Экономичные обороты для дизельного двигателя

Какие обороты дизельного двигателя оптимальны при движении

Вопросом касательно периодического раскручивания и/или постоянной эксплуатации дизельного двигателя на определенных оборотах часто задаются бывшие владельцы бензиновых авто. Стоит отметить, что понятие максимальных оборотов на дизеле и так называемые низкие обороты моторов на солярке сильно различаются применительно к тому или иному силовому агрегату.

Каждая модель ДВС имеет свои индивидуальные характеристики, которые выражены показателем мощности и крутящего момента. Необходимо также учитывать конструктивные особенности того или иного двигателя, определяющие максимально допустимые обороты дизеля. От моментной и мощностной кривой напрямую будут зависеть оптимальные режимы езды на конкретном моторе.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие отличия имеет дизельное моторное масло сравнительно со смазочным материалом для бензинового двигателя. Из этой статьи вы узнаете об особенностях работы дизельного ДВС и отдельных требованиях к моторному маслу для агрегатов данного типа.

Для мощного турбодизельного мотора, который ставится на тяжелые грузовики, нормальный режим работы составляет около 1800 об/мин. Малолитражный дизель на легковой автомашине обеспечивает уверенную тягу в диапазоне 2200-2500 об/мин. Вполне очевидно, что и максимальные обороты на этих моторах будут отличаться.

Идеально для дизельного ДВС

Как всегда, золотая середина – сохранить ресурс двигателя по максимуму поможет езда на средних оборотах и чуть выше среднего. Среднее определяется как 30-70% от максимума, который развивает двигатель. При этом важно учитывать тип и особенности ДВС.

Так, для малолитражного дизельного двигателя легковушки уверенную тягу создают обороты в пределах 2200 – 2500 тыс. Из-за того, что у дизельных двигателей крутящий момент выше на низких оборотах, чем у бензиновых, даже современный дизель системы Common Rail можно раскрутить максимум до 4500 – 4800 тыс. об./мин. При этом мощность дизельного двс резко падает уже при выходе на 3800 – 4000 тыс. об./мин. И получается, что для бензинового мотора – езда «внатяг», до для дизельного – обороты максимального крутящего момента.

Поэтому нет необходимости «раскручивать» дизельный мотор, это не даст прирост тяги, а вызовет только перерасход топлива и масла и износ элементов ЦПГ. Рабочие обороты дизельного двигателя в среднем составляют 1800 – 2800 об./мин. Этих показателей и стоит придерживаться и с их учетом корректировать свой стиль вождения.

• О том, как определить проблему с двигателем по цвету выхлопа, читайте здесь.
• Узнайте о том, как продлить ресурс жизни вашего дизельного двигателя, здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

Факторы, определяющие потребление топлива

Важно отметить, что расход топлива — величина не постоянная. Она изменяется в зависимости от нагрузки, состояния двигателя и т.д. Поэтому в определенных условиях даже самый экономичный генератор, может потреблять много топлива. Чтобы избежать этого, предлагаем рассмотреть основные факторы, влияющие на «аппетит» агрегата. Итак:

