Дизеловите двигатели отдавна се славят със своята ефективност и издръжливост. Те са опора за всеки ентусиаст, който търси солидна производителност, като задвижват всичко – от пътнически автомобили до тежки машини. Въпреки това има някои неща, които може да не знаете за дизеловите двигатели – например как техните експлоатационни възможности и ефективност зависят от аспекти, които често остават незабелязани от някои собственици на превозни средства, като например включването на турбокомпресор.
От пускането на първия турбокомпресор през 1905 г. до първия произведен в търговската мрежа Oldsmobile Jetfire V8 с турбокомпресор през 1962 г., технологията за турбопълнене промени работата на двигателите на магистралата и в полеви условия. Тази технология използва енергията на отработените газове и има предимства, които варират от увеличаване на мощността до подобряване на разхода на гориво. Но дори и без турбокомпресори дизеловите двигатели с атмосферно пълнене все още осигуряват добра теглителна сила, което ги прави чудесни за теглене на товари. Днес много автомобили предлагат дизелови двигатели с атмосферно пълнене и с турбокомпресор. Но какво наистина отличава тези два двигателя? И имат ли значение разликите за обикновените шофьори?
Какво представляват дизеловите двигатели с атмосферно пълнене?
За разлика от бензиновите двигатели, които разчитат на запалителни свещи за запалване на въздушно-горивната смес, дизеловите двигатели използват запалване чрез сгъстяване. Този процес включва компресиране на въздуха в цилиндъра до много висока температура, което генерира топлина за запалване на впръсканото гориво.
Високата степен на сгъстяване в дизеловите двигатели им позволява да постигнат по-висока топлинна ефективност. Това означава, че те могат да извлекат повече енергия от същото количество гориво в сравнение с бензиновите двигатели. Благодарение на компресията дизеловите двигатели са особено популярни в случаите, когато икономията на гориво и въртящият момент са от решаващо значение, като например при камиони, автобуси и промишлени машини.
Дизеловите двигатели имат по-опростена конструкция с по-малко компоненти. Те функционират без използване на запалителна свещ, което намалява необходимостта от поддръжка. Въпреки това те често работят при по-ниски обороти, което им осигурява по-голям въртящ момент. Те са и тежки поради подсилените компоненти, които помагат да се издържат на високите коефициенти на сгъстяване.
Какво представляват турбодизеловите двигатели?
Турбодизеловите двигатели използват същите принципи като дизеловите двигатели с атмосферно пълнене и ги подсилват с технология за турбопълнене, която увеличава мощността и ефективността, без да увеличава размера на двигателя. Турбокомпресорът използва енергията от отработените газове за задвижване на турбината. Тази турбина завърта компресор, който вкарва повече въздух в горивната камера. Увеличеният въздушен поток позволява ефективно изгаряне на повече гориво, което води до по-голяма мощност. При дизеловите двигатели турбокомпресорът допълва високата степен на сгъстяване, което ви осигурява въртящ момент в ниските обороти.
Турбодизеловите двигатели се отличават с висока производителност при теглене. Един от най-добрите турбодизелови двигатели с добра теглителна способност е 6,7L Cummins с 420 к.с., който осигурява на Ram 2500 теглителна способност от почти 20 000 кг, когато е подходящо оборудван. Друга възможност е 6,7L Powerstroke на Ford, предлаган в моделите Ford F-250, F-350 и F-450. Освен че увеличават въртящия момент, турбодизеловите двигатели отделят по-малко вредни емисии на километър в сравнение с бензиновите двигатели.
Основни разлики между дизеловите и турбодизеловите двигатели
Разликата между дизеловите и турбодизеловите двигатели се състои основно в тяхната конструкция, производителност и ефективност. Стандартните дизелови двигатели разчитат на естествено всмукване на въздух, което ограничава мощността. Затова, за да произвеждат повече мощност, тези двигатели често се нуждаят от по-голям работен обем. От друга страна, турбодизеловите двигатели могат да произвеждат повече мощност, без да увеличават размера си, благодарение на турбокомпресора. Той вкарва повече въздух в горивната камера, което повишава мощността, тъй като позволява на горивото да изгаря по-ефективно.
Въпреки че дизеловите двигатели по принцип са известни като ефективни, версиите с атмосферно пълнене може да не оптимизират използването на гориво, тъй като не използват енергията на отработените газове. Турбокомпресорите подобряват горивната ефективност чрез повторно използване на енергията на отработените газове. Това им позволява да изминават повече километри на галон в сравнение с нетурбокомпресорните си аналози. Освен това, докато стандартните дизелови двигатели осигуряват стабилен въртящ момент, на тях им липсва динамично ускорение, което често се изисква при сценарии с висока производителност. Турбодизеловите версии обаче могат да генерират по-висок въртящ момент при по-ниски обороти, което ги прави идеални за теглене.
Ефективност и въздействие върху околната среда
Турбодизеловите двигатели предлагат по-добра икономия на гориво благодарение на способността си да използват повторно загубената енергия в отработените газове. Ефективността обаче е свързана с предизвикателството да се спазват нормите за вредни емисии. Една от причините за широкото разпространение на турбокомпресорите сред производителите е, че те правят двигателите по-малки и по-ефективни. Автомобилни производители като BMW и Mercedes-Benz преминаха към турбокомпресори във всички свои модели, оставяйки зад себе си нетурбо вариантите с атмосферно пълнене.
Тъй като работят при повишени температури, дизеловите двигатели отделят по-високи нива на азотен оксид (NOx). Турбокомпресорите позволяват на производителите да използват по-малки двигатели, които отговарят на тези закони за емисиите. В резултат на това в наши дни не са останали много дизелови двигатели с атмосферно пълнене.
Стремежът към по-чисти емисии се сблъска с някои предизвикателства. Едно от печално известните събития в историята на дизеловите двигатели е скандалът с емисиите на Volkswagen, известен още като „Дизелгейт“. През 2015 г. марката беше уличена в използването на „устройства за поражение“, които манипулират емисиите на NOx по време на тестовете, само за да отделят 40 пъти повече емисии от допустимите по закон, когато са на пътя. Последствията преобърнаха индустрията, като доведоха до промени в мощността, ефективността и, в центъра на всичко това, турбокомпресора.
- ЕТИКЕТИ:
