Что лучше, бензин или дизель?
На протяжении многих десятилетий между бензиновыми и дизельными двигателями идет «война», оспаривать существование которой нет никакого смысла. Сегодня многие автопроизводители одни и те же модели снабжают как бензиновыми, так и дизельными силовыми установками, потому утверждать, что тот или иной тип двигателя является предпочтительным, нельзя. Но мы все же попытаемся выяснить все о преимуществах и недостатках бензина и дизеля, чтобы вы в будущем сделали верный выбор.
Зачастую на автофорумах встречаются темы, где автомобилисты пишут об использовании бензина для дизельных двигателей и наоборот. Сразу же поспешим предупредить вас, что использование топлива, тип которого не предназначен для двигателя – это полная ерунда и первый решительный шаг к тому, чтобы мотор вашей «стальной лошадки» испустил дух. Все дело в принципиальной разнице между дизельными и бензиновыми двигателями, которые отличаются способом воспламенения рабочей смеси в цилиндрах. Каковы же эти принципы?
Чем «живет» бензиновый мотор
Топливовоздушная смесь в такой силовой установке формируется за пределами цилиндра, а именно во впускном коллекторе (это, естественно, если не учитывать возможность непосредственного впрыска). Окончательное перемешивание паров бензина и воздуха происходит в конце такта сжатия. Тогда в камере сгорания двигателя образуется топливная смесь, называемая гомогенной и распределяемая равномерно по объему. Сжатие приводит к повышению температуры смеси, которая нагревается до 500°С, что значительно ниже той температуры, которая необходима для воспламенения бензина. После этого наступает черед свечей зажигания, которые дают искру и поджигают смесь.Как видите, все довольно просто, если вникнуть. Для тех, кто не задумывался об этом, сразу становится понятен смысл определения «двигатель внутреннего сгорания». Дизельные установки также именуются ДВС, но при этом их принцип работы в корне отличается от бензиновых агрегатов.
Все недостатки бензиновых двигателей нивелированы принципом работы дизельных моторов. Судите сами. В цилиндре такого двигателя сжимается только воздух, на который воздействует давление в 30-50 бар. В результате сжатия воздух нагревается до 900°С. При этом в камере сгорания распыляется солярка перед верхней мертвой точкой поршня. Мелкие капли дизельного топлива испаряются, и образуется топливовоздушная смесь. Кстати, образование смеси в дизельном двигателе происходит на порядок быстрее, чем в бензиновом. Именно поэтому получается неоднородная или, как ее еще называют, гетерогенная смесь, которая самовоспламеняется и отлично сгорает.
Итак, мы разобрались с принципами работы двигателей разных типов. Теперь самое время перейти непосредственно к их недостаткам и преимуществам, о которых нельзя говорить однозначно, потому как в определенных ситуациях любой минус двигателя может превратиться в плюс, и наоборот.
В России бензиновые двигатели пользуются большей популярностью, нежели дизельные, и объяснить это можно довольно просто. Причина кроется в нашем сознании и тех стереотипах, которые засели в нем, словно занозы. Мы привыкли к тому, что в советскую эпоху дизельные силовые установки устанавливали на тяжелую сельскохозяйственную технику, как то КАМАЗы и тракторы «Беларусь». Но мало кто знает, что дизелями оснащались и легковые автомобили, которые в основной своей массе шли на экспорт.
О популярности дизельных двигателей говорит статистика. Так, во Франции каждый третий автомобиль «питается» соляркой, а в Австрии около 50% автомобилей оборудованы дизельными моторами. Возможно, европейцы знают то, о чем забыли сказать нам? Давайте разбираться.
КПД двигателя и его мощность
Принято считать, что дизельный двигатель выигрывает в плане экономичности. На самом деле раньше так полагали, потому что солярка стоила на порядок дешевле, сегодня же разница в цене между бензином и дизелем практически нивелировалась. Однако дизельные моторы все равно остаются менее прожорливыми. Это достигается благодаря высокой степени сжатия (20 единиц у дизеля, 10 единиц у бензина), которая позволяет переплюнуть показатели КПД бензинового агрегата примерно на 40%, что, естественно, является довольно серьезной заявкой на победу. Иными словами, сгорание рабочей смеси в дизельном двигателе более эффективно. Владельцы автомобилей с дизельными моторами знают, что расход топлива у них будет на 20% меньше, чем у их собратьев, приносящих жертвы бензиновому богу. Впрочем, это никоим образом не умаляет достоинств «зажигалок», которые могут тоже быть довольно экономичными.
В то же время бензиновые моторы обладают большей мощностью. Например, Mercedes-Benz в кузове W124 дизельной версии модели E 200 D под капотом затаил всего 75 «лошадок», в то время как бензиновый аналог «мерса» располагает табуном в 136 «лошадей». Однако и тут есть свой нюанс: сравнительно небольшая мощность дизеля с лихвой компенсируется ровной тягой на абсолютно любых оборотах, что бензиновым силовым установкам может только сниться.
