Характеристика дизельных двигателей двс

Что это — дизель? Принцип работы, устройство и технические характеристики дизельного двигателя

Дизельные двигатели весьма распространены на легковых автомобилях. Многие модели имеют хотя бы один вариант в моторной гамме. И это без учета грузовиков, автобусов и строительной техники, где их применяют повсеместно. Далее рассмотрено, что такое дизель, конструкция, принцип работы, особенности.

Определение

Данный агрегат представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, функционирование которого основано на самовоспламенении распыленного топлива от нагрева либо сжатия.

Особенности конструкции

Бензиновый двигатель имеет те же конструктивные элементы, что и дизель. Схема функционирования в целом также аналогична. Отличие состоит в процессах формирования топливовоздушной смеси и ее сгорания. К тому же дизельные моторы отличаются более прочными деталями. Это обусловлено примерно вдвое более высокой степенью сжатия, чем у бензиновых двигателей (19-24 против 9-11).

Классификация

По конструкции камеры сгорания дизели подразделяют на варианты с раздельной камерой сгорания и с непосредственным впрыском.

В первом случае камера сгорания отделена от цилиндра и соединена с ним каналом. При сжатии поступающий в камеру вихревого типа воздух закручивается, что улучшает смесеобразование и самовоспламенение, которое начинается там и продолжается в основной камере. Дизельные двигатели данного типа ранее были распространены на легковых автомобилях в связи с тем, что они отличались пониженным уровнем шума и большим диапазоном оборотов от рассмотренных далее вариантов.

В дизельных двигателях с непосредственным впрыском камера сгорания находится в поршне, а топливо подается в надпоршневое пространство. Такая конструкция изначально использовалась на низкооборотных моторах большого объема. Они отличались высоким уровнем шума и вибраций и низким расходом топлива. Позднее, с появлением топливных насосов высокого давления с электронным управлением и оптимизацией процесса сгорания, конструкторы достигли стабильной работы при диапазоне до 4500 об./мин. К тому же возросла экономичность, снизилась шумность и уровень вибраций. Среди мер по уменьшению жесткости работы – многостадийный предвпрыск. Благодаря этому двигатели данного типа получили в последние два десятилетия обширное распространение.

По принципу функционирования дизели подразделяют на четырехтактные и двухтактные, как и бензиновые моторы. Их особенности рассмотрены далее.

Принцип функционирования

Чтобы понимать, что такое дизель и чем обусловлены его функциональные особенности, необходимо рассмотреть принцип работы. Приведенная выше классификация поршневых ДВС основана на количестве тактов, входящих в рабочий цикл, которые выделяют по величине угла поворота коленчатого вала.

• Впуск. Происходит при повороте коленвала от 0 до 180°. При этом воздух проходит в цилиндр через открытый на 345-355° впускной клапан. Одновременно с ним во время поворота коленвала на 10-15° открыт выпускной клапан, что называют перекрытием.
• Сжатие. Поршень, двигаясь вверх при 180-360°, сжимает воздух в 16-25 раз (степень сжатия), а впускной клапан закрывается в начале такта (при 190-210°).
• Рабочий ход, расширение. Происходит при 360-540°. В начале такта до достижения поршнем верхней мертвой точки топливо подается в горячий воздух и воспламеняется. Это особенность дизельных двигателей, отличающая их от бензиновых, где происходит опережение зажигания. Выделяющиеся при этом продукты горения толкают поршень вниз. При этом время сгорания топлива равно времени его подачи форсункой и длится не дольше продолжительности рабочего хода. То есть при рабочем процессе давление газов постоянно, вследствие чего дизели развивают больший крутящий момент. Также важной особенностью таких моторов является необходимость обеспечения избытка воздуха в цилиндре, так как пламя занимает небольшую часть камеры сгорания. То есть отличается пропорция топливовоздушной смеси.
• Выпуск. При 540-720° поворота коленвала открытый выпускной клапан поршень, двигаясь вверх, вытесняет выхлопные газы.

Двухтактный цикл отличается укороченными фазами и единым процессом газообмена в цилиндре (продувкой), происходящей между концом рабочего хода и началом сжатия. При движении поршня вниз продукты горения удаляются через выпускные клапаны или окна (в стенке цилиндра). Позже открываются впускные окна для поступления свежего воздуха. Когда поршень поднимается, все окна закрываются, и начинается сжатие. Чуть ранее достижения ВМТ впрыскивается и воспламеняется топливо, начинается расширение.

Из-за сложности обеспечения продувки вихревой камеры двухтактные моторы бывают только с непосредственным впрыском.

Производительность таких двигателей выше в 1,6-1,7 раз, чем характеристики дизеля четырехтактного типа. Ее прирост обеспечивается вдвое более частым осуществлением рабочих ходов, но частично сокращается из-за их меньшей величины и продувки. Вследствие удвоенного количества рабочих ходов двухтактный цикл особо актуален в случае невозможности увеличения частоты вращения.

