0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем различие дизельного двигателя и бензинового двигателя

Дизельная и бензиновая турбина: в чем отличия

Турбокомпрессор – важный элемент современного дизельного и бензинового автомобиля. Он позволяет на 20-30% увеличить мощность машины, без увеличения расхода топлива. При этом обеспечивается высокая экологичность выхлопа, за счет того, что топливо сгорает практически полностью, и все вредные вещества распадаются. Однако, при неправильной эксплуатации турбомотора очень быстро может потребоваться ремонт турбин, что подтверждают эксперты сервисного центра TurboSTO.

Но перспектива скорого ремонта не пугает автовладельцев и турбированные машины становятся все популярнее. Мы решили разобраться, есть ли отличия в обслуживании дизельной и бензиновой турбины, и могут ли они заменять друг друга.

Принцип работы дизельной турбины

Турбина в дизельном автомобиле используется уже больше сотни лет. Еще со времен первого дизельного двигателя ученые начали разработки в этой области, однако отсутствие огнеупорных материалов и точных технологий производства ограничивали прогресс в этой области.
Сегодня турбины для дизельных двигателей можно считать вершиной инженерной мысли, ведь они могут:

  • разгоняться до 250 тыс. об/мин;
  • изменять свою геометрию для эффективной работы при разном давлении выхлопных газов;
  • нагнетать очень высокое давление воздуха, увеличивая общий КПД мотора;

Турбина в дизельном двигателе является логичным развитием технологии, которая обеспечивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания, повышая тем самым производительность мотора. Благодаря современным материалам и новым конструкциям, удалось избавиться от многих недостатков в работе этого механизма и значительно увеличить его ресурс.

Отличия турбокомпрессора для бензинового мотора

Турбина на бензиновом двигателе работает аналогично с дизельным: обеспечивает закачку дополнительной порции воздуха в камеру сгорания. Однако сложность ее установки заключается в том, что температура выходящих газов после сгорания бензина очень высокая, доходит до 1000 градусов. Поэтому турбины для бензиновых моторов делают из особых огнеупорных сплавов и стоят такие агрегаты достаточно дорого. Это и обуславливает тот момент, что устанавливают турбокомпрессоры обычно на дорогие бензиновые авто.
Кроме того, что такая турбина увеличивает мощность двигателя на 20-30%, дополнительных бонусов она не приносит. А вот сложностей в уходе за машиной точно прибавляет:

  • нужно проводить замену масла и масляного фильтра каждые 5-7 тыс. км;
  • использовать для этого специальное масло для турбомоторов;
  • заливать бензин только лучшего качества, чтобы не собирался нагар на лопастях крыльчатки.

Можно ли поставить дизельную турбину на бензиновый двигатель?

Технически, установить турбину с дизельного мотора на бензиновый и наоборот вполне реально. Но только положительного эффекта от этого не будет. Скорость вращения и особенности конструкций у этих двух типов агрегатов очень разные, поэтому эффективную работу они не покажут. Даже наоборот, используя в бензиновом двигателе дизельную турбину, она будет просто задувать воздухом камеры сгорания, и двигатель будет постоянно детонировать. В худшем случае, есть риск, что турбина расколется из-за высокой температуры.
Турбированные моторы – будущее автомобилей с ДВС. Они позволяют экономить ценное топливо и выбрасывать в окружающую среду минимум вредных соединений. Если эти параметры вам важны – смело можете покупать хоть дизель, хоть бензин. Оба варианта будут экологичные и экономные.

Бензиновая турбина vs дизельная турбина: в чем разница

Вид топлива, который используется в транспортном средстве, является той основой, вокруг которой все верится. Двигатели, топливные системы, насосы и фильтры разрабатывались под конкретный класс горючего материала: керосин, нефть, бензин, соляра, масло и пр. В истории инженерных изобретений практически не было случая, чтобы химики изобрели новый вид топлива под конкретную механическую базу.

Этот принцип действует и при сравнении двух узлов, которые входят с силовой блок автомобиля: турбина. Для дизельных и бензиновых моторов узлы, которые выполняют одинаковую функцию, имеют внешнее конструктивное сходство и практически одинаковый комплект основных комплектующих, окажутся совершенно разными.