Шумовые характеристики
Очевидно, что дизельные двигатели создают больше шума и больше вибраций. Вот вам и плюс, который вдруг стал минусом. Все дело в высоком давлении при сгорании топлива. Однако тут не нужно грешить на мотор, а обратить внимание на шумоизоляцию: если она хорошая, вы вряд ли сможете, сидя в салоне автомобиля, определить на слух, какой двигатель установлен. Также многое зависит от того, как вы относитесь к тому или иному недостатку автомобиля. Некоторые ученые утверждают, что урчание дизельного двигателя на холостом ходу по частоте очень напоминает кошачье мурлыканье. А, как известно, этот звук успокаивает человека и даже обладает целебными свойствами.
Выхлопные газы
Популярность дизельных двигателей в Европе объясняется в первую очередь тем, что они более экологичные. Это в прошлом поездка в хвосте дизельного авто сулила неприятные запахи и клубы едкого черного дыма. Современные дизельные агрегаты соответствуют стандартам «Евро-4», а неприятный запах – это все дела вкуса. Многим людям не нравится запах бензина, а многие не имеют ничего против сладковатого аромата солярки.
Вопросы эксплуатации
Бензиновые двигатели менее долговечны, чем дизельные. Это обусловлено более жестким и прочным выполнением блока цилиндров, деталей цилиндро-поршневой группы, коленчатого вала и головки блока цилиндров. Кроме этого, солярка также способствует более продолжительной эксплуатации двигателя, ведь этот тип топлива также в известной степени играет роль смазочного материала. Но все вышеперечисленное – это всего лишь теория, потому как качество солярки на российских АЗС оставляет желать лучшего. Тут нужно отдать должное бензиновым моторам, которые более стойки к низкокачественному топливу.
Кроме этого, дизельные двигатели очень боятся низких температур. Вернее, солярка не любит, когда столбики термометров падают ниже плинтуса. Но это решается при помощи специальных сортов топлива, а также при помощи современных систем отопления.
Низкая морозостойкость дизеля компенсируется тем, что такие двигатели вообще не боятся воды. Ведь электричество нужно лишь для того, чтобы запустить дизельный мотор, потом он работает без использования электрических цепей. Именно поэтому дизели часто устанавливают на внедорожники и танки, которые, как известно, грязи не боятся.
Проблемы обслуживания
Наверное, вопрос обслуживания двигателя является самым важным во всей этой истории внутреннего сгорания. Низкое качество российской солярки, о котором мы говорили выше, приводит к тому, что владельцам дизельных авто приходится сравнительно часто менять масла и фильтры, а также регулярно проводить проверки компрессии в цилиндрах.
Если говорить о ремонте, то на станциях техобслуживания реже берутся восстанавливать дизельные моторы в связи с их сложной конструкцией. Кроме этого, ремонт дизеля обходится, как правило, дороже, особенно если речь идет о топливном насосе высокого давления (новый ТНВД стоит, как подержанная иномарка).
Но вот ресурс дизельной силовой установки не оставляет ни малейшего шанса своему бензиновому конкуренту. Именно поэтому МАЗы и КАМАЗы из прошлого до сих пор колесят по российским дорогам, иногда наезжая до 3 миллионов километров.
Теперь давайте рассмотрим преимущества каждого из наших претендентов.
Преимущества бензиновых двигателей
Преимущества дизельных двигателей
низкий уровень вибраций и шума
сравнительно большая мощность
сравнительно невысокая стоимость солярки
может работать на высоких оборотах без негативных последствий для двигателя
Битва мнений. Автомобиль с каким двигателем лучше — бензиновым или дизельным?
Вопрос можно назвать вечным. Что брать: экономичный дизель или резвый «бензин»? На поверку оказывается, что на ремонты топливной системы дизельного агрегата уходит не так уж мало, а бензиновый мотор не сможет обогнать своего конкурента при одинаковых значениях объема с ходу. Единственного правильного ответа нет, зато аргументов у обеих сторон хватает. Мы поговорили с ярыми приверженцами обоих типов двигателя и узнали точку зрения профессионалов — руководителей профильных СТО.
За бензин
Форумчанин Continental сменил 10 автомобилей. В его семье были и дизели, но сам он предпочитал именно модели с бензиновыми двигателями. Сейчас ездит на Peugeot 408.
