Самообразовательный блог

Previous Entry Share Next Entry
Куда делся дроссель?
bmwservice
                Многие до сих пор находятся в предвкушении революционного двигателя. По крайней мере, письма идут и идут.) Однако, лет 15 уже прошло с тех пор, когда новые русские пересели на старые немецкие и экзотический легковой дизель внезапно перестал быть диковинкой в России... а ничего толком не меняется. В понимании вопроса... Вопрос на засыпку (для тех, кто не читал все материалы блога): а откуда вообще у дизеля экономия?!

Вот изобретатели считают, что во многом - от высокой степени сжатия. Почти уверен, что также ответит 95% водителей на улице. Надо попробовать) Безусловно - я-то только рад чему-то новому, прогрессивному, но такая "новизна" в теории озадачивает. Недожатые двигатели от старых Волг, с их страшными карбюраторными системами питания, брали всего-то примерно на 10-15% больше топлива, чем самые-самые современные иномарки аналогичной массы-класса. Такой вот парадокс. А степень сжатия там была от 6 до 7. Это же вообще караул прожорливости должен был бы быть, если логику изобретателей перенять...

В относительном же эквиваленте, дизель действительно "экономнее" бензинового двигателя. Кстати, "бензиновый" эквивалент как искать будем? По литражу? По мощности? По моменту? По динамике разгона?

Ну, например, по литражу все вроде бы ничего - можно найти современные дизельные ДВС 1.6 и 2.0 и примерно аналогичные бензиновые. И мощность там будет более-менее сравнима.
Советую посмотреть характеристики BMW N47, европейского PSA мотора типа 1.6HDi и аналогичных, а затем сравнить их с бензиновыми конкурентами. И все там будет именно так - красиво и в пользу дизеля.

Расход таких (турбированных) дизелей будет (внимание, сенсация) около 5-7 литров по городу, около 3-4 литров в крайне экономичном режиме "по-трассе". В режиме холостого хода - 0,3-0,4 л.
Это очень здорово и экономно. Но за счет чего? Степени сжатия?! Ничего подобного.

Дизель без проблем работает на крайне обедненных смесях, глушить его почти бессмысленно: количество кислорода на выходе из дизельного двигателя может достигать 16-18%, при том, что в воздухе изначально содержится примерно 21% кислорода. Дизельный двигатель на холостом может даже не прогреваться до рабочей температуры - 60-65 градусов набрал и тупик!
IMAG0589[1]

Современный же бензиновый двигатель, даже в режиме "бесполезного" холостого хода сильных резервов для обеднения смеси иметь не может - ему, как видно,
приходится выжигать почти весь кислород вблизи оптимального соотношения 15 кг воздуха на 1 кг топлива, а это значит, что кормит он цилиндры почти такой же по составу смесью, что и в режиме движения.
IMAG0582[1]

Резюме: степень сжатия перестает играть весомую роль в эффективности, после достижения отношений 10:1 и выше. Конкуренцию с дизелем бензиновому аналогу тяжелее всего выдержать в режиме холостого хода и частичных нагрузок - что нам более всего и важно. В условиях трассы, абсолютные расходы совершенно разных автомобилей очень близки: если вам интересна эта тема, вот отличная ссылка. Жмем.

  • 1
это ода дизелю?)))

Нет, точки над Ибадуллаевым...) Или тучки)

дизель экономичнее не только за счет качественного регулирования вообще
у него требуемый рабочий диапазон уже, особенно в случае наддувного дизеля, что сразу позволяет работать в зоне с высоким механическим кпд, и форсирование выполнять не по оборотам, а по давлению наддува, что куда более эффективно

и все навесные системы сразу будут экономичнее, они рассчитаны на меньший рабочий диапазон, начиная от маслонасоса, и заканчивая компрессором кондиционера

дизель ближе к идеальному однорежимному мотору


А степень сжатия просто дорогой ценой дается, к сожалению, развязать СЖ и коэффициент расширения без дикого усложнения конструкции и сохранения нормального газообмена во всем диапазоне оборотов, оказалось слишком сложно

В принципе, реализация коэффициента расширения с помощью газовой турбины на выпуске намного более эффективна, чем повышение сж,
На грузовиках в 90хх уже пытались ставить такие системы, но с дизелями, у которых и так довольно низкая температура газа на выходе, так что сложность конструкции была высокой, а прибавка кпд небольшой. Но с развитием гибридов будет возможно отказаться от отдельной сложной трансмиссии газовой турбины, ограничившись просто высокооборотным генератором на ее валу, так что есть шанс, что старая идея снова оживет на новом уровне

дизелю бы ещё хорошую коробку передач , а в идеале - бесступенчатый вариатор (высокомоментный)

Ну давайте сравним.
N47 дизель с одной турбиной 184 л.с.
N20 турбобензин 184 л.с.

