Чем дизельный двигатель отличается от карбюраторного

ГБЦ дизельного двигателя: из чего состоит и для чего нужна

При покупке нового или поддержанного автомобиля перевозчики и транспортные компании в первую очередь интересуются двигателем. Для грузовой и спецтехники привычным решением стало использование дизельного силового агрегата. Такой мотор обеспечивает топливную экономичность (расход меньше на 30-30%, чем у бензинового двигателя), отличается высоким крутящим моментом с самых низов, что позволяет добиться отменной тяги со старта. К тому же дизельный силовой агрегат считается менее вредным, так как более эффективно сжигает топливно-воздушную смесь – выхлопные газы менее токсичные.

Конструктивная сложность дизеля обусловлена внедрением новых узлов и электронных систем, предназначенных для снижения уровня расхода топлива, повышения мощности мотора без увеличения рабочего объема, снижения количество вредных соединений в газах. Неизменными остаются две корпусные детали – блок цилиндров и головка блока цилиндров. В этой статье расскажем о том, что такое ГБЦ и какие функциональные задачи на нее возложены.

Какое моторное масло лучше подойдет для вашего автомобиля?

Ответ прост и однозначен: по качеству и эксплуатационным свойствам синтетические масла на голову превосходят минеральные. Главной проблемой последних является нестабильность вязкостных показателей, зависящих от химического состава, который, вследствие происхождения сырья, не отличается постоянством.

Чтобы исправить этот недостаток, в минеральные масла добавляется большое количество загущающих присадок, чувствительных к воздействию высоких температур и подверженных интенсивному разложению в ходе термоокислительных реакций. Продукты их распада наряду с тяжелыми фракциями основы выпадают в виде массивных отложений, что может приводить к преждевременному износу двигателя.

Ограничения по использованию минеральных масел

Сегодня минеральные масла используются лишь в карбюраторных бензиновых и дизельных двигателях устаревших моделей, которые эксплуатируются в условиях умеренного климата: значительное увеличение вязкости при отрицательных температурах делает их непригодными для эксплуатации зимой.

Кроме того, минеральные масла не подходят для смазки двигателей, оснащенных системой принудительной подачи воздуха, поскольку масло слишком быстро разлагается и теряет свои свойства, его использование способно привести к выходу турбины из строя.

Напротив, синтетические масла отличаются химической стабильностью и при этом способны сохранять постоянные показатели вязкости в широком диапазоне температур, вследствие чего подходят для двигателей любых типов.

Что касается полусинтетических масел, их можно рассматривать как компромиссный вариант: они дешевле синтетических, но при этом значительно превосходят минеральные по эксплуатационным параметрам.

Классификация моторных масел по химическому составу основы

Даже начинающий автолюбитель знает о том, что существуют минеральные, синтетические и полусинтетические моторные масла, но вместе с тем далеко не каждый способен внятно сформулировать, чем они отличаются друг от друга. Давайте разбираться.

Любое моторное масло, независимо от марки, состоит из базового масла и присадок — специальных добавок, улучшающих физические свойства основы.
Согласно классификации, предложенной Американским институтом нефти (API — American Petroleum Institute), выделяют шесть базовых масел.

Масла I, II и III групп, получаемые непосредственно из мазута с использованием различных методов очистки, принято называть минеральными:

• I — полученные методом селективной очистки и депарафинизации растворителями нефти;
• II — полученные с помощью гидроочистки (отличаются низким содержанием парафинов и ароматических соединений, а также высокой окислительной стабильностью);
• III — полученные с использованием каталитического гидрокрекинга (характеризуются высоким индексом вязкости).

При производстве базовых масел IV, V и VI групп задействуют технологии органического синтеза (сырьем в данном случае служит природный газ или другие нефтепродукты), поэтому их относят к синтетическим:

• IV — масла на основе полиальфаолефинов (ПАО);
• V — масла на основе полиалкиленгликолей, сложных эфиров и т.д.

Что касается «полусинтетики», так принято называть минеральные масла с добавлением 20–30% синтетических компонентов.