— Прежде чем приобрести новое авто, я сравнивал затраты на бензиновую и дизельную версии. В счет брал топливо, обслуживание, ремонты. В шоу-руме дизельный Peugeot 408 выставлен на $1000 дороже своего бензинового собрата. Как объяснял мне представитель дилера, растаможка машины, работающей на тяжелом топливе, обходится дороже. Я взялся за калькулятор. Вышло, что для того, чтобы отбить эту тысячу, нужно ездить в течение двух первых лет по 50 тыс. км в год (экономия по $500 за 12 месяцев). Такой пробег у единичных владельцев. Стандартные городские жители наезжают 15—20 тыс. км. При таких цифрах экономия на дизеле начнется после пяти лет эксплуатации. Еще одна пятилетка — и можно говорить, что семейный бюджет не потерял еще одну тысячу. А теперь взглянем со стороны: вы подписали контракт с одной моделью на целых 10 лет, а выиграли $16,7 в месяц (1000: (5*12))? И тут мы не брали в расчет ремонты топливной системы. Лично я не могу ездить так долго на одном авто, мне надоедает. Как говорится, дизель экономит топливо, но не деньги.
В дизелях меня раздражает шум. На трассе при высоких скоростях звук двигателей примерно одинаков. В моей на 140 км/ч стрелка тахометра доходит до 4200 оборотов. Естественно, работу мотора становится слышно. Но в городе дизелисты тарахтят так, что их слышно издалека. Особенно это касается бюджетных моделей. C точки зрения комфорта бензин быстрее прогревает салон зимой, не надо мерзнуть. Дизелисты остывают моментом даже в пробках.
В плюсы бензиновых агрегатов стоит записать и отсутствие беспокойств. Я не боюсь не завестись, не страшусь покрутить оборотами, мотор не боится моего агрессивного стиля вождения. «Бензин» в целом динамичнее, если говорить о разгоне с места. Пробовали погоняться на двух Peugeot с двигателями 1.6 (дизельным с турбонаддувом и атмосферным бензиновым) и 115 л. с. — я выиграл без проблем. Но в движении — другое дело, если мы говорим о стандартных машинах, а не об X5 или X6. Часто слышу слова о ресурсе агрегата — мол, у дизелей он намного больше. Пускай. У них моторы живут до 500 тыс. км пробега, ну и что? Кто собирается ездить на одной машине 25 лет?
Некоторое время назад я занимался перепродажей автомобилей на вторичном рынке. Когда-то дизель был в приоритете, стоил на $0,5—1 тыс. дороже бензинового эквивалента. Сейчас же решает цена, на втором плане — состояние, но уж точно не тип двигателя. У того, кто имеет доступ к дешевой солярке, — свои приоритеты. Но большинство людей уже не идут на рынок с намерением «только дизель», действует исключительно денежная аргументация. Многие понимают: обеспечив экономию топлива, такой мотор возьмет свое ремонтами.
Михаил Арефьев, руководитель СТО, которая специализируется на ремонте бензиновых двигателей, уверен, что каким бы ни был мотор, его работа должна быть в первую очередь комфортной для хозяина автомобиля:
— Владельцам машин с бензиновым двигателем нужно следить за маслом и пробегом. И все. В вопросе удобства дизель проигрывает. «Бензин» может ездить и с неисправностями, может работать в критичном состоянии. А вот его оппонент — нет, он просто не заведется.
В плюсы бензину с ремонтной точки зрения стоит дописать отсутствие сажи, накапливающейся в геометрии турбины. У дизелей это частая неисправность.
Говоря от техчасти, нельзя не вспомнить о вынужденных мерах дизельного премиума — например, в Audi A8 используют дорогие в реализации и обслуживании гидроопоры мотора. Огромные деньги вложены только в то, чтобы кузов не трясло.
Стоит сравнить и стоимость расходников у официальных станций. Форсунка непосредственного впрыска для бензиновых агрегатов обойдется в $150 в эквиваленте, для дизельных прайс начинается от $350 и может доходить до $750. Топливный фильтр для последних тоже недешевый — от 500 тыс. до 2 млн. Самые дорогие свечи зажигания — $17, стоимость свечей накаливания только начинается с этой цифры. При экономии в 2—3 литра топлива остальные траты несоизмеримы.
За дизель
Пользователь нашего форума Alex1712 меняет одну машину с дизельным агрегатом на другую с 1997 года. Первым его автомобилем был Volkswagen Golf2, сейчас мужчина управляет купленным в 2009-м у дилера Volkswagen Passat B6 с двигателем TDI объемом 2,0 литра.
— Почти 20 лет назад впервые купил машину, особо не выбирая. Знал, что дизель экономичнее, вот и решил взять его. За два года я наездил 180 тыс. км. Нужно было гонять из Минска в две деревни, где жили родственники, и обратно, много намотал по работе. В те времена я не думал об экономии топлива — ездил на АЗС, наверное, раз в год, находил возможность заправиться на стороне. Позже пересел на Vento, на Passat B4, на В5 — все были дизельными. У всех были нюансы с топливной системой, но особенно не жаловался. Когда купил новый В6, стал заправляться только на легальных станциях. Еще со времен владения Vento пропали проблемы с зимней заводкой. Эта беда слишком преувеличена. Мой рецепт — присадка известного производителя (–26), хороший аккумулятор, прокаливание свечей перед запуском и замена их раз в два года — лишил меня зимних забот. С учетом указанных условий заправляюсь обычным топливом (не «Арктикой») и завожусь при минус 24 градусах.