Основной проблемой таких двигателей является продувка из-за ее непродолжительности, что невозможно компенсировать без снижения эффективности за счет укорочения рабочего хода. К тому же невозможно разделить выхлоп и свежий воздух, из-за чего часть последнего удаляется с отработанными газами. Данную проблему можно решить путем обеспечения опережения выпускных окон. В таком случае газы начинают удаляться до продувки, и после закрытия выпуска цилиндр дополняется свежим воздухом.

К тому же при использовании одного цилиндра возникают сложности с синхронностью открытия/закрытия окон, поэтому существуют двигатели (ПДП), в которых каждый цилиндр имеет два поршня, движущихся в одной плоскости. Один из них контролирует впуск, другой – выпуск.

По механизму осуществления продувку подразделяют на щелевую (оконную) и клапанно-щелевую. В первом случае окна служат и впускными и выпускными отверстиями. Второй вариант предполагает их использование в качестве впускных отверстий, а для выпуска служит клапан в головке цилиндра.

Обычно двухтактные дизели применяют на тяжелых транспортных средствах вроде кораблей, тепловозов, танков.

Топливная система

Топливная аппаратура дизельных двигателей существенно сложнее, чем у бензиновых. Это объясняется высокими требованиями к точности подачи топлива по времени, количеству и давлению. Основные компоненты топливной системы – ТНВД, форсунки, фильтр.

Широко применяется система подачи топлива с компьютерным управлением (Common-Rail). Она впрыскивает его двумя порциями. Первая из них маленькая, служащая для повышения температуры в камере сгорания (предвпрыск), что позволяет снизить шум и вибрации. К тому же данная система повышает на малых оборотах крутящий момент на 25%, снижает расход топлива на 20% и содержание сажи в выхлопных газах.

Турбонаддув

На дизельных двигателях очень широко применяют турбины. Это объясняется более высоким (в 1,5-2) раза давлением выхлопных газов, которые раскручивают турбину, что позволяет избежать турбоямы, обеспечив наддув с более низких оборотов.

Холодный запуск

Можно найти множество отзывов о том, что при отрицательных температурах не заводится дизель. Сложность запуска таких моторов в холодных условиях обусловлена тем, что для этого требуется больше энергии. Для облегчения процесса их оснащают предпусковым подогревателем. Данное устройство представлено свечами накаливания, размещенными в камерах сгорания, которые при включении зажигания подогревают воздух в них и работают еще в течение 15-25 секунд после запуска для обеспечения стабильности работы непрогретого мотора. Благодаря этому дизели заводятся при температурах -30. -25 °С.

Особенности обслуживания

Для обеспечения долговечности при эксплуатации необходимо знать, что такое дизель и как его обслуживать. Относительно невысокая распространенность рассматриваемых двигателей в сравнении с бензиновыми объясняется в том числе более сложным обслуживанием.

Прежде всего это касается топливной системы высокой сложности. Из-за этого дизели крайне чувствительны к содержанию в топливе воды и механических частиц, а ее ремонт дороже, как и двигателя в целом в сравнении с бензиновым того же уровня.

В случае наличия турбины также высоки требования к качеству моторного масла. Ее ресурс обычно составляет 150 тыс. км, а стоимость высока.

В любом случае на дизельных двигателях менять масло следует чаще, чем на бензиновых (в 2 раза по европейским нормам).

Как было отмечено, у данных моторов встречаются проблемы холодного запуска, когда при низких температурах не заводится дизель. В некоторых случаях это вызвано использованием неподходящего топлива (в зависимости от сезона на таких двигателях применяют различные сорта, так как летнее топливо при низких температурах застывает).

Эксплуатационные качества

К тому же многим не по душе такие качества дизельных моторов, как меньшие мощность и диапазон рабочих оборотов, более высокий уровень шума и вибраций.

Бензиновый двигатель действительно обычно превосходит в производительности, в том числе и литровой мощности, аналогичный дизель. Мотор рассматриваемого типа при этом имеет более высокий и ровный график крутящего момента. Повышенная степень сжатия, обеспечивающая больший крутящий момент, вынуждает применять более прочные детали. Так как они тяжелее, снижается мощность. К тому же это сказывается на массе двигателя, а следовательно, и автомобиля.

Небольшой диапазон рабочих оборотов объясняется более длительным возгоранием топлива, вследствие чего на высоких оборотах оно не успевает догореть.

Повышенный уровень шума и вибраций вызывает резкое нарастание давления в цилиндре при воспламенении.

Основными достоинствами дизелей считают более высокую тяговитость, экономичность и экологичность.

Тяговитость, то есть высокий крутящий момент на малых оборотах, объясняется сгоранием топлива по мере впрыска. Это обеспечивает большую отзывчивость и облегчает эффективное использование мощности.