Классификация моторных масел по степени вязкости

Разберем подробнее каждую категорию, начав с зимних масел.

В записи типа SAE 5W цифра 5 указывает на максимальное значение динамической вязкости (обусловлена взаимным трением слоев масла при их смещении друг относительно друга) при отрицательных температурах и минимальную кинематическую вязкость (текучесть) при 100°C, а литера W указывает, что моторное масло пригодно для эксплуатации в зимнее время года (от английского winter — «зима»).

Максимальная динамическая вязкость рассчитывается применительно к минимальным температурам прокачиваемости масла насосом по каналам смазочной системы и проворачивания коленчатого вала стартером при холодном запуске двигателя.

Максимальная динамическая вязкость (мПа·с) при заданной температуре (°С)

Минимальная кинематическая вязкость при t = 100 °C (мм 2 /с)

Присадки в топливо

Топливные присадки SGA и SDA
Топливные присадки SGA и SDA (соответственно для бензиновых – gasoline, и дизельных – diesel, двигателей) являются средствами постоянного применения. Они модифицируют заливаемое в бак топливо, придавая ему моющие, смазывающие и антикоррозийные свойства.

Использование присадок при каждой заправке обеспечивает постоянную защиту топливной аппаратуры и способно компенсировать негативное воздействие даже довольно загрязненного или разбавленного топлива. Присадки SGA и SDA обеспечивают мягкую, но постоянную, очистку рабочих элементов насосов и форсунок. При длительном использовании присадки способны постепенно удалить даже застарелые отложения, однако их основная функция заключается в предотвращении их возникновения. Особенное значение имеет поддержание чистоты в области сопла форсунок. Это напрямую влияет на форму топливного факела, а значит на полноту его сгорания. Смазывающий эффект предотвращает износ подвижных элементов аппаратуры. В случае плунжеров топливных насосов высокого давления – это обеспечивает поддержание номинального давления в системе на различных скоростных режимах, что исключительно важно для синхронизации подачи топлива с электронной системой управления. В случае запорных игл и клапанов топливных форсунок – это предотвращает выход из строя управляющих элементов: соленоидов или пьезокристаллов. Разрушение этих элементов вследствие задержек в движении иглы неизбежно приводит к необходимости замены форсунок.

Антикоррозийные компоненты присадок ингибируют воздействие молекул воды. Вода неизбежно содержится в любом топлива, попадая в него в виде конденсата, образующегося в различных участках системы при перепадах температур. Поврежденные коррозией поверхности клапанов и плунжеров хуже прилегают друг к другу, что влияет на получение необходимого давления и управление топливными потоками.

Многофункциональные топливные присадки, в отличие от очистителей, не оказывают влияния на загрязнения в топливном баке и в камере сгорания.

Современный двигатель внутреннего сгорания является высокотехнологичным агрегатом. Турбины, управляемые электроникой системы подачи топлива, конструктивные особенности блока цилиндров и механизмов делают двигатель более мощным, экономичным и экологичным. Однако, такой двигатель неизбежно становится более требовательным к качеству топлива, которое должно правильно и полностью сгорать.

Качество сгорания определяет система впрыска – дает ли она необходимое давление, создает ли правильный факел. Для поддержания состояния форсунок и насосов топливо, помимо характеристик горения, должно иметь определенные смазывающие, антикоррозийные и моющие свойства.

Однако, даже топливо премиального сегмента зачастую недотягивает до оптимальных показателей по этим параметрам. Именно поэтому автопроизводители настоятельно рекомендуют использование корректирующих присадок в бензин и дизельное топливо и регулярную очистку топливной системы.

Компания «Супротек» предлагает очистители разового действия, и топливные присадки постоянного применения, которые разработаны специально для российских условий: запыленности дорог, невысокого в среднем качества топлива, повышенным нагрузкам в условиях городского движения.

У разных производителей присадки в бензин, так же как и присадки для дизельного топлива, отличаются свойствами, функционалом и эффективностью. Компания «Супротек» сосредоточилась на том, чтобы разработать с одной стороны комплексные, а с другой универсальные средства.