Выгоду от дизеля борткомпьютер может показать в любую секунду. Включаем и видим: средний расход — 6,3 литра на сотню при нынешних условиях. Летом на МКАД он покажет 4,5, зимой — 5,5. С бензином цифры точно не будут меньше. Про шум дизельного ДВС ничего сказать не могу — в Golf2, возможно, мотор был громким, но мне не с чем было сравнивать. В современных агрегатах это уже не проблема.
Для меня важный момент — ресурс двигателя. У супруги бензиновый TSI на Skoda Rapid обещает возможные проблемы уже после 120 тыс. км пробега. Эта машина не для дальних поездок, в основном для города: на работу и домой. Если сервис проходить своевременно и у профессионалов, топливные проблемы вообще не побеспокоят. Я обслуживаюсь у дилера, меняю масло раз в 15 тыс. Между заменами мотор «съедает» 700—800 грамм — это не секрет. Прошу работников СТО заливать масло из 5-литровой канистры, которую открывают при мне. Фильтры (все, кроме масляного), в том числе топливный, покупаю у дилера, но меняю сам. И в целом на машину не жалуюсь. По-моему, типичные недуги дизелей — болезни отношения и аккуратности самих владельцев.
Следующим своим автомобилем я хотел бы видеть также дизельную модель. Но получится ли купить? Наши дилеры не радуют предложениями в подходящем для меня ценовом сегменте. В России таких машин минимум — там продают в основном то, что произведено на их территории. Видимо, ситуация на рынке ухудшается вместе с требованиями экологов. Я же — один из приверженцев своего первого выбора в пользу дизелей. Думаю, если человек не хлебнул горя с этим типом двигателя из-за покупки неудачной или старой модели, он вряд ли пересядет на «бензин».
Вячеслав Савич, руководитель станции техобслуживания с профилем «дизельные системы», уверяет, что в последние годы стандартных обращений владельцев авто с этим типом агрегата стало меньше:
— Из практики вижу, что количество отказов моторов стало уменьшаться. Причиной тому — более качественное топливо. Проверки на АЗС стали более серьезными, исчез биодизель, появилось топливо класса Евро-5. За последние восемь лет в стране сделали большой шаг вперед в этом вопросе. Раньше к нам привозили топливную аппаратуру со следами коррозии в рабочих зонах или «склеенными» механизмами, что свидетельствовало о наличии примесей в используемом топливе. На сегодня можно говорить о том, что качество топлива, реализуемого на наших АЗС, позволило уменьшить обращения с такими проблемами в сотни раз. Те, кто отказался от заправки «из канистры», забыли об этой беде. Кто бы что ни говорил, белорусские заправки торгуют топливом, которое не замерзает при минус 20. Не заводятся из-за оставшегося в баке летнего дизеля.
В последнее время стали меньше обращаться из-за поломок, связанных с клапанами регулировки давления топлива, датчиками давления, дозаторами, плунжерными парами, распылителями, запорными клапанами, механическими насосами низкого давления и электрическими топливоподкачивающими устройствами, — до нескольких случаев в месяц, не более того. При этом не буду скрывать, что неисправности в достаточно «свежих» автомобилях таких мировых брендов, как BMW, Audi, Volkswagen, в основном связаны с выходом из строя топливных насосов и впоследствии инжекторов. Причина таких неисправностей чаще всего скрывается в невнимательности автовладельцев. А именно — в езде с недостаточным количеством топлива в баке (ниже минимального уровня). В предыдущих автомобилях не было таких серьезных проблем, связанных с количеством топлива, они более спокойно «относились» к этому рубежу. Сейчас если бак пуст, насос работает без смазки и разрушается, гонит стружку и тем самым выводит из строя остальные компоненты топливной системы. Современные системы требовательны к чистоте.
Бесспорно, дизельные авто стоит покупать при больших пробегах. Современные бензиновые и дизельные двигатели оснащены системами прямого впрыска топлива, что говорит о высокой и равнозначной нагрузке и в тех, и в других. Но при интенсивной эксплуатации и больших пробегах явное преимущество остается на стороне дизельных машин. Из явных плюсов можно отметить показатели среднего расхода топлива на километр пробега, больший крутящий момент и ресурс двигателя. В качестве примера: в автопарке службы доставки нашей компании — автомобили с пробегами в 600—700 тыс. км, и все они оборудованы дизельными моторами. А на днях приехал Volkswagen Crafter (2007 г. в.) с пробегом в 1 млн км. Какая бензиновая машина может похвастаться таким достижением?
Доводов у обеих сторон немало, некоторые мнения весьма категоричны. Откинув все предрассудки, решите, приверженцем каких моторов являетесь вы? Голосуйте и высказывайтесь в комментариях.