Экономичность обусловлена как низким расходом, так и тем, что топливо для дизеля дешевле. К тому же возможно использовать в качестве него низкосортные тяжелые масла благодаря отсутствию строгих требований к испаряемости. А чем топливо тяжелее, тем выше эффективность мотора. Наконец, дизели работают на бедных смесях в сравнении с бензиновыми моторами и при высокой степени сжатия. Последнее обеспечивает меньшие потери тепла с отработанными газами, то есть большую эффективность. Все данные меры снижают расход топлива. Дизель, благодаря этому, тратит его на 30-40% меньше.

Экологичность дизелей объясняется тем, что в их выхлопных газах ниже содержание окиси углерода. Это достигается применением сложных систем очистки, благодаря чему сейчас бензиновый двигатель соответствует тем же экологическим нормам, что и дизель. Мотор такого типа ранее значительно уступал бензиновому в данном отношении.

Применение

Как понятно из того, что такое дизель и каковы его характеристики, такие моторы наиболее подходят для тех случаев, когда необходима высокая тяга на низких оборотах. Поэтому ими оснащают почти все автобусы, грузовики и строительную технику. Что касается частных транспортных средств, среди них такие параметры наиболее важны для внедорожников. Благодаря высокой экономичности данными моторами оснащают и городские модели. К тому же они удобнее в управлении в таких условиях. Тест-драйвы дизелей свидетельствуют об этом.

Двигатели для грузовых автомобилей

Описания и технические характеристики двигателей для наиболее популярных моделей грузовых автомобилей и спецтехники, представленных на рынке России.

Двигатель MAN D2865

Двигатель MAN D2865 — 5-цилиндровый рядный мотор с водяным охлаждением, производился с 1992 года. Мощность двигателя составляет 270 л.с. (198 кВт) при объеме двигателя 9973 куб. см. (10 литров). Читать больше проДвигатель MAN D2865 …

Двигатель ЯМЗ 7601

Серия двигателей ЯМ3-7601 стала результатом дальнейшей модернизации классических 6-цилиндровых V-образных дизелей Ярославского моторного завода. По сути своей, двигатель ЯМ3-7601 является форсированным мотором ЯМ3-2З6БЕ2, с увеличенной до 300 л.с. мощностью. Читать больше проДвигатель ЯМЗ 7601 …

Двигатель DAF WS 259

Мотор DAF WS 259 — дизельный двигатель мощностью 352 лошадиные силы. WS 259 имеет 6 цилиндров объемом 11,6 литров с 12 клапанами. Модель двигателя имеет высокий показатель удельной мощности. Данный мотор предназначен для доставки грузов на ближних и дальних расстояниях благодаря экономичности и высокой производительности. Читать больше проДвигатель DAF WS 259 …

Двигатель Mercedes OM401

Дизельный двигатель производства фирмы Mercedes-Benz является 4-тактным и имеет объем 9572 куб.см, что соответствует ориентировочно 575 куб.дюймам. Он относится к серии двигателей — 400, которая начала разрабатываться в 1969 году и дополнила серию двигателей 300. Читать больше проДвигатель Mercedes OM401 …

Двигатель DAF WS 282

Дизельный двигатель DAF WS 282 мощностью 384 лошадиных сил, 282 кВт. Этот V-образный мотор DAF имеет 6 цилиндров объемом 11,6 литров с 12 клапанами. Устанавливается на DAF 95 FA 95.380, DAF 95 FAT 95.380, DAF 95 FT 95.380, DAF 95 FAC 95.380. Читать больше проДвигатель DAF WS 282 …

Двигатель Mercedes OM427

Мощные и надежные двигатели семейства Mercedes OM427 применяются в качестве силовой установки в автомобилях средней грузоподъемности. Эти моторы устанавливаются не только в собственные грузовики компании Mercedes, но и в технику некоторых других производителей. В первую очередь, эти агрегаты ценятся за их бесперебойность и прочность. Читать больше проДвигатель Mercedes OM427 …

Двигатель Mercedes OM362

Двигатель OM362 относится к семейству дизельных моторов производства Mercedes-Benz. Двигатели этого семейства ставили на некоторые модели коммерческих автомобилей, выпущенных после 1983 года. Mercedes OM362LA это рядный 6-цилиндровый ДВС, объемом 5,7 литра, с турбонадувом и промежуточным охладителем. Читать больше проДвигатель Mercedes OM362 …

Двигатель DAF XD3P

Мотор DAF XD3P — дизельный двигатель мощностью 70 лошадиных сил. XD3P имеет 4 цилиндра с 8 клапанами и объем в 2,5 литра. Устанавливался на DAF 400 Series, Peugeot J9 Karsan, SsangYong Korando, SsangYong Korando Family, Ford Granada и Scorpio. Читать больше проДвигатель DAF XD3P …

Двигатель DAF WS 268

Двигатели DAF WS 268 с маркировкой WS характеризуются высокой мощностью за счет установленной системы турбонаддува. Их отличает высокий показатель удельной мощности. Кроме того, моторы имеют невысокий показатель потребления топлива, моторного масла и прочих расходных материалов. Читать больше проДвигатель DAF WS 268 …

