что выгоднее? Эксперимент — журнал За рулем
Результат нас удивил.
Материалы по теме
Ответ мы получили с помощью двух Тигуанов — бензинового с мотором 1.4 TSI и дизельного 2.0 TDI, причем кроссоверы одинаковой мощности — 150 л.с., оба полноприводные и оснащены роботизированными коробками передач DSG.
Часто заявленные производителем тягово‑мощностные характеристики не соответствуют реальным. Наш многолетний опыт показывает, что дизельные машины демонстрируют на стендах более высокие показатели относительно «бумажных», а бензиновые — наоборот. Так получилось и на сей раз. Tiguan 1.4 TSI выдал 147,3 л.с. и 236,1 Н·м (по паспорту — 150 л.с. и 250 Н·м), а дизельный 2.0 TDI — 153,5 л.с. и 333 Н·м (заводские данные — 150 л.с. и 320 Н·м). Расхождения вроде бы и небольшие — в рамках погрешности измерений и приличий, но в эксплуатации дизельный вариант в целом оказался шустрее, хотя, возможно, сказалось то, что в машине на «тяжелом» топливе установлен более современный робот (DSG).
Дизельный вариант оказался и менее прожорливым, причем расход мы оценивали методом долива: запаслись канистрами, мерными стаканчиками и терпением. Не было задачи добиться минимального расхода, нужно было выяснить реальный аппетит в равных условиях. Автомобили двигались друг за другом. Предусмотрели всё, включая человеческий фактор: водители менялись машинами на середине каждого отрезка.
Так есть ли экономия?
Материалы по теме
Есть. Опуская подробности, скажем, что с учетом расходов на ТО и топливо на пробеге 100 000 км дизельный Tiguan сэкономил нам 89 164 рубля. Только вот дизельная машина и стоит дороже на добрую сотню тысяч.Но ведь, оценивая бензиновую и дизельные версии, еще следует учесть техосмотр, транспортный налог, затраты на страховку, топливо и плановые ТО, а также потери при перепродаже машины.
Так что же в конце концов предпочесть, с учетом нюансов? Если вы живете в городе, то дизель вам не особо нужен. Если много ездите за городом, если зимы у вас холодные, если ездите с прицепом… — тогда дизель лучше.
Полная версия материала — «Бензин или дизель? Неожиданный результат».
Фото: «За рулем»
Что лучше, что выгоднее — бензиновый двигатель или дизель?
В среде автомобилистов немало расхожих заблуждений, некоторые из них касаются особенностей бензиновых и дизельных двигателей. Почему-то принято считать, к примеру, что у дизеля больше ресурс, и что у него «лучше» момент на низких оборотах. Попробуем разобраться.
Для начала пройдем короткий ликбез, вспомним особенности моторов обоих типов. Основное и решающее отличие дизельного двигателя от бензинового — в организации рабочего процесса. Именно из-за него конструкции моторов — разные.
1. Бензин
Начнем с бензинового двигателя. Топливовоздушная смесь у него формируется вне цилиндра, во впускном коллекторе (пока непосредственный впрыск оставим за кадром). Пары топлива окончательно перемешиваются с воздухом в конце такта сжатия.
Такая организация рабочего процесса ощутимо сужает возможности двигателей. Во первых, топливо должно иметь высокую испаряемость при температуре окружающей среды, иначе гомогенную смесь к моменту зажигания не получить, И, значит не будет быстрого и полного ее сгорания. Это резко сужает возможный перечень альтернативных топлив. Во вторых, в двигателе с внешним смесеобразованием есть цикл сжатия топливной смеси. Это сильно ограничивает возможную степень сжатия (ε), а она, между прочим, сильно влияет на КПД двигателя. Повысить степень сжатия не дает детонация. Поднять детонационный порог помогает высокое октановое число бензина, сокращение времени распространения фронта пламени и снижение температуры топливного заряда.

2. Солярка
У дизеля рабочий процесс организован по-другому, и эта организация нивелировала недостатки бензиновых ДВС. В цилиндре дизеля сжимается только воздух, причем с высоким, до 30-50 бар, давлением. От сжатия температура воздуха подскакивает до 700–900 оС. Солярка распыляется прямо в камере сгорания, перед ВМТ поршня. Мельчайшие капли топлива мгновенно испаряются, образуется топливовоздушная смесь. Смесь должна образоваться очень быстро, на порядок быстрее, чем в бензиновом двигателе. Поэтому в камере сгорания образуется неоднородная (гетерогенная) топливовоздушная смесь. Что не мешает ей самовоспламеняться и нормально сгорать.
Получается, что дизельный процесс обходится без предварительного приготовления топливной смеси. Это снижает требования к испаряемости, и, стало быть, спектр применяемых видов топлив расширяется. В принципе, теоретически сгодятся дешевые нефтепродукты, вплоть до мазута, и даже биотопливо. Многотопливность — серьезное преимущество дизеля. На первый взгляд кажется удивительным, но дизель может работать и на бензине. Правда, для этого приходится снижать степень сжатия. По крайней мере, некоторые армейские многотопливные двигатели могут работать и на солярке, и на бензине (с особыми присадками), правда, в ущерб ресурсу.
Сжатие воздуха без топлива дает еще один плюс: устраняется опасность детонации и, стало быть, снимается ограничение по степени сжатия. Степень сжатия дизеля обычно находится в пределах 13<ε<25. Малые значения встречаются у дизелей с наддувом, большие — для атмосферных дизелей с разделенными камерами сгорания. Нижний предел ограничения степени сжатия дизеля задается трудностями с пуском мотора зимой, а верхний ограничивается прочностью деталей: с увеличением степени сжатия растет и предельное давление в камере сгорания.

Повышение степени сжатия — один из ключевых способов увеличения КПД мотора, а это значит, что дизель — экономичнее. Из-за степени сжатия КПД дизеля на 10–12% выше, чем у бензинового мотора (0,27–0,42 против 0,22–0,3). При этом по топливной экономичности дизель дает фору бензиновому моторы процентов на 30-40! В чем причина этого несоответствия? А всё дело — в способе регулирования.Вспомните, в бензиновом двигателе смесь всегда гомогенная, отношение топлива к воздуху — постоянное, и для изменения мощности приходится менять количество всей смеси. Это — количественное регулирование мощности. В дизеле количество поступающего в двигатель воздуха практически не меняется, а мощность регулируется изменением подачи количества топлива, то есть меняется качество смеси. Это — качественное регулирование. Напомним, что с коэффициент избытка воздуха λ у бензинового двигателя не выходит за пределы 0,8< λ<1,2. А вот в дизеле оно может меняться от 1,1–1,2 в режиме максимальной нагрузки до 15–20 на холостом ходу! Потому-то в режиме холостого хода дизель потребляет до смешного мало солярки, или, как говорят водители, «работает на одном воздухе».