Комплексные – поскольку они решают сразу несколько задач, а универсальные – поскольку они подходят для различных типов топливных систем, включая карбюраторные, инжекторные системы и системы непосредственного впрыска топлива, такие как TSI, TFSI, GDI, MDI и другие.

Общая задача топливных присадок – обеспечение нормальной работы топливной системы, и как следствие – качественного и полного сгорания топлива. Это приводит к снижению расхода топлива при одновременном увеличении получаемой мощности, облегчает и ускоряет запуск двигателя. При этом образуется значительно меньшее количество продуктов неполного сгорания, что позволяет поддерживать чистоту в камере сгорания. Более того, эти продукты не попадают вместе с выхлопными газами на лопатки турбин, в катализаторы и сажевые фильтры, что значительно продлевает срок службы этих устройств.

Очиститель топливной системы
Это средство предназначено для разовой очистки всего топливного тракта от топливного бака до камеры сгорания. Очиститель связывает водяной конденсат в топливном баке, растворяет отложения в топливопроводах, насосах и форсунках, и способствует выжиганию сажи в камере сгорания. Существуют версии очистителя для бензиновых и отдельно для дизельных двигателей.

Использовать очиститель очень просто, достаточно залить флакон средства в топливный бак, а затем заправить 40-60 литров топлива. При такой последовательности заливаемое топливо равномерно распределит очиститель по всему объему бака. В смысле способа использования, очиститель может рассматриваться, как разовая присадка в бензин (или, в случае дизельного двигателя, присадка в дизтопливо). Применять очиститель рекомендуется каждые 7-10 тысяч километров пробега, в зависимости от качества используемого на протяжении этого пробега топлива.

Вопреки распространенному заблуждению очиститель не «поднимает со дна бака грязь» и не «отдирает» загрязнения от топливной аппаратуры. Очиститель растворяет загрязнения. Это можно представить себе, как «растаскивание» загрязнений на молекулярном уровне. Разумеется, такого размера «частицы» никоим образом не могут забить топливный фильтр.

Даже небольшие загрязнения в топливной аппаратуре способны нарушить ее работу, которая происходит в условиях высокого давления и значительной скорости работы клапанов. При наличии в топливе очистителя загрязнения постепенно растворяются, попадая в топливный поток таким образом, что их доля на литр прокачиваемого топлива составляет доли процента и неспособна каким-либо образом нарушить процессы, происходящие в камере сгорания.

Очиститель эффективно удаляет загрязнения, однако он не содержит смазывающих или антикоррозийных компонентов.

Отличия бензинового масла от дизельного

По составу присадок дизельные и бензиновые масла очень похожи. Также они практически не отличаются друг от друга в плане вязкости. При этом масло для бензинового двигателя намного проще по своему составу, чем масло для дизельного мотора, и от того оно чаще дешевле оппонента.

Главное отличие дизельного масла от бензинового заключается в количестве щелочи. В маслах для бензинового мотора щелочи значительно меньше, и от него не требуется устойчивость к излишне высоким температурам и давлению.

Неисправности и сервисное обслуживание

В процессе эксплуатации транспортного средства топливная система автомобиля испытывает нагрузки, приводящие к ее нестабильному функционированию или выходу из строя. Наиболее распространенными считаются следующие неисправности.

Недостаточное поступление (или отсутствие поступления) горючего в цилиндры двигателя

Некачественное топливо, длительный срок службы, воздействие окружающей среды приводят к загрязнению и засорению топливопроводов, бака, фильтров (воздушного и топливного) и технологических отверстий устройства приготовления горючей смеси, а также поломке топливного насоса. Система потребует ремонта, который будет заключаться в своевременной замене фильтрующих элементов, периодической (раз в два-три года) прочистке топливного бака, карбюратора или форсунок инжектора и замене или ремонте насоса.

Потеря мощности ДВС

Неисправность топливной системы в данном случае определяется нарушением регулировки качества и количества горючей смеси, поступающей в цилиндры. Ликвидация неисправности связана с необходимостью проведения диагностики устройства приготовления горючей смеси.

