Какой двигатель легче заводится в мороз, бензиновый или дизельный?
Фото:
Степан Шумахер | Юрий Ветров
Когда мы загоняли в климатическую камеру два Peugeot 408, один с бензиновым атмосферником 1.6, а второй с турбодизелем того же рабочего объема, я тоже был уверен, что знаю правильный ответ.
Что нужно для успешного запуска двигателя внутреннего сгорания? Ответ очевиден: устойчивое воспламенение топливовоздушной смеси в камере сгорания.
В бензиновом двигателе с распределенным впрыском топлива, как на нашем Peugeot, топливовоздушная смесь готовится еще до того, как попадет в цилиндры, и потому является гомогенной, то есть однородной. Искра от свечи воспламенит ее при условии, что пары бензина и воздух будут находиться в определенном соотношении, причем в довольно узком диапазоне. Кроме того, испаряемость топлива не должна быть ниже допустимого уровня, иначе бензин начнет конденсироваться на холодных стенках впускного коллектора - и если его там будет слишком много, он попросту зальет свечи на такте впуска.
В дизельном двигателе топливо воспламеняется от контакта с горячим воздухом. Поэтому при должных пусковых оборотах, обеспечивающих достаточный нагрев воздуха на такте сжатия, для дизеля остаются наиболее важными еще два фактора. Во-первых, температура воздуха во впускном коллекторе: чем она ниже, тем, соответственно, ниже температура в цилиндре в конце такта сжатия. Во-вторых, вязкость топлива — чем оно жиже, тем шире будет факел распыла и тем лучше его воспламенение. Для бензинового же мотора важны мощность искры и верное соотношение паров бензина и воздуха
С дизелем картина иная. В цилиндр на такте впуска поступает не топливовоздушная смесь, а только воздух. Само же дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, причем уже в конце такта сжатия. То есть смесь готовится прямо в цилиндре - и потому она гетерогенная, то есть разнородная. Воспламенение начинается по границам факела распыла топлива, то есть там, где локально образовался «правильный» состав смеси, способный к воспламенению. И в этом смысле у дизеля есть преимущество: пусковые качества в гораздо меньшей степени зависят и от испаряемости топлива, и от качества приготовления топливовоздушной смеси.
Но все мы, из личного опыта или понаслышке, знаем, что в лютую стужу риск не запустить дизельный мотор гораздо выше, чем в случае с бензиновым двигателем. Почему?
В первую очередь потому, что при низких температурах дизельному мотору особенно важна «пусковая» частота вращения коленвала. Если аккумулятор подсел на морозе и стартер еле-еле вращает коленвал в загустевшем масле, то у дизеля, то есть двигателя с воспламенением от сжатия, шансов на запуск нет. Воздух в цилиндрах сжимается медленно, часть его успевает просочиться через зазоры между цилиндром и поршневыми кольцами, поэтому давление в конце такта сжатия будет недостаточным, чтобы достичь необходимой для воспламенения температуры. У бензинового мотора в такой ситуации шансы и впрямь выше.
А что показали наши холодные пуски?
Подобный эксперимент мы проводим не впервые. Почти четыре года назад (АР №1, 2010) мы в этой же лаборатории сравнили пусковые качества двух фургонов - бензиновой Газели и дизельного Ducato. Тогда не был преодолен даже начальный барьер - на 25-градусном морозе ни один из фургончиков не завелся (по нашим правилам допускается три попытки пуска по 15 секунд каждая). Хотя в бак Газели был залит зимний бензин для умеренного климата, а Ducato был и вовсе заправлен арктическим дизтопливом.
На этот раз топливо такое же. Как водится, перед экспериментом мы проверили его в аккредитованной лаборатории. Предельная температура фильтруемости дизельного топлива минус 60°С - это настоящая арктическая солярка! А давление насыщенных паров, определяющее испаряемость бензина (в случае с Peugeot 408 это АИ-95, а Газель была заправлена АИ-92), оказалось равным 74 кПа, что укладывается в норму (65-95 кПа) для зимнего бензина с четвертым классом испаряемости по старому ГОСТу 51105-97. Увы, нынешний технический регламент допускает куда больший плюрализм: наш бензин можно с равным успехом назвать как зимним (50-100 кПа), так и летним (45-80кПа).
Бензиновый Peugeot 408 - тот самый автомобиль, который сейчас завершает марафон наших ускоренный ресурсных испытаний, поэтому перед экспериментом мы поставили новые свечи. В картерах обоих автомобилей - свежее масло Total Quartz Ineo First 0W-30, рекомендованное Peugeot для температур ниже минус 30°С. Но у дизельной машины и емкость батареи повыше (70, а не 60 А·ч), и стартер помощнее (1,4 кВт против 0,9).
У дизельного Peugeot (фото 1) лобовое стекло оттаивает лучше, но это благодаря тому, что автоматика климат-контроля при 25-градусном морозе отдала приоритет именно обогреву стекла, направив на него и тепло от киловаттного электронагревателя. А в бензиновом седане, оснащенном «печкой» с ручным управлением, настройки были зафиксированы: распределение воздушных потоков - на стекло и в ноги; скорость вентилятора - третья. За 20 минут лобовое стекло бензинового Peugeot (фото 2) очистилось ото льда лишь на четверть - в истории наших испытаний в климатической камере хуже выступила только Лада Гранта, отогревшая на лобовом стекле лишь два маленьких пятнышка
У дизельного Peugeot (фото 1) лобовое стекло оттаивает лучше, но это благодаря тому, что автоматика климат-контроля при 25-градусном морозе отдала приоритет именно обогреву стекла, направив на него и тепло от киловаттного электронагревателя. А в бензиновом седане, оснащенном «печкой» с ручным управлением, настройки были зафиксированы: распределение воздушных потоков - на стекло и в ноги; скорость вентилятора - третья. За 20 минут лобовое стекло бензинового Peugeot (фото 2) очистилось ото льда лишь на четверть - в истории наших испытаний в климатической камере хуже выступила только Лада Гранта, отогревшая на лобовом стекле лишь два маленьких пятнышка
Скорость оттаивания заднего стекла зависит в основном от мощности его электрообогрева. У бензинового и дизельного седанов она одинакова — Peugeot 408 отогревает заднее стекло столь же эффективно, как, например, Hyundai Solaris
Первый рубеж в 25 градусов мороза оба автомобиля взяли играючи: двигатели запустились моментально. А попутно вновь подтвердилось, что дизель - мотор «холодный». После двухминутного прогрева на холостых оборотах и последующей 20-минутной работы на оборотах, равных половине частоты вращения коленвала, соответствующей максимальной мощности, температура масла в дизеле была на 28°С ниже, чем в бензиновом моторе, а температура охлаждающей жидкости - на все 35°С! Даже несмотря на то что дизельный Peugeot оснащен киловаттным электронагревателем воздуха и автоматическим управлением отопителя (бензиновый собрат был с простенькой «печкой»), в салоне дизельной машины было гораздо холоднее: на шесть градусов меньше на уровне ног водителя и на восемь - на заднем ряду.