Отличия бензиновых и дизельных турбин

Основное отличие главных узлов турбонагнетателя — это использование различных материалов для крыльчатки и корпуса. Но по внешнему виду определить, на какой вид топлива предназначена та или иная турбина, может только механик-турбинист с большим стажем.

Лопасти турбины, независимо от того, на какой мотор она установлена, приводятся в движение потоком отработанного газа. В дизельных моторах после сгорания солярки температура газа на выпуске не превышает 850 о С, но дизтопливо может продолжать гореть и на выходе в выпускной коллектор. Для бензиновых моторов температура отработанного газа не опускается ниже 1000 о С.

Исходя из такой разницы в температуре газа, который будет раскручивать колесо турбины, корпус и лопасти агрегата должны изготавливаться из разных материалов.

Для крыльчатки турбины используют жаропрочные никельсодержащие металлы: GMR 235 (используется для крыльчатки при температуре выходного потока в 850 о С), Inconel 713 (в металле увеличено содержание хрома, используется для крыльчатки бензиновой турбины, материал рассчитан на пропуск выходного газа температурой до 1000 о С).

В качестве материала корпуса для дизельных турбин используется чугун серый (максимальная рабочая температура — 650 о С), чугун кремниево-молибденовый (максимальная рабочая температура — 720 о С), чугун с вермикулярным графитом GGV SiMo (макс. т. — 850 о С).

Для корпуса турбин, встраиваемых в бензиновый мотор, используются жаропрочные сплавы, способные выдержать долгосрочную температуру более 1000 о С (аустенитные стали, сплав NiResist 5).

Второе отличие материала турбин состоит в том, что бензиновые турбины рассчитаны на минимальное давление, которое оказывает отработанные бензиновые пары в выпускном коллекторе. Газы отработанного дизтоплива имеют давление в 3-5 раз выше.

Читать еще:  Чтобы дизельный двигатель заводился зимой

Отсюда вытекает главный вывод — ставить бензиновую турбину на дизельный мотор и наоборот нельзя. Это спровоцирует детонацию и снизит эффективность каждого двигателя.

Кроме этого, для бензиновых турбин практически не используется схема компрессора с изменяемой геометрией. Технологические решения VNT, VTG, VGT не адаптированы под высокие температуры выхлопа, который дает бензиновый мотор. Поэтому бензиновая турбина имеет в своей конструкции только главные детали.

Особенности дизельной турбины

Дизельная, как и бензиновая турбина, относятся к навесному узлу мотора. Турбонагнетатель врезается в систему выпускного коллектора и для своей работы использует все двигательные системы: охлаждение и смазки, вентиляции картерного блока, впуска и выпуска отработанных газов.

Турбина нагнетает воздух в топливные цилиндры под высоким давлением. Ротор турбины раскручивается, пропуская через себя энергию отработанного топлива, и приводит в движение лопасти нагнетателя — происходит всасывание воздуха из атмосферы, сжатие его и подача в блок цилиндров. Скорость вращения турбинного ротора на некоторых дизельных моторах может доходить до 250 000 оборотов в минуту — этот показатель считается нормальным, но для некоторых турбокомпрессоров это граница допустимых возможностей.

Конструктивно турбина состоит из двух блоков: колесо турбинное и компрессорное. Поскольку колеса имеют лопасти, второе их название – крыльчатки. Оба блока фиксируются на роторном валу. Главные детали дизельной турбины:

    крыльчатка турбонагнетателя (входит в блок горячей улитки);• крыльчатка компрессора (блок холодной улитки);• блок подшипников;

Особенности турбинного блока как главного элемента нагнетателя

Горячая улитка пропускает через себя поток выхлопных газов при большой температуре. Проходя через улитку, газы разгоняются и приводят в движение роторный вал, затем через выходной клапан выбрасываются наружу. Скорость вращения турбины зависит от оборотов мотора — на холостых оборотах турбина практически не используется.

