Как отличить бензин от дизеля: Чем отличается дизель от бензина и солярки

Чем отличается дизель от бензина и солярки

Автор ГдеРазница На чтение 5 мин. Опубликовано 11.08.2019

Благодаря процессу сгорания и общей концепции двигателя, дизельный двигатель может быть на 40% эффективнее, чем бензиновый двигатель с искровым зажиганием с той же выходной мощностью.

Особенности бензина, солярки и дизеля

Солярка и бензин являются двумя основными видами топлива, используемыми в автомобилях сегодня. Они похожи, но есть различия в добыче, сжигании, чтобы заставить автомобили двигаться, и эффективность.

Солярка эффективнее, чем бензин, из-за реакции. Она горит при высокой температуре.

Положительным свойством бензина – хорошая испаряемость, антидетонационная стойкость, теплота сгорания. Бензин замерзнет при t  70 – 74.

Дизельное топливо имеет ряд положительных моментов:

1. Более энергетически плотное, чем бензиновое.
2. В разы дешевле бензинового.
3. Для больших машин предпочтительнее, обеспечивает большую мощность.
4. Дизельные двигатели имеют больший коэффициент полезного действия, чем бензиновые того же рабочего объема. При сгорании, выделяется меньше окиси углерода СО, чем при сгорании того же количества бензина.

Почему дизельное топливо называют соляркой

Дизельное  – общий термин для нефтяного дистиллятного мазута, проданного для автомобилей, которые используют двигатель воспламенения от сжатия, названный в честь его изобретателя, немецкого инженера Рудольфа Дизеля.

Название «солярка» происходит из немецкого Solaröl — «солнечное масло».

Использует четырехтактный цикл сгорания так же, как бензиновый двигатель. 4 удара:

1. Ход входа – клапан входа раскрывает вверх, впускающий внутри воздух и двигающий поршень вниз.
2. Ход обжатия – поршень двигает назад вверх и обжимает воздух.
3. Как только поршень достигает верхней части, горючка впрыскивается в нужный момент и воспламеняется, заставляя поршень вернуться вниз.
4. Ход выдыхания – поршень двигает назад к верхней части, нажимая вне выдыхания созданное от сгорания из выпускного клапана.

 

Чем отличается загранпаспорт нового образца от старого – какой лучше оформить

Чем отличается банкомат от терминала читайте тут

6 фактов о карте Мир Золотая от Сбербанка: https://gderaznica.ru/plastikovye-karty/karta-mir-zolotaya-klassicheskaya.html

Для чего подходит дизельное топливо и бензин

Оба вида являются прямыми продуктами переработки сырой нефти. Сырая нефть – выходит прямо из земли (читайте нашу статью про отличия нефти Brent, Urals и WTI). Это делается в процессе рафинирования. Процесс состоит из 3 основных стадии, и существуют основные различия в процессе переработки дизельного горючего и бензина – разделение, конверсия и очистка.

Важные шаги:

1 шаг разъединение – жара приложена к сырой нефти, выгонка происходит. Сырая нефть в дистилляционной колонне разделяется на различные формы углерода в порядке вязкости. Наиболее вязкие жидкости оседают на дне, а менее вязкие частицы и газы поднимаются наверх.

2 шаг, преобразование, по существу перестраивает скрепления углерода, чтобы сделать их лучшим для пользы ездока, делает горючее ценным. Это делается посредством процесса гидрокрекинга, где связи между углеводородами уменьшаются.

3 шаг, очистка, просто извлекает серу от топлива, чтобы сделать их чисто. Вызвано гидрообработкой. Это процесс, где углеводороды реагируют с газообразным водородом при умеренных температурах и давлениях. Газообразный водород реагирует с серой, чтобы сделать газ H 2 S (сероводорода). Приводит к удалению серы из углеводородов, оставляя чистый продукт, готов к использованию.

Отличия солярки от бензина

Солярка отличается от октана вязкостью. Как упоминалось ранее, в процессе разделения углеводородные топлива разделяются по вязкости. Как отделены, газ и дизель извлекают отдельно и применять для различных вещей. Октан менее вязкий, чем соляра, он находится выше в дистилляционной колонне.

Способ сжигания 2 видов, также очень отличается. Автомобили, использующие октан, воспламеняют свечой зажигания. Октан не сжимается до высоких температур. Это создает искру, достаточно горячую, чтобы зажечь горючее и сжечь газ, чтобы он мог заставить автомобиль двигаться.

Автомобили, требующие соляровое, не используют свечу, потому что они сжимают горючее до точек, где температура достаточно высока, чтобы сгорать без нее.

Что лучше бензин, солярка или дизель – преимущества

Соляровые аккумуляторы не имеют свечи зажигания. Они нуждаются в высокой степени сжатия для создания высоких температур, необходимых для автоматического зажигания горючего (чем выше цетановое число, тем лучше зажигание).

С соляровым (от 14:1 до 25:1) компрессия выше, чем с другим двигателем (от 8:1 до 12:1). Применяют низкие степени сжатия, чтобы избежать автоматического зажигания топлива (стук двигателя). Высокие коэффициенты сжатия приводят к высокой тепловой эффективности и лучшей экономии горючего. По всем техническим классификациям “солярка” имеет больше положительных сторон.

Выводы

1. Оба топлива происходят из нефти, но имеют разные методы очистки для использования. Неэтилированный октан в целом рафинирован, чем соляра. Он состоит из молекул углерода, они варьируются по размеру от С-1 до С-13.
2. Во время сгорания, октан совмещен с воздухом, чтобы создать пар, тогда воспламенен, чтобы произвести силу. Во время процесса, большие молекулы углерода (C-11 до c-13) гораздо труднее, чтобы сгореть, который оценен только 80% горит в камере сгорания во время первой попытки.
3. Соляра отличается от молекул углерода C-1 к C-25 в размере. Из-за химической сложности соляра требует больше сжатия, искры и тепла, чтобы сжечь большие молекулы в камере сгорания.

Видео на тему что будет, если дизель залить вместо бензина:

Разница между Бензином и Дизелем

Основное различие между Бензином и Дизельным топливом состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды.