Далее. Эффективный КПД замеряют в режиме максимальной нагрузки. Здесь лидерство дизелей невелико. Однако в реальности двигатель автомобиля до 90% времени работает в режиме частичной нагрузки, выдавая четверть максимальной мощности, а то и меньше. Тут-то и проявляются преимущества качественного регулирования, то есть — способность работать на сверхбедных смесях.
Однако гетерогенность смеси отрицательно сказывается на содержании вредных компонентов в выхлопных газах. Бытует заблуждение, что дизель менее токсичен. Не исключено, что оно сложилось в те времена, когда проверяли только угарный газ (СО) и несгоревшие углеводороды (СН). Их в выхлопе у дизеля действительно мало (все по той же причине — процесс протекает в условиях избытка воздуха, окисление получается более полное). Но работа на бедных смесях и более высокая температура в камере сгорания приводят к тому, в выхлопе дизеля почти вдвое больше оксидов азота (NOx), их массовая доля в суммарном выбросе токсичных компонентов — 30-80%! А ведь они чрезвычайно вредны.


Есть еще одно заблуждение — о том, что у дизеля больше ресурс. Вроде бы более прочная конструкция и невысокие обороты действительно способствуют меньшему износу. Да и солярка не так активно смывает масляную пленку со стенок цилиндров, как бензин. С другой стороны, у дизеля высокая теплонапряженность камеры сгорания и большие нагрузки, особенно у КШМ. Большой ресурс дизелей — миф, и сформировался он оттого, что дизель устанавливают на коммерческие автомобили, вся конструкция которых заточена под большой пробег, и в том числе — двигатель. Для увеличения ресурса применяются типовые конструкторские решения, и не суть важно, дизельный мотор, или бензиновый. Примером низкоресурсного дизеля может, кстати, служить танковый.
3. Резюме
Итак, как известно, у дизеля нет системы зажигания, равно как дросселя*. Но отсутствие системы вовсе не говорит о том, что дизель проще. Все как раз наоборот. Дизель пришлось комплектовать предпусковым подогревом со свечами накаливания, кроме того, у дизеля сложная и дорогая система топливоподачи, в которую входит топливный насос высокого давления (ТНВД).

Сложность и высокая точность ТНВД вносит свои недостатки. Это и высокие требования к качеству и чистоте топлива, дорогим обслуживанием и ремонтом. Все эти траты могут свести на нет экономию на расходе топлива. Кстати, из-за того что в режиме максимальных нагрузок дизель вынужден работать на обедненной смеси, да еще и с меньшей частотой вращения, его удельная мощность обычно ниже, чем у бензиновых моторов.
Так какой будет ответ — что выгоднее, дизель или бензиновый мотор? Простого ответа нет. Дизель экономичнее, но реальная выгода видна лишь при больших ежедневных пробегах, особенно по пробкам. .
Дизель тяговит и эластичен, но страдает шумностью и повышенной вибрацией.
Вывод банален: дизель хорошо для интенсивной эксплуатации, то есть — для коммерческих автомобилей. Почему дизель так популярен на Западе, спросите вы. По всей видимости, причина кроется в том, что еще до недавнего времени солярка там стоила существенно дешевле бензина, это во первых. Все же дизель экономичнее, а топливо в Европе — дорогое, это во вторых.

Но мы — не Европа, у нас свой путь, даже в выборе моторов.
* В некоторых дизелях заслонка есть, она нужна для того, чтобы в задроссельном пространстве создавалось разрежение, нужное для организации вакуумного привода различных устройств автомобиля. Но чаще встречается вакуумный насос с приводом от распредвала.
** Любопытно, что степень сжатия 11–13 — граница, разделяющая бензиновые и дизельные моторы.
🥇 Бензин или дизель, что лучше?
Содержание статьи
Многие авто любители не уверены, что лучше дизель или бензин подходят для их собственных нужд. Дизельные автомобили особенно хорошо подходили в течение длительного периода времени для водителей, которые вынуждены регулярно преодолевать большие расстояния и редко ездить в городских условиях, об этом и об плюсах выбора бензинового двигателя мы постарались сделать максимально качественную статью, ее прочитать вы можете ниже.
Плюсы и минусы дизеля бензина
Раньше было негативное мнение, что дизельные автомобили были медленнее, хуже пахнут, шумнее и дороже, чем бензиновые. Дизели значительно сократили разрыв по данным характеристикам.
Тем не менее, существуют некоторые большие различия в характеристиках автомобилей, использующих разные виды топлива, что делает их особенными для различных целей.
Посмотрите на плюсы и минусы каждого ниже.
Плюсы дизеля
- Финансовый: дизельные двигатели более эффективны и используют на 15-25% меньше топлива, что означает более низкие эксплуатационные расходы.
- Окружающая среда: более низкие выбросы CO2 означают, что дизели с апреля 2017 года получают более низкую налоговую ставку, чем автомобили с бензиновым двигателем. Однако для более новых моделей дизельных автомобилей налог обычно выше, чем для бензина.
- Удобство вождения: дизельные автомобили работают с помощью большого крутящего момента на низкой скорости, что означает, что они имеют большую мощность, а также лучшую способность к буксировке.
Минусы дизеля
- Финансовый: дизельные машины обычно стоят дороже бензиновых. Дизельное топливо дороже некоторых марок бензина, а обслуживание или устранение серьезной проблемы на дизельном автомобиле может быть намного дороже. Новые дизельные автомобили также облагаются большим налогом, чем бензиновые.
- Окружающая среда: несмотря на более низкие выбросы CO2, дизельное топливо производит мельчайшие частицы, которые нагативно влиют на дыхание и могут вызывать, такие болезни как астма.
- Удобство вождения: дизельные двигатели, как правило, немного шумнее, но эта проблема улучшается с возрастом.
Плюсы бензина
- Финансовый: бензин дешевле, чем дизельное топливо, а автомобили, как правило, дешевле покупать и обслуживать.
- Окружающая среда: хотя выбросы CO2 выше, чем у дизельного топлива, бензиновые автомобили производят меньше других опасных выбросов, например, таких как азот.
- Удобство вождения: бензиновые двигатели, как правило, менее шумные.
Минусы бензина
- Финансовый: двигатели менее эффективны и потребляют больше топлива, чем дизель.
- Экологические: бензиновые двигатели выделяют больше CO2, чем дизельные автомобили.
- Удобство вождения: бензиновые двигатели нуждаются в более частом переключении передач, например, при обгоне, чтобы максимально использовать мощность двигателя. Но это также может быть и плюсом, так как некоторые люди на самом деле предпочитают такой стиль вождения.