• Соответствие мощности и загрузки. Приобретая генератор на 5 киловатт, не следует думать, что его можно использовать для постоянного энергоснабжения техники, суммарная мощность которой равна тем же пяти киловаттам. Рекомендуемая нагрузка составляет 40-75% от номинальной мощности установки. При снижении загрузки силовое оборудование начинает работать вхолостую, как следствие, топливо расходуется нерационально и стоимость одного киловатта вырабатываемой энергии возрастает. Что касается превышения рекомендуемой нагрузки, то оно приводит к снижению КПД генератора, а это тоже ведет к удорожанию получаемого электричества. Если рассматривать в качестве примера генератор мощностью 5 кВт, то можно сказать, что он предназначен для электроснабжения потребителей, суммарная мощность которых варьируется в пределах 2-3,8 кВт. При выходе за эти границы (как за верхнюю, так и за нижнюю) расход топлива возрастает на 10-20%.
• Качество солярки. Как правило, в сопроводительной документации к генератору указаны требования к чистоте топлива. Оно должно содержать минимальное количество примесей. Связано это с тем, что наличие серы и других компонентов затрудняет образование воздушно-топливной смеси. Как следствие, часть солярки не сгорает. А это опять-таки ведет к удорожанию электроэнергии. Кроме того, низкое качество топлива отрицательно сказывается на состоянии фильтров, поршней и двигателя в целом. В результате возрастает риск преждевременной поломки агрегата.
• Условия эксплуатации. Экономичная работа генератора для дома возможна только в определенном температурном режиме. При превышении рекомендованного значения двигатель перегревается, что увеличивает как износ техники, так и расход топлива. Эксплуатация при отрицательной температуре (ниже -5 ºС), тоже ведет к росту потребления энергоносителя. Связано это с тем, что при низкой температуре солярка становится вязкой, поэтому образование воздушно-топливной смеси затруднено.
• Техническое состояние. Забитые топливные и масляные фильтры, изношенный двигатель, некачественное обслуживание — эти факторы тоже увеличивают расход топлива. В целом можно сказать, что новый генератор для дома всегда экономнее старого. Однако своевременное выполнение регламентных процедур может положительно отразиться на общем состоянии агрегата, а значит и потреблении энергоносителя.

Почему дизельные двигатели эффективней бензиновых

Дизель для многих до сих пор ассоциируется со строительной техникой, извергающей черный дым горящих покрышек и работающих как трактор Беларусь.

Эти стереотипы и заблуждения. Современные дизельные двигатели чисты как слеза комсомолки, а их работа бесшумна.

Преимущества дизельных двигателей над бензиновыми

Дизельные двигатели эффективнее чем бензиновые, так как воспламеняются от сжатия, а не от искры, что даёт экономию в расходе топлива на 30 процентов.

Взгляните, например, на Audi A8 L модели 2015 года с 3,0-литровым бензиновым двигателем V-6 под капотом. Расход топлива в этой модели составляет 10,7 литров на 100 километров. Идентичная модель с 3,0-литровым турбодизельным двигателем показывает расход топлива в 8,4 литра на 100 километров. Сейчас дизельное топливо стоит столько же сколько и бензин AИ-95, экономия налицо.

Будущее дизельных силовых установок

«10 процентов от продаж компании Audi составляют автомобили с дизельными двигателями» говорит представитель компании Audi. В дизельных двигателях покупателей прельщают показатели экономии топлива и высокий крутящий момент. Чтобы развить достигнутый успех, скоро дизельные силовые установки будут доступны в каждой модели Audi. Пока дизельные двигатели есть в шести продуктах компании, включая новый седан А3.

Почему дизельные двигатели экономичней бензиновых

Само дизельное топливо на 15 процентов энергетически плотнее, чем бензин. На молекулярном уровне дизтопливо состоит из «более длинной цепи углеводородов». В общем 1 литр дизельного топлива содержит больше энергии, чем 1 литр бензина.

Еще у дизельного топлива более высокий коэффициент сжатия, чем у его коллеги по циклу Отто. Коэффициент сжатия 95-го бензина равен цифре между восьмью и двенадцатью к одному, в зависимости от того, есть ли в двигателе прямой впрыск (как работает бензиновый двигатель, читайте здесь). Коэффициент сжатия дизельного топлива, начинается с двенадцати и может достичь шестнадцати к одному и более.

Высокая степень сжатия — обязательной условие для процесса сгорания дизельного топлива. По мере сжатия воздух в цилиндре становится горячее, нагревание продолжается до такой степени, что при впрыске топлива в камеру сгорания, оно мгновенно воспламеняется, поэтому дизельные двигатели работают без свечей зажигания.