Вы когда-нибудь заходили на заправку и задавались вопросом, в чем разница между дизельным и бензиновым топливом или как они вообще сделаны? Несмотря на то, что оба вида топлива происходят из одного и того же источника — сырой нефти, есть несколько ключевых различий в создании и использовании дизельного топлива и бензина.

Переработка нефти

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Бензин
3. Как производится Бензин
4. Что такое Дизельное топливо
5. Как производится Дизельное топливо
6. В чем разница между Бензином и Дизелем
7. Заключение

Что такое Бензин?

Бензин — самый популярный вид топлива, обеспечивающий большинство транспортных потребностей во всем мире.

 Бензин является углеводородом, полученным из сырой нефти. Находясь в естественном состоянии, бензин представляет собой жидкость с ярко выраженным запахом. По химической структуре бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода.

Наиболее популярные марки автомобильного бензина

Бензин работает в двигателях внутреннего сгорания и имеет классификацию, основанную на октаном числе. Как правило, средний уровень октанового числа составляет 91 или 92.

Заправочные станции часто предлагают топливо премиум-класса, в котором уровень октанового числа достигает 98 и даже 100. В бензинах с более высоким октановым числом обычно присутствуют присадки, которые действуют как «смазочные материалы» для уменьшения износа двигателей.

Как производится Бензин?

Производство бензина начинается с сырой нефти, найденной глубоко под земной поверхностью. Чтобы найти сырую нефть, на суше или на дне океана, нефтяные компании бурят скважины на глубину около 2-3 километров. Для этого используется специальное оборудование, с помощью которого бурят скважины в земле. После обнаружения бур снимается на земле и заменяется трубой, которая извлекает нефть.

Сырая нефть в своем естественном состоянии должна пройти следующие процессы для превращения в бензин, используемый в легковых и грузовых автомобилях:

Фракционная дистилляция. Первым шагом в создании бензина из сырой нефти является отделение больших цепочек молекул от маленьких цепочек молекул. Этот процесс называется фракционной перегонкой и происходит в колонне фракционной перегонки, куда нефть закачивается, а затем подвергается воздействию высокой температуры (более 315 °C).

Во время этого процесса самые большие молекулы в конечном итоге испаряются, и пары поднимаются к вершине башни. Внутри башни cверху будут выпускаться бензин, природный газ и керосин. Между тем, на дне башни будут различные смазки.

Процесс переработки. Следующий этап называется процессом переработки (очистка от ненужных примесей), который выполняется для создания химических изменений с использованием катализатора, давления и высоких температур.

 Используемые катализаторы включают кислоту, обработанную глину, платину и алюминий. Все они работают вместе, чтобы разрушить большие молекулы.

Присадки. После завершения процесса рафинирования следующим шагом является смешивание присадок, чтобы предотвратить слишком быстрое горение бензина и повреждение двигателя.

После всех операций бензин готов для оценки октанового числа. Чем выше уровень октанового числа, тем выше качество бензина.

Что такое Дизельное топливо?

Дизельное топливо — это любое жидкое топливо, используемое в дизельных двигателях, в которых воспламенение топлива происходит без искры, благодаря сжатию входящей воздушной смеси и впрыску дизельного топлива. По химической структуре дизельное топливо состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода. Название своё оно имеет в честь Рудольфа Дизеля, который его изобрёл и экспериментировал с этими двигателями в конце 1800-х — начале 1900-х годов. Дизельное топливо является широко используемым источником нефтяного топлива во всем мире.  Оно часто встречается в лодках, поездах, грузовиках, баржах, автобусах, топливных конструкциях, сельскохозяйственном оборудовании, военных транспортных средствах, некоторых автомобилях, в генераторах для производства электроэнергии, в системах отопления и многом другом. Есть даже некоторые отдаленные деревни/города, которые используют дизельное топливо для производства электроэнергии. Но если требуется создать резервное электроснабжение дачного участка, можно использовать компактный дизельный генератор.

Дизельный генератор для дачи

Наиболее распространенный тип дизельного топлива называется нефтедизель, который является дизельным топливом, полученным из нефти. Есть также несколько альтернативных видов топлива, не связанных с нефтью, таких как биодизельное топливо, синтетическое дизельное топливо и биомасса в жидком состоянии.

Как производится Дизельное топливо?

Дизельное топливо начинает свой цикл в виде сырой нефти, которую необходимо собрать. После сбора она транспортируется на нефтеперерабатывающий завод, где проходит три конкретных процесса:

Нефтеперерабатывающий завод

Разделение.  Первый процесс называется разделением. На этой стадии сырая нефть помещается в ректификационные колонны, которые имеют температуру в диапазоне от 200 до 350 °С. Это тепло заставляет сырую нефть разделяться на жидкость и газ.

Температура в верхней части башни отличается от температуры в нижней, что делает возможным разделение. В верхней части башни будет пропан, в середине башни находится дизельное топливо, а в нижней части башни находятся все смазочные материалы.

Преобразование. Следующий этап в этом процессе называется преобразованием, в котором используется катализатор, применяемый для более тяжелых масел. На этом шаге создаётся дополнительный пропан, дизель и бензин.

Очистка. Последняя стадия процесса называется очисткой, при которой бензин, дизельное топливо и пропан подвергаются воздействию катализатора и водорода для удаления серы. После того, как дизельное топливо прошло инспекции и испытания, оно готово к отправке по трубопроводам.

В чем разница между Бензином и Дизелем

Как уже упоминалось, несмотря на то, что оба типа топлива создаются из сырой нефти, между ними есть много различий. Ниже приведен список некоторых наиболее заметных различий между бензином и дизельным топливом:

• Бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, а дизель состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода.
• Бензин является более летучим, более легковоспламеняющимся, менее плотным и легче, чем дизельное топливо.
• У дизеля больше энергии на литр, что означает, что автомобили с дизельным двигателем проедут больше расстояние на одном литре, чем бензиновые автомобили (в бензине содержится около 34,6 мегаджоуля на литр (МДж/л), в то время как дизельное топливо содержит около 38,6 мегаджоуля на литр).
• Температура самовоспламенения дизеля составляет 210 °C, а бензина составляет 246 °C.
• При сгорании бензина уровень CO₂(двуокись углерода) и CO (окись углерода) выше, чем у дизеля, но при сгорании бензина не производится столько взвешенных частиц, как при сгорании дизельного топлива.
• Автомобили с дизельным двигателем имеют больший крутящий момент и работают на более низких скоростях, тогда как бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах.
• Вязкость дизеля увеличивается при более низких температурах, тогда как вязкость бензина не меняется от температуры вообще.