Во-первых, (внимание сенсация) у N47 дизеля есть дроссельная заслонка. Каталожный номер 13547810752 можете проверить по ЕТК.
Дизелю дроссель в теории не нужен, но на практике он есть, потому что без него проблематично рециркуляцию газов замутить (раз) и много воздуха сделает проблематичным регенерацию сажевого фильтра (два).
А вот у N20, насколько я понимаю, дросселя нет. Или есть?
Непосредственный впрыск в цилиндры у обоих, не так ли?

Во-вторых, кнопка старт-стоп на современных авто встречается независимо от типа двигателя. Нету уже почти дизелей без старт-стопа.

В-третьих, заявленный BMW расход для F30 4.4л/100км (N47) и 6.0 для N20 соответственно.

Так что по-моему Вы как минимум недооцениваете влияние термодинамимеских циклов разных двигателей на их КПД.

Вообще в принципе смешно на попытки дизелистов рассказать о том, что их машина экономичнее и мощнее и дешевле (!) аналогичной бензиновой.
При этом они забывают, что сравниваться надо не в аналогичным по объему бензином, а как бы это помягче... немного с меньшим по объему.
Например чудный опелевский 2,0 TD сравним.... с 1,6, и уж никак не с "топовым" 2,0T.
То же самое и с БМВ - почему не сравнить с двухлитровым 245 сильным? Почему сравнивается c "недожатым" бензином? Аналогичный по параметрам динамики дизели имеет рабочий объем уже 3 литра.

А почему сравниваем мощность, достигнутую на разных оборотах? Мощность - зависящая от оборотов величина. По моменту там будет 270 и 380 в пользу дизеля. Это куда более корректное сравнение. У N20 не хватает почти 30% эффективности.

Что касается "дросселя" - у N20 он, разумеется, есть - 13 54 7 588 625. А у N47 он стоит исключительно в системе EGR - работает совсем в ином алгоритме.

Цикл Сабатэ-Тринклера в практической автомобильной реалии имеет небольшой разброс эффективностей для частных случаев типа Отто и Дизель: не думаю, что на самом деле там больше 10% колебания, иначе почти ничего не достанется дросселю и обедненной смеси)

"Недожатые двигатели от старых Волг, с их страшными карбюраторными системами питания, брали всего-то примерно на 10-15%"
это вы пошутили конечно. Если в аналогичном с газ21 динамическом режиме погонять современную иномарку такой же массы, потребление у последней получается 5-7 литров. На ГАЗ21 не ездил, но нормально так поездил на ГАЗ 2410, при динамичной езде она жрёт овер 18 литров, да какая там динамика, вообще просто ускориться без звона "пальчиков" на ней невозможно.

"Если в аналогичном с газ21 динамическом режиме погонять современную иномарку такой же массы, потребление у последней получается 5-7 литров. " это какую же, например?)

(Deleted comment)
Основная причина экономичности дизеля в том, что его КПД выше по законам термодинамики, все остальные технические ухищрения могут лишь немного улучшить или ухудшить его эффективность. Давайте никого не будем вводить в заблуждение и распространять мифы и сказки.

Бензиновые двигатели могут и работают на обедненной смеси, этому ничего не препятствует, в авиации таких примеров полно. Множество плюсов, но один большой минус - выбросы окислов азота, так как горение смеси происходи при более высокой температуре.

Расходы по трассе близки именно на величину разницы КПД, один к одному никогда не будет. И особено это заметно на скоростях около 200 кмч, где дизельные двигатели работают на существенно меньших оборотах чем аналогичные по литражу бензиновые, и разница по расходометру видна невооруженым взглядом.

"Давайте никого не будем вводить в заблуждение и распространять мифы и сказки.
Бензиновые двигатели могут и работают на обедненной смеси, этому ничего не препятствует, в авиации таких примеров полно."

Вот прямо отсюда и начнем, только без загибов в авиацию.

"Основная причина экономичности дизеля в том, что его КПД выше по законам термодинамики, все остальные технические ухищрения могут лишь немного улучшить или ухудшить его эффективность."

- циферки извольте показать. :)

Стехиометрия дизеля и бензина какбы отличаются изначально.
Вот и вся разница. Ну и плюшки вальвтеков и эйртеков тоже не последнее.

чем отличаются?

Что мешает реализовать такую же топливную эффективность для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском? В них, насколько я понимаю, дроссельная заслонка не требуется.

Мало топлива, меньше импульс механический, медленнее тепло распространяется ну и фактом больше греет камеру, головку (типовой ляп горе-тюнеров при постройке турбомоторов - прогарание прокладки ГБЦ от бедной смеси ;-) ).

Re: Поясните

заслонка тем не менее есть.

Вопрос немного не в тему, но насколько современные немецкие дизели выносливее современных же немецких турбо-бензиновых с высокой температурой термостатирования? Как дела с жором масла и поршневыми кольцами при сопоставимых пробегах? Предполагаю, что меньшее тепловыделение дизелей значительно продлевает жизнь двигателю, так ли это на практике? А с поправкой на нашу "хреновую солярку"?

Автор блога неоднократно писал, что дизели в этом плане беспроблемны именно по описанным вами причинам. Думаю, это в прикрепленных постах несложно найти.

Edited at 2013-09-18 02:49 pm (UTC)

Про расход масла на немецких дизелях

В личном пользовании есть VW Caddy 2.0 дизель 140 лс (CFHC) Пробег 22 тыкм. Расход масла ноль.
На фирме где я работаю есть порядка 15-ти туранов с таким же мотором, они много накатывают (сервисная группа) особых проблем с моторами не замечено. Были какие-то заморочки с моторами 2-х машин где похожий дв 170 лс.
У знакомого есть BMW X1 с N47 дизелем, уже около 70 тыкм проехел, расход масла ноль.
Много подержанных машин с пробегом за сотню, не припомню что-бы кто-то жаловался на расход масла у дизелей, хотя я для себя специально интересуюсь.
Среди бензиновых часто приходится слышать про расход масла с новья, хотя в режиме "без пробок" и они по 200-250 тыкм выхаживают. У самого была бензиновая Фабия 2003г 1.4л 75 лс. Продал с пробегом 160 тыкм и расходом масла около 1л на 3.5 тыс. В мотор не лазили.
Коллега недавно взял 7-го гольфа с дизелем нового поколения (150 лс), он только-только пошёл этот мотор в массы, пока рано что-то говорить. Но меня насторожили в объясняловках VW про новшества этого мотора 2 вещи (кроме всего прочего):
1. Уменьшен преднатяг колец.
2. Раздельные контура охлаждения для блока и головки (во время прогрева температура разная).
Есть один знакомый которому до фирмы около 100 км ехать, он на довольно потрёпанном дизельном пассате 500 кусков намотал, и мотор был ещё не совсем капут. Но это старое поколение дизелей.
Всё вышеописанное в режиме без пробок по Германии.


Дроссельная заслонка в дизелях есть. И она находится на впуске.
Так шта 30% эканомии за счет дросселя мимо.

Как она работает-то там, расскажете? ))))

ничччего не понял....

Сразу извиняюсь за профанские вопросы, но от теории ДВС далек на столько же, на сколько далек от нее школьник, то есть знаю по курсу физики.
Вопросы такие: 1. то есть дизель экономичнее именно за счет бОльшей калорийности топлива и бОльшей плотности, а так же за счет того, что при качественно регулировании смеси в принипе пофиг сколько воздуха- мы впускаем столько топлива, сколько нам надо, потому что <вопрос два>
2. Вот речь о том, что дросселя на дизеле может и не быть. Не интересовался и это стало для меня открытием... Получается, что дизель работает на том объеме воздуха, который всосало на впуске в атмосферном варианте и надуло- в турбированном? Получается, что энергия сгорания солярки отдается не сгоревшему воздуху, который и толкает поршень?
3. Про моторы FSI можете рассказать? Тут упоминалось, что они тоже без дросселя могут встречаться. Но бензиновый мотор то боится бедной смеси- тут состав смеси формируется исключительно за счет объема топлива? Тогда почему FSI экономичнее обычного инжекторного двигателя?

Re: ничччего не понял....

3.
Непосредственный впрыск позволяет отодвинуть порог детонации (многостадийный впрыск, впрыск на такте сжатия) - имеем возможность увеличить степень сжатия и наполнение.
Благодаря организации впрыска, мы можем сжигать сверхбедные смеси (при послойном впрыскивании), которые бы просто не смогли поджечь, если бы у нас вся смесь подавалась на такте впуска.
Отсюда экономия.

У атмокаенов степень сжатия 11.5:1. Можно прикинуть, что компрессия будет 15-17 бар. Откуда информацию про 30? Не верю.

  • 1
?

Log in

No account? Create an account