Сравнение мощности бензина и дизеля
В этом разделе мы проведем более глубокое сравнение цен, связанных с владением дизельным или бензиновым двигателем, в качестве примера можно привести Toyota Innova (2,0-литровый бензин и 2,5-литровый дизель). Обратите внимание, однако, что другие модели могут дать другой результат и заключение. Как уже говорилось, бензиновый вариант автомобиля стоит больше, чем дизельный агрегат.
По словам Toyota, дизельный вариант Innova имеет выходную мощность 100 лошадиных сил при 3600 об / мин и крутящий момент 200 Нм при 1400–3200 об / мин, в то время как бензиновый вариант вырабатывает 134 лошадиные силы при 5600 об / мин и 184 Нм крутящего момента при 4000 об / мин.
Уровень шума и плавности езды
Традиционно дизельные двигатели имели репутацию вонючих, шумных и гремучих. Это дало этим автомобилям плохую репутацию и стало одной из главных причин того, что они до недавнего времени не были прочно закреплены на автомобильном рынке.
Дизельные автомобили на данный момент выигрывают от современных технологий и методов сборки, которые обеспечивают более тихую и плавную езду и меньший уровень шума. Тем не менее, несмотря на эти улучшения, владельцы дизельных двигателей могут заметить, что двигатели их автомобилей не такие плавные или тихие, как их коллеги с бензиновым двигателем, и они могут издавать случайные стуки или грохот. Вопрос в том, будет ли повышенный уровень шума приемлемым.
В итоге:
- Плюсы : значительно улучшен уровень шума и плавность движения дизельных двигателей
- Минусы : не такие плавные и тихие, как бензиновые двигатели
Загрязнение и выбросы в атмосферу
Еще одна причина того, что дизельные автомобили не взлетели в Америке, как в Европе и странах СНГ — это их грязные выбросы. Стандарты выбросов в Соединенных Штатах намного строже. Любой, кто когда-либо испытывал несчастье от езды прямо за школьным автобусом или строительной машиной, знает о запахе и темной саже, которые часто производят эти машины, особенно при ускорении от старта.
К счастью, сегодняшние дизельные автомобили выделают намного меньше «грязи» в атмосферу, чем десятки лет назад, и они способны удовлетворить требования даже самых требовательных автомобилистов. Тем, кто заботится об окружающей среде, понравится то, что они будут использовать меньше не возобновляемых источников топлива, которые требуются транспортным средствам. Некоторые люди могут даже рассмотреть возможность использования биодизеля, который является неплохим вариантом, хотя это приводит к снижению производительности двигателя.
С другой стороны, несмотря на более чистые выбросы, которые могут обеспечить каталитические нейтрализаторы, дизельные автомобили по-прежнему больше загрязняют воздух, особенно при ускорении от полной остановки. Некоторые из частиц в автомобилей включают канцерогены, сажу и закись азота. Если вы будете часто ездить по городу или хотите иметь транспортное средство, благоприятное для окружающей среды, вам лучше воспользоваться гибридным авто или электромобилем.
В итоге:
- Плюсы : более экономичный, с меньшим количеством выбросом углерода в атмосферу, работает намного чище, чем более ранние старые двигатели
- Минусы : дизельные выбросы выделяют в воздух канцерогены, закиси азота и сажу
Затраты
При рассмотрении стоимости владения дизельным автомобилем, первое, что вы можете заметить, это то, что эти автомобили дороже при покупке. Они, как правило, стоят примерно на 1 000 долларов больше, чем их бензиновые аналоги. Тем не менее, вы можете окупить большую часть этих расходов вы можете окупить в первые годы пользования автомобилем.
Одним из величайших преимуществ дизельного двигателя является то, что он очень долговечен, что значительно повышает ценность вашего автомобиля при продаже и перепродаже. Если вы планируете эксплуатировать свой автомобиль в течение длительного времени и регулярно проводить его техническое обслуживание, вы можете рассчитывать, что ваш автомобиль сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.
В итоге:
- Плюсы : более низкая стоимость топлива, более высокая стоимость при перепродаже, более долговечный двигатель
- Минусы : дизельные автомобили дороже, ремонт дороже
Заключение
В целом оба двигателя имеют свои сильные и слабые стороны. Как правило, если вы собираетесь часто эксплуатировать свой автомобиль, выбирайте дизельный двигатель, так как он более эффективно расходует топливо и имеет более высокую стоимость при перепродаже. Обратите внимание, что в случае повреждения, ремонт двигателя может легко сделать дыру в вашем кармане.
Если у вас есть планы поменять машину в краткосрочной перспективе, выберите бензиновый вариант, так как он дешевле в обслуживании. Если вы также стремитесь к скорости на шоссе, лучше всего использовать бензин.
Видео обзор автомобиля:
Больше интересных статтей
Поделиться с друзьями:
Дизель или бензин: какие авто дешевле в содержании
В споре касаемо вопроса о том, что же лучше – бензиновый или дизельный двигатель, у каждого опытного автомобилиста своя позиция. Столько же существует и аргументов «за» и «против», и фактов, свидетельствующих о том, какие именно достоинства и недостатки эти типы двигателей несут в постоянной эксплуатации. Необходимо оценить и такой момент, как стоимость содержания, так как зачастую именно это является определяющим фактором при выборе автовладельцем.
Особенности в содержании: что нужно учесть
Дизельные двигатели имеют некоторые особенности в содержании. За счёт особенностей конструкции ремонту он поддаётся хуже, чем бензиновый, и стоимость такого ремонта в большинстве случаев будет выше. Иногда, если поломка достаточно серьёзна, ремонт будет и вовсе невозможен, поэтому придётся проводить замену, что также потребует достаточно больших вложений. Даже если в эксплуатации не возникает проблем, чаще, чем на бензиновом двигателе, придётся менять масла и фильтры, это неизбежные затраты.
Остаётся открытым вопрос о том, приемлемо ли постоянно использовать дизельный двигатель в средней полосе зимой, когда возможны и существенные понижения температуры, и температурные перепады. Если температура опускается ниже минус 15, дизтопливо загустевает, и завести двигатель становится невозможно. Если пренебрегать этим фактором, можно также скорее заработать возможную поломку и необходимость дополнительно платить. Особенное внимание при эксплуатации стоит обращать и на качество топлива – некачественное топливо может быстро привести к выходу двигателя из строя. В этом плане бензиновые двигатели более неприхотливые и более устойчивые.
Преимущества и недостатки бензина и дизеля
Дизельный двигатель дольше прогревается, медленнее разгоняется, сам двигатель имеет большую массу и меньшую мощность, нежели бензиновый, несмотря даже на наличие высокого крутящего момента. Если говорить о статистике продаж, то легковых автомобилей с дизельными двигателями на любом ресурсе и площадке продаётся порядка в 5-6 раз меньше, чем бензиновых авто.