Вам будет интересно:
Благодарим компанию Bosch за помощь в подготовке материала
Сравнение двигателей на дизеле и бензине
Споры, что лучше — бензиновые или дизельные моторы, это споры длиною в жизнь. И у каждого оппонента в этом споре есть свои доводы за и против. Некоторые считают дизель надёжным, тихим и с более длительным ресурсом. Другие больше склоняются к эксплуатации бензинового мотора, ведь его конструкция проще и понятней большинству водителей. Но чтобы понять — какой двигатель лучше, придётся пройтись по основным функциональным особенностям и сравнить их.
По какому принципу работают бензиновые и дизельные ДВС
Их обоих причисляют к двигателям внутреннего сгорания, но по принципу работы есть некоторая разница. В бензине воздушно-топливная смесь образуется во впускном коллекторе. В окончании такта сжатия смешиваются пары воздуха и топлива. Они расходятся по всему объёму цилиндра и сжимаются, достигая температуры 500°С, но такой температуры для сгорания бензину не хватает, потому в конструкции бензинового двигателя есть свечи зажигания — они формируют искру и зажигают смесь.
В дизеле воздух сжимается прямо в цилиндре при значениях давления в 30–50 бар, топливо нагревается до 900°С, одновременно перед верхней мёртвой отметкой из форсунки распыляется солярка. Взаимодействуя с воздухом и повышающейся температурой, капли топлива испаряются и образуется топливная смесь, она самостоятельно загорается. То есть свечи зажигания дизелю не нужны, что делает его нечувствительным к влаге и независимым от электроники.
Какой двигатель мощнее
Как правило, при аналогичном объёме у бензиновых двигателей больше лошадиных сил, чем у дизельных, но у дизельных выше крутящий момент. В чём выгода для пользователя? Бензиновые двигатели быстрее разгоняются, дизельные же как трудолюбивые лошадки могут тащить больший вес, не теряя мощности. Дизель выдаёт абсолютно ровную тягу на любых оборотах, обеспечивая плавный ход.
Что лучше для зимы — дизель или бензин
Бензиновый двигатель менее восприимчив к отрицательным температурам. Дизели в этом отношении более нежные, они восприимчивы к перепадам или падению температуры, но есть зимние виды солярки, они не густеют и позволяют использовать дизельный двигатель даже при очень сильных морозах.
Дизель капризен в мороз, зато не боится влаги и конденсата, так как не использует искру во время работы, она нужна только для запуска. Современные модели дизельных двигателей оборудуют свечами накаливания, нагревательными конструкциями, мощными стартерами и аккумуляторами, моторный блок поддерживается на нужной температурной отметке. В целом, если у дизеля проблемы с запуском могут начаться при –30°С, то у бензина только ниже –40°С.
Какой двигатель потребляет меньше топлива
Совсем недавно стоимость дизеля была ощутимо ниже стоимости бензина, сейчас же разницы между стоимостью двух типов топлива почти нет. Но потребление дизеля гораздо ниже, так как он обладает высоким коэффициентом сжатия воздушно-топливной смеси. КПД у дизельных ДВС выше на 40% из-за вдвойне более высокой степени сжатия. Потребление топлива у дизеля ниже в среднем на 20%.
А что по шуму? Шумнее дизель или бензин?
Как бы ни старались автоконцерны, модифицируя свежие модели дизельных двигателей, по шуму и вибрациям они проигрывают бензиновым, особенно при работе на холостых. Бензиновые ДВС менее шумные и без резких перепадов громкости. Но некоторые водители считают более громкую работу дизельного двигателя преимуществом, находят рёв мотора успокаивающим и умиротворяющим.
Что лучше для экологии
Если говорить о чистоте выхлопа, то здесь впереди идут дизельные моторы. Автопроизводители от поколения к поколению совершенствуют двигатели, доводят их до норм ЕВРО-4 и ЕВРО-5. Самые современные модели двигателей оснащают сажевыми фильтрами, очищающими выхлоп. Бензиновые двигатели по чистоте выхлопа значительно отстали.
Экологичность выхлопа — это одна из причин, по которой дизельные агрегаты популярны в Европе. Например, на французских дорогах каждая третья машина — дизельная. В Австрии это каждый второй автомобиль. С каждым годом доля дизелей на рынке Европы растёт из-за всё более строгих требований к чистоте выхлопа автомобиля.
У какого больше гарантированные пробеги
Что дольше ходит, дизель или бензин? Ресурс выше у дизельных двигателей, в среднем он составляет 300–350 тысяч километров, некоторые двигатели могут работать до полумиллиона. У бензиновых моторов эта цифра скромнее — 150–250 тысяч, а далее зачастую требуется капитальный ремонт.
Во многом длительный ресурс работы дизельных двигателей возможен благодаря тому, что солярка маслянистая, обеспечивает дополнительную смазку деталей. У дизеля прочнее блок цилиндров, коленчатый вал, поршни, ГБЦ, так как при разработке дизеля детали создают с учётом более высокой степени сжатия, чем в бензиновых моторах.