Заключение — Бензин против Дизеля

После перегонки существуют различные методы, которые используются для преобразования одних фракций в другие:

• крекинг, разбивает большие углеводородные цепи на более мелкие
• объединение — объединяет более мелкие углеводородные цепи в более крупные
• изменение — реорганизует различные изомеры для получения желаемых углеводородов

Например, это позволяет нефтеперерабатывающему заводу превращать дизельное топливо в бензиновое топливо, в зависимости от потребности в бензине. Нефтеперерабатывающие заводы также могут объединять различные фракции (обработанные, необработанные) в смеси для получения желаемых продуктов.

 Например, с помощью смесей с различными углеводородными цепями можно создавать бензины с разными октановыми числами.

Главное различие между Бензином и Дизелем состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, имеющие длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды, содержащие 12 или более атомов углерода. В конечном счете, Дизельное топливо лучше всего подходит для более крупных легковых автомобилей, полноприводных грузовиков и внедорожников или автомобилей с более высоким потреблением. Бензин лучше всего подходит для небольших компактных автомобилей с меньшим потреблением. 

Сходство и различие бензина и дизтоплива |

Бензин и дизтопливо – самые распространённые виды горючего. Поговорим о сходстве и различиях между ними.

 

Что собой представляет бензин

Это нефтяное топливо, горючая смесь из лёгких углеводородов. При нормальных условиях представляет собой жидкость с сильным запахом. Длина цепи, входящих в состав бензина алканов и циклоалканов, не меньше 5-ти атомов углерода, но не больше 12.

В самых общих чертах производство бензина состоит из 3-х основных этапов:

1. Фракционная перегонка или дистилляция. Нефть закачивают в особые высокие ёмкости, напоминающие колонны, и нагревают 315 градусов Цельсия. В результате она разделяется на фракции: бензин, природный газ, керосин и др.
2. Очистка фракции бензина от примесей. Для этого используют катализаторы, высокое давление и температуры. Цель действия – разрушить большие молекулы.
3. Добавление присадок. Они нужны, чтобы улучшить горение бензина и не допустить повреждение двигателя.

Что собой представляет дизтопливо

Это нефтяное топливо, воспламеняющееся не от искры, а от резкого повышения давления. Длина углеродной цепи – свыше 12 атомов. Названо дизельное топливо в честь Рудольфа Дизеля, который в конце 19, начале 20 веков внёс очень большой вклад в создание дизельных двигателей. Производство дизтоплива состоит из тех же этапов, что и производство бензина, только из колонн извлекают и очищают более тяжёлую фракцию.

Предлагаем купить дизтопливо в Москве у нашей компании по выгодным ценам. Продажей дизтоплива занимаемся уже достаточно долгое время, имеем репутацию на рынке.

Сходство между бензином и дизтопливом

Перечислим основное.

• Химический состав. Дизельное топливо, как и бензин состоит из жидких углеводородов.
• Сырьё. Оба вида топлива получают из добытой на месторождениях нефти.
• Производство. Для дизтоплива и бензина оно состоит из аналогичных этапов. Бензин и дизель получают при фракционной перегонке сырой нефти.
• Использование. Дизель, как и бензин служит источником энергии в автомобильных и машинных двигателях.

Рис.2

Различие между бензином и дизельным топливом

Их больше, чем сходства.

• Химический состав. Циклоалканы и алканы, образующие бензин, имеют меньшую длину углеводородов, чем аналогичные химические соединения в составе дизтоплива.
• Физические свойства. Бензин более летучее и легко воспламеняющееся вещество, чем дизельное топливо, а также имеет меньшую плотность.
• Энергоэффективность. При сгорании дизельного топлива выделяется больше энергии, чем при сгорании бензина. Это означает, что дизеля хватит автомобилю на большее расстояние, чем такого же количества бензина.
• Температура воспламенения. У бензина – 246 градусов по Цельсию. У дизтоплива –210 градусов по Цельсию.
• Продукты сгорания. При горении бензина образуется больше углекислого и угарного газа, чем при сгорании дизельного топлива. Однако бензин горит более чисто, в конечных продуктах горения отсутствуют мелкие твёрдые взвешенные частицы.
• Скоростной режим. Бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах, чем дизельные. Устанавливаются на автомобили, предназначенные для больших скоростей.
• Назначение. Дизтопливо широко используется для отопления домов. Бензином для этих целей пользоваться не целесообразно.

Хотя стоимость дизтоплива меняется, в целом она остаётся приемлемой для подавляющего большинства граждан. Купить дизельное топливо с доставкой выгоднее и проще всего именно на нашем сайте. Обращайтесь.

Чем отличается дизель от бензина, основные различия двигателей

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

Споры между приверженцами дизельных и бензиновых двигателей не утихают уже очень долго. Но нельзя отдать предпочтение тому или иному устройству – у каждого есть свои преимущества и, конечно же, присущие ДВС недостатки, а оптимальный выбор будет зависеть от конкретных условий эксплуатации и личных предпочтений владельца. В настоящее время многие производители автомобилей снабжают одни и те же модели как бензиновым, так и дизельным двигателем, чтобы был выбор для приверженцев обеих разновидностей агрегатов.

Основные отличия дизельного и бензинового двигателей

Принцип работы. Чтобы понять, чем дизельный двигатель отличается от бензинового, в первую очередь, необходимо разобраться в принципах их работы.