В целом можно говорить о том, что дизельный двигатель подойдёт не для любых условий эксплуатации, и позволит владельцу существенно экономить на содержании автомобиля, только если пристально следить за качеством топлива, за исправностью и бесперебойной работой мотора, своевременно менять фильтры, масло и другие расходники. Тогда реальностью станет значительная экономия финансовых вложений в содержание транспортного средства. Стоит отметить при этом и другие преимущества дизельного мотора – высокую степень экологичности и безопасности в постоянной эксплуатации, долговечность при правильном использовании. Такие моторы не боятся контакта с водой, в отличие от бензиновых.
Поэтому каждый автовладелец может сделать для себя выводы о целесообразности того, какой именно тип мотора предпочесть. Следует учитывать при этом и то, как часто эксплуатируется автомобиль, для каких целей и на каких дорогах в основном используется, и какие особенности имеет конкретное транспортное средство данной марки и модели.
Дизель или бензин, что выбрать городскому жителю?
Дизельные машины стремительно набирают популярность: большинство автолюбителей искушает низкий расход топлива. Но выбрав автомобиль на тяжелом топливе, они сами загоняют себя в ловушку: расходы на ремонт современного дизельного автомобиля значительно превышают экономический эффект, полученный от невысокого расхода топлива.Самый большой удар по кошельку европейцев наносит DPF-фильтр, сокращающий на 80 процентов выброс в атмосферу вредных веществ.
Фото: ibiden.hu |
Конечно, это приносит пользу окружающей среде, сокращает налоговые издержки, но при этом многие автолюбители сталкиваются с тем, что менять фильтр нужно гораздо раньше, чем это предусматривает инструкция, пишет портал Thisismoney.
Если на просторах постсоветского пространства проблема DPF-фильтра решается довольно просто – его вырезают, в Европе такие манипуляции запрещены, поэтому остается один выход – покупать подержанный автомобиль. Ведь после 2008 года, по сведениям Thisismoney, все дизельные машины должны оснащаться DPF-фильтрами.
Поэтому английские автомобильные эксперты советуют воздержаться от покупки дизельного автомобиля городским жителям, которые часто совершают поездки на короткие расстояния.
Редактор авторитетного сайта AutoTrader Джон Квирк отметил, что, согласно исследованиям, большинство владельцев дизельных машин 2/3 своих поездок совершают в перегруженных городских районах. Небольшие поездки не дают DPF-фильтру запустить процесс регенерации, что приводит к его засорению и последующему выходу из строя.
А стоят DPF немало – в Великобритании их цена зависит от модели и колеблется в районе $1690 – 5000. В связи с этим особенно рискуют покупатели подержанных машин, DPF-фильтры которых наверняка пришли в негодность или близки к этому.
Поэтому перед покупкой лучше узнать, сколько придется потратить на замену. Например, DPF в Fiat 500 1,3 Diesel 2009-13 г.г. стоит $2 тыс. ] – $1 980.
Фото: .autoindiaforum.com |
Бензиновые автомобили лишены этого недостатка, а такие моторы, как литровый EcoBoost у Ford или 1,2 TSI у Volkswagen, вполне могут поспорить по экономичности с дизельными агрегатами. К тому же бензиновые автомобили на рынке традиционно дешевле дизельных. Например, Fiat 500 0,9 TwinAir 3d стоит $23 тыс., а его бензиновый аналог на $3 400 дешевле.
Фото:3.bp.blogspot.com |
Спустя три года эта модель стоит $13 706, а такой же автомобиль, но с бензиновым двигателем, все равно на $900 дешевле. А если вспомнить про необходимость дорогостоящей замены DPF-фильтра, то причин купить дизельную версию становится еще меньше.
– Покупать современный дизельный автомобиль имеет смысл, только если вы проезжаете 30-50 тыс. км каждый год, – считает Джон Квирк. – В этом случае можно окупить более высокую стоимость дизельных автомобилей, а также расходы на их обслуживание. Или же покупать автомобили 2007 г. в. и старше, не оборудованные DPF-фильтрами. Сегодня в среднем срок службы DPF в среднем 120 тыс. км и зависит от условий эксплуатации автомобиля и качества топлива. Также после замены фильтра придется пополнить бачок с присадкой, это будет стоить около $250-340.
Таким образом, сделать выбор в сторону дизельной машины не всегда будет выгодно для семейного бюджета. Несколько центов, сэкономленных на бензине, могут не окупить дорогостоящее обслуживание.
PRO Авто 🚗 Что выбрать? Дизель или бензин.
Главная информация дизель или бензинЧто выбрать? Дизель или бензин.
Сегодня практически все автомобильные бренды, представленные в России, предлагают легковые машины в модификации и с бензиновым, и с дизельным двигателем. Да и спорткары дизтоплива уже не гнушаются. Итак, давайте разберемся: что же выбрать — бензин или дизельное топливо?
Возможен, конечно, если вы выбрали автомобиль с бензиновым двигателем, вариант установки газобаллонного оборудования, например, по ссылке на Milano Ukraine, экономичный, но предусматривает изменение конструкции автомобиля, поэтому рассмотрим его отдельно.
Принципиальная разница между бензиновым и дизельным моторами в способе воспламенения рабочей смеси в цилиндрах. В первом случае бензиновые пары, перемешанные с воздухом, поджигаются электрической искрой. А во втором самовоспламенение паров дизельного топлива происходит под действием высокой температуры предварительно сжатого воздуха. Это обусловливает и различный подход к конструкции деталей и узлов соответствующих моторов. Не вдаваясь в подробности, отметим, что основные детали и узлы дизеля отличаются большей массивностью и запасом прочности, поскольку нагрузки на них существенно выше, чем у бензиновых моторов. Еще одно важное отличие — устройство и стоимость топливной аппаратуры. Дизельный насос высокого давления и форсунки сложнее по устройству и существенно дороже, чем соответствующие узлы для бензиновых моторов. Правда в последнее время с появлением моторов с непосредственным впрыском бензина в цилиндры эта разница стала сглаживаться, поскольку и тут стали нужны насос высокого давления и специальные форсунки. Однако у дизеля осталось в запасе существенное преимущество — полное отсутствие сложной и капризной электрической системы зажигания с коммутаторами, свечами, катушками, высоковольтными проводами и прочими атрибутами.
Бензин
Начнем с автомобилей, работающих на бензине. Такие машины, как правило, дешевле дизельных собратьев, лучше переносят некачественное топливо, особенно в зимний период, да и двигатель его работает тише. Главный недостаток бензиновых двигателей проявляется в городских пробках! В условиях передвижения по мегаполису, где средняя скорость часто не превышает 5—10 км/ч, расход топлива в городском цикле может увеличиться от обещанного производителем в два, а то и в три раза! Особенно летом при наличии автоматической коробки передач и включенном кондиционере. В общем, в городе бензиновый мотор большого объема — к большим затратам. А вот маленький был бы в самый раз. И все-таки автомобиль с бензиновым двигателем скорее подойдет для поездок за город.