Что дешевле обслуживать — дизель или бензин
Ещё одно отличие дизеля от бензина — в обслуживании, оно обойдётся дороже. Выше стоимость запчастей и расходников, качество солярки должно быть на высоком уровне. Меньше мастеров, умеющих чинить дизельные моторы, а стоимость их услуг зачастую выше. По статистике, в России на долю дизелей приходится 7–10% рынка. А потому и обслуживающих их мастеров гораздо меньше. Ещё одна причина — конструкция дизеля сложнее, и за его ремонт берётся не каждый моторист.
В какой двигатель безопаснее лить топливо низкого качества?
Дизель очень капризен к топливу низкого качества, это ещё одно его отличие от бензина. Солярка подразделяется на летние и зимние виды, у бензина такого разделения нет. Летняя солярка начинает густеть уже при –15°С, мотор просто не заведётся, при более низкой температуре необходимо заправлять зимним типом топлива. К тому же дизелю требуется чистое топливо, он не переносит разбавленную солярку, некачественные присадки, ресурс двигателя от этого падает. В бензиновые моторы иногда можно заливать топливо с низким октановым числом, разбавленное и с некачественными присадками без ущерба для двигателя.
Плюсы и минусы бензиновых и дизельных двигателей
Если выводить все преимущества бензиновых и дизельных двигателей в два списка, то мы получим следующую картину.
Плюсы бензиновых двигателей:
Нетребовательны к качеству топлива.
Дешевле в ремонте.
Легче запускаются в мороз.
У дизелей же можно выделить такие плюсы:
Меньший расход топлива.
Нет системы зажигания, что решает ряд проблем во время эксплуатации.
Высокий крутящий момент.
Длительный ресурс работы.
У обоих вариантов есть свои конкурентные преимущества. Исходя из того, какие достоинства более привлекательны для вас, стоит делать выбор.
Статистика продаж
Интересно посмотреть не только на характеристики автомобилей, но и на статистику продаж. Выше приведена информация, что на долю дизелей на рынке приходится 7–10%, но давайте посмотрим на продажи. Из всех купленных на отечественном рынке машин 7% — дизели, 2% — электродвигатели или гибриды, 91% — бензиновые ДВС.
Выбор бензиновых двигателей покупателями обусловлен ещё и их более низкой стартовой ценой. Если брать два автомобиля одинаковой комплектации и мощности, дешевле будет дизель или бензин? Ответ — бензин.
Список преимуществ примерно равен у обоих двигателей. Если в дизельном моторе выше мощность при меньшем расходе солярки, то бензин проще и бюджетней обслуживать.
У каждого двигателя свои поклонники, и спорить, какой из двигателей лучше — не стоит, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, если смотреть перечисление выше, видно, что преимуществ у каждого двигателя примерно одинаковое количество. А что лучше — решать только вам.
Исследовательская работа Автомобили XXI века: чем электродвигатель лучше ДВС
Для исследовательской работы мы выбрали тему «Автомобили XXI века: что лучше ДВС или электродвигатель», так как этот материал представляет информационную ценность для учащихся, учителей и других людей, которые интересуются новинками автомобильной техники. В нашей работе собраны, описаны и проанализированы динамические и экономические характеристики современных автомобилей и даны рекомендации по выбору транспортного средства будущего
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| Исследовательская работа Автомобили XXI века: чем электродвигатель лучше ДВС | 216.79 КБ |
| Буклет как один из результатов исследовательской работы | 860.81 КБ |
| Презентация к исследовательской работе | 2.18 МБ |
Предварительный просмотр:
Городской конкурс исследовательских работ школьников
Автомобили XXI века:
чем электродвигатель лучше ДВС
обучающийся 8 класса
МОУ Дубковской СШ
Городской конкурс исследовательских работ школьников
Автомобили XXI века:
чем электродвигатель лучше ДВС
1. Историческая справка ……………………………………………………. 5
2.2. Особенности дизельного двигателя ………………………..…………. 8
2.3. Особенности бензинового двигателя ………………………………….. 10
2.4. Особенности электрического двигателя ………………………………. 12
2.5. Сравнительный анализ двигателей …………………………………….. 14
Использованная литература ………………………………………………… 16
Вступление. Для исследовательской работы мы выбрали тему «Автомобили XXI века: что лучше ДВС или электродвигатель», так как этот материал представляет информационную ценность для учащихся, учителей и других людей, которые интересуются новинками автомобильной техники. В нашей работе собраны, описаны и проанализированы динамические и экономические характеристики современных автомобилей и даны рекомендации по выбору транспортного средства будущего.
К 2025 году Норвегия готова полностью отказаться от автомобилей с ДВС. Российская Федерация не отстает от мировой практики и начинает выпуск собственных электромобилей. По статистике 14% опрошенных россиян хотели бы приобрести электромобиль, а значит изучение данной темы актуально .
