Как работает дизельный двигатель? Он термически эффективнее, но загрязняет ли он больше?

Дизельные двигатели по-прежнему очень популярны, хотя их всё чаще преследуют, а бензиновые двигатели постепенно увеличивают свою долю рынка по сравнению с дизельными. Но знаем ли мы, как работает дизельный двигатель и каковы его основные отличия от бензиновых? Мы расскажем тебе о принципе работы дизельного двигателя, чтобы ты узнал эти отличия и смог лучше выбрать свой следующий автомобиль. По крайней мере, в том, что касается механики.

Для начала расскажем о происхождении дизельных двигателей. Их разработал инженер Рудольф Дизель в 1893 году. Дизель работал на MAN, компанию, которая уже в то время производила мощные двигатели для больших транспортных средств. Именно из этой идеи возникла необходимость создать двигатель с более высоким термическим КПД. В итоге взрыв одного из его экспериментальных двигателей серьёзно ранил инженера и его помощников. К счастью, работы продолжились, и они принесли плоды.

Принцип работы дизельного двигателя: дизельный цикл

Дизельный двигатель во многом имеет ту же механику, что и бензиновый, но работает иначе. Он работает по четырёхтактному циклу, как и бензиновый, однако способ воспламенения топлива (дизельного топлива) отличается, и именно в этом их главное различие. Вот четыре такта, по которым работают двигатели внутреннего сгорания:

• Впуск: На этом первом такте открывается впускной клапан, пропускается воздух, а поршень движется вниз. Ход поршня доводит его до самой нижней точки, позволяя заполнить воздухом весь объём цилиндра.
• Сжатие: На втором такте поршень снова поднимается, и его движение сжимает воздух, повышая его температуру и подготавливая поступление топлива, которое и отвечает за работу двигателя.
• Сгорание: По мере сжатия воздуха в определённый момент происходит впрыск распылённого топлива, которое, попадая в сжатый воздух, нагревает его до 700–900 градусов Цельсия, воспламеняется и заставляет поршень опуститься.
• Выпуск: Сгорание топлива приводит к образованию отработавших газов, которые выводятся из двигателя через выпускной клапан, а вновь поступающий воздух выталкивает их через него, оставляя пространство чистым и готовым к новому циклу. Газы поступают в выхлопную систему, где их очищают фильтры, установленные на дизельном автомобиле, чтобы вредные вещества не попадали в атмосферу.

Такие двигатели не имеют свечи зажигания, поскольку сгорание происходит при контакте распылённого топлива со сжатым воздухом, что делает их значительно более эффективными, чем способ создания этого взрыва в бензиновом двигателе. Правда, для них нужны не только более толстые и прочные стенки двигателя, но и несколько элементов, создающих давление, необходимое для работы.

Выше термическая эффективность, но больше загрязнение атмосферы

Топливо дешевле, а его эффективность выше, чем у бензина. Дизельный двигатель работает на меньшем числе оборотов, поэтому может иметь больший срок службы. Он требует меньшего обслуживания, хотя поломки обходятся дороже в ремонте. Кроме того, все знают, что происходит с дизельными двигателями. Загрязнение выше по выбросам NOx_x (в атмосферу), и это приводит к тому, что многие города рассматривают возможность запрета на использование автомобилей с дизельными двигателями.

Однако есть и те, кто считает, что дизельная технология улучшится и избежит исчезновения под давлением нормативов.

Различия между бензиновым и дизельным двигателем

Главное различие между бензиновым двигателем и дизельным — топливо. Изначально дизельные двигатели создавались для работы на том же топливе, которое использовалось для уличного освещения, — топливе, более тяжёлом и дешёвом, чем бензин. Оно оказалось более эффективным топливом для тяжёлого транспорта, а вскоре и для небольших и популярных автомобилей. Оно менее очищено, чем бензин, и после сгорания выделяет больше примесей.