Двигатель DAF RS 222

Мотор DAF RS 222 — дизельный двигатель мощностью 302 лошадиные силы. RS 222 имеет 6 цилиндров с 12 клапанами, располагает объемом 8,5 литров. Модель двигателя RS 222 устанавливалась на грузовики DAF 75 FA 75.300 и DAF 75 FT 75.300. Читать больше проДвигатель DAF RS 222 …

Двигатель DAF RS 180

Двигатель DAF RS 180 — агрегат объемом в 8 литров, 6-цилиндровый, имеет по 2 клапана на цилиндр, с ходом поршня 132 мм. Устанавливался на грузовики c бортовой платформой/шасси с колёсной формулой 4×4. Читать больше проДвигатель DAF RS 180 …

Двигатель DAF BN 52

Мотор DAF BN 52 — двигатель, объемом в 2 литра. 4-цилиндровый, имеет по 2 клапана на цилиндр, с ходом поршня 97 мм. Читать больше проДвигатель DAF BN 52 …

Двигатель Mercedes OM421

Двигатели Mercedes OM421 достигают мощности в 216 л.с. (159 кВт). Объем рабочей области этих моторов составляет 11 л. Это 6-цилиндровые двигатели с 12-ю клапанами, которые при низких эксплуатационных затратах обеспечивают достаточную для средней нагрузки мощность. Читать больше проДвигатель Mercedes OM421 …

Двигатель Mercedes OM326

Двигатель OM 326- это не турбированный, 6-цилиндровый, 4-тактный, предкамерный дизельный двигатель с водяным охлаждением и верхним расположением клапанов газораспределения. Читать больше проДвигатель Mercedes OM326 …

Двигатель Volvo D6A210

Volvo D6A210 представляют собой универсальные двигатели, которые нашли применение в тяжелой промышленности для наземной транспортировки грузов и в качестве морских двигателей. Читать больше проДвигатель Volvo D6A210 …

Дизельный UAZ Patriot и три известных буквы

От списка «косяков» дизеля ЗМЗ-514 можно схватиться за голову: владельцы машин, на которые ставился этот двигатель, отмечали «трещины в головке блока», «попадание клапана в цилиндр», «резкое снижение тяги». И этот мотор теперь ставится на UAZ Patriot. Может, отказаться от покупки дизельного «Патриота»? Не торопитесь с выводами. Инженеры ЗМЗ говорят, что провели работу над ошибками и при помощи экспертов компании Bosch сделали качественно новый продукт.

​

Едет дизельный Patriot, оснащённый «тем самым ЗМЗ-514», гораздо лучше бензинового. Во время недавнего теста обновлённого внедорожника мы отмечали, что серьёзный недостаток машины — это «ленивый бензиновый двигатель, 128 «лошадей» которого хватает, только чтобы резво ускорить машину до восьмидесяти, после чего разгон мгновенно стухает. Если подождать и простить «уазику» разорительный расход топлива, то внедорожник неспешно наберет 120 км/ч, но тогда салон заполнит недовольный рокот мотора, настойчиво требующего включить несуществующую шестую передачу».

Дизель — совсем другое дело! Кажется, будто Patriot похудел на несколько сотен килограмм. И 114 дизельных силёнок для трёхтонного внедорожника вполне достаточно — можно легко трогаться со второй передачи (нужно только раскрутить мотор до «бензиновых» 1500-2000 об/мин), а разогнавшись до 50 км/ч смело врубать пятую передачу и экономить недешёвую нынче солярку. Нужен разгон? Если стрелку «загнать» на блюдце тахометра между 2000 и 3000 об/мин, то мощное ускорение гарантировано — такого сильного пинка от «Патриота» просто не ожидаешь.

​

Все машины 2013 года выпуска отвечают «экологическим нормам четвёртого класса» (проще говоря — «Евро-4») — дешёвую «соляру», слитую из трактора в ближайшей деревне, в новый «уазик» не зальёшь, но и опасаться, что после заправки топливом на «небрендовой» АЗС двигатель выйдет из строя, не следует. По крайней мере, так считают и создатели мотора, и компания Bosch, поставщик системы питания

Только трансмиссия для дизельного двигателя «коротка» (уж не от бензиновой ли машины?). Как только скорость достигает 120 км/ч, обороты переваливают за 3000 об/мин — многовато для дизеля! В общем, и внедорожнику на «тяжёлом топливе» не помешала бы шестая ступень в коробке. Как и улучшенная шумоизоляция. Двигатель тарахтит, турбина залихватски насвистывает. Но стоит сбросить обороты и какофония прекращается — ЗМЗ-514 становится тихим и приятным слуху. Будто не этот мотор недавно глушил водителя турбосвистом.

