28 февраля 1892 года Рудольф Дизель получил патент под названием «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателей». Именно эту дату и можно считать днем рождения дизельных двигателей, которые мы все сегодня называем для краткости просто дизелем.
Что же такое дизель? По сути, это тот же поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на специальном топливе — солярке. Основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в способе подачи топливо-воздушной смеси в цилиндр и способе её воспламенения. В бензиновом двигателе топливо смешивается с всасываемым воздухом до попадания в цилиндр, получаемая смесь поджигается в необходимый момент свечой зажигания. В дизеле воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Свечи здесь тоже возможны, но служат они для других целей, а именно: для разогрева воздуха в камере сгорания, что облегчает запуск.
Конечно же, как часто бывает в истории, Дизель не был первым, кому пришла в голову подобная схема. Ранее похожие идеи высказывал инженер по имени Экройд Стюарт, однако он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания и не обратил внимания на главное преимущество — топливную эффективность.
В 20-е годы XX века, когда немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, дизель наконец вошел в широкий автомобильный обиход. Вначале – служа для общественного транспорта, затем, в 50-60-е, — для грузовиков и автофургонов. Ну а в 70-е годы, после резкого роста цен на топливо, на него обратили серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.
Сегодня своими версиями дизелей обзавелись практически все ведущие мировые автопроизводители. Почему?
Преимущества дизелей достаточно многообразны:
— Стандартный дизельный двигатель эффективнее бензинового в среднем на 50%, (КПД — 30-40%, а на версиях с турбонаддувом и интеркулером — до 50% против 102-% у бензинового).
— Дизельное топливо, как правило, дешевле.
— Дизельный двигатель выдает высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «гибким» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем.
— По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО)
— Дизельное топливо нелетучее (т. е. легко не испаряется) а значит, дизеля безопаснее. Кстати, это и стало причиной широкого применения дизелей на танках: в противном случае при попадании снаряда пары бензина легко бы воспламенялись.
Конечно, у дизелей есть и недостатки, среди которых:
— Характерный стук при работе и маслянистое топливо.
— Дорогостоимость ремонта – детали топливной системы достаточно высокотехнологичны.
— Повышенные требования к качеству топлива (чувствительность к загрязнению механическими частицами и водой).
— Старые и неотрегулированные дизели грузовиков и автобусов отравляют атмосферу. Впрочем, на современных дизелях такой проблемы уже давно нет – они, как говорилось выше, экологичнее.
— Меньшая литровая мощность в сравнении с бензиновыми аналогами.
Впрочем, последний пункт недостатком можно назвать лишь с натяжкой. Хотя количество лошадиных сил у дизельных агрегатов значительно меньше, высокий крутящий момент и ровная работа на всем диапазоне оборотов позволяет с лихвой компенсировать эти потери. В итоге — экономия не только за счет меньшего расхода топлива, но и за счет снижения налога на лошадиные силы.
Ну а как сегодня с дизелями в России?
Практически все бренды, официально представленные на нашем рынке, предлагают нам свои версии автомобилей, оснащенных прогрессивными агрегатами на солярке. Исключением остаются разве что французы, которые упорно не хотят связываться с этим направлением. Но даже у них в ближайшем будущем ожидается пополнение в виде паркетников Citroen C-Crosser и Peugeot 4007.
Лидером дизельного рынка можно смело назвать марку Audi, у которой эти двигатели устанавливаются на всю модельную линейку. Активно выступает и Mercedes-Benz, а VW уверенно продает по нескольку тысяч в год одних только дизельных Touareg’ов. Корейцы Hyundai предлагают дизельный внедорожник Tucson. Ну а лучшими игроками в классе считаются агрегаты Land Rover, обладающие самым замечательным крутящим моментом. Не забудем и о грандах солярки — Nissan Patrol GR и Land Cruiser теперь уже с цифровым шильдиком 200. Кстати, о последнем.
4,5-литровый дизель «Лэнд Крузера» обладает мощностью 235 л.с., что всего на 53 л.с. меньше, чем у бензинового V8 объемом 4,7 литра. Но и стоит он подороже. Аналогичная ситуация в случае с дизельными BMW, у которых бензиновый седан 320i обходится на 58 400 рублей дешевле, нежели его дизельный собрат 320d. И это при условии, что техническое обслуживание счастливым обладателям дизеля надо проходить гораздо чаще. Кроме 2-литрового агрегата в обойме баварского концерна есть еще и 3-литровый дизельный двигатель, вот только оба они все же представители прошлого поколения, так как новые двигатели к нам по-прежнему не везут по причине плохого топлива.
Хотя в последнее время в России наблюдается 25%-ый рост продаж дизельных авто, их доля среди других иномарок по-прежнему мала. Составляет она примерно 5%, что по сравнению с 60% в Европе просто смешно.
О чем это говорит?
Во-первых, о не самом хорошем качестве дизтоплива. Спокойно заливать солярку можно только на заправках крупных сетей, которые следят за качеством топлива на своих АЗС. Это может хоть как-то гарантировать качество продукта. Как ни странно, но отличить качественное дизельное топливо стандарта «Евро-4» можно прежде всего по цене, которая на 5-10% выше, чем на обычную солярку. Так что экономия на стоимости топлива при выборе хорошего дизеля не сильно ощущается.
Во-вторых, из-за высоких пошлин на дизельные иномарки покупатель выбирает бензиновый автомобиль. Не из снобизма, а просто потому, что он обойдется гораздо дешевле — не только в момент покупки, но и за все время эксплуатации.
Так что пока российские покупатели ставят большой знак вопроса, когда задумываются о выборе двигателя, даже несмотря на все плюсы новейших дизельных технологий.
Это интересно!
В первом двигателе пытались использовать в качестве топлива угольную пыль и не охлаждать стенки цилиндров водой. В итоге от угольной пыли отказались и во втором опытном образце уже использовали керосин. В отличии от первого двигателя второй во время испытаний в 1894 году смог устойчиво работать без нагрузки.
Вначале идеальным топливом Дизель считал каменноугольную пыль. И хотя эксперименты же показали невозможность использования этого вида топлива, таким образом была открыта дорога к использованию в качестве топлива тяжелых нефтяных фракций.
Первый дизельные двигатели были громоздкими и малоэффективными (КПД составлял не более 26%). Так, первый агрегат, созданный в 1897 году на заводе в Аугсбурге, был три метра высотой и развивал от 18 л.с. 172 об/мин.
В 1908 году Дизель пытался создать дизельный двигатель для использования его на автомобилях. Опытный образец такого был установлен на грузовик, но все испытания провалились из-за стремление довести размеры и массу дизеля до характеристик бензинового двигателя.
Альфред Нобель крупный нефтепромышленник в 70-80 гг. XIX века купил у Рудольфа Дизеля права на производство и продажу его двигателей в России. А в 1898 г. Эммануил Нобель, переориентировал производство петербургского завода Нобелей на изготовление дизелей.
Вначале дизели применялись в силовых установках морских судов, а первый дизельный автомобиль сошел с конвейера в 1923 году в городе Мангейме, спустя почти 30 лет после появления революционной идеи. Это был грузовик Benz 5К3 — 5-тонная машина, на которой был установлен 4-цилиндровый 8,8-литровый двигатель с предкамерой, развивающий мощность от 45 до 50 л. с. при 1000 об/мин.