Проблема исследования – насколько экономичны электромобили в повседневной эксплуатации.
Объект исследования – двигатели внутреннего сгорания (дизельный и бензиновый) и электродвигатель для легкового автомобильного транспорта.
Предмет исследования – динамические характеристики и потребление энергии двигателей современных автомобилей.
Цель : обосновать необходимость замены двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели в легковом автомобильном транспорте.
- Изучить литературу по автомобильным двигателям.
- Провести поиск и описание типов автомобильных двигателей, и их истории.
- Найти и выявить общие динамические и экономические характеристики для автомобильных двигателей.
- Сделать сравнительный анализ характеристик автомобильных двигателей.
- Сделать вывод по результатам работы.
Гипотеза – замена двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на электрический двигатель сделает автомобиль значительно экономичнее при повседневной эксплуатации.
Основные этапы работы:
- Поиск литературы по данной теме.
- Поиск информации в найденных печатных и электронных источниках.
- Составление исторической справки
- Обработка информации с занесением данных в таблицы
- Создание и анализ графиков характеристик автомобильных двигателей.
- Сравнение параметров экономичности автомобильных двигателей.
- Запись выводов и оценка полноты решения поставленных задач.
1. Изучение специальной литературы.
2. Обобщение и систематизация материала по данной теме.
3. Анализ и фиксация результатов исследований.
Научная новизна нашего исследования заключается в новом виде формирования позитивного взгляда наших соотечественников на автомобили с электрической силовой установкой.
Теоретическая значимость данной исследовательской работы заключается в совершенствовании методов описания характеристик автомобильных двигателей, для продвижения электромобилей на отечественном рынке.
Практическая значимость , заключается в том, что полученные в ходе исследования данные способны расширить знания обучающихся о достоинствах и недостатках современных автомобилей в повседневной жизни.
Характеристика основных источников получения информации . Для получения исходных данных использовались открытые источники информации: официальные документы, учебные пособия, научно-популярная литература, видеоролики, находящиеся в свободном доступе в Интернете.
1. Историческая справка
История развития электромобилей начинается с создания электрического двигателя. В 1834 году русским ученым Борисом Семёновичем Якоби был создан первый электродвигатель с вращающимся валом. В 1835 году шотландец Роберт Андерсон на выставке Общества поощрения искусств, мануфактур и торговли показал свою электрифицированную тележку. Но практическая возможность постройки данного транспортного средства появилась в 1889 году, когда замечательный русский инженер-электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский разработал систему трехфазного тока и опробовал на ней первый трехфазный двигатель переменного тока. Электродвигатель разработанный Доливо-Добровольским остался практически неизменным до настоящего времени. Широкое применение электродвигатели его разработки наши в Великобритании. К 1897 году в Лондоне работали 15 электромобилей, в 1914 по всему миру — около 30000. Это был краткий успех электромобилей. Вскоре о них забыли. Началась эпоха ДВС.
Двигатели внутреннего сгорания появились как альтернатива популярным в 19 веке паровым двигателям. Их преимуществами были малые габариты и быстрый запуск. Первый практически действующий двигатель был построен в 1860 году бельгийским механиком Жаном Этьеном Ленуаром. Он работал на светильном газе, открытом ещё в 1799 году французским инженером Филиппом Лебоном. В 1863 году немецкий конструктор Николаус Аугустус Отто запустил двухтактный двигатель, в пять раз экономичнее двигателя Ленуара.
Изобретателями автомобилей с двигателями внутреннего сгорания считаются немецкие инженеры. Опираясь на двадцатилетний опыт моторостроения к началу 80-х годов XIX столетия немецкий инженер и изобретатель Карл Фридрих Бенц запатентовал акселератор, систему зажигания, карбюратор и водяной радиатор охлаждения. В 1883 году начал производить двухтактный бензиновый карбюраторный двигатель, который в 1886 году установил на самостоятельно разработанный автомобиль.
В это время два друга Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах, проработав на заводе Отто с 1869 по 1882 год, открыли собственную фирму и в 1885 году создали легкий четырехтактный бензиновый карбюраторный двигатель. В 1886 году его поставили на первый мотоцикл. Автомобиль, созданный ими в 1889 году, был более совершенным, по сравнению с автомобилем Карла Бенца. В настоящее время многие считают Карла Бенца и Готлиба Даймлера создателями первого автомобиля. Имя Вильгельма Майбаха выпало из этой истории. Но именно эти три человека, стоявшие на заре автомобилестроения вписали свои имена в историю. «Бенц», «Майбах» и «Даймлер» — известные компании, выпускающие автомобили уже более 100 лет.