Преимущество высокой степени сжатия топлива в том, что чем больше степень сжатия, тем двигатель получает больше мощности. Это делает автомобиль резвее и положительно отражается на экономии расхода топлива.

Непосредственный впрыск топлива — еще одно техническое преимущество для дизельных двигателей, как и пьезоэлектрические форсунки. Смысл этих технологий в том, что точное количество топлива распыляется в цилиндры при очень высоком давлении, до 199,9 МПа. Еще, пьезоэлектрические форсунки работают тише обычных форсунок, снижают вибрации двигателя и вредные выбросы. Шумная работа дизельных автомобилей вызвана резкими перепадами давления топлива в обычных форсунках. От этого возникают вибрации отражающихся на элементах двигателя. Пьезоэлектрические форсунки снижают перепады давления топлива в двигателе благодаря быстродействию пьезоклапана.

Еще одним отличием дизельных двигателей от бензиновых в пользу дизеля, является отсутствие пластин дроссельной заслонки. Работа пластин, ограничивающих поступление воздуха в двигатель, приводит к такому явлению как «насосные потери»: энергия расходуется на то, что двигатель пытается прососать воздух через частично закрытые дроссельные пластины. В дизельных двигателях таких потерь энергии нет. Но и это еще не все.

Не забываем о турбонаддуве с изменяемой геометрией. Такие турбокомпрессоры изменяют величину нагнетенного воздуха на разных оборотах двигателя, тем самым поддерживая ровный поток крутящего момента вместо одного гигантского комка.

Продвижения в разработке технологий для дизельных двигателей, подарили компании Audi победу на гонках 24 часа Ле-Мана в этом году. Успех гоночных автомобилей с дизельными установками Audi подтверждает, что технологии будут использованы в автомобилях серийной сборки.

Про вредные выбросы от дизельных двигателей — их больше нет

Раньше, из-за конструктивных особенностей дизельных автомобилей и химического состава ДТ, дизеля имели высокий процент вредных выбросов в атмосферу. Основной указывающий на это фактор — черный дым, который появляется в результате выбросов вредных твердых частиц. К счастью это в прошлом.

Передовые системы постобработки в дизельных двигателях очищают выхлопные газы и делают такими же «чистыми», как и в бензиновых. Технология селективного понижения катализаторов устраняет вредные побочные продукты — оксиды азота. Раствор мочевины впрыскивают в поток выхлопных газов, где в специальном катализаторе раствор вступает в реакцию с оксидами азота и разбивает их на безвредные азот и кислород. В результате дизельные двигателя выпускают «кристально» чистые выбросы, ломая стереотипы и сокращая объем работы активистам Greenpeace.

Выводы

Новые технологии в дизельных силовых установках дали им стать производительней, экономичней и экологичней, не уступая, а в чем-то и выигрывая у бензиновых движков.

Пьезоэлектрический впрыск топлива, турбонаддув с переменной геометрией, и системы постобработки, сделали древнюю силовую установку жизнеспособной и конкурентоспособной.

Подводим итоги

Все сказанное выше является лишь субъективным мнением, так что вы можете продолжать поддерживать экологические движения за зеленую планету и ездить на велосипеде. Но факты говорят о том, что дизельные двигатели скоро станут диковинным и невероятно дорогим изобретением, которое явно не будет на вооружении у многих компаний. Нужно ли говорить, что тяжелое топливо просто не может выдать такую экологичность, которая необходима международным проверяющим организациям? В итоге, мы потеряем очень важную для промышленности и частного транспорта технологию.

Сегодня же именно дизельные двигатели являются средством серьезной экономии на эксплуатационных затратах. Владельцы таких машин тратят гораздо меньше денег на передвижение и могут прекрасно обходиться без заправки в течение долгого периода времени. Автомобили такого типа явно набирают популярность вслед за Европой во всех остальных странах. Да, дизельный автомобиль стоит немного дороже бензинового, но он себя окупит уже в первые тысячи километров эксплуатации. А что вы думаете о соперничестве дизельных и бензиновых технологий?