1. Бензиновый двигатель.Во впускном коллекторе формируется смесь воздуха и топлива, после чего он подается в камеру сгорания. В самом конце такта сжатия происходит окончательное смешивание топливовоздушной смеси и последующее ее равномерное распределение по всему объему цилиндра. В результате сжатия смесь нагревается примерно до 500 °С, после чего происходит ее воспламенение с помощью свечи.

Дизельный двигатель. Образование топливовоздушной смеси в дизельной установке происходит значительно быстрее. В цилиндре дизельного ДВС сжимается только воздух, который нагревается при этом до 900°С. Топливо подается в камеру отдельно. Мелкие капли солярки быстро испаряются и смешиваются с воздухом. Благодаря более высокой температуре, такая смесь самовоспламеняется и не нуждается в дополнительной искре.

Мощность и экономичность. Исторически сложилось мнение, что использование дизельного топлива намного экономичнее, чем бензина. Сейчас это верно лишь отчасти, так как стоимость дизельного топлива практически стала равна стоимости бензина.

Тем не менее, благодаря более эффективному сгоранию рабочей смеси, расход топлива в дизельном двигателе примерно на 15-20% ниже. Такое показание достигается за счет того, что степень сжатия топливовоздушной смеси в дизельной установке почти в 2 раза выше.

Бензиновые двигатели, в свою очередь, обладают большей производительностью. Например, Mercedes-Benz W124 E 200 D в дизельной версии имеет всего 75 л.с., в то время как его бензиновый оппонент может похвастаться почти в два раза превосходящей мощностью, которая составляет 136 л.с.

Однако следует заметить, что сравнительно небольшая мощность дизельных устройств с лихвой компенсируется ровной тягой на любых оборотах, что не под силу бензиновым двигателям.

Экологичность. Из-за высокой экологичности, автомобили с установленными в них дизельными двигателями пользуются повышенным спросом в США, а также и в странах Европы. Выхлопные газы дизельных установок выделяют в воздух гораздо меньше оксида углерода и других агрессивных соединений, вызывающих кислотные дожди и прочие экологические проблемы.

Основные преимущества и недостатки бензинового и дизельного двигателей:

Использование дизельных двигателей имеет ряд преимуществ:

1. более высокий КПД, и, как следствие, повышенная экономичность;
2. цена на топливо несколько ниже;
3. высокая долговечность;
4. экологичность;
5. в качестве смазочного материала выступает сама солярка;
6. благодаря отсутствию системы зажигания, двигателю не страшно попадание воды;

В то же время у дизельных установок есть и свои недостатки:

1. большая масса двигателя;
2. топливная система крайне чувствительна к некачественному топливу;
3. техническое обслуживание необходимо проводить чаще;
4. для запуска требуется аккумулятор большей емкости;
5. плохая устойчивость к морозам;
6. повышенный шум и вибрации;
7. сложность и дороговизна технического обслуживания;
8. не выносит повышенных оборотов и скоростей.

Как и дизельные, бензиновые двигатели имеют свои плюсы:

1. морозоустойчивость;
2. относительная дешевизна и простота технического обслуживания;
3. высокая мощность;
4. низкий уровень шума;
5. не требователен к качеству топлива;
6. легко переносит работу на очень высоких оборотах.

К недостаткам бензиновых устройств относятся:

1. повышенный расход топлива;
2. более быстрый износ;
3. хорошее тяговое усилие только на определенных оборотах.

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рекомендуем прочитать:

Разница дизеля и бензина, что лучше, что выбрать бензин или дизель

Разница дизеля и бензина

Каждый водитель должен знать, чем отличается дизель от бензина. Конструктивных отличий достаточно много, при этом все они связаны со способом воспламенения топлива. В бензиновых моторах в камеру сгорания поступает топливно-воздушная смесь, которая поджигается искрой свечи. В дизеле используются специальные свечи накала. Воспламенение происходит за счет высокой температуры и сжатия внутри цилиндра.

Дизельные агрегаты выполнены из более прочных материалов, чтобы выдержать возложенные на них нагрузки. Помимо этого, солярка, благодаря своим характеристикам, в определенной мере является и смазочным материалом для мотора. Конструктивные различия агрегатов и свойства топлива создают абсолютно два разных вида движков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. 

Мощность и потребление топлива

Для большинства водителей именно эти два параметра являются приоритетными, так как все хотят ездить быстро и экономно. Если говорить о мощности, то необходимо рассматривать две характеристики: крутящий момент и максимальную скорость. Дизельный агрегат имеет больший КПД из-за высокой степени сжатия топлива в 20 единиц, в то время как у бензинового мотора этот показатель лежит в пределах 10 единиц.

Из этого следует, что дизель имеет высокий крутящий момент, однако автомобили с бензиновыми моторами способны развивать большую скорость. Если вы предпочитаете скоростную езду по автобанам, тогда обязательно выбирайте бензин. На такой вопрос, как дизель или бензин, что лучше для внедорожника и кроссовера, ответ очевиден. Дизельные установки способны развивать достаточный крутящий момент, чтобы выбраться из любого бездорожья.

В плане экономии предпочтительнее дизель, так как стоимость топлива в среднем на 10-15 процентов ниже, а подобные моторы на 30-40 процентов экономичнее. Это преимущество покрывается дороговизной обслуживания дизельных моторов. По этой причине трудно однозначно сказать, что выгоднее, бензин или дизель. Автовладельцы должны ответить на этот вопрос для себя самостоятельно.

Дизель или бензин: что надежнее

Дизельный мотор имеет более надежную конструкцию, поэтому подобные агрегаты способы проходить до 1 миллиона километров без капитального ремонта. Также благодаря своему химическому составу, дизельное топливо предотвращает ускоренный износ деталей, однако все это возможно только при высоком качестве дизтоплива.

Бензиновые двигатели намного устойчивее к плохому топливу, однако владельцам таких автомобилей придется нередко иметь проблемы со свечами зажигания и всеми вытекающими последствиями.

