Сравнение дизельного и бензинового двигателей: какой двигатель экономичнее

Моторы на дизеле и бензине отличаются используемым горючим, принципами своей работы, конструктивными особенностями, эксплуатационными характеристиками, которые влияют на обслуживание, долговечность. Разница между бензином и дизелем состоит в способе воспламенения топливной смеси.
​
В бензиновом моторе горючее смешивается с воздухом, а после воспламеняется с помощью искры от свечи зажигания. В дизельном моторе ДТ под высоким давлением впрыскивается в цилиндры, наполненные сжатым и сильно нагретым воздухом. Воспламенение происходит автоматически из-за высокого давления, температуры.
Для наглядного примера различий между этим моторами рассмотрим две модели одного и того же автомобиля — Volkswagen Golf. Эта популярная модель предлагается как с бензиновым, так и с дизельным двигателем, что позволяет сравнить их характеристики.
​
Volkswagen Golf с бензиновым мотором объемом 1.5 литра TSI обладает мощностью 130 л.с., максимальным крутящим моментом 200 Нм. В смешанном цикле расход топлива составляет около 5.5 – 6 литров на 100 км, а разгон до 100 км/ч занимает примерно 9 секунд. Бензиновая версия отличается более плавной работой двигателя, меньшим уровнем шума и вибрации, а также сниженным уровнем выбросов NOx, но увеличенным уровнем выбросов CO2 по сравнению с дизельным вариантом.
​
В свою очередь, дизельный Volkswagen Golf с мотором 2.0 литра TDI имеет мощность 150 л.с., значительно больший крутящий момент — 340 Нм. Он расходует около 4.5–5 литров топлива на 100 км в смешанном цикле. Разгоняется до 100 км/ч примерно за 8.6 секунд. Версия на солярке выделяется высокой экономичностью на длинных дистанциях, большими показателями тяги, что делает ее более подходящей для длительных поездок и грузоперевозок, хотя и сопровождается повышенным уровнем шума, вибрации. Она также характеризуется более низкими выбросами CO2, но увеличенными выбросами NOx.

Механизм действия бензинового мотора основан на принципе преобразования химической энергии горючего в механическую работу с использованием внутреннего сгорания. Внутри цилиндров происходит сжатие топливовоздушной смеси, которая воспламеняется от искры, создаваемой свечой зажигания. В результате этого сгорания образуются газы, которые резко расширяются, приводят в движение поршень.
Поршень, в свою очередь, передает усилие на коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное, обеспечивая работу двигателя, движение автомобиля. Этот процесс повторяется многократно и с высокой частотой, что позволяет мотору развивать мощность, поддерживать работу автомобиля на разных скоростях.

Бензиновые двигатели можно классифицировать по разным конструктивным особенностям, принципам работы. Одним из критериев является расположение цилиндров. Рядные двигатели, где все цилиндры выстроены в один ряд, имеют простую и компактную конструкцию. Они обычно оснащены от 3 до 6 цилиндрами. Часто используются в малых и средних автомобилях благодаря своей экономичности, доступной цене на производство.
​
V-образные моторы характеризуются расположением цилиндров под углом, что сокращает длину силового агрегата, повышает мощность, сохраняя компактность. Такие двигатели устанавливаются в более мощных и спортивных автомобилях. Обладают от 6 до 12 цилиндрами.
​
Оппозитные силовые агрегаты, в которых цилиндры размещены горизонтально, а поршни движутся в противоположные стороны, обеспечивают более низкий центр тяжести, улучшают управляемость. Поэтому они часто используются в спортивных и некоторых внедорожных автомобилях, таких как Subaru, Porsche.
​
Другая классификация основана на типе впрыска топлива. Карбюраторные моторы, где топливо смешивается с воздухом в карбюраторе перед подачей в цилиндры, практически не используются в современных автомобилях из-за их низкой экономичности, экологичности. Инжекторные двигатели, напротив, оснащены системой прямого впрыска горючего под давлением, что обеспечивает лучшую экономичность, мощность, экологичность.
​
Кроме того, бензиновые моторы можно разделить по типу наддува. Атмосферные силовые агрегаты работают без принудительного наддува воздуха, их мощность зависит от объема цилиндров, эффективности сгорания. Такие двигатели просты в конструкции и надежны, но имеют ограниченную мощность.
Турбированные моторы используют турбокомпрессор для повышения давления воздуха в цилиндрах, что увеличивает мощность и эффективность сгорания топлива, хотя требует более сложного обслуживания.