Дизель
Теперь о конкуренте — дизеле. Его неоспоримые достоинства — экономичность и долговечность. Коробка-автомат, кондиционер, городские пробки — дизелю все нипочем. Легковой автомобиль на дизеле расходует топлива почти в два раза меньше, чем такая же машина с бензиновым мотором. Высокий крутящий момент практически при любых оборотах — вот в чем сила дизеля! Однако дизель капризный по отношению к нашему топливу, особенно зимой. (Правда ситуация исправляется.) Кстати, машинка с таким «сердцем» стоит дороже своего бензинового собрата. Еще одна отличительная черта дизельного мотора характерный запах из выхлопной трубы. Но в принципе, автомобиль ведь создан для того, чтобы на нем ездить, а не стоять у глушителя и принюхиваться. К тому же современные дизели стали значительно тише, да и многие модификации уже резвее своих бензиновых конкурентов.
Вывод таков. Дизель наступает! И даже в чем-то побеждает соперников. Но при этом бензиновые моторы сдаваться не собираются. Поэтому при выборе автомобиля нужно учитывать, прежде всего, условия эксплуатации.
Стоит ли покупать машину, работающую на бензине или дизеле?
Тип топлива, которое использует автомобиль, является одним из основных факторов, которые следует учитывать при покупке автомобиля. У каждого есть свои плюсы и минусы, которые следует тщательно проанализировать, прежде чем покупать подходящую модель или вариант для вашего образа жизни. Ниже приводится подробное сравнение, если вам следует купить автомобиль, работающий на бензиновом или дизельном двигателе.
На протяжении большей части этого обзора мы рассмотрим различные аспекты каждого двигателя, особенно его стоимость владения, обслуживания, эффективности и производительности.Поскольку некоторые модели автомобилей предлагают как бензиновые, так и дизельные варианты, это руководство может помочь вам решить, какой агрегат подойдет для вашего повседневного вождения.
Разница между бензином и дизелем
© ezibaco.vacau.com
Теоретически дизельный и бензиновый двигатели схожи, поскольку оба являются двигателями внутреннего сгорания , которые преобразуют химическую энергию топлива в механическую энергию. Когда сжигаются оба вида топлива, выделяемая ими энергия перемещает поршни вверх и вниз внутри цилиндров.Это поступательное движение затем преобразуется во вращательное движение через коленчатый вал и поворачивает колеса автомобиля вперед.
Однако главное отличие заключается в процессе впрыска, когда в большинстве двигателей используется карбюратор или впрыск через порт. В вариантах с дизельным двигателем используется прямой впрыск топлива, в то время как большинство автомобилей с бензиновым двигателем используют более окольный маршрут.
Преимущества дизельного двигателя
© www.sgpetch.co.uk
Сегодняшние автомобили с дизельным двигателем более экономичны, чем их бензиновые аналоги, примерно на 25–30 процентов.В качестве топлива дизельное топливо (даже самое лучшее) примерно на 20 процентов дешевле, чем самое дешевое неэтилированное топливо.
Многие современные модели внедорожников и пикапов на Филиппинах оснащены дизельными двигателями с непосредственным впрыском Common Rail и турбонаддувом. Это, в свою очередь, предлагает гораздо больший крутящий момент и мощность по сравнению с бензиновыми силовыми агрегатами. Это усовершенствование позволяет автомобилям, работающим на дизельном топливе, иметь легко доступную мощность при низких оборотах, что объясняет его топливную экономичность и простоту вождения.
Недостатки дизельного двигателя
© www.carbuyer.co.uk
Несмотря на то, что автомобильная промышленность более активно переходит на дизельное топливо, у нее также есть свои подводные камни. Во-первых, он издает много шума, хотя в последние годы производитель сделал его тише. Дизельные двигатели (особенно CRDi) также очень чувствительны к низкому качеству топлива. Заливка грязной партии дизельного топлива может серьезно повредить его топливную систему и может стоить вам больших затрат на ремонт.
Дизельные двигатели также нуждаются в присадках и специальных смазочных материалах для поддержания нормальной работы , поскольку в стране низкое качество дизельного топлива.Кроме того, стоимость обслуживания бензиновых двигателей составляет треть от стоимости обслуживания дизельного двигателя.
С точки зрения выбросов, современные дизельные двигатели чище, чем когда-либо прежде, благодаря требованиям соответствия, таким как Euro 4 и 5. С учетом этого, впечатления от вождения современных автомобилей с дизельным двигателем практически идентичны к тому, который вы получите от варианта с газовым двигателем.
Преимущества бензинового двигателя
© www.funnymalaysia.net
Большинство небольших автомобилей работают на бензине, потому что он дешевле дизельных силовых агрегатов.Возьмем, к примеру, Toyota Innova , один из самых продаваемых автомобилей в стране. Его базовый бензиновый вариант (2,0 Дж M / T) в настоящее время привязан к 832 000 песо, в то время как его дизельная альтернатива (2,5 J M / T) стоит 887 000 песо. Это разница в 55 000 песо.
Кроме того, бензиновые двигатели дешевле в обслуживании и ремонте из-за качества их топлива. Этот тип топлива также чище с точки зрения углеродного следа, который он оставляет.
Недостатки бензинового двигателя
© www.carsguide.com.au
Классические газовые двигатели (без турбонагнетателя и компрессора) обычно имеют меньший крутящий момент, что означает меньшую тяговую мощность и меньшую топливную эффективность . В среднем автомобили с бензиновым двигателем имеют более короткий срок службы от 120 000 до 150 000 миль, прежде чем им потребуется капитальный ремонт; сравните это с 450 000 — 500 000 миль для дизельных трансмиссий. Другой проблемой для бензина является его более высокая цена, которая в долгосрочной перспективе может легко обернуть экономию
газа по сравнению сдизель против гибрида: какой автомобильный двигатель лучше всего подходит для вас и окружающей среды? — Страница 4 из 5
Этот сайт может получать партнерские комиссии за использование ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.Как скоро вы добьетесь безубыточности?
Вот несколько распространенных сценариев вождения, которые помогут вам понять, окупитесь ли вы.
Маленький автомобиль: 15 000 миль в год, 30 миль на галлон на газе, 40-50 миль на галлон дизельного топлива
Типичный автомобиль проезжает 15 000 миль в год.Типичный маленький автомобиль в среднем составляет 30 миль на галлон по городу и шоссе. Автомобиль с бензиновым двигателем сжигает 500 галлонов обычного бензина (1633 доллара), в то время как дизельный двигатель сжигает 375 галлонов топлива (1446 долларов) и экономит 186 долларов. Но предположим, что дизель улучшит рейтинг EPA еще на 10 миль на галлон (5 миль на галлон, вероятно, 10 миль на галлон, возможно), он сожжет 300 галлонов (1157 долларов США) и сэкономит 475 долларов в год. Этот сценарий был бы близок к сценарию Chevrolet Cruze или VW Golf, бензин против дизеля.