Шумность и выхлопы

По первому параметру предпочтительнее является бензиновый мотор, так как его работа отличается невысокой шумностью. Недостатки дизельного мотора исключаются, если установлена качественная шумоизоляция. Токсичность бензина выше, при этом она содержит больше вредных соединений как для экологии, так и для здоровья человека. Также стоит отметить, что солярка испаряется менее интенсивно, благодаря чему понижается вероятность непредвиденного воспламенения.

Стоимость ремонта

В этой категории первенство берет дизельный мотор. Это связано с несколькими факторами:

• сложность конструкции;
• дорогостоящие детали;
• возможные проблемы с поиском нужной комплектующей.

Если вы используете высококачественное топливо, то с поломками проблем не должно быть.

Эксплуатация в зимний период

Этот пункт обязательно стоит рассмотреть перед покупкой авто. Вспомните, сколько приходится водителям тратить времени на прогрев своего транспортного средства. Здесь преимущество имеют бензиновые моторы. Проблема заключается в том, что солярка при температурах ниже -15 градусов Цельсия превращается в желе. Завести автомобиль в этом случае крайне затруднительно.

Выходов из этой ситуации несколько: покупать специальное зимнее топливо или устанавливать систему обогрева, которая выльется автовладельцу в дополнительные расходы. С бензиновыми агрегатами все намного проще, так как в баке топливо не замерзает даже при -25 градусах.

Подводим итоги: плюсы и минусы каждого из моторов

Дизель или бензин, что выбрать? Ответ на этот вопрос необходимо искать, основываясь на своих предпочтениях. Кому то важна мощность и динамика, другие предпочитают сэкономить на топливе и обслуживании. Здесь можно выделить следующие преимущества бензина:

• небольшая масса и габариты агрегата;
• низкая шумность;
• устойчивость к минусовым температурам;
• большая мощность;
• переносимость топлива плохого качества;
• дешевизна в обслуживании.

К недостаткам бензина относится высокий расход, меньшая тяга и невысокий ресурс эксплуатации. Если говорить о дизельных двигателях, стоит отметить следующие достоинства:

• экономичность;
• высокая тяга на малых оборотах;
• продолжительный срок эксплуатации;
• дешевизна топлива.

Недостатками являются меньшая мощность, высокий уровень шума, дороговизна в обслуживании и ремонте, а также боязнь низких температур.

Представленная информация позволит вам с легкостью выбрать необходимый тип мотора. Обязательно проведите тест-драйв, ведь все преимущества конкретного мотора будут бесполезны, если вам не понравится динамика и разгон. Во многом все зависит от стиля вождения каждого человека в отдельности.

6 аналогов дизельного топлива: их особености и отличия

Дизельное топливо – это продукт, получаемый при перегонке нефти и выделение определенных углеродных фракций. С момента изобретения двигателя, с 19 века и по сей день оно является один из самых востребованных продуктов нефтепереработки. Дизельное топливо, обладая рядом существенных преимуществ, занимает лидирующее место среди иных видов горючего. Но несмотря на все плюсы, последнее время из-за высокой стоимости дизельного топлива, многие организации стараются заменять на его аналогами, существенно дешевле процессы производства.

Интересно. Аналогами дизельного топлива являются сходные по цетановому числу продукты перегонки нефти или же соединения, полученные при смешении разных фракций или вторичной переработке тяжёлых нефтепродуктов, например, мазута.

Солярка

Солярка в колбе

Строго говоря, соляровое масло является не отдельным продуктом, а одной из фракций нефти и входит в состав дизельного топлива. Cолярка ощутимо дешевле, но заливать её в современные, неприспособленные для этого вида топлива двигатели – нельзя, так как имеются существенные различия по техническим характеристикам.

Интересно. Температура вспышки солярки почти в полтора раза ниже, чем у дизельного топлива – всего +40-45С. А вязкость – в два раза выше – до 9 мм кв./с.

Минус:

Главным минусом солярного масла являются именно иные технические характеристики, сокращающие срок жизни некоторых дизельных двигателей.

Зимой солярка замерзает быстрее дизельного топлива. К тому же прогреть двигатель на холостом ходу не получится — теплоемкость солярки достаточно низкая и эффект будет практически нулевым.

Дизельное топливо, изготовленное согласно техническим условиям (ТУ)

Дизельное топливо

Существенным плюсом этого топлива является его цена и схожесть основных технических критериев. По сути оно представляет собой дизельное топливо, в которое для снижения розничной стоимости добавлены различные добавки, такие как дешевые фракции и химические присадки.

Плюс:

Преимуществом этого вида является способность работать при пониженных температурах – если летнее дизельное топливо при температуре -5 уже замерзает, то с добавлением присадок оно способно работать и при -15 C, что достаточно удобно в условиях города. Кроме того антидымные присадки снижают количество выхлопов, чем существенно уменьшают вред, наносимый экологии.

Минус:

Главный минус – качество топлива при разбавлении оказывается на совести производителя. А это однозначно сказывается на сроках жизни двигателя.

Судовое маловязкое топливо

Судовое маловязкое топливо

Получают не только при перегонке нефти и выделении определенных её фракций, но и при переработке уже использованного мазута. Используется в основном для средне- и высокооборотистых типах двигателей. Отличается повышенным процентным содержанием серы.

СМТ не слишком подходит для легковых автомобилей – в низкооборотистых типах двигателей этот вид топлива не будет полностью смешиваться с кислородом, что приведет к его более быстрому сгоранию и неполной эффективности.

Минус:

Но главный недостаток – значительно увеличенное предельно допустимое количество серы, что приводит к выраженному снижению смазывающей способности топлива и требует применения дополнительных присадок. В отличие от дизельного топлива, изготовленного согласно ТУ, химический состав СМТ строго регламентирован.

Интересно. Так как себестоимость СМТ ниже, чем у дизельного топлива, изготовленного по ТУ, некоторые недобросовестные производители выдают одно горючее за другое.

Печное дизельное топливо

Слева обычный бензин, справа печное дизельное топливо

Бюджетный продукт нефтеперегона, который получается при элементарной обработке сырья.

Различают два вида — темное и светлое ПДТ, отличающиеся по уровню очистки конечного продукта. Кроме того, ПДТ разделят по уровню содержания серы — малосерное и сернистое горючее.