В каждом конструктивном типе дизельных турбин используется различное количество каналов для прохождения отработанного топлива, применяется электронная система управления потоком через изменяемую геометрию.

Компрессорный блок

Часть турбины, через которую нагнетается атмосферный воздух, называют компрессором. Главные компоненты: корпус (холодная улитка), ротор. Ротор жестко установлен на общую ось с крыльчаткой турбины. При вращении первой происходит движение роторного колеса в обратном направлении. За счет вращения алюминиевых лопастей ротора воздух затягивается вихревым потоком, давление воздуха увеличивается за счет перехода потока с центра ротора на его стенки.

Двойная турбина задействуется на многоцилиндровых блоках

Воздушный фильтр, установленный на входе во впускной коллектор, препятствует попаданию грязи, мелкого мусора, и пр. в турбину.

Конструкция оси турбины

В центральной части турбонагнетателя расположен осевой блок с узлами подшипников (радиальный, подшипники скольжения, упорный), который использует масляную систему двигателя. Чтобы ротор мог вращаться на предельной частоте максимальное количество времени, необходимо обеспечить масляной клин между валом и подшипниками во избежание прямого трения деталей, которые в процессе работы максимально прижимаются друг к другу. Если в турбине используется система неохлаждаемого корпуса, смазка обеспечит и отвод тепла от блока горячей улитки и вала.

Мифы о масляном фильтре

Показателен размер масляного фильтра на раллийном Peugeot 205 t16 group B

Развеем заблуждение некоторых автомобилистов, которые говорят, что своевременная замена масляного фильтра предотвратит износ движущих деталей турбины. В момент холодного пуска, равно и тогда, когда масляной фильтр засорился до своего критического уровня, предохранительный клапан фильтра приоткрывается, и часть масла всегда проникает в систему турбины, как и в масляную систему всего силового блока. Клапан останется в полуоткрытом или в полностью открытом состоянии до тех пор, пока масло не нагреется до своей нормы. Таким образом, все инородные частицы, взвеси, которые есть в масле, окажутся рано или поздно в турбине.

Особенности бензиновой турбины

Принцип работы турбонагнетателя для бензинового мотора ничем не отличается от дизельного — здесь используется та же схема. Отработанный бензин проходит в выпускной коллектор, в который врезан патрубок горячей улитки с расположенным в центральном боке лопастным колесом. Выхлопные газы раскручивают турбинное колесо, которое передает силу вращения по оси на колесо компрессора. Отработанные газы выводятся наружу. За счет вращения ротора происходит закачивание в холодную улитку атмосферного воздуха, который поступает в цилиндры мотора. Топливо начинает интенсивнее гореть и увеличивать обороты двигателя.

Многие автомобилисты, которые устанавливают турбину на бензиновые двигатели своих авто или приобретают заводскую комплектацию с турбонаддувом, кроме радости, что мотор на 20-30% увеличил мощность, полка момента достаточно ровная в большем диапазоне оборотов, отработанные газы попадают под норму протокола Евро5, отмечают большие сложности в эксплуатации автомобиля.

Кроме этого, бензиновая турбина в три раза чаще, чем дизельная, становится причиной детонации. Это связано с плохим качеством топлива и неисправностью в работе интеркулера (охладителя воздуха).

Хотя производители и заявляют срок службы турбины в пределах срока работы «родного» двигателя, на практике дизельная турбина служит 30-45% от ресурса мотора, бензиновая — 15-25%.

Тюнинг карбюраторного и инжекторного мотора

Бензиновые инжекторные двигатели проектируются производителем под рабочую турбину на этапе расчетов силы коленвала и объема цилиндров. В турбированный атмосферник закладываются усиленные параметры всех деталей двигателя, от дополнительного хромирования выхлопного патрубка до уплотненных колец.

В случае с дизельными моторами такого нет — почти 95% всех дизелей проектируется или уже с турбокомпрессором, или с учетом установки турбины если не в базовом комплекте, то при тюнинге.

При тюнинге инжекторного мотора переделке подлежит в первую очередь коленчатый вал — его потребуется усилить минимум на 30%. Система выпуска и впуска также потребует переделки и установки фланцев под турбину, дополнительная система маслоподачи должна стабильно крепиться. В этом случае используют технические отверстия в картере, которые забиты заглушками.