Чтобы понять, что лучше — бензин или дизель, рассмотрим плюсы мотора на бензине. Отметим более низкую цену самого двигателя и его ремонта, меньший уровень шума и вибраций в сравнении с аналогами на дизеле, а также большой выбор моделей автомобилей на бензине.
Среди минусов бензинового двигателя можно отметить менее высокий КПД по сравнению с дизельным, больший расход горючего на 100 км пути, более частое обслуживание, необходимость замены свечей зажигания.

Механизм действия мотора на солярке основан на принципе сжатия воздуха в цилиндре до очень высокого давления и температуры. После в сжатую среду впрыскивается ДТ. В отличие от бензинового силового агрегата, дизельный не использует свечи зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. Вместо этого ДТ самовоспламеняется от соприкосновения с горячим воздухом.
​
​При сгорании ДТ образуются газы, которые резко расширяются, создавая мощное давление на поршень. Далее поршень передает эту энергию на коленчатый вал, преобразуя линейное движение во вращательное. Благодаря высокому сжатию и отсутствию надобности в искровом зажигании, дизельные моторы обеспечивают высокий КПД, экономичный расход топлива, большую долговечность. Это делает их особенно популярными в коммерческом транспорте, тяжелой технике.

Дизельные двигатели различаются по множеству характеристик, таких как конструкция, способ впрыска топлива, назначение, условия эксплуатации.
​
Один из основных критериев — расположение цилиндров. Дизельные моторы могут быть рядными, V-образными, оппозитными. Рядные моторы — наиболее распространенные конфигурации для легковых автомобилей, легких коммерческих ТС, так как обеспечивают хорошую балансировку, простоту конструкции.
​
V-образные моторы часто используются в мощных легковых автомобилях, грузовиках и внедорожниках, так как позволяют сохранить компактные размеры, высокую мощность.
​
Оппозитные силовые агрегаты, благодаря горизонтальному расположению цилиндров и поршней, движущихся в противоположных направлениях, обеспечивают низкий центр тяжести, снижение вибрации, что особенно важно для спортивных автомобилей.
​
Еще один параметр — тип впрыска топлива. Моторы на ДТ могут оснащаться системами с непосредственным или непрямым впрыском. Современные силовые агрегаты обычно используют непосредственный впрыск, при котором топливо впрыскивается напрямую в цилиндр. Это обеспечивает точное дозирование и лучшее сгорание топлива, а значит повышенную мощность, снижение расхода.
​
Непрямой впрыск, при котором топливо сначала поступает в предварительную камеру, считается менее эффективным и более шумным, но обладает более простой, дешевой конструкцией.
​
Наддув также определяет тип дизельного мотора. Атмосферные силовые агрегаты работают без турбонагнетателя, поэтому их мощность ограничена, зависит от объема цилиндров.
​
Турбодизели, напротив, оснащены турбокомпрессором, что позволяет повысить мощность, улучшить эффективность сгорания топлива, обеспечивая более высокий крутящий момент на низких оборотах, меньший расход топлива. Однако они требуют более сложного обслуживания, стоят больше.

Разбирая вопрос, чем дизельный двигатель лучше бензинового, нужно рассмотреть преимущества мотора на ДТ. Они включают в себя высокий коэффициент полезного действия (КПД) за счет более эффективного использования топлива, что делает такие силовые агрегаты экономичными по расходу топлива. Кроме того, моторы на ДТ известны своей долговечностью, увеличенным моторесурсом, что обеспечивает их длительную эксплуатацию.
Однако есть и недостатки, которые не стоит забывать. Они включают более высокую стоимость как самого двигателя, так и его обслуживания. Дизельные моторы зачастую работают с большим шумом и вибрацией по сравнению с бензиновыми аналогами. Также требуется качественное топливо и его предварительная подготовка, чтобы избежать проблем в эксплуатации и поддерживать стабильную работу двигателя.

Когда речь идет о выборе между бензином и дизелем, важным фактором является экологичность. Считается, что бензиновые двигатели выбрасывают меньшее количество оксидов азота и твердых частиц, что делает их более «чистыми» в отношении выбросов. С другой стороны, рассматривая вопрос, почему дизель экономичнее бензинового двигателя, можно отметить, что это связано с меньшим объемом выбросов CO2 благодаря более высокой эффективности использования топлива.

