Що відбувається з роботою бензинового двигуна, коли він спорожняється і наповнюється дизелем, або з дизельним двигуном, який спорожняється і наповнюється бензином? Чи зможе двигун працювати, а якщо ні, то чому б ні?

Поставляти дизельне паливо в бензиновий двигун майже неможливо. Сопла для дизельного палива більше, ніж бензинові форсунки, а сучасні газові ковпачки занадто малі, щоб дизельні форсунки вміщувалися. Однак, якщо вам вдалося потрапити туди, дизельне паливо занадто важке і випаровується занадто повільно, щоб свічки запалювання могли ефективно його запалити. Одне джерело каже, що воно взагалі не почнеться, інше джерело каже, що воно, ймовірно, не почнеться, але є ймовірність, що він з'явиться, він просто жахливо запуститься і закінчиться катастрофою диму.

Зворотне можливо, оскільки бензинова насадка менша з двох. У цьому випадку, як зазначалося у другій статті, пов'язаній вище, бензин загрожує пошкодженням системи викидів, і це, безумовно, призведе до пошкодження двигуна. Дизельне паливо змащує двигун у міру його споживання. Бензин, будучи тоншим (це є причиною того, що він випаровується легше), не забезпечить цього мастила, і ви почнете бачити пошкодження тертя на компонентах двигуна. Оскільки він також розроблений для спалювання по-різному, ви побачите зіпсований час, який може призвести до подальшого збитку.

Варто зауважити, що, під час збільшення популярності дизельних автомобілів та недостатньої уважності водіїв, Volkswagen змінив свої дизельні ворота, щоб запобігти попаданню бензину в бак, через шкоду, яку він може завдати.

Щоб зрозуміти, як поводяться ці види палива в двигунах внутрішнього згоряння (СВ), потрібно спочатку зрозуміти властивості палив та як вони відрізняються.

Властивості палива

І бензин (і бензин), і дизель - це легші органічні рідини, ніж вода, які найчастіше виробляються з нафти. Для виробництва дизеля потрібно набагато менше зусиль - ви можете виготовити його самостійно з приготування олії з лише кількома доступними хімічними речовинами.

Бензин легший, ніж дизель, щільність води приблизно на три чверті, і дуже летюча. Це означає, що він швидко випаровується при кімнатній температурі, саме тому він має такий сильний запах і зберігається у закритих контейнерах, таких як цей, коли не заправляє транспортний засіб безпосередньо. Крім запаху, бензинові пари також є дуже сильними канцерогенами та попередниками для утворення фотохімічного ("коричневого") смогу, який під час одного особливо поганого інциденту прийняли за атаку хімічної зброї .

Дизель, порівняно з бензином, зовсім не дуже мінливий. Частково це відбувається тому, що він менш вишуканий; чим ближче дистилят до сирої нафти, тим стійкішим він є. Ви можете зберігати дизель у відкритому контейнері протягом коротких періодів без суттєвих втрат.

Точка займання

Тісно пов'язаною з летючою здатністю рідини є її температура спалаху , температура, при якій тиск пари рідини достатньо високий, щоб пари її запалювались у присутності джерела запалювання. Нижче цієї температури стан рівноваги буде таким, що, хоча ви можете спалити пари, наприклад, при запаленому сірника, реакція горіння буде локалізованою. Над температурою спалаху полум'я спричинило б ланцюгову реакцію, яка поширюється ( запалює ) об'єм випареного палива.

Як і слід було очікувати, висока летючість бензину призводить до набагато нижчої температури спалаху, ніж у дизеля. У Вікіпедії наведені значення як -43 ° C (бензин) і 52 ° C (дизель). Для довідки, це означає, що якби ви наповнили критий басейн бензином і дозволили кімнаті привести в рівновагу, вам доведеться охолодити це приміщення нижче, ніж -43 ° C ( приблизно антарктичні температури ), перш ніж запалена сірник не спричинить приміщення вибухнути. І навіть при температурі, що значно нижче температури спалаху, ця сірка горіла б дуже швидко.

З іншого боку, наповніть той же басейн дизельним паливом, і вам доведеться обігрівати приміщення вище 52 ° C ( приблизно температура долини Смерті ) до того, як запалена сірник призведе до вибуху приміщення.

Це відрізняється від температури самозамикання, також наведеної у статті Вікіпедії, яка є точкою, коли вам більше не потрібно запалювати сірник. Кабум! Хоча бензин має нижню температуру спалаху, дизель має нижчу температуру самозаймання (256 ° С порівняно з 280 ° С, наведеної вище у статті WP).

Коли ми переходимо від палива, що розмовляє, до двигунів, що розмовляють, № 1, який слід пам’ятати, - це те, що джерело запалювання спочатку запалює бензин; без джерела запалювання дизель спочатку запалюється.

Властивості двигуна

"IC двигун" - це широка категорія, що включає безліч типів і технологій двигуна. Основна відмінність звичайних дизельних і газових двигунів пов’язана з тим, як запалюється паливо (див. Пункт №1 вище!): Бензинові двигуни зазвичай використовують іскрове запалювання, а дизельні двигуни використовують компресійне запалювання .

Ін'єкція

Перед запалюванням паливо в баку потрібно змішати з повітрям. Це можна зробити різними способами, і хоча загальна концепція проста, властивості палива мають великий вплив на досягнення цієї суміші.

Зазвичай паливо розпилюється в циліндрі - розпорошується через невеликі форсунки, які називаються форсунками - утворюючи багато дуже маленьких крапель палива, зважених у повітрі. (Старіші машини використовували іншу технологію для створення паливно-повітряної суміші.) Чим однорідніша паливно-повітряна суміш (або «зарядка»), тим ефективніше і ціліше вона згорить і тим краще буде працювати двигун в цілому.

Наша мета - досягти хорошої паливно-повітряної суміші швидко, розпалити паливо, витягти його енергію (у вигляді корисної роботи) і перейти до наступного обведення. Ось так ми отримуємо потужність ( працюючи з часом ) поза двигуном. Атомізуючи рідке паливо, воно одночасно диспергує його та збільшує його поверхню, дозволяючи швидше випаровуватися. Висока летючість бензину порівняно з дизелем набагато простіше повністю випаровуватися, отримуючи той однорідний заряд. Однак це не завжди є вигідним, але це змушує нас враховувати властивості самих двигунів.

Запалювання

Іскрове запалювання - це, мабуть, простіший спосіб зрозуміти; це порівняно з аналогією освітленої відповідності від попередньої. Різниця полягає в тому, що після випаровування палива і змішування його з повітрям джерелом займання є електрична іскра, а не відкрите полум'я. Оскільки іскра контролює точний час займання, ми можемо переконатися, що це станеться в кращу точку під час ходу поршня для передачі живлення на привід. Якщо займання відбувається в невідповідний час, воно може загнати поршень у неправильному напрямку або спалити паливо неповно. Це називається стуком , і це може призвести до постійного пошкодження двигуна.

Протягом минулого століття багато добавок використовувались для запобігання запалюванню бензину без іскри, включаючи свинець та МТБЕ . Інші склади призначені для використання у високопродуктивних бензинових двигунах (які мають більш високі коефіцієнти стиснення) або для поліпшення характеристик викидів .

Стиснення запалювання

У дизельному двигуні немає іскри; натомість повітря в циліндрі швидко стискається, нагріваючи його повз точку автоматичного займання палива. Як тільки буде достатньо теплової енергії, щоб зробити реакцію горіння спонтанною, кабоом! Ви отримуєте своє займання. Але для досягнення цієї точки потрібне багато стиснення - набагато більше, ніж потрібно для ефективної роботи двигуна іскрового запалювання. Це вимірюється у співвідношенні об'єму закритого циліндра на початку та в кінці ходу, також відомому як коефіцієнт стиснення двигуна.

Не вникаючи в усі подробиці циклів двигуна, ось анімація, яка показує, як змінюється об'єм циліндра, коли поршень рухається вгору і вниз:

^{4StrokeEngine Ortho 3D Small ( CC BY-SA 3.0 або GFDL ), автор Zephyris (власна робота), від Wikimedia Commons}

Типовий бензиновий двигун із іскровим запаленням має коефіцієнт стиснення приблизно 10: 1, тобто об’єм циліндра на початку ходу стиснення в 10 разів перевищує об’єм циліндра в кінці ходу. Двигуни, що працюють на дизельному паливі, мають більш високі коефіцієнти стиснення, як правило, приблизно 17: 1, але можуть бути і вищими. Коефіцієнти стиснення бензину та дизеля різняться від двигуна до двигуна; що слід пам’ятати, що дизельні двигуни мають значно вищі коефіцієнти стиснення, ніж їх еквівалентні бензинові аналоги.

Використання неправильного палива

Отже, що відбувається, коли ви використовуєте бензин (бензин) у дизельному двигуні чи навпаки? Багато речей, але в основному те, що людей хвилює:

1. Чи буде працювати двигун?

Дизель в бензиновому двигуні

Як зазначає Тревор , існують заходи безпеки для запобігання наповненню автомобіля бензином дизельним паливом. Дизель також товстіший за бензин, що може означати засмічені паливні лінії та форсунки, але припустимо, що дизель насправді входить у двигун.

Пам'ятаєте пункт №1 з нашого обговорення палив? Маючи справу з іскровим запалюванням, дизель важче запалити, ніж бензин. У нього набагато вища температура спалаху, тому нам потрібно трохи підняти його температуру, перш ніж у двигуна є будь-які шанси працювати. Коефіцієнт стиснення двигуна з іскровим запалюванням нижчий, що означає, що паливо не нагрівається. Як наслідок, велика ймовірність, що двигун взагалі не працюватиме .

Якщо двигун має достатньо високий коефіцієнт стиснення та / або якщо в цей день досить спекотний день - пам’ятайте, температура спалаху дизеля десь біля високих кінці температур долини Смерті - тоді двигун буде працювати, але не дуже добре. Він також може не працювати дуже довго; Ви можете домогтися запалювання в деяких циліндрах, але не в інших, в деяких ударах, але не в інших, і в підсумку або саме паливо, або його частково спалені залишки збираються засмічувати частину системи. Навіть якщо ви займаєтеся запалюванням, ви отримаєте менше енергії, оскільки оберти оборотів вищі (дизель горить повільніше, ніж бензин) і температура нижча.

Бензин у дизельному двигуні

Це багато в чому цікавіший випадок - простіше встановити бензинову насадку в дизельний транспортний засіб на насосі, а тонший бензин може не мати стільки проблем, як пересуватися через паливну систему, розроблену для більш товстого дизеля, тому ми можемо бути впевнені, що паливо дійде до двигуна.

Зараз ми знаходимось у протилежній ситуації від раніше. У нас є пальне, яке не тільки набагато простіше запалити за допомогою іскри, ніж стиснення (пам’ятайте, температура його самозаймання вище, ніж у дизеля), воно також розроблено з добавками, щоб запобігти його займанню без іскри, щоб не пошкодити двигуни. він розроблений для роботи. І знову ж таки, є ймовірність, що двигун може не працювати взагалі .

Але це не обов'язково означає запалення! Я збираюсь цитувати The Straight Dope для цієї частини пояснення:

Оскільки бензин призначений для стійкості до самозаймання, бензин в дизельному двигуні або не запалиться, або запалиться в неправильний час. Деякі дизельні двигуни працюють швидше, ніж бензинові (мається на увазі, що повітряно-паливна суміш має більшу частку повітря, ніж бензинова). Це збільшує шанси на те, що бензин не запалиться, а згоріле паливо буде відправлено в гарячу вихлопну систему - де, за іронією долі, воно може загорітися, що призведе до можливих пошкоджень вихлопних газів.

Це призводить нас до:

2. Чи буде пошкоджений двигун?

Дизельні двигуни часто сприймають як "жорсткіші" - вони створені, щоб витримати набагато більш високий тиск, що виникає при їх високих коефіцієнтах стиснення, і, принаймні, в США, вони, як правило, продаються на більших транспортних засобах і вантажних автомобілях. Вони надають більше крутного моменту, вони переносять великі навантаження, їх використовують у генераторах та промисловому обладнанні; тож іронічно, що введення бензину в дизельний двигун набагато частіше може завдати великої шкоди автомобілю, ніж навпаки.

На додаток до ризику бензинових парів , що проходять через двигун , щоб підірвати в інших системах, якщо двигун дійсно вдається підпалити бензин в циліндрі, Тревор зазначив, що бензин тонше забезпечує меншу мастило двигуна; Навіть при дизельних обертах, це не займе багато часу, щоб двигун розірвався без належного змащення. У статті Straight Dope також згадується про втрату мастила, що може пошкодити паливний насос.