Читать еще:  Ваз 2114 температура двигателя быстро растет

Турбина на карбюраторные моторы никогда не проектировалась в условиях КП завода-производителя. Были ограниченные серии карбюраторных турбированных авто, но не для гражданского населения. Но тюнинговать карбюраторный двигатель, увеличив его производительность турбиной, вполне возможно. При переделке карбюраторного мотора под турбину следует учесть главные особенности:

  1. Интеркулер (радиатор) должен оптимально охлаждать сжатый воздух перед подачей в цилиндры, чтобы предотвратить возможность детонации.2. Сложность при замене жиклеров на аналогичные большего диаметра.3. Требуется увеличить объем камеры сгорания и установить дополнительные прокладки, чтобы избежать детонации.

Проблемы турбоямы

Что такое турбояма, отлично знают все водители, чьи автомобили оснащены моторами с нагнетателем воздуха — это провал мощности двигателя на несколько секунд во время выжатой педали газа и затем резкий скачок оборотов, когда даже со стороны видно, что автомобиль на ровном месте тряхнуло.

Технически эффект происходит за счет того, что крыльчатка турбины не может быстро раскрутиться на низких оборотах мотора. Минимальная скорость вращения коленвала и не разогретое масло препятствуют тому, чтобы в цилиндры поступало достаточное количество воздуха. Когда в процессе разогрева поступление кислорода увеличивается, резко растет и выхлоп, который в свою очередь позволяет нагнать в цилиндры больше кислорода. Топливо начинает быстро гореть и дает скачок в частоте оборотов.

Проверенные производители

Делая выбор в сторону установки бензиновой или дизельной турбины, рекомендуется останавливаться на оригинальных агрегатах. Хотя многие ремонтники «турбинисты» скептически отзываются обо всех типах турбин, отмечая их быстрый износ, но оригинальные турбины все же отвечают своим характеристикам, хотя производители, ставя срок их эксплуатации равный сроку хода мотора, и кривят душой. К таким производителям можно отнеси торговые марки:

    IHI – США;• Borg Warner – Германия;• Garrett – США;

Компания Holset выпускает турбины со скользящими лопастями, но агрегаты рассчитаны только на грузовые автомобили.

Если говорить о дизельных моторах, то для них установка турбины абсолютно оправдана — уже невозможно представить себе автомобиль, работающий на дизтопливе без системы турбокомпрессора. Если рассматривать бензиновые моторы, то выбор стандартного атмосферного двигателя во многих случаях предпочтительнее, чем установка турбины. Как альтернативу для увеличения мощности бензинового агрегата часто используют компрессор (supercharger) вместо классической турбины.

Отличие моторных масел для дизельного и бензинового двигателя

Определенные отличия бензиновых и дизельных моторных масел связаны с конструктивными особенностями агрегатов и различными видами используемого в них топлива. Дизельный двигатель является более теплонагруженным силовым агрегатом с высоким КПД по сравнению с бензиновыми ДВС.

Речь идет об определенных деталях мотора (поршни, кольца и т.д.), которые испытывают большие механические и температурные нагрузки. Дизельный мотор также имеет практически вдвое большую степень сжатия. Использование «тяжелой» солярки в дизелях, которая самовоспламеняется от сжатия в цилиндре, зачастую приводит к обильному образованию сажи в результате сгорания заряда рабочей топливно-воздушной смеси. Эта сажа должна эффективно вымываться и удерживаться дизельным маслом.

Особенности масла для дизеля по сравнению с бензиновым

ДТ имеет в своем составе больше серы сравнительно с бензином. Сгорание солярки приводит к образованию окислов серы, которые достаточно быстро насыщают моторное масло в процессе эксплуатации ДВС.

Необходимая для воспламенения дизтоплива высокая степень сжатия приводит к тому, что в картер дизельного двигателя из камеры сгорания прорывается большее по сравнению с бензиновым мотором количество газов. Указанные газы также заставляют масло активно окисляться.

