Помнится, Советский Союз, кроме перестройки, интенсификации и борьбы с алкоголизмом занимался еще и дизелизацией всей страны. Применительно к грузовому транспорту она все-таки случилась. А вот среди легковых авто процент дизельных машин по-прежнему не высок. Почему?
От сжатия
С точки зрения человека далекого от техники, дизельный мотор тот, что громко тарахтит и густо дымит. Люди близкие к автомобилям знают, что его надо заправлять дизельным топливом и не нужно менять свечи зажигания — их там просто нет. Зато есть другие свечи — накаливания, без которых зимой мотор не хочет заводиться. Особо продвинутые назовут дизель двигателем с воспламенением от сжатия. А специалисты наверняка вспомнят, что он, в отличие от бензинового мотора работает по другому термодинамическому циклу. Вот немцы — нация технически грамотная — дизельный мотор так и зовут дизельным, а бензиновый называют отто — мотором. Как раз по названию термодинамических циклов.
Не будем лезть в технические дебри. Остановимся на принципе воспламенения топлива, как основном признаке дизельного двигателя. Воздух при сжатии в цилиндрах сильно нагревается. В этот горячий воздух в нужный момент форсунка подает под высоким давлением дизельное топливо, которое там воспламеняется. Топливо нужно не только впрыснуть вовремя, но и очень тонко распылить. А еще надо организовать движение воздуха в цилиндрах так, чтобы он хорошо перемешивался с соляркой (да простят меня спецы за это слово!). Поэтому у дизельных моторов сложная и дорогая система подачи топлива и поршни с необычной формой днища.
Мощность дизелей, при прочих равных, меньше чем у бензиновых моторов, зато момент выше и тяга, соответственно, лучше. Они отличаются меньшим удельным расходом топлива, зато сильней шумят и производят больше вибраций.
Немного истории
На легковых автомобилях первые дизеля появились перед Второй мировой войной. Но массовое распространение получили значительно позднее — в семидесятые годы прошлого века. Поначалу легковые дизеля были почти сплошь предкамерными или вихрекамерными. В головке цилиндров была специальная камера, соединенная с надпоршневым пространством. В нее-то и впрыскивалось топливо. Такая схема менее требовательна к качеству распыления, с ней проще организовать рабочий процесс, мотор работает несколько мягче и чуть тише. Первые легковые дизеля часто обходились без наддува, были малахольными (полсотни лошадей считалось нормой), но топлива потребляли значительно меньше своих бензиновых оппонентов. Тут еще и топливный кризис подоспел, и дизеля стали нормой для Европы, особенно южной. А вот за океаном, в Америке легковой дизель так и остался экзотикой.
Дальнейшее совершенствование таких моторов пошло по пути роста мощности с одной стороны, и ужесточения экологических норм и требований экономии с другой. Вихревая камера ушла в прошлое. Камеры сгорания стали неразделенными — отсюда та самая хитрая форма поршней. Турбонаддув стал нормой. Борьба за экологию потребовала значительного роста давления впрыска. Старая схема топливной аппаратуры: насос высокого давления отдельно, форсунки отдельно, быстро сдалась. Толстостенные трубки, соединяющие насос и форсунки, перестали держать возросшее давление. Тогда вспомнили старую, но не очень распространенную схему с насос-форсунками, когда два устройства объединены в одно и нет никаких трубок. Кроме того насос-форсунка позволяла более точно управлять подачей топлива, впрыскивая его не одной порцией, а двумя, например.
Однако насос-форсунки и их привод занимали много места в головке и спорили с многоклапанностью мотора. Да и подавать топливо инженеры желали не одной-двумя порциями, а по более сложному алгоритму. Опять вспомнили старую, добрую аккумуляторную систему впрыска. Маркетологи обозвали ее по-модному: «коммон рейл» и стали преподносить как революцию в технике. Тут и современные технологии подоспели — появились быстродействующие форсунки, которыми управляла умная электроника, регулируемые турбокомпрессоры…
Сложно и дорого
Примерно так сформировался современный облик легкового дизеля: облегченная конструкция, турбонаддув, система питания коммон-рейл с электронным управлением, хитромудрая система снижения токсичности. Да, дизеля, которые много лет подавались как образец экологичного двигателя внутреннего сгорания, оказались на поверку не столь и зелеными. Выполнять все более жесткие нормы по выбросам на бензиновых моторах удается с меньшими затратами. Ни тебе впрыска мочевины, ни сажевых фильтров. Ну летит даже из самых совершенных дизелей сажа, а к ее частичкам цепляется всякая дрянь. Канцерогенная к тому же.
Современные дизеля стали тише своих предшественников, работают мягче. По удельной мощности они заметно приблизились к бензиновым моторам, а топлива, по-прежнему, потребляют меньше. При этом дизель тяжелее, металлоемкость его выше. Система питания двигателей с воспламенением от сжатия значительно сложнее, чем у моторов с искровым зажиганием. И дороже…
Где выгода?
Вот мы и сказали ключевое слово: дороже! Дороже сам дизельный мотор, дороже его обслуживание и ремонт. Да и дизельное топливо нынче дороже 95-го бензина. А еще климат у нас местами не просто холодный, а прямо-таки арктический. А пуск дизеля в сильный мороз — то еще удовольствие.
Давно посчитано, что дизельный двигатель за счет меньшего расхода топлива экономически выгоден при очень интенсивной эксплуатации. И желательно без серьезных поломок. Крупный ремонт разом уничтожит всю экономию. Поэтому дизеля уверенно заняли нишу профессиональных автомобильных перевозок. Пробеги там огромные, да и свойство дизеля уверенно работать под высокими нагрузками приходится очень кстати. На легковых машинах дизель остается уделом немногочисленных любителей потарахтеть в свое удовольствие.
Так что, дизельные моторы должны исчезнуть? Как говорится, не дождетесь! По крайней мере в обозримом будущем. Несмотря на все экологические потуги, по самым зеленым странам и регионам продолжают разъезжать дизельные траки. И вагоны таскают дизельными локомотивами. Есть такое слово — выгодно. Это лопоухому частнику можно навязчиво предлагать электромобиль за огромные деньги. Повального же перехода грузовиков на электротягу пока что-то не видно? А электрический танк или другую боевую машины вы себе представляете? Может такое когда и случится. Но точно не завтра.
У вашего автомобиля какой мотор? дизельный или отто?
