Чем отличается дизель от бензина — сравнение топлива и двигателей
Большинство автолюбителей до покупки транспортного средства, задумываются чему именно отдать предпочтение — дизельному топливу или бензину? При этом у каждой разновидности присутствуют как весомые плюсы, так и свои минусы. Также возникает множество споров, касательно что будет лучше в итоге. Но мало знать, чем отличается дизель от бензина, необходимо ответственно подходить к сути вопроса, учитывая другие аспекты. В частности особенности конструкции и работы ДВС, экологичность, КПД и прочие факторы. Поэтому однозначного ответа, что именно окажется лучше, нет, поскольку все зависит от конкретных условий эксплуатации транспортного средства.
Что такое бензин?
Это популярный вид топлива, которым заправляется большинство транспортных средств по всему миру — легковые, грузовые (не более 2-3 тонн) машины, включая автомобили личного, и коммерческого назначения. Также его заливают в баки некоторых автобусов.
Бензин представляет собой смесь, обладающую сильным запахом, куда входят легкие углеводороды. Длина цепочек обычно варьируется от 5 до 12 атомов углерода.
Бензин относится к группе невозобновляемых источников и, по сути, является побочным продуктом, получаемым из сырой нефти.
Также производители включают в состав бензина различные присадки с целью улучшения свойств и в частности горения топлива.
Этапы производства бензина
По сути, производство бензина начинается с добычи нефти, которая поднимается на поверхность. С этой целью посредством специального оборудования бурятся глубокие скважины (от 2 до 3 км). В завершение изымается бур и ставится труба, которая извлекает сырой продукт. Далее проходят несколько процессов, после чего появляется бензин.
Перегонка или дистилляция
Это самый первый этап, в ходе которого разделяются фракции — длинные цепи отделяются от коротких цепочек. Процесс проходит внутри высокой фракционной колонны, куда закачивается сырая нефть и нагревается до высоких показателей температуры (не менее 315 °).
Собственно здесь нефть «разделяется» на разные фракции. Под сильным нагревом самые крупные молекулы испаряются, пары устремляются вверх. В конечном счете, в верхней части колонны собирается бензин, керосин, природный газ. Более тяжелые продукты остаются на дне конструкции.
Процесс очистки
На следующем этапе проводится переработка или очищение от сторонних примесей. Для этого в ход идут катализаторы в купе с высокими показателями температуры и давления.
В составе катализаторов присутствует кислота, обработанная глина, платина, а также алюминий.
В таких условиях разрушаются крупные молекулы.
Добавление присадок
Когда процесс рафинирования завершен, добавляются специальные присадки, чтобы избежать чересчур быстрого горения бензина, поскольку это отрицательно сказывается на двигателе.
После завершения всех процедур проводится обязательная оценка октанового числа. Чем выше октановое число, тем качественнее получилось топливо.
Общая информация про дизельное топливо
ДТ — это маслообразная и более плотная жидкость с высокой температурой кипения в отличие от воды. Дизтопливо тоже относится к побочному продукту в результате перегонки сырой нефти. Только здесь цепочки длиннее, чем у бензина — минимум 8 атомов углерода. Протяженная цепь включает уже 21, против 12 (у бензина).
Сфера применения дизельного топлива также обширна:
- поезда;
- большой грузовой и военный транспорт;
- баржи;
- большинство автобусов;
- сельскохозяйственное оборудование.
Своим названием дизельное топливо обязано немецкому инженеру Рудольфу Дизелю. На период конца IX начало XX века он внес существенный вклад в разработку и производство силовых агрегатов, работающих на дизеле. Чтобы понять, чем отличается дизельное топливо от бензина, стоит познакомиться с технологиями их получения.
Технология производства дизельного топлива
Как и бензин, дизельное топливо также проходит три процесса. При этом начало идентичное — то есть предварительно нефть собирается из недр, после чего она транспортируется в нефтеперерабатывающий завод.
Помимо этого, необходима подготовка сырья для улучшения характеристик. Нефть не только обезвоживается, необходимо удалить щелочи, соли и другие «лишние» и ненужные включения.
Этап разделения
Начальный этап тоже одинаков — сырая нефть также «загружается» внутрь ректификационных колонн. Только здесь температура нагрева в пределах 200-350 C °. А это немного больше, нежели производство бензина. В таких условиях сырье тоже делится на газ и жидкость.