Главными требованиями, которые выдвигаются по отношению к дизельному моторному маслу, являются:

  • моющая способность;
  • повышенная стойкость к окислению;

Базовая основа для бензиновых и дизельных масел зачастую одинаковая, отличия заключаются только в разных пакетах используемых присадок. Такие присадки входят в состав моторного масла для бензиновых и дизельных ДВС, а также отличаются по составу зависимо от моторов для легковых автомобилей, тяжелых грузовиков и т.д.

Масло для дизеля содержит особые моющие и связывающие присадки. По этой причине интервал замены дизельных масел сокращен сравнительно с аналогичными требованиями по срокам замены масла в бензиновых моторах. Получается, дизельное масло нужно менять чаще по причине быстрого накопления отложений сажи и окислов серы.

Что касается бензиновых ДВС, сам бензин легче, в нем намного меньше серы, такое горючее сгорает более полноценно. Особые дизельные присадки бензиновому маслу попросту не нужны. Для бензиновых масел важнее учитывать то, что такие двигатели способны работать на заметно более высоких максимальных оборотах сравнительно с дизелями (около 7- 8 тыс. об/мин). Даже высокооборотистые дизельные агрегаты раскручиваются только до 4- 4.5 тыс. об/мин. Рабочие обороты бензиновых и дизельных ДВС, на которых моторы эксплуатируется в штатном режиме, также существенно отличаются.

Указанные особенности означают, что бензиновые масла менее подвержены окислению и должны обеспечивать надежную защиту и смазку трущихся деталей (стабильность динамической и кинематической вязкости в условиях деформации сдвига) при высоких оборотах, что отдельно учтено при создании для них индивидуального пакета присадок.

Использование универсальных масел

Разный пакет присадок в составе бензиновых и дизельных масел создает определенные неудобства в процессе обслуживания больших автопарков. В таких автохозяйствах обычно присутствуют легкие и тяжелые грузовые автомобили, микроавтобусы, легковые машины с различными типами силовых агрегатов.

Появление так называемых универсальных моторных масел призвано решить эту проблему. Масла соответствуют всем допускам по API и ACEA для бензиновых и дизельных двигателей, заливать подобные продукты можно в любые моторы. Так как базовая основа масла одинаковая, универсальность обеспечивает эффективно подобранный и сбалансированный пакет присадок. Активные компоненты позволяют качественно нейтрализовать процессы, которые свойственны как бензиновым, так и дизельным двигателям.

Читать еще:  Двигатель tb48de расход топлива

Если вы не уверены в качестве топлива, тогда использование универсального масла в дизеле не рекомендуется. Дизельное масло, которое с самого начала разработано для моторов данного типа, зачастую имеет большее щелочное число и зольность, содержит активные диспергирующие и моющие присадки.

Чем отличается моторное масло для бензинового и дизельного двигателя, что такое универсальные масла. Использование масла для дизеля в бензиновом ДВС.

Какое масло лучше заливать в дизельный двигатель: синтетическое, полусинтетику или минеральное. Какой тип масла лить в турбодизель, эксплуатация и замена.

Почему в дизеле масло стареет быстрее сравнительно с бензиновым ДВС. Зависимость состояния масла от качества дизтоплива. Периодичность плановой замены ГСМ.

Как выбрать масло для дизельного двигателя, основные характеристики. Универсальное масло для (турбо) дизеля, рекомендации, допуски автопроизводителей.

Когда стоит менять зимнее масло на летнее? Какое летнее масло лучше заливать? Что нужно знать про допуски и вязкость масел чтобы не навредить двигателю.

Почему происходит попадание топлива в моторное масло, какими могут быть последствия неисправности для ДВС. Бензин попадает в масло: диагностика и ремонт.

Какие дизели бывают — обзор моторов

Не можешь понять в чем проблема?