Так что включить пятую передачу и катить на скорости 60-80 км/ч вдвойне приятно — выходит тихо и экономно. Наверное, встретив слово «экономно», владельцы бензиновых «Патриотов» перечитают этот абзац, чтобы убедиться: не померещилось ли? Нет, не померещилось: в городской толчее дизельный внедорожник «съедает» не больше 12 литров солярки, а аккуратному водителю не составит труда умерить аппетит тяжёлой машины до вполне легковых 10 л на 100 км пробега.

​

Так выглядит внешняя скоростная характеристика дизельного двигателя ЗМЗ-514: кривая красного цвета — крутящий момент, синего — номинальная мощность. Да, дизель по мощности проигрывает бензиновому мотору (114 л.с. против 128 л.с.), который ставится на «Патриоты» и «Пикапы», но выигрывает по величине крутящего момента — целых 270 Н·м против «бензиновых» 218 Н·м

Но злоупотреблять экономией и тащиться на холостых оборотах, как это любят многие хозяева дизелей, мы не рекомендуем — управлять тягой на «низах» попросту неудобно. Взгляните на моментную кривую: при «тысяче» на тахометре водитель располагает скромными 150 Н∙м крутящего момента! Поэтому если нужно ускориться, сначала смотришь на тахометр: это ещё турбояма или 2,2-литровый агрегат готов выдать максимальные 270 «ньютонов»? Аналогичная ситуация и при троганьи — чтобы уверенно начать движение без позорного дрыгания, нужно поглубже притопить правую педаль.

Очередная сатисфакция наступает на бездорожье. Здесь обходить стороной турбояму помогает пониженная передача в трансмиссии, а потому ездить на дизеле по буеракам — сплошное удовольствие. Дозировать момент можно ювелирно, при этом «коронный номер уазоводов» — мгновенное переключение передачи вниз с двойными выжимом и перегазовкой — больше не требуется: в большинстве ситуаций тяги хватает, чтобы двигаться на выбранной заранее передаче. Удобно!

​

Цена, что на дизельный Patriot, что на дизельный Pickup, конечно, кусается (если сравнивать аналогичные комплектации, то версия внедорожника с мотором ЗМЗ-514 стоит на 90 000 рублей дороже бензиновой), но мы рекомендуем переплатить и выбрать двигатель на «тяжёлом топливе» — он заметно экономичнее и делает ульяновские полноприводники гораздо более удобными в плане ездовых характеристик

Выходит, напрасно фанаты ульяновских полноприводников торопились купить Patriot с мотором Iveco (его ставили на «уазики» до конца 2011 года)? Ради интереса мы устроили короткий сравнительный тест: проехали несколько километров по укатанной грунтовке сначала на машине, оснащенной дизелем ЗМЗ-514, а затем пересели на Patriot-Iveco.

Основное преимущество заграничного агрегата — больший момент на низких оборотах. Там, где «пятьсотчетырнадцатый» требовал переключиться на передачу вниз, «итальянец» пусть внатяг, но вытаскивал машину. В остальном, включая шумовое сопровождение, — паритет. Вот и представители ЗМЗ подтверждают, что при помощи специалистов из немецкого (!) офиса компании Bosch подгоняли характеристики своего мотора под «ивековские» показатели.

Надежен?

Чтобы понять, почему ЗМЗ-514 преследовали многочисленные проблемы, нужно знать историю создания этого мотора. Проектировать дизель инженеры Заволжского моторного завода начали в конце девяностых, притом руководство предприятия поставило перед конструкторами невыполнимую задачу: мотор с воспламенением от сжатия нужно создавать на основе бензинового ЗМЗ-406! И аргументы про другие нагрузки и напряжения на упрямое начальство не действовали — пришлось делать.

Неудивительно, что первые экземпляры «пятьсот четырнадцатого» получились, мягко говоря, неудачными. Да, поначалу новые моторы разлетались как горячие пирожки — их покупали и автозаводы (ГАЗ и УАЗ), и частники, которым хотелось сменить прожорливые бензиновые движки. Но обилие конструкторских ошибок и низкий ресурс (спасибо поставщикам компонентов) обрушили спрос настолько, что выпуск дизелей пришлось остановить. Со временем многие просчёты были исправлены, поставщиков-бракоделов «отсекли» от конвейера и заволжским агрегатом снова начали комплектовать «Хантеры» и «буханки».

​

Дизельная аппаратура — «оригинальный немецкий» Bosch. В том смысле, что и спроектирована, и выпускается система топливоподачи в Европе, что гарантирует высокое качество компонентов. Может, благодаря бошевской начинке, «три известных буквы» — ЗМЗ — больше не будут считаться синонимом конструкторских просчётов и технических проблем?