Бензиновые двигатели имеют ресурс, который обычно составляет около 200–300 тысяч километров до необходимости капитального ремонта. Это означает, что при среднем годовом пробеге в 15-20 тысяч километров автомобиль с бензиновым двигателем может прослужить 10-15 лет без серьезных проблем с мотором, если соблюдать рекомендации по эксплуатации и регулярному техническому обслуживанию.
​
Например, владельцы популярных моделей, таких как Toyota Camry или Honda Accord, часто отмечают, что их автомобили с бензиновыми двигателями проходят более 250 тысяч километров без значительных поломок, при этом продолжая обеспечивать надежную и стабильную работу.
​
Дизельные двигатели обычно отличаются более высоким моторесурсом, часто достигающим 500 тысяч километров и более. Это связано с особенностями конструкции и более прочными материалами, используемыми в производстве дизельных моторов.
​
Например, двигатели Mercedes-Benz OM642, устанавливаемые на многие модели коммерческих и легковых автомобилей, имеют ресурс, превышающий 500 тысяч километров, при этом остаются работоспособными и после достижения этой отметки. Подобные примеры можно найти и среди грузовых автомобилей: модели, оснащенные дизельными двигателями Volvo D13 или Cummins ISX, нередко «пробегают» свыше миллиона километров без капитального ремонта, что делает их популярным выбором для дальнобойных перевозок и коммерческого использования.
​
В реальных условиях эксплуатации можно привести такие примеры, как легковые автомобили Volkswagen Passat или Audi A4 с дизельными двигателями, которые известны своей способностью преодолевать большие пробеги без существенных поломок. В Европе, где дизельные автомобили популярны среди таксопарков, нередки случаи, когда машины с дизельными двигателями проходят 600-700 тысяч километров. В свою очередь, бензиновые двигатели, установленные на Mazda SkyActiv или Ford EcoBoost, обычно достигают ресурса около 250-300 тысяч километров, особенно если эксплуатируются в условиях регулярного технического обслуживания и качественного топлива.

Подводя итог, можно теперь сказать, что экономичнее — дизель или бензин на машине. Это зависит от конкретных условий эксплуатации и предпочтений владельца. Для водителей, которые совершают длительные поездки и предпочитают экономить на топливе, дизельный двигатель будет выгоднее. Бензиновые двигатели лучше подходят для коротких поездок и менее интенсивного использования автомобиля.

Почему дизельные двигатели более популярны в Европе?​
Дизельные двигатели получили большую популярность в Европе из-за ряда факторов. В Европе дизтопливо традиционно стоило дешевле бензина, что делало эксплуатацию дизельных автомобилей более выгодной. Также европейские водители чаще совершают длительные поездки на большие расстояния, что делает преимущества дизельного двигателя в плане экономичности и долговечности особенно важными.
Кроме того, европейские производители автомобилей, такие как Peugeot, Citroën, Volkswagen и Audi, активно продвигали дизельные технологии, развивая и совершенствуя их, что привело к их широкому распространению на континенте.
​
Какой двигатель выбрать для тяжелого автомобиля или внедорожника?
Для тяжелых автомобилей и внедорожников дизельный двигатель чаще всего является лучшим выбором. Он обеспечивает высокий крутящий момент на низких оборотах, что важно для движения с грузом или по бездорожью. Кроме того, более высокая топливная эффективность дизельного двигателя позволяет сократить расход топлива при эксплуатации тяжелого транспортного средства.
​
Какова разница в стоимости обслуживания бензинового и дизельного двигателя?
Стоимость обслуживания бензиновых и дизельных двигателей отличается в зависимости от нескольких факторов, включая тип и марку автомобиля, условия эксплуатации, а также состояние дорог. В среднем, обслуживание дизельного двигателя обходится дороже, чем бензинового. Это связано с тем, что дизельные двигатели имеют более сложную конструкцию и требуют использования более дорогих компонентов, таких как топливные форсунки, турбокомпрессоры и системы очистки выхлопных газов (например, сажевые фильтры и системы SCR).
​
Влияет ли качество топлива на работу дизельного и бензинового двигателей?
Качество топлива играет важную роль в работе как бензиновых, так и дизельных двигателей, но его влияние более критично для дизельных двигателей. Дизельные двигатели чувствительны к загрязнению топлива и его характеристикам, таким как содержание серы и цетановое число. Некачественное дизельное топливо может привести к повреждению топливных форсунок, турбокомпрессора и сажевого фильтра, а также к появлению отложений в двигателе.
Для бензиновых двигателей качество топлива также имеет значение, особенно если речь идет о высокопроизводительных двигателях, рассчитанных на использование бензина с высоким октановым числом. Использование некачественного или неподходящего по октановому числу топлива может привести к детонации (стукам) и повреждению двигателя.
​