При этом температурный режим в верхней части колоны отличается от ее нижнего отдела. Собственно это и способствует разделению фракций:
- вверху собирается бензин и пропан;
- в середине колоны — дизельное топливо или солярка;
- в низине скапливается вся смазка.
На данном этапе количество искомого топлива составляет не больше чем 25%.
Крекинг-процессы
По технологии это самый сложный процесс, который связан с взаимодействием водорода и углерода с продуктами распада нефти.
Применяется различная методика:
- Термический — процедура проходит под давлением от 2 до 7 МПа. Температурные показатели варьируются между 450 и 550 градусами.
- Каталитический — используются металлы катализаторы и в частности никель, железо, губчатая платина.
- Гидрокрекинг — в этом случае нефть взаимодействует с водородом.
Суть процесса заключается в окончательной переработке мазута (нефтяной осадок). То есть происходит расщепление больших молекул углеводорода. Результатом столь технологически сложных операций становится увеличение объема легких продуктов (в том числе и ДТ) до 70-80% от исходного сырья.
В отличие от бензина дизельное топливо содержит много серы, есть парафина и соединения свинца.
Такой состав при сгорании выделяет больше вредных веществ.
Обогащение
Это завершающий процесс, суть которого заключается в соединении фракций после предыдущих этапов. Для улучшения готового продукта используются разные способы, исходя из особенностей его будущего применения:
- Депарафинизация — процесс получения зимних и арктических сортов.
- Внесение в состав сопутствующих присадок — способствует улучшению цетанового числа, что в свою очередь повышает износостойкость ДВС.
- Гидроочистка — для создания экологически чистого дизтоплива.
Современные предприятия могут применить дополнительные технологии обработки. В результате в дизельном топливе в 2,5 раза снижается исходное содержание канцерогенов. Количество азотных соединений снижается в 20 раз, а дымность падает на 40%.
Отличительные особенности между бензиновыми и дизельными двигателями
Опытные автомобилисты прекрасно знают, чем именно отличается дизельный двигатель от бензинового. Однако новичкам в этом деле не все может быть ясно.
Единственным сходством можно считать, что оба агрегата — это двигатели внутреннего сгорания или ДВС. Практически во всем остальном различий масса. Речь идет не только о конструкции, но и принципе работы, а также других показателях.
Как работают силовые установки
Если изложить краткий экскурс — топливно-воздушная смесь у бензиновых ДВС образуется внутри впускного коллектора или камеры сгорания (система непосредственного впрыска). К завершению такта сжатия пары бензина смешиваются с воздухом, а в результате воздействия давления температура повышается до 500 градусов, а это ниже показателя горения топлива. Подготовленный состав воспламеняется искрой от свечей зажигания.
Внутри цилиндров дизельного мотора сжатию подвергается лишь воздух, а давление доходит до 29-49 атм, из-за чего температура повышается до 900 C°. В конце такта сжатия, когда поршень пока еще не достиг верхней мертвой точки, впрыскивается ДТ, которое после контакта с горячим воздухом воспламеняется.
Отличить два силовых агрегата легко по ключевому признаку — бензиновую смесь поджигает свеча, а дизельное топливо самовоспламеняется.
Показатели расхода топлива и КПД
Дизельные агрегаты в отличие от бензиновых собратьев имеют скромный аппетит — на 20% ниже. В то же время автомобиль с бензином обладает большей мощностью.
По значению КПД выигрывает именно дизель в силу высокой степени сжатия — 20 единиц против 10.
Показатель коэффициента полезного действия на 40% больше, чем у силовой установки, работающей на смеси из легких углеводородов.
Эксплуатация автомобилей зимой
По данному внешнему фактору первенство за двигателями, работающими на бензине. Вся загвоздка в том, что ДТ при температуре -15 °C принимает желеобразное состояние. Запуск мотора в таком случае происходит крайне тяжело.
Решение проблемы простое — на зиму необходимо заливать в бак зимний сорт топлива либо приобретать предпусковой подогреватель.
С бензиновыми моторами подобных проблем не возникает, так как даже при показателе в -25 °C горючее не «мерзнет».
