מדוע מנוע דיזל חסכוני יותר?
למנועים בדלק כזה יש תרמודינמיקה הקרובה ביותר למחזור הקארנו האידיאלי.
מכוניות דיזל נרכשות לרוב על ידי פרגמטיסטים. מדובר באנשים שרוצים לחסוך לא כל כך בתהליך רכישתו, אלא בתהליך תפעולו לטווח ארוך – על ידי הוזלת עלויות הדלק. שאר הדברים שווים, סולר תמיד צורך פחות בנזין. אבל למה?
אם ניקח את אותה מכונית עם מנוע בנזין ודיזל עם מאפיינים דומים, האחרונה תמיד תצרוך 2-3 ליטר, או אפילו עד 5 (תלוי בנפח ובעוצמה) פחות דלק למאה ק"מ. אין זה סביר שמישהו יפקפק בכך (מחיר הרכב עצמו ועלות האחזקה אינם נלקחים בחשבון). זה דפוס פשוט.
מה הסוד של מנוע דיזל? כדי להבין את הניואנסים, עליכם לפנות לתכנון מנועי דיזל ולחוקי התרמודינמיקה. יש כאן מספר ניואנסים והיבטים. למנוע הדיזל עצמו יש מחזור תרמודינמי השונה מזה של הבנזין, שהוא קרוב ככל האפשר למחזור האידיאלי של הפיזיקאי והמהנדס הצרפתי סיידי קרנו. היעילות של מנוע דיזל בדרך כלל גבוהה בהרבה.
הצתת הדלק בצילינדרים של מנועי דיזל לא נובעת מהניצוץ מהמצתים, אלא בגלל דחיסה. אם עבור רוב מנועי הבנזין יחס הדחיסה הוא מ-8,0 ל-12,0, אז עבור מנועי דיזל הוא מ-12,0 עד 16,0 ואף יותר. מהתרמודינמיקה עולה שככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך היעילות גבוהה יותר. צילינדרים אינם דוחסים את תערובת האוויר-דלק, אלא רק אוויר. הזרקת הדלק מתרחשת כמעט מיד לאחר שהבוכנה עוברת את המרכז המת עליון - במקביל להצתה.
באופן כללי, בדיזל אין שסתום מצערת (אם כי ישנם יוצאים מן הכלל, במיוחד לאחרונה). זה מפחית משמעותית את מה שמכונה איבוד אוויר כניסה בצילינדרים. שסתום זה נדרש גם עבור רוב מנועי הבנזין. הוא צורך אנרגיה במהלך הפעולה. אם שסתום המצערת סגור חלקית, נוצרת התנגדות נוספת במערכת אספקת האוויר. למנועי דיזל בדרך כלל אין את הבעיה הזו. בנוסף, כל מנוע דיזל מודרני אינו מתקבל על הדעת ללא טורבינה המספקת מומנט מרבי כמעט ללא סרק.
לבסוף, היעילות של מנועי דיזל נקבעת במידה רבה על ידי תכונות הדלק עצמו. בתחילה, יש לו יעילות בעירה גבוהה יותר. סולר צפוף יותר מבנזין - בממוצע, הוא נותן 15% יותר אנרגיה בעת שריפה. דיזל, בניגוד לבנזין (שדורש יחס של 11:1 עד 18:1 עם אוויר), נשרף כמעט בכל יחס עם אוויר. מנוע הדיזל מזרים דלק ככל הדרוש כדי להתגבר על כוחות החיכוך של קבוצת הצילינדר-בוכנה, גל הארכובה ומשאבת השמן. בפועל זה מוביל לירידה בצריכת הדלק בסרק פי 2-3 בהשוואה לבנזין. זה גם מסביר את החימום החלש של מנועי דיזל במהלך הפעולה. דיזל תמיד עמוס פחות תרמית, מה שאומר שיש לו משאב ארוך יותר ומומנט רב יותר.
מה בעצם מקבל בעל מכונית דיזל? בממוצע, הוא חסכוני ב –30% ממקבילו לבנזין (מבחינת צריכת הדלק). בשילוב עם מגדש טורבו בגיאומטריה משתנה ומערכת מסילה משותפת, זה מפיק תוצאות מרשימות באמת. מכונית הדיזל מאיצה היטב מסיבובים נמוכים, צורכת כמות דלק מינימלית. זה מה שמומחים מומחים לאנשים פרגמטיים שאוהבים נסיעות שטח. מנוע מסוג זה מועדף בקרוסאוברים עם הנעה לכל הגלגלים וברכבי שטח רציניים.