В 60-х годах двадцатого столетия экологические проблемы вышли на первый план. Электромобили становятся всё более востребованными. К концу шестидесятых годов было выпущено несколько моделей. Основой для их создания стали малогабаритные автомобили с ДВС. Основными недостатками данных транспортных средства были: слабая динамика движения, короткий пробег до полной разрядки, высокая стоимость и продолжительное время зарядки. До конца 80-х годов недостатки электромобилей так и не были устранены.
В 1990-х годах в США и Западной Европе принимаются законодательные и регулятивные меры, направленные на улучшение экологической обстановки, вместе с которыми возрождается интерес к электрическим двигателям в автомобилестроении. Реальный прорыв в данной области возник с появлением в начале XXI века аккумуляторов с высокой плотностью заряда. Известные производители преуспели в создании высокопроизводительных транспортных средств на электрической тяге. Но, тем не менее, главными проблемами электромобилей остаются их короткий пробег на одной зарядке и длительное время зарядки аккумуляторов.
2. Основная часть
2.1. Основные положения
В качестве основы проведения исследовательской работы использовалась официально допущенная к печати научная литература. В качестве источника информации по электрическим двигателям для электромобилей выбраны учебные пособия для вузов В.Е. Ютта « Электромобили и автомобили с комбинированной энергоустановкой», В.Н. Галушко «Расчет асинхронных двигателей: Пособие для выполнения курсовой работы», Бойко Е.П. «Асинхронные двигатели общего назначения» и Н.Н. Демидова « Конструирование и расчет автомобилей и тракторов. Электромобили» . Для выбора данных по тепловым двигателям автомобилей использовалось учебное пособие А.И. Колчина и В.П. Демидова «Расчет автомобильных и тракторных двигателей». Дополнительная информация получена из научно-популярной литературы и видеороликов в Интернете.
В настоящее время на автомобилях устанавливается два типа двигателей: тепловые и электрические. Тепловые двигатели внутреннего сгорания работают на дизельном топливе, бензине и пропане. Принцип действия бензиновых двигателей и двигателей, работающих на газе, очень похожи. Поэтому они были объединены в группу бензиновых двигателей. Электрические двигатели работают на постоянном и переменном токе. По взаимодействию магнитных полей электродвигатели бывают синхронные и асинхронные. В качестве примера был выбран асинхронный электродвигатель переменного тока.
Дизельные двигатели получили наибольшее распространение на грузовом автомобильном транспорте благодаря своей экономичности. Тем не менее, они устанавливаются и на легковых автомобилях. Их преимущества: высокий КПД, высокий крутящий момент, низкий расход топлива, большой ресурс. К недостаткам относятся: высокая стоимость, большая масса, затруднённая эксплуатация в зимнее время.
Большая часть легковых автомобилей выпускается с бензиновыми двигателями. Их главные достоинства: большая мощность и лучшие скоростные характеристики, простота конструкции, малый вес и низкая стоимость по сравнению с дизельными двигателями. Но бензиновые двигатели обладают рядом недостатков: повышенным расходом топлива и меньшей долговечностью. Для оптимальной работы тепловых двигателей необходимы элементы систем питания, смазки и охлаждения, находящиеся вне двигателя.
Электрические двигатели имеют ряд преимуществ, по сравнению с тепловыми двигателями: простая конструкция электродвигателя совместно с КПД, в три раза большем, чем у тепловых; крутящий момент, имеющий высокие значения с начала движения; низкая стоимость двигателя, его обслуживания и ремонта. Главная проблема автомобильных электродвигателей связана не с ними самими, а с питающими их аккумуляторами. Недостаточная ёмкость, большой вес, большие габариты, длительное время зарядки и высокая стоимость аккумуляторов сводит к минимуму желание отечественных автолюбителей приобретать данные средства транспорта.
Наша работа связана с исследованием динамических и экономических характеристик двигателей. Для этого выбраны общие характеристики для всех двигателей: номинальная мощность – 80 кВт (108,77 л.с.) и максимальное число оборотов – 4800 об/мин. Этот расчет следует считать условным, т.к. бензиновый двигатель с указанным числом оборотов считается низкоскоростным. Подобные двигатели были характерны для середины XX века. Для дизельного двигателя данное число оборотов считается высоким. Не все современные дизеля работают в таком режиме. Номинальное число оборотов в асинхронном электрическом двигателе зависит от частоты тока. Поэтому на автомобилях устанавливают преобразователь частоты переменного тока. В процессе работы двигателя параметры динамических и экономических характеристик меняются в зависимости от числа оборотов двигателя.
2.2 Особенности дизельного двигателя
На странице 147 учебного пособия А.И. Колчина и В.П. Демидова «Расчет автомобильных и тракторных двигателей» дана таблица соотношения между параметрами относительной скоростной характеристики дизельного двигателя в процентах. На основании данных таблицы ведём расчет мощности и удельного расхода топлива, выбрав номинальное значение мощности при частоте оборотов, равном 4000. Данные расчетов записываем в таблицу 1.