Плюс:

Этот вид горючего в среднем на 30% дешевле дизельного топлива и идеально подходит для отопления жилых помещений.

Минус:

Причин, почему не стоит заливать ПДТ вместо дизельного топлива сразу несколько. В среднем содержание серы в печном топливе в сотни раз больше, что сказывается на сцеплении. К тому же надо учитывать зольность, которая будет негативно сказаться на работе и сроке жизни двигателя.

Интересно. В ПДТ допускается добавление органических и минеральных добавок, также влияющих на конечные характеристики топлива.

Дистилляты (бензиновые фракции)

Дистилляты (бензиновые фракции)

Это легкие фракции, оставшиеся после дистилляции, переработки нефти. Как и многие аналоги дизельного топлива, они характеризуются низкой вязкостью.

Плюс:

Существенным их плюсом является малое содержание соединений серы, что делает этот вид горючего очень экологичным. Кроме того низкая вязкость не позволяет бензиновым фракциям застывать при низкой температуре. Также их часто используют в качестве сырья.

Биодизель

Биодизель в колбах

Сложное моторное топливо, получаемое благодаря реакции переэтерификации из триглицеридов и представляет собой смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. По сути – биодизель представляет собой альтернативный и полностью экологичный вид топлива. Он производится из полностью биологического сырья, а значит может использовать отходы любого сельского хозяйства. Вместе с этим снижая потребность человека в нефти.

Плюс:

Биодизель полностью биоразлагаемый, а значит в случае аварии с разливом топлива последствия будут менее катастрофичны, чем в случае с нефтью или дизелем. Также биодизель увеличивает срок жизни двигателя, являясь смазкой для деталей, а так же растворителем для загрязнений.

Минус:

Биодизель не полностью безопасен для окружающей среды – вместо привычного углекислого газа и соединений серы, при сгорании биодизеля в воздух попадают оксиды азота, влияющих на озоновый слой. Но над этой проблемой сейчас активно работают учёные, подбирая подходящие фильтры для нейтрализации этого эффекта.

Кроме этого цена на биодизель значительно выше, ценника на обычное дизельное топливо.

Кошмарный сценарий: что делать, если в ваш дизельный автомобиль залили бензин

Если вы владелец дизельного топлива, заправка бензина в бак — одно из ваших самых больших опасений. Иногда это честная ошибка. Простая оговорка. В других случаях член семьи или друг одолжил ваш грузовик и по ошибке добавил в него 87. Независимо от причины загрязнения, это может привести к катастрофе для системы впрыска вашего дизельного топлива — и для этой честной ошибки требуется всего несколько секунд. обойдется вам в тысячи долларов.Это несчастный случай, который часто называют неправильной заправкой топлива, с которым сталкивается примерно каждый седьмой человек за свою жизнь, будь то бензин в дизельном топливе или дизельное топливо в газе.

Этот относительно высокий процент неправильной заправки топливом является достаточной причиной, чтобы говорить о том, что происходит, когда это происходит. И поскольку бензин в дизельном топливе гораздо более разрушителен, чем сценарий дизель-в-газе, мы рассмотрим первый здесь. Существуют разные уровни сигнала тревоги, которые зависят от нескольких факторов: 1) сколько бензина вы добавили, 2) количество дизельного топлива, которое все еще присутствует в баке до того, как вы его залили, 3) запустили ли вы двигатель или нет, 4) если вы управляли автомобилем достаточно долго, чтобы заметить проблемы с двигателем, и 5) если вы запускали двигатель до тех пор, пока он не перестал работать.

Хотя не существует способа устранить случайную путаницу в насосе, вы можете избежать кошмарных повреждений, к которым она может привести, если поймаете ее достаточно быстро. Ниже мы опишем стандартную рабочую процедуру для исправления ситуации после того, как действие уже совершено.

Мощный дизель сожжет почти любое топливо, но не газ

Прежде чем углубляться в изучение влияния бензина на компоненты системы впрыска дизельного топлива, важно помнить, что газ в основном является растворителем, тогда как дизельное топливо — это топливо на масляной основе, которое помимо горючего материала служит смазочным материалом. Отсутствие смазки в бензине является причиной большей части внутренних повреждений, которые происходят в топливных насосах и форсунках, когда газ попадает в топливную систему дизеля. Конечно, химический состав бензина также сильно отличается, что приводит (среди прочего) к неправильному распылению в дизельном двигателе. Следует отметить, что в большинстве случаев работа дизельного двигателя на бензине значительно более разрушительна, чем работа бензинового двигателя на дизельном топливе. Большая часть кровавой бойни происходит в системе впрыска, которая на сегодняшних дорогостоящих дизельных двигателях может обойтись вам дороже 10 000 долларов.(Глоток)

Неисправность сопел (это случается)

Добавление бензина в автомобиль с дизельным двигателем происходит чаще, чем добавление дизельного топлива в газовую горелку. Но почему? Во-первых, типичная форсунка бензонасоса подходит прямо к заправочной горловине дизеля, тогда как большинство дизельных форсунок не подходят (или подходят без некоторых изысков) к точке заправки бензинового автомобиля из-за их большего диаметра. Во-вторых, большинство заправочных станций в США в основном населены бензоколонками, поэтому шанс схватить бензиновый сопло выше, чем для той, которая заправляет дизельное топливо.Третий катализатор неправильной заправки заключается в использовании на некоторых станциях форсунок разного цвета, например желтого или черного. Мы предпочитаем схему, показанную выше: дизельное топливо — зеленый, а газ — красный, и (как и на большинстве коммерческих заправочных станций) оба имеют четкую маркировку.

Неважно что, брось танк

Самая неизбежная часть неправильной заправки — падение топливного бака. Независимо от того, запустили вы двигатель или нет, его необходимо опорожнить и очистить. Простого откачивания «большей части» бензина и доливки свежего бензина № 2 недостаточно — в отличие от дорогостоящих систем впрыска, которыми оснащены современные дизели.Для большинства грузовиков это означает снятие защитной пластины, ремней бака, отсоединение всех топливопроводов от шасси к баку, его опускание и вытягивание передающего устройства. В лучшем случае вы понимаете, что собираетесь делать, до того, как начнете заправляться, но если вы поймете это после того, как накачаете , но перед включением зажигания, никакого вреда не будет. Если подъемный насос не был запущен (если таковой имеется) и двигатель не запускался, серьезность вашей проблемы ограничивается резервуаром. Отправляйтесь на буксире домой или в любимый магазин за ремонт от 400 до 800 долларов.