Компактный автомобиль премиум-класса: 15000 миль, 30 миль на галлон, дизельное топливо 40-45 миль на галлон
Замените бензиновый двигатель премиум-класса, скажем, такой автомобиль, как BMW 3-й серии (27 миль на галлон EPA вместе для бензинового 320i , 37 миль на галлон в сочетании для 328d).Расход бензинового двигателя останется на уровне 500 галлонов, но затраты составят 1782 доллара в год, потому что надбавка составляет 30 центов за галлон дополнительно. При расходе 40 миль на галлон на дизельном топливе 375 галлонов топлива сэкономили бы 336 долларов по сравнению с бензином, что вдвое больше, чем в первом примере с обычным автомобилем. Дизельный автомобиль, оцененный EPA на 40 миль на галлон в совокупности, может получить 45 миль на галлон в реальном мире, сжечь 333 галлона, стоить дизельное топливо 1286 долларов в год и сэкономить 496 долларов по сравнению с бензиновым двигателем премиум-класса. За четыре года вы вернули дизельную премию в размере 2000 долларов.
Средне-большой внедорожник: 20000 миль, 20 миль на галлон, 25-30 миль на галлон дизельного топлива
Спортивные родители, которые ездят на машине, чтобы тренироваться, а летом ездить не летать в отпуск, могут проехать 20 000 миль в год. Они сожгут 1000 галлонов бензина, 3265 долларов (обычный) или 3564 доллара (премиум). Если тот же внедорожник получит 25 миль на галлон EPA на дизельном топливе, они будут использовать 800 галлонов топлива и потратить 3086 долларов, что означает экономию в 179 долларов (по сравнению с обычным двигателем) или 478 долларов (по сравнению с премиум-классом). Но если они получат 30 миль на галлон дизельного топлива, расход упадет до 667 галлонов, а экономия увеличится до 694 или 993 долларов.Чем больше вы водите, тем больше экономите.
Маленький автомобиль: 7500 миль в год, 30 миль на галлон на бензине, 40-50 миль на галлон гибридного или дизельного топлива
Маленькому автомобилю, который редко используется, труднее вернуть гибрид или дизельное топливо премиум-класса. Гибрид чаще использует обычный бензин. При расходе 30 миль на галлон автомобиль с бензиновым двигателем сжигает всего 250 галлонов обычного бензина или 816 долларов. Гибрид или дизельное топливо на 40 миль на галлон будет сжигать всего 188 галлонов, или от 612 долларов (гибрид на обычном топливе) до 723 долларов (дизельное топливо), с экономией от 93 до 204 долларов. Немного.Поднимите гибрид / дизельное топливо до 50 миль на галлон вместе (опять же, возможно), годовой расход упадет до 150 галлонов, а экономия увеличится до 238-327 долларов. Ваши сбережения снизятся до чашки Starbucks один раз в неделю, а окупаемость дизельного / гибридного топлива в размере 2000 долларов составит 6-21 год.
Вы можете создавать свои собственные сценарии с дифференциалом миль на галлон и различными надбавками для дизельного или гибридного топлива по сравнению с бензином. Большинство из них будут продолжать доказывать, что трудно вернуть премию, просто проехав много миль в течение трех или четырех лет.Но, как показывает исследование Мичиганского университета (финансируемое компанией Bosch, крупной компанией на рынке дизельных двигателей), более высокая остаточная стоимость обеспечивает авансовый платеж, особенно для автомобилей с дизельным двигателем.
Что касается автомобилей с дизельным двигателем, исследование пришло к выводу, что общая стоимость владения (TCO) для дизельных двигателей «меньше, чем у бензиновых версий тех же автомобилей». В исследовании добавлено: «Большая часть сбережений находится в диапазоне от 2000 до 6000 долларов США» за 3-5 лет владения, с отклонениями от менее 100 сэкономленных до более 15000 долларов.Самым выдающимся был Mercedes-Benz GL, который стоит от 63 000 долларов (дизельная модель — самый дешевый Benz) и превосходит 80 000 долларов с хорошим оснащением.
Следующая страница: Рекомендации по покупке и кто что продает…
Топливо для дизель-бензиновых двигателей и их свойства
1. Введение
Топливо можно разделить на три группы: твердое, жидкое и газообразное. Хотя жидкие углеводороды обычно используются в двигателях внутреннего сгорания, в городском транспорте, где загрязнение воздуха является проблемой, биотопливо, такое как спирты и биодизельное топливо или газообразное топливо, которое представляет собой сжиженный нефтяной газ (СНГ) или природный газ, редко использовалось в качестве топлива. .Важность использования альтернативных видов топлива в двигателях внутреннего сгорания возникает из-за ограниченных ресурсов нефти и уменьшения запасов, роста цен на нефть и возрастающих экологических проблем. Для уменьшения зависимости от нефти особый интерес для исследователей представляют альтернативные виды моторного топлива, такие как растительные масла, биотопливо (спирты, биодизель, биогаз) и сжиженный водородный газ [1, 2].
2. Топливо на углеводородной основе
Топливные соединения, содержащие атомы углерода и водорода в своей основной молекулярной структуре, называются топливами на углеводородной основе.Углеводороды можно разделить на две основные группы: алифатические и ароматические. Алифатические углеводороды делятся на два подкласса: насыщенные и ненасыщенные углеводороды. Атом углерода в углеводороде называется насыщенным, если он связан с четырьмя атомами водорода, и ненасыщенным, если атомы углерода образовали двойные или тройные связи углерод-углерод. Насыщенные углеводороды классифицируются как алканы; непредельные углеводороды классифицируются как алкены или алкины [3, 4]. Углеводороды могут находиться в твердой, жидкой и газовой фазах в зависимости от количества атомов углерода в химической структуре.Как правило, углеводороды с 1–4 атомами углерода находятся в газе, 5–19 — в жидкости, а молекулы с 20 и более атомами углерода — в твердой фазе [5]. C n H m — это общая замкнутая химическая формула жидких углеводородов, используемых в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Однако углеводороды состоят из водорода и углерода, а также небольших количеств O 2 , H 2 , S, H 2 O и некоторых металлов, содержащих производные сырой нефти [2]. На рис. 1 приведена классификация соединений углеводородов.
Рисунок 1.
Классификация углеводородов [3].
2.1 Алканы (парафины)
Алканы представляют собой насыщенные углеводороды с общей закрытой формулой C n H 2n + 2 , также известные в литературе как парафины, которые добавляют суффикс «-an» в конце Латинские углеродные числа. Алканы содержат больше водорода в своей химической структуре по сравнению с другими углеводородами, такое большое количество атомов водорода приводит к более высоким тепловым значениям и более низкой плотности, чем другие углеводороды (620–770 кг / м 3 ).По мере увеличения числа атомов углерода в углеводородной цепи свойства алканов, такие как склонность к самовоспламенению, молекулярная масса, а также точки плавления и кипения, увеличиваются. Каждое увеличение числа атомов углерода в углеводородной цепи вызывает повышение температуры кипения примерно на 20–30 ° C. Алканы нерастворимы в воде, потому что они неполярны. Среди неполярных молекул, таких как углеводороды и инертные газы, есть силы Ван-дер-Ваальса, другими словами, силы дисперсии Лондона. Сила дисперсии представляет собой слабую межмолекулярную силу между всеми молекулами посредством временных диполей, индуцированных в атомах или молекулах.Силы рассеивания обычно выражаются как силы Лондона. Число электронов и площадь поверхности молекул являются наиболее важными факторами, влияющими на величину дисперсионных сил. Эти растягивающие силы напрямую влияют на температуру кипения этих материалов. Алканы могут существовать в форме с прямой, разветвленной и циклической цепью, в зависимости от расположения атомов углерода. Силы Ван-дер-Ваальса более эффективны, чем разветвленные, потому что молекулярные поверхности алканов с прямой цепью больше контактируют друг с другом.Таким образом, температура кипения алканов с прямой цепью, имеющих одинаковую молекулярную массу, выше, чем у алканов с разветвленной цепью. Другими словами, по мере увеличения разветвления температура кипения уменьшается, потому что разветвленная структура делает молекулу более плотной. Однако увеличение разветвленности привело к сужению площади поверхности молекулы и снижению температуры кипения с уменьшением сил Ван-дер-Ваальса между ней и соседними молекулами. Склонность к воспламенению алканов с прямой цепью обычно выше, чем у алканов с разветвленной цепью, так как они легче разрушаются.В отличие от структур с прямой цепью молекул, структуры с разветвленной цепью и кольцами обладают более высокой стойкостью к воспламенению. Следовательно, алканы с прямой цепью более подходят для использования в качестве дизельного топлива, чем в качестве бензинового топлива. Однако изомеры алканов, которые имеют одинаковую замкнутую формулу, но с разными разветвленными цепями и кольцами, более подходят для использования в качестве топлива для бензиновых двигателей, поскольку они обладают более высокой детонационной стойкостью. Свойство, определяющее, воспламеняется ли топливо самопроизвольно, называется октановым числом.Другими словами, это определяется как сопротивление воспламенению. Топливо с прямой длинной цепью обычно имеет более низкое октановое число, тогда как разветвленные структуры имеют более высокое октановое число. Подводя итог, можно сказать, что октановое число обычно обратно пропорционально длине цепи молекул топлива. Чем короче цепная структура молекул топлива, тем выше октановое число. Октановое число прямо пропорционально компонентам разветвленной боковой цепи. Кроме того, кольцевая молекулярная структура топлива приводит к высоким октановым числам.Алканы присутствуют в твердой, жидкой и газообразной форме в зависимости от их углеродного числа. Углерод с числом 1–4 присутствует в газе, 5–25 — в жидкой форме и более 25 — в твердой форме. Алканы содержат менее 4 атомов углерода в своем природном газе и нефтяных газах, 5–12 атомов в бензине, 12–20 атомов в дизельном топливе и 20–38 атомов в смазочных маслах [1, 2, 3, 4, 5, 6 , 7, 8]. На рис. 2 показана молекулярная структура первых четырех алканов.
Рис. 2.
Молекулярная структура первых четырех алканов [8].
2.2 Нафтены (циклопарафины)
Другой тип алканов — это циклические структуры, которые имеют общую формулу C n H 2n . Два атома водорода отсутствуют в нормальных алканах, потому что их структуры имеют циклическую и замкнутую форму. Поскольку количество атомов водорода мало по сравнению с обычными алканами, они имеют более низкие термические значения, но более высокие плотности (740–790 кг / м 3 ). Циклоалканы трудно разрушить из-за их структуры замкнутого цикла и они имеют более высокую стойкость к воспламенению, чем алканы с прямой цепью.Однако они также подходят как для бензина, так и для дизельного топлива из-за того, что имеют более низкое сопротивление воспламенению, чем разветвленные. Тепловые показатели нафтенов ниже, чем у алканов, и выше, чем у ароматических углеводородов [2]. На рис. 3 показана циклическая молекулярная структура циклогексана.
Рисунок 3.
Циклическая молекулярная структура циклогексана [5].
2.3 Алкены (олефины)
Алкены — это ненасыщенные углеводороды, которые имеют двойную связь между атомами углерода, показанную общей формулой C n H 2n .Олефины с одной двойной связью в молекулярной структуре называются моноолефинами (C n H 2n ), а олефины с двумя двойными связями называются диолефинами (C n H 2n-2 ). Название моноолефинов указывается после суффикса «en» или «ilen» в конце числа атомов углерода, тогда как название диолефинов получают путем присоединения суффикса «dien» к корням, показывающим число атомов углерода. Многие изомеры образуются за счет замещения двойных связей алкенов. Тепловые показатели алкенов ниже, чем у алканов, а их плотность составляет от 620 до 820 кг / м 3 из-за того, что отношение атомов углерода к атомам водорода выше в молекулярной структуре алкенов.Алкены обладают высокой стойкостью к возгоранию. Алкены менее устойчивы к окислению, чем алканы, поэтому они могут легко реагировать с кислородом. Таким образом, кислород присоединяется к алкенам и, как следствие, блокирует топливопровод. Алкены содержат двойные связи между атомами углерода, одна из которых сигма ( ), а другая — пи ( ). По этой причине он разрушается труднее, чем алканы с одинарной сигма-связью. Алкены могут использоваться в качестве топлива для бензиновых двигателей благодаря высокой стойкости к воспламенению.Кроме того, его можно использовать в качестве дизельного топлива за счет повышения температуры самовоспламенения. Наиболее важные свойства алкенов дают реакции присоединения с соединениями H 2 , X 2 , HX и H 2 O. Атомы углерода алкенов не полностью насыщены водородом. Следовательно, алкены могут быть более легко связаны с такими элементами, как водород, хлор и бром, из-за того, что они являются более химически активными, чем алканы и нафтены. Благодаря такой реакционной структуре они используются в качестве сырья для получения топлива более высокого качества такими методами, как гидрирование, полимеризация и алкилирование.Хотя алкены присутствуют в сырой нефти в очень малых количествах, обычно они могут быть получены методами термического и каталитического крекинга, которые представляют собой нагревание или катализатор посредством разложения крупных молекулярных продуктов. Алкены присутствуют в больших количествах в бензине, полученном этими методами. Высокая стойкость к воспламенению алкенов делает их хорошим бензиновым моторным топливом, но они также могут быть дизельным моторным топливом за счет увеличения склонности к воспламенению [1, 2, 3, 5, 9]. На рис. 4 показана молекулярная структура некоторых алкенов.
Рисунок 4.
Молекулярная структура некоторых алкенов [5].
2,4 Алкины (ацетилены)
Алкины представляют собой соединения, имеющие общую замкнутую формулу C n H 2n − 2 и имеющие по крайней мере одну тройную связь (C☰C) между атомами углерода. Алкины являются ненасыщенными углеводородами из-за того, что все атомы углерода не имеют достаточного количества связей с водородом. Кроме того, у алкинов есть суффикс «-в», который добавляется в конце соединения и обозначается в соответствии с числом атомов углерода в самой длинной цепи.Самым простым и известным соединением является ацетилен (C 2 H 2 ). Алкины также могут называться производными ацетилена. Алкены более реакционноспособны, чем алканы и нафтены, потому что они ненасыщены. Таким образом, они могут легче реагировать с такими элементами, как водород, хлор и бром, с образованием соединения [3, 5, 9]. На рис. 5 представлена молекулярная структура некоторых алкенов.
Рисунок 5.
Молекулярная структура некоторых алкинов [5].
2.5 Ароматические соединения (производные бензола)
В конце девятнадцатого века органические соединения были разделены на два класса: алифатические и ароматические. Алифатические соединения означают, что соединения проявляют «липароидное» химическое поведение, тогда как ароматические соединения означают низкое содержание водорода / углерода и «ароматные». Ароматические углеводороды представляют собой ненасыщенные углеводороды, имеющие двойные связи между атомами углерода, которые имеют замкнутую общую формулу C n H 2n-6 . Ароматические соединения связаны друг с другом ароматическими связями, а не одинарными связями.Другими словами, ароматические углеводороды также называют аренами. Хотя ароматические углеводороды являются ненасыщенными соединениями, они имеют другие химические свойства, чем другие алифатические ненасыщенные соединения. В отличие от алкенов и алкинов, ароматические углеводороды не дают реакции присоединения, которая является характерной реакцией ненасыщенных соединений. Кроме того, ароматические углеводороды проводят реакции замещения, особенно характерные для насыщенных углеводородов. По этим причинам ароматические углеводороды более стабильны, чем другие ненасыщенные соединения, поэтому ароматические углеводороды классифицируются как отдельный класс углеводородов.Благодаря наличию более чем одного атома углерода с двойной связью и циклической структуры они имеют прочную структуру связей и обладают высокой устойчивостью к воспламенению. Плотность ароматических углеводородов составляет от 800 до 850 кг / м 3 . Более высокие плотности в жидком состоянии приводят к тому, что они имеют высокое содержание энергии на единицу объема, но имеют низкую тепловую ценность на единицу массы. Связи между атомами углерода прочные; ароматические углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью. Следовательно, из-за высокого октанового числа ароматических углеводородов они могут быть хорошим бензиновым топливом с добавлением бензина для повышения детонационной стойкости, но они не подходят для использования в качестве топлива для дизельных двигателей из-за их низкого цетанового числа.Простейшим ароматическим соединением является бензол с химической формулой C 6 H 6 . Основные структуры других ароматических углеводородов также составляют бензол. Как правило, они могут быть получены искусственно из угля и могут использоваться в качестве добавки к бензину для улучшения детонационной стойкости бензина. Ароматические углеводороды необходимо использовать осторожно, поскольку они канцерогены, вызывают загрязнение выхлопных газов, обладают высокой растворимостью и оказывают коррозионное воздействие на системы подачи топлива [1, 2, 3, 5, 6, 9].На рис. 6 показана молекулярная структура некоторых важных ароматических соединений.
Рис. 6.
Молекулярная структура некоторых ароматических соединений [5].
3. Топливо двигателя внутреннего сгорания
Бензин и дизельное топливо, являющиеся производными сырой нефти, обычно используются в двигателях внутреннего сгорания. Примерная элементная структура средней сырой нефти состоит из 84% углерода, 14% водорода, 1–3% серы и менее 1% азота, атомов кислорода, металлов и солей. Сырая нефть состоит из широкого спектра углеводородных соединений, состоящих из алканов, алкенов, нафтенов и ароматических углеводородов.Это очень маленькие молекулярные структуры, такие как пропан (C 3 H 8 ) и бутан (C 4 H 10 ), но они также могут состоять из смесей различных структур с очень большими молекулами, таких как тяжелые масла и асфальт. Следовательно, для использования в двигателях внутреннего сгорания сырую нефть необходимо перегонять. В результате тепловой перегонки сырой нефти получаются нефтепродукты, такие как нефтяные газы, топливо для реактивных двигателей, керосин, бензин, дизельное топливо, тяжелое топливо, машинные масла и асфальт.В целом перегонка сырой нефти привела к получению в среднем 30% бензина, 20–40% дизельного топлива и 20% мазута, а тяжелых масел получается от 10 до 20% [2, 5].
При перегонке сырой нефти получается бензин при температуре от 40 до 200 ° C, а дизельное топливо — при температуре от 200 до 425 ° C. Чтобы использовать эти виды топлива в двигателях, необходимо учитывать некоторые важные физические и химические свойства, такие как удельный вес топлива, структурный компонент, тепловая ценность, точка вспышки и температура сгорания, температура самовоспламенения, давление пара, вязкость топлива, поверхностное натяжение, температура замерзания и хладотекучесть.Удельная масса, плотность топлива уменьшается с увеличением содержания водорода в молекуле. Плотность бензина и дизельного топлива обычно указывается в кг / м 3 при 20 ° C. Номер Американского института нефти (API) — это международная система измерения, которая классифицирует сырую нефть по ее вязкости в соответствии с американскими стандартами. Удельный вес можно определить как отношение веса данного объема данного вещества при 15,15 ° C (60 ° F) к весу воды при том же объеме и температуре.Соотношение между числом API и удельным весом выражается следующим образом [1, 2, 5]:
Удельный вес 15,15 ℃ / 15,15 ℃ = ρобр15,15 ℃ ρводы15,15 ℃ E1
API = 141,5 Удельный вес 15,15 ℃ /15.15℃−131.5E2
В соответствии с номером API сырая нефть делится на три группы: тяжелая, средняя и легкая, и по мере увеличения количества API сырая нефть становится тоньше. Степень API дизельного топлива варьируется от 25 до 45. Вязкость, цвет, основной компонент и определение сырой нефти в соответствии с классом API приведены в таблице 1 [1, 5].
Класс API | Определение | Вязкость | Цвет | Состав | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0–22,3 ° | Heavy | Heavy 90oo | 22,3–31,3 ° | Средний | Средний | Коричневый | Дизель + бензин | |||||
31,3–47 ° | Легкий | Жидкость | Светло-желтый | Бензин | 9025.