Мощностные характеристики.

При сопоставимых объемах дизельный двигатель обладает меньшей мощностью, но большим крутящим моментом.

Достаточно посетить всего один тест-драйв современного дизельного седана, например Mercedes-Benz E 250 CDI 4-matic, что бы составить личное мнение о дизельных двигателях.

E 250 CDI обладает следующими характеристиками (в скобках приведена разница с показателями бензиновой модели E 250):

• объем 2.143 литра (+7,6%);
• 204 л.с. (-3,2%);
• 500 н.м. (+42%);
• Масса автомобиля на 75 кг больше (вес полного привода исключен из массы дизельной версии). (+4,4%);
• Разгон 0-100 — 7,9 сек (+6,8%).

Сравнение характеристик бензинового и дизельного E класса.

Проанализировах характеристики, можно сказать, что с этой точки зрения дизельный двигатель вообще не имеет никаких преимуществ, за исключением большого крутящего момента. И во многих обзорах дизельных автомобилей, которые я читал или смотрел, хвалят приёмистость двигателей и их отклик на педаль газа, как заслугу огромного крутящего момента.

В дизельном двигателе отсутсвует дроссельная заслонка, а мощность регулируется количеством подаваемого непосредственно в цилиндр топлива. Такая система действительно, теоретически, должна быстрее реагировать на нажатие педали газа.

Но 5-ти километров в режиме «Шамаич» и коробкой в режиме «спорт» на сухом асфальте мне было достаточно, что бы понять, что 204 л.с. для автомобиля массой почти 1,9 тонны это не серьезно. Никакие огромные значения крутящего момента не сделают эту машину увлекательной, отзывчивой или приёмистой. И это с 7-ми ступенчатым автоматом, который позволяет полнее раскрыть преимущества дизеля, имеющего короткий диапазон рабочих оборотов.

Время разгона от 0-100 почти на 7% хуже аналогичного бензинового автомобиля полностью подтверждает мой вывод.

Главное внимание на передаточные числа 320i и 320d: в случае с механикой итоговое передаточное число на бензиновой модели больше на 15%. Большее передаточное число означает лучший разгон.
[ Источник: http://www.bmwpeople.ru ]

Почему же больший крутящий момент не позволяет машине быстрее ускоряться? Все дело в двух факторах:

• Максимальный момент на дизельном двигателе достигается в узком диапазоне оборотов: 1.600–1.800, а бензиновой силовой установке диапазон 1.200–4.000 об/мин.
• Низкие максимальные обороты и узкий диапазон крутящего момента дизельного двигателя заставляют уменьшать передаточное число коробки передач, что бы передачи не были слишком короткими, и максимальная скорость была сравнима с бензиновыми аналогами.

Передаточное число и крутящий момент, передаваемый на колеса, будет ниже на 20%. Коробка передач сокращает преимущество в крутящем моменте перед бензиновым двигателем с 42% до 14%. Да и то, это преимущество достигается только в коротком диапазоне оборотов.

Итог: по скоростным характеристикам дизельные автомобили не имеют преимуществ перед современными бензиновыми соперниками с непосредственным впрыском.

Торможение двигателем

При движении под уклон, двигатель сам приводится в движение автомобилем и обороты двигателя стремятся увеличиться. Это вызывает движение грузиков наружу, так что скользящая втулка давит на натяжной и пусковой рычаги. Оба рычага меняют свое положение и прижимают втулку управления в направлении уменьшения подачи топлива, пока не будет достигнуто уменьшенное значение подачи топлива, которое соответствует новому уровню нагрузки.

В крайнем случае значение подачи равно нулю. В основном, для регулятора изменяемых оборотов это поведение применимо для всех положений рычага управления оборотами двигателя, когда нагрузка или обороты двигателя изменяются до такой степени, что втулка управления перемещается в положение полной на грузки или остановки двигателя.