Опорожнить бак

На старых дизелях в девяти случаях из 10 процесс слива бака, промывки трубопроводов и запуска нового дизельного топлива исправляет ситуацию. Под более старыми дизелями мы имеем в виду двигатели, в которых использовалось более низкое давление впрыска и более жесткие допуски, в первую очередь те, которые имели топливные системы до Common Rail. Полное раскрытие информации: мы видели простой слив и очистку бака на LB7 Duramax (система Common Rail ’01 -’04), которая была заправлена ​​бензином, но у ее владельца хватило здравого смысла выключить грузовик, когда он сначала начал заикаться. Обратите внимание, что если дилерский центр или независимый магазин сливает дизельную смесь, может взиматься огромная плата за утилизацию за галлон.

Подъемный насос… Ваш звонок

После выхода из резервуара подъемный насос дизельного топлива является первым компонентом, который сталкивается с проникновением бензина (за исключением двигателей Duramax 2001–16 годов, в которых не было шасси, двигателя или подъемного насоса в резервуаре). Как правило, подъемный насос можно оставить, если он не подвергался длительному воздействию газа.Однако для полного спокойствия следует рассмотреть возможность его замены, особенно если неправильная заправка топлива привела к катастрофическому отказу топливного насоса.

Трубопроводы аварийного топлива

Трубопроводы подачи топлива низкого давления, идущие от бака к подъемному насосу и от подъемного насоса к двигателю, обычно не требуют замены. Чаще всего это жесткие линии, которые не ломаются и не подвержены коррозии в ускоренном темпе после воздействия бензина.Однако трубопроводы следует тщательно промыть очистителем тормозов и сжатым воздухом.

Начать заново

Само собой разумеется, что топливный фильтр (-ы) всегда заменяется после неправильной заправки топлива, но как насчет бачка топливного фильтра? Из-за наличия внутренних портов и проходов некоторые независимые магазины и представительства предпочитают начинать со свежего корпуса фильтра, и если вы решите начать полностью заново, это незначительное добавление к вашим общим расходам.Если вы делаете это дома на подъездной дорожке, то, вероятно, все будет в порядке, если вы удалите ее и тщательно очистите.

Сердце системы

Помимо форсунок, топливный насос дизельного топлива будет труднее всего справляться с бензином. Что касается новомодных двигателей с общей топливной магистралью, то Bosch CP3, используемый на двигателях Duramax 01-10 годов, и Cummins Mills 2003-18 годов — это насос высокого давления с жесткими допусками, но способный выдерживать легкое воздействие бензин (ничего длительного).Однако на грузовиках, оснащенных Bosch CP4.2 (’11 — нынешний Power Stroke, ’11–’16 Duramax и ’19 Cummins), мы рекомендуем заменять его в любое время, когда будет обнаружен бензин. Он уже склонен к саморазрушению при наличии аэрации, мусора или недостатка смазки (особенно в системах Duramax), поэтому вы никогда не захотите рисковать, что этот насос выйдет из строя невредимым после подачи бензина.

Очистка топливной рампы Vs. Замена

В зависимости от серьезности неправильной заправки топливом топливные направляющие можно очистить или полностью заменить.Безусловно, большинство владельцев выбирают очистку, но важно понимать, что трудно определить чистоту каждого внутреннего прохода в топливной рампе, особенно если вы имеете дело с кандидатом, через который прошел металлический мусор. Дилеры и независимые ремонтные центры часто рекомендуют полную замену.

Проверьте (или замените) ваши форсунки

Наряду с ТНВД, особое внимание следует уделить осмотру форсунок после обнаружения бензина, особенно тех, которые работают в двигателях высокого давления с общей топливной магистралью.В приложениях с общей топливной магистралью у инжекторов уже есть несколько задач, которые нужно выполнить, множество прецизионных внутренних движущихся частей, сверхжесткие допуски и довольно дорогой ценник, поэтому убедитесь, что они получают чистый счет здоровья (и заменяют их, если они t) должно быть в вашем списке приоритетов. Если вы занимаетесь ремонтом самостоятельно, стоит отправить форсунки на проверку. Сегодня они могут работать нормально, но со временем на них могут появиться признаки износа из-за столкновения с бензином (дедовщина на холостом ходу, ненормальный баланс и т. Д.) или полностью потерпеть неудачу. На наш взгляд, риск не стоит того. Душевное спокойствие есть.

Ознакомьтесь с последними тенденциями в области дизельного топлива здесь.

Мощный рецепт более чистых и эффективных двигателей — ScienceDaily

Дизельные и бензиновые источники топлива несут уникальные преимущества и препятствия для работы двигателей внутреннего сгорания. Но что, если бы двигатель можно было запрограммировать на использование лучших свойств обоих источников топлива одновременно, на лету, путем смешивания топлива в камере сгорания?

Ответ, основанный на тестах исследовательской группы двигателей Университета Висконсин-Мэдисон, возглавляемой Рольфом Рейтцем, будет заключаться в том, что дизельный двигатель производит значительно меньшие выбросы загрязняющих веществ, чем обычные двигатели, а также в среднем на 20 процентов более высокую топливную эффективность.Эти впечатляющие результаты были получены благодаря новой методике, которую Райтц описывает как «быстрое смешение топлива», при которой впрыск топлива в двигатель запрограммирован на получение оптимальной смеси бензин-дизель на основе рабочих условий в реальном времени.

