Дизельный двигатель что такое

10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 ₽ /л; Украина — 73,5 ₽ /л. Цена отличается в 3,5 раза! Но это еще на самый большой разброс цен. К примеру, разница в цене на 95-й бензин в тех же странах — четырехкратная.

Как делают дизель

По данным статистики, из 30 миллионов транспортных средств в России только 1 миллион имеет дизельные моторы. А вот во многих европейских странах отношение к дизелю кардинально другое: там люди чаще покупают именно дизельные машины, и не только в целях экономии. Какие преимущества есть у данного вида топлива и как его производят — читайте в нашей статье.

Что такое дизель

Дизельное топливо является продуктом нефтепереработки, который используется в дизельных двигателях. В разговорной речи дизель часто называют соляркой. Solaröl — солнечное масло — так в конце XIX века немцы называли более тяжелую фракцию, получаемую при перегонке нефти. В советское время по ГОСТу производилось «соляровое масло».

В России 52% грузовых машин и 15% автобусов работают на данном виде топлива. Также к основным потребителям дизеля относятся железнодорожный и водный виды транспорта, сельскохозяйственная и военная техника.

Экономичность и безопасность — показатели, которые важны для слаженной работы механизма. По этим двум пунктам автомобилям, работающим на дизеле, нет равных.

Дизель подходит для разных спецмашин.

Меньший расход топлива

Дизельные двигатели эффективнее сжигают топливо и получают больше энергии.

Дизельное топливо не летучее, поэтому риски возгорания минимальны.

Выбросы, производимые дизельными моторами, менее токсичны.

Благодаря экономичному расходу топлива владельцы дизельных машин заправляются реже.

Как производят дизель

Производство дизеля — сложный технологический и химический процесс, состоящий из нескольких этапов.

Первый этап: подготовка сырья

Вначале сырую нефть необходимо очистить от излишка соли и механических примесей. Для этого сырье перемешивают с водой и через смесь пропускают ток. Под воздействием электричества примеси начинают оседать на дно резервуара.

Второй этап: сепарация

Расщепление очищенной нефти на фракции проходит в ректификационных колоннах. Под действием термического и каталитического крекинга изменяется химический состав нефти и образуются молекулы углеводорода. Более легкие фракции становятся бензином, более тяжелые — дизельным топливом.

В среднем из одного барреля нефти (159 литров) на выходе получается всего 25–30 литров дизельного топлива.

Третий этап: очистка дизеля

После процесса крекинга топливо очищается от серы, которая является основной причиной вредных выбросов при сгорании и коррозийного износа деталей. Далее дизелю присваивается экологический класс.

Четвертый этап: добавление присадок

Присадки улучшают потребительские качества топлива: повышают смазывающую способность и цетановое число, предотвращают загустение при низких температурах и образование парафина.

Пятый этап: лабораторный анализ

Лабораторный анализ помогает проконтролировать качество топлива. Тщательно исследуются структура, свойства и состав пробы. По итогу проверки оформляются документы, которые являются доказательной базой для соответствующих надзорных органов.

Каким должен быть качественный дизель

Важными показателями качества дизельного топлива являются зольность и смазывающая способность. Низкий показатель зольности свидетельствует о том, что на двигателе не будет образовываться лишний нагар, а высокая смазывающая способность дизеля предохраняет детали и узлы двигателя от повышенного износа.

Как купить качественное топливо

Вы можете визуально определить качество дизеля, воспользовавшись так называемыми стаканами, которые есть на всех АЗС. Обратите внимание на цвет и прозрачность топлива: оно должно быть светлым, без каких-либо примесей. Кроме того, на доске информации должны присутствовать паспорта качества и протоколы испытаний независимой лаборатории. Если все это есть, можете смело заправляться.

Однако лучшая гарантия высокого качества дизеля — это покупка только у надежного поставщика и на проверенных АЗС.

Рудольф Дизель: инженер, создавший дизельный двигатель

Полное имя изобретателя — Рудольф Кристиан Карл Дизель. Родился 18 марта 1858 года в Париже. В историю вошел как создатель дизельного двигателя.

Из биографии

Известно, что будущий изобретатель родился в семье немецких эмигрантов Элис и Теодора Дизелей. В семье было три ребенка. Отец Рудольфа организовал свое дело — производство кожгалантереи. Примечательно, что родители Рудольфа к механике не имели никакого отношения, но маленький Рудольф с самого детства приходил в трепет от машин. Ввиду этого сын часто просил маму и папу отвести его в парижский музей, посвященный ремеслам.

В 1870 году началась война между империей Наполеона III и германскими государствами. Семье Дизелей пришлось покинуть Париж — жителям с немецким происхождением и фамилией делать в столице Франции больше нечего. Частное предприятие отца было реквизировано, семья переехала в Англию. Однако Рудольф не остался жить с родителями в Англии, его отправили на историческую родину в Германию, к дяде (родной брат отца). Кристоф Барникель преподавал математику в ремесленном училище, они с Рудольфом быстро нашли общий язык. Через год Рудольф уже точно знал, кем хочет стать — инженером.

Сначала Рудольф окончил ремесленное училище, где преподавал его дядя, потом индустриальную школу Аугсбурга и, наконец, Королевский баварский политехнический институт.

Как Рудольф создал дизельный двигатель

Однажды Рудольфу пришла в голову неординарная мысль: глядя на пневматическую зажигалку он заметил, что с помощью поршня воздух в трубке сжимался и фитиль зажигался — он догадался, что нужно лишь хорошо сжать воздух и он нагреется, если нагретый воздух соединить с топливом, оно воспламениться. Рудольф начинает усиленно работать над воплощением этой идеи — он покидает компанию Линде, своего институтского преподавателя, где работал директором много лет, и открывает свое дело: в течение некоторого времени он разрабатывает несколько образцов дизельного двигателя.

В 1897 году Дизель представил готовый экземпляр работоспособного мотора: это огромный железный цилиндр, высотой 3 метра, в котором был установлен маховик, двигавший поршень. Мощность силового агрегата составляла 20 л.с., КПД — 30%. По своей эффективности двигателю не было равных: он превосходил по экономичности паровые двигатели в 4 раза.

Первый дизельный двигатель

В начале ХХ века Рудольф начинает разрабатывать двигатели для автомобилей. Однако при уменьшении размеров мотора, пропорционально падала и его надежность. Дизелю не удастся разработать пригодный аппарат, это сделают лишь через 11 лет после смерти Рудольфа.

Отношения с государством

Несмотря на то, что двигатели Дизеля раскупались огромным тиражом и устанавливались на пароходы, травами, на производства, государство не сильно жаловало изобретателя. Виной всему топливо, на котором работал двигатель. Изначально Рудольф хотел применять угольную пыль, однако ввиду ее сильных абразивных свойств детали мотора быстро выходили из строя. Поэтому Рудольфу пришлось обратиться к нефти. Германия была богата углем, а вот нефть приходилось импортировать, это увеличивало затраты.

Немецкие угольные магнаты готовились нанести Рудольфу смертельный удар через публикацию книги, в которой говорилось о технических просчетах и некомпетентности изобретателя. Не трудно догадаться, на чем основывалась злоба конкурентов — страна богата углем, а нефть с момента выхода дизельного двигателя подорожала в два раза. О готовящейся книге рассказал Рудольфу знакомый, который работал в том издательстве. Это был первый удар для конструктора. Второй удар — полное банкротство ввиду экономического кризиса и неоправданных коммерческих игр.

Окончание жизни

Дизель как бы предчувствовал свою уход: незадолго до трагедии он начал странно себя вести. Показывать сыновьям, где и что лежит, какие документы есть и для чего они нужны. Через время Рудольф вручил своей супруге чемодан и наказал ни в коем случае не открывать его до начала октября. В свое время жена обнаружит там 20 000 марок.

В сентябре 1913 года Дизель отправился с двумя друзьями в Англию по делам на пароходе. После того, как Рудольф ушел ночевать в каюту, его больше никто не видел. Выдвигались версии самоубийства и убийства, некоторые предполагали, что Рудольф инсценировал свое исчезновение сам — пассажира на том пароходе с таким именем не было зарегистрировано. Однако ни одна из версий не имеет точных подтверждений.

Роль изобретения Дизеля для современного мира

Значение изобретения Дизеля для современного мира трудно переоценить. Инструментарий Рудольфа стал основой для создания современных дизельных двигателей. После смерти инженера его двигатели набирали популярность — через десятилетия их уже вовсю устанавливают на грузовые и легковые автомобили, причины просты: экономичность, долговечность, меньше выбросов в атмосферу. Ведущие автомобилестроительные компании мира имеют в своем автопарке модели с дизельными моторами.

Кто изобрел дизельный двигатель? Дизель!

Рудольф Кристиан Карл Дизель родился 18 марта 1858 года. Идея создания высокоэкономичного теплового двигателя возникла у Дизеля, когда он работал в качестве младшего инженера в огромном концерне по производству холодильного оборудования Линде.

Патент

История изобретения началась — на основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.

С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.

Рудольф Дизель
Фото: Источник

Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.

Двигатель

Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.

Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре. Схема двигателя, нарисованная Дизелем
Фото: Источник

Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель внутреннего сгорания, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.

Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.

Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.

Зенит

После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте. Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия, Аугсбург, 1906 г.
Фото: ru.wikipedia.org

Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях.

Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют.

Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается. Р. Дизель, К. Буц и профессор М. Шрётер после доклада в Касселе, 1898 г.
Фото: Источник

Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля.

Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает.

Закат

Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время — угольных компаний.

За период 1904—1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшие самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого.

Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.

Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него.

Солидаризм

Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель. Рудольф Дизель
Фото: wikipedia.org

Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.

Конец

Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.

Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.

Что такое дизельный судовой двигатель? Морской дизель в яхтинге.

Кажется, совсем недавно дизельный судовой двигатель на парусной яхте выглядел кощунством и предательством яхтинга. Во-первых, старая школа яхтсменов не предполагала в яхтинге иного способа маневрирования для выхода с места стоянки в море, кроме, как под парусами. То же самое и в случае подхода к причалу или постановки на якорь. Во- вторых, установка морского дизеля на деревянной яхте превращала ее из красивой игрушки в гремящего и дымящего монстра с лужами масла и дизтоплива в трюмах. Поэтому достоинства моторного судна с дизельным судовым двигателем в виде комфорта и безопасности яхтсменами-парусниками упорно не признавались. Ну, такие были времена, такие были яхтсмены и такие были морские дизеля.

Дизельный судовой двигатель в яхтинге.

Не стоит горевать о том, что многое поменялось в яхтинге. И в отношении морских дизелей на парусных яхтах тоже. Теперь крейсерская яхта без дизельного судового двигателя выглядит как-то бедненько, за людей на ней немного боязно. Дизельный судовой двигатель даже на яхтах с нормальным парусным вооружением стал конкурентом ветра по количеству пройденных миль. Просто поменялся сам стиль жизни яхтинга: все нужно делать быстрее, так как многое доступно, если успеть его достигнуть и потом спешить дальше.

Дизельный судовой двигатель становится гарантом реализации планов по срокам, гарантом безопасности в неудобную погоду, гарантом электроэнергии, гарантом тепла или холода, смотря по тому, что нужнее. Морской дизель становится настолько привычным в яхтинге, что его капризы грозят катастрофой и инфарктом. Недаром принято говорить, что дизельный судовой двигатель умер или ожил: есть в этом и горькая, и сладкая правда яхтенной жизни. Не всем посчастливилось породниться с парусными яхтами, где морской дизель всего только полубог. На моторных яхтах он уже почти этот самый лорд и есть.

Единственный способ подружиться с таким важным партнером в морском яхтенном вояже, как дизельный судовой двигатель — познакомиться с ним поближе, понять, чем морской дизель живет, обеспечить его всем необходимым и постараться предвидеть его поведение хотя бы в ближайшие часы яхтинга. По голосу, запаху, температуре, настроению и даже взгляду, если сумеете.

«Учите матчасть!» — старое правило актуально, как никогда: и сами себя зауважаете и вас издалека будут узнавать те, кто не догадался поинтересоваться где спрятан дизельный судовой двигатель и как морской дизель работает. Судя по всему, есть только два варианта яхтинга:
— выходить на пару-тройку часов на яхте, подготовленной специалистами и позволить себе вообще не интересоваться техническими вопросами никогда, либо
— уходя на несколько дней от базы, понимать, что игнорирование правил обслуживания дизельного судового двигателя несет прямую угрозу благополучию членов экипажа и сохранности судна.
Третьего не дано, к сожалению.

Если парус — душа яхты, то дизельный судовой двигатель — ее сердце. Несмотря на то, что на моторных яхтах довольно широко применяются бензиновые двигатели, именно морской дизель был и остается истинным моряком. Даже в наши дни на яхтах и рыбацких ботах можно обнаружить дизельные судовые двигатели, которые отлично работают при полном отсутствии электрооборудования: весьма ценное качество, которому многие моряки обязаны жизнью.

Как правило, люди становятся яхтсменами и начинают плотно заниматься яхтингом уже после того, как определят свои симпатии между бензином и дизелем. Обычно это отношение основывается на автомобильном опыте, и не всегда личном. Еще более примечательно, что недостатки дизельных моторов лучше известны тем, кто всегда ездил только на бензиновых.

Раз уж речь зашла об автомобильных дизелях, нельзя обойти вниманием тот факт, что многие из них имеют модификации дизельных судовых двигателей для больших и малых плавсредств. Так, морские дизели мощностью 65-85 л.с. фирмы Vetus изготовлены на базе автомобильного мотора Hyundai, более мощные — Deutz. На рынке яхтенных судовых двигателей часто можно встретить продукцию таких известных производителей, как Mitsubishi, Ford, Peugeot. Большие моторные яхты приводятся в движение морскими дизелями, среди которых есть и восьми цилиндровый V-образный General Motors, известный своим применением на легендарном автомобиле Hammer H1.

Тем не менее, даже при заметном увеличении числа дизельных автомобилей, многие еще считают этот мотор шумным, грязным и просто хлопотным. Учитывая, что налицо некоторое предубеждение, есть смысл познакомиться с морскими дизелями поближе.

Первый серийный автомобиль с дизельным двигателем -Mercedes-Benz 260 (W170), 1935 г.

История морского дизеля.

В смутные времена первой четверти XIX века некто Сади Карно умудрился сформулировать идею, что воспламенение топлива в рабочей машине может произойти от повышения давления путем сжатия воздуха. Прошло немало времени, пока в конце XIX века Рудольф Дизель запатентовал практическую реализацию этого принципа. Самым впечатляющим, наверное, является то, что топливом дизельного мотора могут быть все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения — рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизель может с определенным успехом работать и на сырой нефти. Один из первых экспериментальных моторов питался даже угольной пылью, но оказался недолговечным из-за интенсивного износа продуктами горения — золой. Первые перспективные двигатели Дизеля работали на растительных маслах или легких нефтепродуктах. Проблемы впрыска топлива были принципиально решены изобретателем, имя которого тоже на слуху в наши дни — Роберт Бош.

Таким образом, на службу человечеству поступил дизельный двигатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения топлива, распыленного в разогретом при сжатии воздухе.

Подводная лодка «Минога»

Если верить Википедии, то первые в мире суда с дизельным судовым двигателем появились в России, благодаря фирме «Товарищество нефтяного производства братьев Нобель». Их родство с более известным однофамильцем не выяснено.

Нобели рано заинтересовались изобретением инженера Рудольфа Дизеля. Уже в 1898 году Нобель приобрёл чертежи морского дизеля мощностью в 20 л.с. Через несколько лет технических изысканий инженерам фирмы Нобеля удалось создать рабочий дизельный судовой двигатель. Три таких дизельных судовых двигателя были установлены в 1903 году на нефтеналивную речную баржу «Вандал» — первый теплоход в мире.

Три морских дизеля, каждый мощностью 120 л.с., приводили в движение винты при помощи электрической передачи, состоявшей из трёх генераторов и электромоторов. Такая сложная схема привода дизельного судового двигателя была выбрана из-за нерешенности проблемы реверса морских дизелей и управления оборотами в широких пределах.

Первый реверсивный (могущий работать в обоих направлениях) дизельный судовой двигатель был также создан в России. Он был установлен на подводной лодке «Минога», построенной в 1908 году.

Достоинства дизельного судового двигателя для яхтинга.

КПД бензинового мотора — около 25%. Современные дизельные судовые двигатели обычно имеют КПД до 40-45%, некоторые низкооборотные крупные дизели — свыше 50% (например, MAN S80ME-C7 тратит только 155 г. мазута на кВт/ч, достигая эффективности 54,4%).

Другим важным достоинством является безопасность яхтинга — дизельное топливо нелетучее и вероятность возгорания у дизельных судовых двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания высоковольтной электрической искрой.

Относительными недостатками дизельных судовых двигателей являются необходимость использования стартера большой мощности и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры морского дизеля, так как насосы высокого давления являются прецизионными устройствами.

В целом можно отметить такие замечательные качества дизельного судового двигателя в яхтинге:

1. Неприхотливость и надежность дизельного судового двигателя . Отсутствие жиклера карбюратора и особенно ненадежной электрической системы зажигания, которые являются причиной более четверти проблем в бензиновых моторах.

2. Более низкий расход топлива морского дизеля. Удельный расход топлива значительно ниже: даже если стоимость топлива та же самая, дизель экономичнее бензинового мотора равной мощности на 20-30%. В среднем, дизель потребляет 200г на л.с./ч против 300г на л.с./ч бензинового двигателя.

3. Большой крутящий момент на малых оборотах дизельного судового двигателя. Дизель имеет большой крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что особенно полезно при морском применении в яхтинге.

4. Экологичность и безопасность морского дизеля. Количество вредных выбросов минимально у исправного двигателя. Дизельное топливо, по сравнению с бензином, менее пожароопасно. Яхтинг более безопасный.

5. Техническое обслуживание дизельного судового двигателя. Дизель, будучи простым по конструкции, обладает высокой надежностью и часто выдерживает даже более, чем просто разумную степень пренебрежения, кроме грязного топлива – морские дизели должны питаться чистым топливом. Третий в мире рабочий коммерческий дизель проработал с 1897 до 1937 года, и был передан в Лондонский Музей Науки.

6. Отсутствие радиопомех морского дизеля. Из-за отсутствия электрической системы воспламенения (системы зажигания) отсутствуют помехи работе радиотелефонов, тогда как бензиновые двигатели должны экранироваться, но это редко бывает достаточно эффективным на яхтах.

Недостатки морского дизеля в яхтинге.

О мнимых недостатках дизельного судового двигателя в яхтинге.

1. Стоимость дизельного судового двигателя. Начальная стоимость выше из-за стоимости оборудования впрыска и вообще более массивной конструкции морского дизеля. Говоря о высокой стоимости ремонта топливной аппаратуры дизеля, не стоит забывать, что большой ресурс этих моторов не предполагает делать это достаточно часто.

2. Вес дизельного судового двигателя. Как упомянуто выше, тяжелая конструкция из-за более высоких давлений, с которыми сталкиваются в морских дизелях, вызывает некоторое увеличение веса по сравнению с бензиновым двигателем равной мощности. Как правило, в яхтинге это обстоятельство или приветствуется, или не считается большим недостатком: вес дизельного судового двигателя понижает центр тяжести, что положительно влияет на остойчивость судна.

3. Шум и дым дизельного судового двигателя. Оба эти фактора, действительно, были характерны для морских дизелей прошлых поколений. Современный дизельный судовой двигатель, должным образом установленный и отрегулированный, не должен производить заметно большее количество шума, запаха или дыма, чем его бензиновый собрат.

Отношение к шуму работающего морского дизеля во многом определяется обстоятельствами. Если этот шум ознаменовал восстановление работоспособности мотора после долгих и мучительных попыток найти и устранить его неисправность — нет более приятного звука. Музыка!

Но эта статья была вступлением. Этакой восторженной одой использованию дизельных судовых двигателей в яхтинге и дабы положительно настроить читателя на дальнейшее изучение видов, устройства и обслуживания морских дизелей. Но обо этом и многом другом в следующих статьях.

Топливо для дизельных двигателей, его виды и характеристики

Сегодня все больше автолюбителей предпочитают авто с дизельными моторами. Основная причина – экономичность, надежность, простота эксплуатации. Но есть и недостатки, которые перечеркивают все плюсы – плохое топливо для дизельных двигателей и нехватка знаний о солярке у отечественных автолюбителей. Как следствие, возникает множество проблем в эксплуатации – загрязнение топливной системы, снижение мощности двигателя, замерзание солярки в морозную погоду и так далее. Чтобы избежать неприятностей, стоит знать о дизтопливе как можно больше и главное – уметь его выбирать.

Характеристики дизельного топлива

По своей структуре топливо для дизельных двигателей отличается от привычного бензина. В народе такой состав называется «соляркой». По сути, это смесь углеводородов, которые формируются путем перегонки нефтепродуктов и выбора из них необходимых фракций. В основе дизельного топлива углеводороды, которые отличаются высокой температурой кипения – около 300-350 градусов Цельсия.
Столь разные составы бензина и дизеля объясняют и различность подходов в работе двигателей. К примеру, в бензиновом моторе воспламенение топлива происходит от искры (источник последней – свеча зажигания). Для бензина ключевое значение имеет устойчивость к детонации, то есть октановое число. В свою очередь, дизельный двигатель работает за счет создания более мощной степени сжатия.

Основной параметр, характеризующий качество смеси – цетановое число. Именно по нему можно судить, насколько быстро воспламеняется дизтопливо в цилиндре силового узла. Чем больше цетановое число, тем меньше затрат времени на воспламенение горючей смеси и тем эффективнее работа двигателя. Собственно, цетановое число отображает временную задержку между впрыском топливной смеси в камеру сгорания цилиндров и ее воспламенением.

В случае если цетановое число ниже 40, то работа двигателя будет неудовлетворительной. Появляются сильные задержки при воспламенении, падает мощность, возникает детонация, снижается общий ресурс мотора. У топлива нормального качества цетановое число должно находиться на уровне 48-52. Что касается солярки более высокого качества, то ее цетановое число и вовсе может достигать 53-55.
Российские стандарты в отношении соляры считаются одними из самых «мягких». Здесь допускается применение дизельного топлива с цетановым числом от 48 единиц и выше (для зимнего топлива). Но есть исключения. К примеру, для некоторых зимних видов солярки, имеющих депрессорные присадки в составе, разрешается выпуск и продажа соляры с описываемым нами параметром от 40 и более.
Хотелось бы отметить, что слишком высокое цетановое число – также не очень хорошо. К примеру, если показатель будет превышать отметку «60», то топливо просто не будет успевать сгорать, повышается дымность выхлопа, увеличивается «прожорливость» транспортного средства и так далее.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Основные виды топлива для дизельных двигателей

Часто новички забывают о главном недостатке солярки – его способности замерзать уже при небольшом морозе. В такой ситуации авто не заведется, а для решения проблемы приходится применять целый комплекс мер по прогреву основных элементов и повышению температуры солярки в системе. Чтобы этого не допустить, важно правильно выбирать дизельное топливо, знать его виды и особенности.
Из основных классов солярки можно выделить:

1. Летнее дизтопливо

Его особенность – жидкое состояние при температуре от «нуля» градусов Цельсия и более. К основным параметрам можно отнести:

• цетановое число, как правило, от 45 градусов Цельсия и более;
• вязкость. При температуре 20-22 С составляет 4-6 кв. мм/с;
• плотность. При температуре 20-22 С составляет до 850-860 кг/куб метр; – от -10 градусов Цельсия и ниже. На практике такое топливо может застывать и раньше (от -3-5 градусов Цельсия).

Главный недостаток летнего топлива – появление конденсата влаги внутри бака, отслаивание влаги и ее скопление в нижней части емкости. Подобная особенность доставляет массу проблем автолюбителям:

1. летом водная «пробка» может блокировать топливную систему и привести к сбоям в работе;
2. зимой влага замерзает и обездвиживает авто даже при минимальном морозе.Вот почему еще до наступления холодов летнюю солярку нужно полностью сливать из бака и заменять его на более качественный зимний состав.

2. Зимняя солярка

Данный вид солярки пользуется наибольшей популярностью в России. При этом нельзя забывать о главной его особенности – замерзании при достижении 30 градусов мороза. Для регионов с суровой зимой такое топливо для дизельных двигателей – не лучший вариант.
К основным характеристикам зимнего дизтоплива можно отнести:

• цетановое число – от 44-45;
• плотность – до 830-840 кг/кубический метр;
• вязкость – от 1,9 до 4,9-5,0 кв.мм/с.

Параметры вязкости и плотности приведены для температуры 20-22 градусов Цельсия.ъ

3. Арктическая

Это лучший вариант для районов, где температура на улице может опускаться намного ниже тридцати градусов. Такая солярка способна достойно выдержать морозы до -50 градусов Цельсия, что существенно ниже, чем у конкурентов. Из основных характеристик арктического топлива можно выделить:

• цетановое число – от 40;
• плотность – до 820-830 кг/куб. метр;
• вязкость – от 1,5 до 4,0 кв. мм/с.

Параметры вязкости и плотности, как и в предыдущих случаях, приведены для температуры в 20-22 градуса Цельсия.

Видео: Как завести замерзший дизельный мотор?!

Стандарты экологичности топлива для дизелей

1. Евро-3 – это уже устаревший стандарт дизельного топлива, который был актуален до 2005 года (в ЕС). После появления новых требований Евро-3 перестало удовлетворять нормам, и было снято с производства;
2. Евро-4 – сравнительно новый стандарт, который пришел на смену вышедшего из оборота стандарта Евро-3. В ЕС Евро-4 начал использоваться с 2005 года. С начала 2013 года весь транспорт, который завозится в Россию, должен соответствовать данному классу. Единственное исключение – авто, выпущенные до конца 2012 года. Для них еще допускается соответствие более старому стандарту;
3. Евро-3. В ближайшее время планируется вообще запретить эксплуатацию авто со стандартом ниже Евро-4;
4. стандарт Евро-5 является самым новым. В ЕС его соблюдение обязательно для грузовых авто, выпущенных начиная с 10.2008 года, а для легковых авто – с 09.2009 года. Действует стандарт и на территории РФ. В частности, он распространяется на все автомобили, которые ввозятся на территорию государства; можно отнести биодизель. Его особенность – наличие в составе животных и растительных жиров. Собственно, сама структура дизтоплива является полностью натуральной, а состав является результатом переработки сои, рапса и прочих растений. Особенность топлива в том, что оно может применяться как в чистом виде, так и в качестве специальной добавки к обычным видам топлива.

Распознать биодизель можно по специальному обозначению. Так, в США о наличии биодизеля в составе можно судить по наличию буквы «В» в названии. Далее стоит цифра, которая показывает процентное содержание специального состава в общей массе. Что касается цветанового числа, то для такого вида топлива оно составляет около 50-51.

Эксплуатационные показатели дизельного топлива

К основным показателям топлива для дизельных двигателей можно отнести:

1. Цетановое число (о нем мы говорили выше). Его величина позволяет судить о будущих экономических показателях силового узла и его мощности. Чем больше данный параметр, тем лучше работает двигатель;
2. Фракционный состав позволяет определить, насколько качественно будет сгорать топливо, какова токсичность отработанных газов, каким будет уровень дымности и так далее;
3. Низкотемпературные свойства. Данный параметр определяет температуру замерзания топлива и особенности его хранения;
4. Вязкость и плотность. От этих характеристик зависит, насколько качественной будет подача топлива к двигателю, его распыление и фильтрация;
5. Температура вспышки. Этот параметр определяет, насколько безопасно использовать дизтопливо в дизельных моторах;
6. Уровень чистоты. Чем чище соляра, тем больший ресурс будут иметь различные фильтры авто и ЦПГ силового узла;
7. Наличие серы. Подобная примесь может привести к образованию коррозии, повышенному нагару и износу на внутренних элементах двигателя и топливной системы.

Вывод

Если вы отдали предпочтение автомобилю с дизелем, то важно как можно больше знать о топливе для них, особенностях его выбора и эксплуатации. В этом случае можно добиться лучшей экономичности авто, исключить проблемы с лишней водой в баке и замерзанием топлива.