Как работают дизельные двигатели

В чем отличие между бензиновым и дизельным двигателями?

Один из самых частых вопросов в Интернете, касающийся двигателей: \"В чем отличие между бензиновым и дизельным двигателями?\"

История дизеля начинается с изобретения бензинового двигателя. Николаус Август Отто (Nikolaus August Otto) изобрел и запатентовал бензиновый двигатель внутреннего сгорания в 1876 году. Это изобретение использовало 4-тактный цикл сгорания топлива, известный как \"цикл Отто,\" он же работает и до сегодняшнего дня. На первых порах эффективность бензинового двигателя была очень низкой, другой главный конкурент паровой двигатель выглядел на том же уровне. Лишь 10 % топлива в этих двигателях реально приводило машину в движение. Остальные 90 % просто производили ненужное тепло.



Рудольф Дизель (Rudolf Diesel), изобретатель дизельного двигателя

Рудольф Дизель (Rudolf Diesel), изобретатель дизельного двигателя
В 1878 году Рудольф Дизель посещал занятия Высшей Политехнической школы в Германии, когда он впервые узнал о низком КПД бензинового и парового двигателей. Эта неприятная информация вдохновила его на создание двигателя большего КПД. В 1892 году Дизель получил патент на одноименный двигатель.

Дизельные двигатели против бензиновых

Компрессия
В своих расчетах Дизель полагал, что более высокий уровень сжатия топливной смеси ведет к большей эффективности и мощности. Это происходит, когда поршень сжимает воздух в цилиндре, в результате увеличивается концентрация воздуха. Дизельное топливо имеет высокую концентрацию энергии, тем самым увеличивается вероятность реакции дизеля с концентрированным воздухом. С другой стороны, когда молекулы так близко располагаются друг от друга, как при сжатии, топливо вступает в реакцию с наибольшим количеством молекул кислорода. Рудольф Дизель оказался прав – бензин сжимается с компрессией 8:1 до 12:1, тогда как дизель - 14:1 до 25:1.


В теории дизельные и бензиновые двигатели очень похожи. Они оба – двигатели внутреннего сгорания, преобразующие химическую энергию топлива в механическую энергию движения. Эта механическая энергия двигает поршни в цилиндрах вверх-вниз. Поршни соединяются с коленвалом, и их линейное движение преобразуется в круговое движение, которое необходимо для вращения колес.

Оба типа двигателей переводят энергию топлива в движение через серию взрывов или сгораний. Главная разница – как происходит это сгорание. В бензиновом двигателе топливо с воздухом воспламеняется при помощи искры свечи. В дизельном двигателе сначала сжимается воздух, затем впрыскивается топливо. При сжатии воздух нагревается, воспламеняя топливо.