Однако когда на елабужском заводе Sollers (этой компании также принадлежат УАЗ и ЗМЗ) запустили производство грузовичков Fiat Ducato, было решено ставить дукатовский турбодизель и на «уазики». Так под капотами моделей Patriot и Hunter появился пусть дорогой, но весьма надёжный двигатель Iveco F1A — ради этого движку даже сменили прошивку. Теперь, после «развода» Fiat и Sollers, от мотора F1A ульяновцы отказались и снова перешли на дизель ЗМЗ. По характеру, как мы выяснили, «пятьсотчетырнадцатый» хорош. Но решены ли проблемы по части надёжности?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы поступили следующим образом. Опросив «уазоводов» со стажем, составили список из пяти самых главных проблем дизеля ЗМЗ-514, которые мучили владельцев «уазиков» до последнего времени, и передали этот перечень на ЗМЗ. А когда получили ответы, устроили пусть и виртуальный, но вполне объективный «перёкрёстный допрос» — попросили вышеупомянутых «уазоводов» прокомментировать победные реляции заводчан. И вот что получилось.

​

На этой инфографике перечислены основные отличия нынешнего поколения заволжских дизелей от предшественников. Фирма, что поставляет для ЗМЗ турбокомпрессоры, китайская, но немецкие инженеры из компании Bosch хвалят этого производителя и говорят, что F-Diesel заволжцы выбрали не из экономии, а потому, что эта турбина лучше других подходит для двигателя «пятьсотчетырнадцатой» серии

Проблема № 1. Обрыв цепи привода газораспределительного механизма

ЗМЗ: «Причинами обрывов приводных цепей на начальном этапе производства являлось низкое качество покупных комплектующих, входящих в привод ГРМ.

Для исключения этого проведена замена поставщиков, усилен входной контроль качества, по каждому отказу проводились исследования.

При освоении дизельных двигателей экологического класса «Евро-4», с целью повышения износостойкости и несущей способности цепи, применена цепь привода ГРМ с увеличенным диаметром втулки».

Уазоводы: «На свежих машинах цепи действительно больше не перескакивают, хотя заводу было бы неплохо изменить конструкцию гидронатяжителя».

Проблема № 2. Выход из строя насоса системы смазки

ЗМЗ: «Причина данного дефекта имеет много факторов: сложная конструкция, отклонения при производстве деталей, несоблюдение требований по обслуживанию.

На двигателях «Евро-4» привод маслонасоса разгружен — вакуумный насос размещен на передней крышке головки цилиндров, что снизило нагрузку на шестерни привода маслонасоса».

Уазоводы: «Проблема, характерная только для моторов «Евро-3», у которых вакуумный насос располагался на блоке двигателя. Уже пару лет как насос системы смазки работает нормально».

​

Цены на пикап начинаются с отметки 648 000 рублей за версию Classic, которая предусматривает наличие магнитолы, центрального замка и электроприводов зеркал и передних стёкол. Самый доступный Patriot дороже — от 706 000 рублей — но и оснащён богаче: есть кондиционер, литые диски, противотуманки, датчики парковки. Автомобили 2012 года выпуска можно купить на десять тысяч дешевле

Проблема № 3. Попадание тарелки клапана в цилиндр

ЗМЗ: «Как правило, данная проблема является следствием обрыва цепи (при этом отказ масляного насоса также может стать причиной разрушения части клапанов). При несвоевременной остановке двигателя — после того, как загорится контрольная лампа, — происходит быстрый перегрев поршней, их заклинивание и разрушение, при этом фрагменты разрушенного поршня могут привести к разрушению клапана.

Причиной разрушения клапана может быть и попадание постороннего предмета (болт, гайка, шайба) в цилиндр и его заклинивание между тарелкой клапана и седлом. Данный случай возможен при проведении ремонта или ТО, то есть при снятии одного из элементов системы подачи воздуха».

Уазоводы: «Мы имели в виду клапан системы рециркуляции отработавших газов. Теперь на моторах класса «Евро-4» стоит немецкий клапан с ресурсом 80 000 км».

Проблема № 4. Износ и перескок ремня привода топливного насоса

ЗМЗ: «Во-первых, данная проблема исключена за счет внедрения:

— безрычажного натяжного ролика ремня;
— применения закрытых необслуживаемых шариковых подшипников с более эффективной смазкой;
— повышения износостойкости оси коромысла успокоительных роликов за счет химико-термической обработки рабочей поверхности.

Во-вторых, «перескок» ремня, возможное проворачивание ступицы шкива ТНВД на хвостовике вала и обрыв ремня, как правило, являются следствием запуска двигателя на летнем топливе при резком снижении температуры окружающего воздуха до минусовых значений.

Этого можно избежать, если перед наступлением холодов не только заправить топливный бак зимним топливом, но и после его заправки выработать остаток летнего топлива в ТНВД и топливопроводах высокого давления».

Уазоводы: «А ещё на заводе забыли про внедрение поликлинового ремня! Как только он появился, проблема исчезла».

​

Те машины, что сейчас выставлены у дилеров марки, щеголяют обновлённым интерьером из мягкого пластика, с которым мы познакомились минувшей осенью
​

Проблема № 5. Обрыв трубопровода высокого давления

ЗМЗ:«Для исключения причин указанного дефекта на дизельных двигателях с механическим насосом были проведены следующие мероприятия:

— повышена жесткость узла крепления ТНВД;
— оптимизированы форма и размеры компенсаторов напряжений на топливопроводах;
— изменено расположение замков и амортизаторов, соединяющих топливопроводы;
— изменены технологические процессы установки и сборки топливопроводов, чтобы снизить остаточные напряжения после их затяжки».

Уазоводы: «Исчез механический ТНВД — исчезла проблема. На дизелях с впрыском топлива Bosch такая неисправность чисто технически не может возникнуть».

​

Те машины, что сейчас выставлены у дилеров марки, щеголяют обновлённым интерьером из мягкого пластика, с которым мы познакомились минувшей осенью

Если коротко подвести итоги, то выводы и владельцев «Патриотов», и представителей завода сходятся: многие конструктивные недостатки были решены задолго до очередного возвращения ЗМЗ-514 на «уазики», а проблемы по части топливоподачи исчезли, как только на двигателе появилась топливная аппаратура Bosch (это случилось в середине 2012-го) — теперь мотор потребляет топливо при помощи системы Common rail, благодаря чему ульяновские внедорожники на «тяжёлом топливе» соответствуют «Евро-4».

P.S. Если наши читатели захотят озвучить другие замечания, касающиеся устройства или недостатков отечественного дизеля, мы готовы передать эти вопросы на предприятие. Так что пишите комментарии!

Алексей Кованов
Фото автора и компании Sollers

Бензиновый или дизельный: чьи лошади сильнее?

До сих пор встречаются чудаки, свято верящие в то, будто бы 100 лошадиных сил дизеля соответствуют примерно 140 «бензиновым» силам. Дело, как они полагают, в крутящем моменте, который у дизеля гораздо выше.

Грамотно прояснить ситуацию оказалось не так-то просто. Пришлось то и дело консультироваться в самых различных местах — на ВАЗе и УАЗе, ГАЗе и ЯМЗе. В итоге трактат получил всеобщее «одобрям-с», но автору посоветовали заранее спрятаться от потока помидоров, запущенного недовольными апологетами того или иного двигателя. Мол, будет та же реакция, как если бы спартаковский фанат в своих красно-белых тонах забрался на зенитовскую трибуну…

В общем, разбираемся, чьи силы сильнее. А попутно, чтобы стало веселее, попытаемся ответить на простейший, казалось бы, вопрос:

«Даны два автомобиля, максимально близких по конструкции, — бензиновый и дизельный. Исходные условия: современные моторы одинаковой мощности, идеально подобранные для каждого коробки передач, образцовые водители (почти роботы!), отличное сцепление с дорогой. Какой автомобиль окажется на трассе быстрее?»

Простой вопрос? Оказалось, что не очень…

Лошадиный момент

Для разгона машины нужна энергия. Чем больше энергии можно потратить в единицу времени, тем быстрее машина разгонится. Иными словами, речь идет о мощности. Чем выше мощность, тем быстрее машина: всё, казалось бы, просто. Но…

Но на практике картина другая. Максимальная мощность мотора, как бензинового, так и дизельного, достигается им только при полной подаче топлива — понятно, что это соответствует положению «педаль в пол». А вот основная жизнь автомобиля протекает в режимах частичной подачи топлива, при которых развиваемая мотором мощность явно ниже максимальной.

Напомним, что крутящий момент и мощность — это почти что близнецы-братья, как у Маяковского. Друг без друга они не существуют: ведь мощность — это крутящий момент, помноженный на частоту вращения коленчатого вала. И если на какой-то частоте вращения ДВС способен выдать более высокий крутящий момент, чем его конкурент, то и мощность его в этот момент также должна быть выше. Одно без другого просто немыслимо. Поэтому разговоры о том, что у кого-то при равной мощности момент на тех же оборотах выше, сразу пресекаем: это несерьезно.

Если бы крутящий момент был постоянным во всем диапазоне частот вращения коленвала, то внешняя скоростная характеристика, показывающая зависимость мощности и крутящего момента от частоты вращения, превратилась бы в прямую линию, а мощность была бы прямо пропорциональна показаниям тахометра. Тогда разницы в поведении бензинового и дизельного моторов равной мощности не было бы вообще. Однако именно своеобразность протекания момента по дизельной кривой и породила неодинаковость их поведения.

Дело в том, что в массовом сознании дизельные моторы всегда отличала их способность выдавать относительно высокие значения мощности и крутящего момента на низах. Субъективно это воспринималось так, что в этом диапазоне частот дизель откликался на правую педаль охотнее, чем бензиновый коллега. Даже атмосферные дизели за счет более высокого эффективного давления в цилиндрах могли развить более высокий момент, чем бензиновые. Однако без наддува ширина «полки» крутящего момента была при этом практически такой же, то есть практически отсутствовала. А вот с применением наддува полка сразу появилась, причем в левой части характеристики — «на низах».

На всякий случай напоминаю: момент существует только там, где есть сопротивление — без него он равен нулю. Грубо говоря, мотор бульдозера готов его выдать, но только в том случае, если встретит кучу щебня перед своим отвалом. Поэтому до тех пор, пока дорога гладкая и ровная, бензиновая и дизельная машины будут примерно в равных условиях. Но как только дорога пойдет в гору или, скажем, подует встречный ветер, то машина, у которой в данном диапазоне оборотов есть запас мощности (или момента — это не важно), сможет за его счет выйти вперед.

А если раскрутить бензиновый мотор до более высоких оборотов? Тогда ситуация выровняется. Мало того, поскольку диапазон частот вращения коленвала у «бензинок» заведомо шире, чем у дизелей, то и отыграться за все обиды они могут именно там, «на верхах». Дизель, быстрее достигнув пика мощности, «заткнется» — его ВСХ пойдет на спад, а вот бензиновый мотор будет продолжать раскручиваться дальше, так как пик его мощности достигается при более высоких частотах вращения.

Впрочем, на этом этапе рассуждений мы упираемся в особенности конкретных моторов. Строго говоря, бензиновый двигатель тоже может быть «низовым». И если у двух моторов, низового и верхового, заявленная максимальная мощность одинакова, то поначалу вперед вырвется именно машина с «низовым» мотором. Как справедливо указал один из наиболее грамотных форумчан, при установке на автомобиль движков от «эмочки» и Таврии, мощность которых примерно одинакова, с «эмочным» мотором разгон будет интенсивнее.

У кого шире?

Между прочим, широкая полка момента, которой так любят хвастаться дизелеводы, сегодня уже не является их козырной картой. У бензинового движка с непосредственным впрыском и турбонаддувом она ни в чем не уступает дизельной, а то и превосходит. Более того, как подсказали нам на ЯМЗе, при построениях ВСХ заметно, что по мере снижения частоты вращения турбокомпрессоры «бензинок» держатся дольше, чем их дизельные коллеги. И это объяснимо: дизелю нужно больше воздуха, а потому турбокомпрессоры начинают задыхаться раньше. А с учетом широкого диапазона частот вращения бензиновый мотор вполне может оставить дизель позади.

Пора посмотреть на картинки. Из широкой гаммы вольвовских моторов нам любезно предоставили внешние скоростные характеристики тех, кто имеет воплощение в дизельном и бензиновом вариантах при равных или почти равных заявленных мощностях. Из них видно, что «полка» крутящего момента у бензиновых движков вовсе не уже, а шире, чем у дизельных собратьев по внутреннему сгоранию.

Слева на графиках — ВСХ 190-сильного бензинового мотора B4204T19 (V40 Cross Country, S60). Справа — ВСХ дизельного мотора D4204T5 той же мощности (S60, V 60 Cross Country, S80, XC60, XC70)

Слева показана ВСХ бензинового мотора B4204T36 мощностью 249 л.с. (XC40). Справа — ВСХ дизельного движка D4204T23 в 240 л.с. (Polestar XC60 New, V90 Cross Country, XC90)

Что касается вопроса, какой из автомобилей окажется быстрее в гонках с общего старта и чей разгон динамичнее, то теоретические рассуждения дают только один верный ответ: надо посмотреть на ВСХ их моторов. Решение подсказывает площадь под кривой крутящего момента — математики вспомнят слово «интеграл». Фактически эта площадь и есть мерило динамики машины. Чем характеристика «прямоугольнее», тем лучше. Чем равномернее «размазан» по оборотам крутящий момент, тем проще угодить и экологам, и мотористам. Лучше других выглядят бензиновые моторы с непосредственным впрыском и турбонаддувом, хуже — высокофорсированные безнаддувные «бензинки» с пиком мощности под 8000 об/мин и момента на 6000. Высокофорсированный наддувный дизель будет гораздо ближе к первому варианту, чем ко второму.

Надо отметить, что свою лепту в путаницу вносят «электронные педали газа». На пальцах это выглядит так: вы вдавили педаль в пол, а компьютер начинает советоваться с партией зеленых, оценивая предстоящие выбросы вредностей. Поэтому в любой современной машине всё определяется программным обеспечением и скоростью процессора, который порой может и не поспевать отслеживать меняющиеся условия работы. Можно привести и другой пример по части экологии: современные дизели имеют электронные ограничители времени работы на оборотах максимальной мощности, поскольку в таком режиме дизельный двигатель изрыгает сажу.

Всем, кто имеет свое суждение о превосходствах того или иного двигателя, предлагаю высказаться. Аргументы типа «„Зенит“ — чемпион»» прошу не употреблять: хочется услышать технически обоснованную аргументацию.

А вообще-то…

А, вообще-то, подобные споры скоро прекратятся. Одна компания за другой заявляют о полном прекращении новых разработок дизелей. А потом и ДВС в целом… Впереди эпоха гибридов различных мастей и, конечно же, электромобилей. Впрочем, недавно прозвучала команда вспомнить про метан, так что — посмотрим…

Я никогда не любил дизели. Но мне их жалко.