Запишись на бесплатную диагностику

Завоевав популярность на рынке коммерческого транспорта, дизельный двигатель, принялся за покорение сердец обычных автолюбителей. Несмотря на такие серьезные недостатки как крайняя чувствительность к низким температурам, качеству топлива и компрессии в цилиндрах, годами напряженной работы дизель доказал, что имеет право на жизнь, обладает значительным запасом надежности и превосходным крутящим моментом.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

Дизельный двигатель тяжелее и больше бензинового. Это легко объясняется конструкционными различиями вызванными разницей в принципах действия. В первую очередь это модель преобразования топлива и воздуха в топливовоздушная смесь, условия воспламенения и сгорания.

В отличие от бензинового двигателя, подача дизтоплива и воздуха в цилиндры дизельного двигателя осуществляется раздельно:

  • сначала поступает воздух, который под воздействием давления нагревается до семисот градусов по цельсию;
  • затем из форсунки под давлением происходит впрыск дизельного топлива, которое моментально самовоспламеняется.

Процесс занимает считанные мгновения. Чтобы топливо гарантированно воспламенилось, приходится распылять его облаком мелких частиц именно поэтому дизельное топливо подается через форсунку под давлением большим, чем давление в цилиндре на момент впрыска.

Подобная схема воспламенения позволяет двигателю работать на ненасыщенных обеднённых топливных смесях, что является фактором существенно способствующим экономичности. Однако за это приходится платить: дизельный двигатель работает гораздо громче и жестче бензинового.

Типы дизельных двигателей

Условно дизельные двигатели можно разделить на два больших класса по типу камеры сгорания, которая бывает:

  • раздельной;
  • неразделенной.

На данный момент, двигатели с раздельной камерой сгорания превалируют на рынке частного дизельного автотранспорта. Данная технология позволяет снизить шум и вибрации генерируемые двигателем за счёт снижения темпа нарастания компрессии в цилиндре. Этот тип двигателя оснащён дополнительными вихревыми камерами которые являются промежуточным звеном между цилиндром и топливной системой. Снижение темпа нарастания давления достигается из-за того, что воспламенение начинается непосредственно в вихревой камере, а не в самом цилиндре.

Дизельный двигатель с непосредственным впрыском всё ещё часто встречается на коммерческом дизельном транспорте. Здесь камера сгорания расположена в поршне, а впрыск топлива происходит в надпоршневое пространство. Для низкооборотных дизельных двигателей с большим рабочим объёмом эта устаревшая технология еще актуальна. К тому же появление управляемых электроникой топливных насосов высокого давления и двухступенчатой системы впрыска позволили снизить уровень шумов и вибраций генерируемых двигателями с нераздельной камерой сгорания и добиться стабильной работы на более высоких оборотах.

Два и четыре такта

Еще один основополагающий признак по которому можно разделить дизельные двигатели на типы — это количество тактов. Такты отображают количество ходов поршня необходимое для полного цикла включающего в себя:

  • поступление топлива и воздуха в цилиндр;
  • смешивания газотопливной смеси;
  • воспламенения;
  • сгорания;
  • отвода выхлопных газов.

Соответственно, четырехтактным двигателям для полного завершения цикла потребуется четыре хода поршня и два хода коленчатого вала, а двухтактным — два хода поршня и один оборот коленвала. При этом двухтактная система отличается простой схемой газораспределения, а четырехтактная — экономным расходом топлива и меньшей скоростью нагрева.

Турбированные дизельные двигатели

В некоторых случаях, желая увеличить мощность двигателя, производители оснащают его турбиной. Турбина подает в цилиндры дополнительный объем воздуха увеличивая мощность. Однако, судя по доступной статистики поломок, именно турбина чаще остальных узлов оказывается слабым звеном. К сожалению системы турбонаддува не могут похвастать особой надежностью и неприхотливостью. Срок жизни турбины, как правило, ниже ресурса всего двигателя, а сам турбокомпрессор крайне чувствителен к качеству используемого масла.

Узнать о наличии деталей, поинтересоваться сроком и стоимостью
выполнения работ, вы можете, связавшись с нашим менеджером по номеру
телефона или заказав обратный звонок на сайте.

Не можешь понять в чем проблема?

Запишись на бесплатную диагностику

Нажимая на кнопку «Получить диагностику», вы принимаете условия пользовательского соглашения и даете согласие на обработку моих персональных данных.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector