Моя машина знаходиться в магазині на ремонт, і вони дали мені позику. Це Chevy Cruze Diesel. Сидячи на проїжджій частині, моя дружина сказала: "Це звучить як вантажівка". Це робить. Тож, що саме стосується дизельних чи дизельних двигунів, які роблять їх звучанням інакше, ніж бензинові?
Відповіді:
Як уже було сказано, джерело запалювання між бензиновими та газовими двигунами та дизельними двигунами різні, і це є основною причиною різниці в звуку. Я спробую пояснити ці відмінності, щоб ви зрозуміли, чому звук виникає з одним, а не з іншим.
ПРИМІТКА 1: Тут діє діатриб, але покладіть на мене, коли я намагаюся відповісти на це питання, оскільки я вважаю, що ОП вимагає. Мені потрібно пояснити відмінності, щоб зрозуміти, чому дизельний двигун звучить так.
Паливо: Дизель проти бензину (Бензин) -
Дизель, як паливо, має більшу щільність, ніж бензин. Це приблизно на 12% щільніше, ніж бензин без етанолу (з бензином на етанолі щільність ще більша, залежно від суміші). Дизель пропонує більш високу густину енергетичної щільності при 35,86 МДж / л (128 700 БТУ / гал. США) проти 32,18 МДж / л (115 500 БТУ / гал) для бензину, на 11% вище, що слід враховувати, порівнюючи економічність палива за обсяг.
Механічні відмінності двигуна: Дизель проти бензину - Три основні відмінності
Перша відмінність - Стиснення
Паливо, незалежно від того, чи бензин чи дизель можуть спалювати з або без допомоги стисненого повітря, але чим більше повітря стиснене, тим більше ефективність палива. Зважаючи на це, розумійте, що коли хтось має на увазі компресію в двигуні, вони говорять про співвідношення, при якому повітря (або повітряна / паливна суміш у газових двигунах) видавлюється до того, як відбувається запалювання. У бензиновому двигуні, як правило, двигун побачить підвищення ефективності на 3% для кожної введеної точки стиснення (всі інші компоненти двигуна залишаються однаковими). Я припускаю, що це, мабуть, стосується і дизельних двигунів. статичнимиКоефіцієнт стиснення звичайних бензинових двигунів коливається від 8,0: 1 до приблизно 11,5: 1 (з двигунами високої продуктивності понад 14.0: 1 - EDIT: Мені було відомо, що двигун Mazda Skyactiv-G поставляється з 14: 1 CR за межами США та 13: 1 CR в США. Mazda використовує іншу технологію для зменшення стукань, але цей високий показник CR не є нормою для бензинових двигунів внутрішнього згоряння). Автомобільний дизельний двигун буде працювати навколо 14.0: 1 до 18.0: 1 арени.
ПРИМІТКА 2. Тут я розрізняю коефіцієнт статичного та динамічного стиснення, тому що існує величезна різниця в числах і тому, як вони фігурують. Я не буду вникати в різницю, просто знайте, що є різниця.
ПРИМІТКА 3: Я розрізняю автомобільні та не автомобільні дизельні двигуни, оскільки, хоча всі дизельні двигуни в основному працюють однаково, є деякі величезні відмінності між автомобільними та великими морськими дизелями.
Друга різниця - доставка палива
Раніше основним методом подачі палива для бензинових двигунів був карбюратор. Це було дійсно до середини до кінця 80-х, тоді багато виробників автомобілів почали усвідомлювати переваги вприскування палива. Цей тип вприскування палива є непрямим вприскуванням палива, тобто інжектор, який вимірює пальне, що надходить у двигун, знаходиться поза камерою згоряння і всередині тракту впуску повітря. Він покладається на рух повітря через впускний тракт, щоб допомогти розпорошити пальне і потрапити в циліндр. Зовсім недавно (приблизно в 2010 році) виробники автомобілів почали використовувати пряме вприскування, яке розпорошує паливо безпосередньо в камеру згоряння.
Дизельні двигуни також використовують пряме впорскування. Вони застосовують цей метод приблизно з 1891 року, коли Герберт Акройд Стюарт винайшов перший двигун внутрішнього згоряння для використання системи вприскування палива під тиском.
Третя різниця - джерело запалювання
Легко кажучи, дизельні двигуни використовують тепло для запалювання палива, тоді як бензин використовує електрику (так, іскра гаряча, але, сподіваємось, ви побачите різницю). Газ, що використовує електроенергію для створення горіння, досить легко зрозуміти. Свічка запалювання заходить, повітря / паливо йде на бум. Суміш повітря / паливо має бути правильною для того, щоб це зробити, а іскра повинна надходити в потрібний момент (час). Іскра працює просто на бензиновому двигуні, оскільки паливо буде розпорошуватися і випаровуватися всередині повітря, що дозволяє дуже легко горіти. Невеликого джерела займання, що є іскрою, більш ніж достатньо для запуску опіку палива і дозволяють йому продовжувати горіти до повного вичерпання суміші.
Оскільки дизель набагато важчий за бензин (технічно його вважають маслом, подібно гасу та мазуту), він не буде дуже добре випаровуватися у повітрі. Для того, щоб він згорів досить швидко, має бути джерело запалювання достатньої кількості тепла. Щоб досягти цього тепла, поршень стискає повітря всередині циліндра настільки, що нагріває його до понад 1000defF. Дозвольте процитувати статтю Вікі про дизельні двигуни, щоб закінчити це :
Приблизно вгорі ходу стиснення паливо впорскується безпосередньо в стиснене повітря в камеру згоряння. Це може бути в (зазвичай тороїдальної) порожнечі у верхній частині поршня або в передній камері, залежно від конструкції двигуна. Паливний інжектор забезпечує розщеплення палива на дрібні крапельки та розподілення палива рівномірно. Тепло стисненого повітря випаровує паливо з поверхні крапель. Потім пара запалюється теплом стисненого повітря в камері згоряння, краплі продовжують випаровуватися з їх поверхонь і горять, стаючи меншими, поки все паливо в краплях не згоріло. Початок випаровування викликає період затримки під час займання іхарактерний звук дизельного стуку, коли пара досягає температури займання і викликає різке підвищення тиску над поршнем . Швидке розширення газів згоряння потім приводить поршень вниз, подаючи потужність на колінчастий вал.
ПРИМІТКА 4: Я хочу зазначити, що нові дизельні двигуни вантажних автомобілів (і я вважаю, що також авто) почали використовувати системи інжекцій, які замість того, щоб вводити весь дизель одразу, закачують кілька менших кількостей дизеля в двигун, який замикає "дизельний шум", який ви чуєте від них у великій кількості. Це також забезпечує кращу економію палива.
ПРИМІТКА 5: Дизельні двигуни, як правило, мають кращу економію палива, ніж бензинові двигуни, в основному завдяки їм мають кращий тепловий ККД.
ПРИМІТКА 6: Якщо ви до цього часу читали, ви справді повинні бути божевільними.
Найбільші чинники, які роблять дизельний звук таким, яким він є, це метод, за допомогою якого дизель впорскується в циліндр до / під час стиснення, і той факт, що їх коефіцієнт стиснення набагато вище, ніж бензиновий / бензиновий двигун. Це крутий спосіб сказати, що запалювання стиснення викликає характерний звук. Вторинні фактори включають конструкцію двигуна, форму впускного і випускного колектора.
ОНОВЛЕННЯ: Вибачте, але сказати більше не можна. Звук клаксону - дизель, що запалюється під високим тиском і високою швидкістю (поршень), а гучний рев викликається швидкістю вихлопних газів та формою випускного колектора.
Компоненти, що складають ноту вихлопу, - це повітря, паливо, коефіцієнт стиснення, синхронізація клапанів, вихлоп, турбонаддув та переміщення.
Двигун Cruze Diesel має коефіцієнт стиснення близько 16: 1.
Пальне важливе, бо дизель та бензин горять по-різному.
Поєднання всіх цих факторів є результатом різних нот вихлопних газів. Можливо, ви шукаєте більш складну відповідь, ніж "звучить інакше, тому що вона різна", але насправді її немає.
також дизельні двигуни мають більш тривалий хід, ніж звичайні бензинові двигуни. а це означає, що поршні проїжджають більшу відстань, ніж у бензинових двигунах. А турбо / супер / таранні системи забору повітря мають зовсім інші терміни, ніж бензинові двигуни з природним напором.
Тріск, що зазвичай асоціюється з дизельними двигунами, є результатом набагато більших сил горіння в дизельному двигуні, який на або близько TDC (верхній мертвий центр) «ляпає» рухомим складом. Деякі з новіших двигунів набагато тихіші завдяки тому, що мають пілотне впорскування, а також (у випадку п’єзоінжекторів) до 7 подій вприскування за цикл згоряння.
Шум дизельного двигуна значною мірою є результатом тиску, необхідного для впорскування палива в циліндр, цей тиск також призводить до розпилення палива. Вони стискають повітря / паливо разом і воно запалюється. Це створює шум.