Плюсы и минусы бензиновых ДВС
Разбирая разницу между дизелем и бензином, нужно познакомиться с преимуществами и недостатками каждого вида топлива.
Заливая в бак высокооктановый бензин, можно рассчитывать на высокие обороты, а также большее количество лошадиных сил. Эти автомобили более динамичны в отличие от дизельных аналогов. Для достижения максимального крутящего момента необходимо раскручивать коленвал до 3500-6000 оборотов.
Другие преимущества и ряд недостатков собраны ниже в таблице.
| Достоинства | Недостатки |
| Стойкость к отрицательным температурам | Во-первых, немалый расход топлива |
| Тихая работа, нежели у дизельного мотора | Во-вторых, моторесурс оставляет желать лучшего |
| Доступная стоимость технического обслуживания | В-третьих, двигатель дает слабую тягу на малых оборотах |
| Особые требования к качеству топлива отсутствуют | В-четвертых — наличие системы зажигания, что само по себе становится причиной различных многочисленных поломок |
| Низкий уровень шума мотора | |
| Можно монтировать газовое оборудование ради экономии |
Преимущества и недостатки дизельных агрегатов
Главный плюс любого дизеля — это обеспечение мощой тяги независимо от оборотов. Во многом это заслуга большого давления, за счет чего и работает такой агрегат. То есть вследствие взрыва смеси на поршень действуют, куда большие силы, нежели внутри бензинового цилиндра. Иными словами двигатель способен тянуть даже на малых оборотах коленчатого вала.
Также достойны упоминания:
- КПД заметно выше аналога на бензине.
- Чтобы достигнуть максимального показателя крутящего момента, достаточно 3000-4000 оборотов коленвала.
- Экономичность.
- Большой моторесурс.
- Система зажигания отсутствует, а значит, меньше неисправностей.
Многие производители ставят на выхлопную трубу противосажевый фильтр с целью повысить экологичность.
Что касается минусов, то нет возможности использовать ДВС длительное время на высоких оборотах. Вдобавок двигатель крайне чувствителен к качеству топлива. Также бывают сложности с запуском холодного агрегата — к морозам он не устойчив. К тому же дизель в сравнении с бензиновым аналогом издает больше шума при работе.
Ко всему прочему стоимость обслуживания обходится владельцам в приличную сумму (один ремонт форсунок, ТНВД способен разорить семейный бюджет), а проводить его нужно чаще.
Смешивание дизеля и бензина
Содержание бензина в дизеле, как и наоборот, ничем хорошим для двигателя не заканчивается. Некоторые автомобилисты как раз практикуют такое сочетание, однако нередко это заканчивается нежелательными последствиями. Из-за бензина смазочные качества ДТ ухудшаются, что рано или поздно приводит к износу всей топливной системы.
Вдобавок температура горения у бензина выше чем у дизеля и в камерах сгорания она будет только расти, однако мощность падать. Это вынуждает водителей «поддать газку», что оканчивается перегревом. Также придется менять ряд деталей:
- клапана;
- поршни;
- головки;
- прокладки.
И это только в лучшем случае, тогда как в худшем не избежать капительного ремонта.
Допустимая мера
Тем не менее в дизель можно внести бензин, но в строгом соотношении — не более 25% от количества ДТ. Это делается для облегчения запуска двигателя в морозную погоду и лишь в экстренной ситуации, когда другой возможности нет. То есть нужно быть заранее готовым к такой проблеме и лучше воспользоваться депрессорно-диспергирующей присадкой.
Видео по теме статьи
В видеоролике ниже простой разбор теории.
Заключение
Бензиновые моторы сослужат хорошую службу, если владелец желает получить отличную разгонную динамику и его не пугает срок службы ДВС до 300 тысяч км. Дизельные агрегаты — это оптимальный выбор для большегрузного транспорта (минимум 5 тонн) для перевозки очень тяжелой ноши.
Несмотря на очевидное отличие дизельного двигателя от бензинового, почитатели найдутся с обеих сторон. Здесь, как ни крути — «на вкус и цвет товарищей нет», а споры, что именно лучше, будут всегда, пока «живы» эти агрегаты.
https://raznic.net/avtomobili-i-transport/avto/chem-otlichaetsya-dizel-ot-benzina