Нижня лінія

У будь-якому випадку, можливо, розпалити пальне та привести в дію поршні, тобто двигун міг працювати - погано. Але для автомобіля набагато краще, якщо двигун не працює - особливо для дизельного автомобіля, який, швидше за все, може пошкодитися бензином (і теоретично може вибухнути!). Ми тут не для того, щоб давати поради щодо технічного обслуговування автомобілів, але якщо ви розумієте проблему з інженерної точки зору, має бути зрозуміло, що найкращий сценарій тут полягає в тому, що ви виявите проблему перед запуском автомобіля, щоб паливний бак міг бути злитим і заправленим правильним типом палива.

І пам’ятайте, діти: Не намагайтеся цього вдома!

Двигуни ІС працюють у циклах, у чотиритактному ІМ-двигуні чотири цикли

1. Введення введення
2. Хід стиснення
3. Інсульт горіння
4. Виснажливий удар

Під час всмоктувального ходу повітряно-паливна суміш направляється в циліндр двигуна, пізніше в ході стиснення стискається, а потім в ході запалювання паливо запалюється, щоб забрати енергію. При витяжній обробці залишок направляється з камери.

Існують два типи двигунів ІС, засновані на способі запалювання палива

1. SI (іскрове запалювання: типові бензинові або бензинові двигуни)
2. CI (запалювання компресії: типові дизельні двигуни)

Так вони називаються тим, що в двигунах СІ паливо запалюється за допомогою свічки запалювання, а в двигунах СІ паливо стискається до такого високого тиску, що досягає температури, близької до температури самозапуску.

* Цю температуру самозаймання важливо помітити

Температура самозапалення або точка розпалу речовини - це найнижча температура, при якій вона мимовільно запалюється в нормальній атмосфері без зовнішнього джерела займання, наприклад, полум'я або іскра.

Як показано на малюнку, зрозуміло, що дизель має нижчу температуру самозаймання, ніж бензин. Для дизеля він становить 210 ° C; для бензину - 280 ° C.

У двигуни КІ повітря потрапляє під час всмоктувального ходу і воно стискається до високого тиску, коли повітря досягне температури понад 210 ° C, потім дизель впорскується за допомогою паливної форсунки. Як тільки дизель контактує з повітрям, він запалюється.

Тепер, коли ви вставляєте бензин всередину дизельного двигуна, повітря під час стиснення все ще буде при температурі від 210 до 220 ° С, а введений бензин має температуру самозаймання 280 ° С. Це робить пальне неможливо запалити, отже, двигун не запуститься. Якщо він запуститься, він зупиниться протягом декількох секунд через скупчення палива в балоні.

Тоді як двигуни SI використовують інший спосіб розпалювання палива, спочатку паливо змішується з повітрям в карбюраторі. Це змішування може відбуватися лише тоді, коли паливо знаходиться в парі. Для цього температура спалаху палива повинна бути дуже низькою. (температура спалаху - це найнижча температура, при якій рідина може утворювати запальну суміш на повітрі біля поверхні рідини. Чим нижче температура спалаху, тим простіше запалити матеріал.)

Тепер, коли температура спалаху бензину становить -44 ° C, при нормальній температурі атмосфери він може легко утворювати пари. Але дизель має температуру спалаху 55 ° C. Якщо ви вводите дизель в бензиновий двигун (СІ), він не утворюватиме запалювальну суміш з повітрям, навіть коли в циліндрі утворюється іскра, дизель всередині буде в рідкому вигляді, що не є ідеальним умовою для отримання полум'я. Таким чином двигун не заводиться.

Саме тому транспортні засоби не сумісні з іншими видами палива, ніж вони призначені.

* ПРИМІТКА: - Це найсуворіше пояснення цього питання. Більш поглиблені пояснення можуть бути, будь ласка, зверніться також і до них.

Цікаво знати: - Через більш високі коефіцієнти стиснення дизельні двигуни зазвичай використовуються для застосувань з високим крутним моментом, таких як перенесення навантаження та вироблення енергії. Бензинові або бензинові двигуни використовуються в комерційних автомобілях і велосипедах завдяки їх легкій вазі і більш швидкій реакції.