Утечка горючего

Утечка горючего – явление весьма опасное и категорически не допустимое. Данная неисправность включена в «Перечень неисправностей…», с которыми запрещается движение автомобиля. Причины проблем кроются в потере герметичности узлами и агрегатами топливной системы. Ликвидация неисправности заключается либо в замене поврежденных элементов системы, либо в подтягивании креплений топливопроводов.

Таким образом, система питания является важным элементом ДВС современного автомобиля и отвечает за своевременную и бесперебойную подачу топлива к силовому агрегату.

Состав и функции системы подачи топлива

Главная функция любой топливной системы – это подача необходимого количества топлива из бака в камеру сгорания в определенный момент времени. Функционально она разделяется на две основных системы:

• транспортировка топлива, его фильтрация и создание давления в системе – выполняется механическими и гидравлическими устройствами;
• расчет количества и момента впрыска топлива, а также распределение его по цилиндрам – осуществляется электронными устройствами.

Топливная система автомобиля

В состав топливной системы входят следующие элементы:

• Бак – герметичная емкость для хранения топлива.
• Трубопроводы (прямой и обратный) – трубки и гибкие шланги, по которым осуществляется транспортировка топлива.
• Фильтры (грубой и тонкой очистки) – выполняют очистку от механических загрязнений.
• Регулятор давления – необходим для обеспечения заданного уровня давления.
• Насос – как правило, погружной, приводимый в движение электродвигателем.
• ТНВД – для систем непосредственного впрыска (дизельных двигателей).
• Топливные форсунки.

Сравнение двух систем

Принудительный впрыск

• Инжектор, в отличие от карбюратора, обеспечивает оптимальный состав рабочей смеси в зависимости от режима работы двигателя, поэтому лучше справляется со своей функцией.
• По динамическим качествам впрысковый мотор превосходит карбюраторный. К примеру, инжекторная Нива ВАЗ-2121 значительно резвее своего карбюраторного аналога.
• Надежность работы системы впрыска выше. Недостатком карбюраторов является большое количество жиклеров, склонных к засорению. Кроме того, они чувствительны к температурным условиям. Летом страдают повышенным испарением топлива из поплавковой камеры, зимой — от образования и замерзания конденсата.
• Инжекторный мотор устойчиво заводится даже при значительных отрицательных температурах благодаря электронному управлению. Водители со стажем помнят, каких трудов стоило запустить карбюраторный движок, несмотря на пресловутый «подсос».
• Карбюраторные двигатели не отвечают современным экологическим требованиям. Электронная система, управляющая инжектором, контролирует содержание вредных выбросов и корректирует состав подаваемой смеси.
• Поскольку на обычных режимах работы инжекторного ДВС в цилиндры подается обедненная смесь, расход топлива сокращается, поэтому инжектор экономичнее карбюратора.
• Благодаря тому, что состав и количество подаваемой смеси регулируется электроникой, мощность впрысковых агрегатов повышается. Прибавка составляет до 10%.

Карбюратор

• Меньшая стоимость устройства. Правда, если сравнивать цены двух новых автомобилей с разными системами подачи топлива, отличаться они будут незначительно.
• В карбюраторе не образуется нагар. Форсунки инжектора более требовательны к топливу, поскольку работают в тяжелых условиях (высокая температура, особенно у прямого впрыска). Сомнительные заправки желательно объезжать стороной.
• Значительно проще в обслуживании, поэтому карбюраторные автомобили до сих пор популярны в глубинке, где далеко до ремонтного сервиса, и водитель в случае поломки вынужден устранять неисправность своими руками.

Преимущества инжекторного впрыска неоспоримы: улучшение динамики, невосприимчивость к наружной температуре, меньший ущерб окружающей среде, топливная экономичность при одновременном повышении снимаемой мощности.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам инжектор на бензиновых ДВС получил широкое распространение. Сегодня все легковые автомобили оснащаются инжекторной системой питания. Карбюраторные двигатели сохранились только на старых машинах, если не считать некоторых гоночных спорткаров.