В условиях работы с большой нагрузкой для грузовика с дизельным двигателем топливная смесь в стратегии заправки Reitz может составлять от 85 процентов бензина до 15 процентов дизельного топлива; при более легких нагрузках процентное содержание дизельного топлива увеличится примерно до 50-50. Обычно этот тип смеси не воспламеняется в дизельном двигателе, потому что бензин менее реактивен, чем дизель, и менее легко горит.Но в стратегии Рейца именно правильное количество впрыска дизельного топлива дает толчок для зажигания.

«Вы можете представить себе дизельный спрей как набор жидких свечей зажигания, которые, по сути, воспламеняют бензин», — говорит Рейтц, заслуженный профессор машиностроения Висконсина. «Новая стратегия изменяет свойства топлива путем смешивания двух видов топлива в камере сгорания, чтобы точно контролировать процесс сгорания в зависимости от того, когда и сколько дизельного топлива впрыскивается.«

Рейц представит свои выводы сегодня (3 августа) на 15-й конференции Министерства энергетики США по исследованию эффективности дизельных двигателей и выбросов в атмосферу в Детройте. По оценке Рейтца, если бы все легковые и грузовые автомобили достигли уровня эффективности, продемонстрированного в проекте, это могло бы привести к сокращению потребления нефти в США на транспорте на одну треть.

«Это примерно столько, сколько мы импортируем из Персидского залива», — говорит Рейц.

По словам Райтца, в смеси бензин-дизель происходят две замечательные вещи.Во-первых, двигатель работает при гораздо более низких температурах сгорания из-за улучшенного управления — на 40 процентов ниже, чем у обычных двигателей, — что приводит к гораздо меньшим потерям энергии от двигателя за счет передачи тепла. Во-вторых, индивидуальная подготовка топлива контролирует химию для оптимального сгорания. Это приводит к меньшим потерям несгоревшей энергии топлива в выхлопных газах, а также к меньшим выбросам загрязняющих веществ, производимых в процессе сгорания. Кроме того, система может использовать относительно недорогой впрыск топлива под низким давлением (обычно используемый в бензиновых двигателях) вместо впрыска под высоким давлением, который требуется в обычных дизельных двигателях.

При разработке стратегии смешивания использовались современные компьютерные модели. Эти компьютерные прогнозы были затем проверены на сверхмощном дизельном двигателе Caterpillar в исследовательском центре UW-Madison Engine Research Center. Результаты были «действительно впечатляющими», — говорит Райтц, подтверждая предсказанные преимущества сжигания смешанного топлива. Наилучшие результаты показали 53-процентный тепловой КПД экспериментального испытательного двигателя. Этот КПД превосходит даже самый эффективный дизельный двигатель в мире — массивный двухтактный двигатель с турбонаддувом, используемый в морской индустрии, с 50-процентным тепловым КПД.

«Примечательно, что небольшой двигатель может даже приблизиться к такой высокой эффективности», — говорит Райтц. «Еще более поразительно то, что стратегию смешивания можно также применить к автомобильным бензиновым двигателям, которые обычно имеют в среднем гораздо более низкий 25-процентный тепловой КПД. Здесь потенциал для улучшения экономии топлива будет даже больше, чем для дизельных двигателей грузовиков».

Термический КПД определяется процентом топлива, которое фактически используется для питания двигателя, а не теряется при теплопередаче, выхлопе или других переменных.

«Что более важно, чем топливная эффективность, особенно для грузовой отрасли, так это то, что мы довольно легко соблюдаем нормы выбросов EPA 2010 года», — говорит Райтц.

Это серьезная коммерческая проблема, поскольку планка, установленная Агентством по охране окружающей среды США, довольно высока, а нормативные акты предназначены для сокращения примерно 90 процентов всех твердых частиц (сажи) и 80 процентов всех оксидов азота (NOx) из выбросов дизельного топлива. .

Некоторые компании полностью ушли с рынка двигателей для грузовиков, несмотря на строгие новые стандарты.Многие другие компании ищут альтернативы, такие как избирательное каталитическое восстановление, при котором химическая мочевина (второе «топливо») впрыскивается в поток выхлопных газов для уменьшения выбросов NOx. Другие предлагают использовать большие объемы рециркулирующих выхлопных газов для снижения температуры сгорания и уменьшения выбросов NOx. В этом случае необходим впрыск топлива сверхвысокого давления, чтобы уменьшить образование сажи в камере сгорания.

Эти процессы дороги и сложны с точки зрения логистики, — говорит Райтц.Оба в первую очередь направлены на сокращение выбросов, а не на эффективность использования топлива. Новая стратегия смешивания топлива в цилиндрах менее затратна и менее сложна, использует широко доступные виды топлива и одновременно учитывает как выбросы, так и топливную эффективность.

Рейтц говорит, что есть все основания полагать, что технология смешивания топлива будет работать так же хорошо в автомобилях, потому что двойное двухтопливное сгорание работает с более низким давлением и менее дорогими топливными форсунками, чем те, которые используются в дизельных грузовиках. Применение этой технологии на транспортных средствах потребует отдельных резервуаров как для дизельного, так и для бензинового топлива, но также и для мочевины, которая находится в отдельном резервуаре.По словам Райтца, общие последствия снижения потребления нефти еще более убедительны. Соединенные Штаты потребляют около 21 миллиона баррелей нефти в день, около 65 процентов (13,5 миллиона баррелей) из которых используется на транспорте. Если бы этот новый процесс смешанного топлива мог бы преобразовать как дизельные, так и бензиновые двигатели с тепловым КПД 53% по сравнению с текущими уровнями, страна могла бы снизить потребление нефти на 4 миллиона баррелей в день, или одну треть всей нефти, предназначенной для транспортировки.

Компьютерное моделирование и симуляция предоставили план оптимизации смешивания топлива, процесса, на который на тестирование методом проб и ошибок потребовались бы годы. Райц использовал разработанную в его лаборатории методику моделирования, называемую генетическими алгоритмами, которые заимствуют некоторые из тех же методов естественного отбора из биологического мира, чтобы определить «наиболее подходящие» переменные для работы двигателя.

Работа финансируется Министерством энергетики США и Консорциумом по сокращению выбросов дизельного топлива Инженерного колледжа Мэдисона, в который входят 24 отраслевых партнера.

Frontiers | Оценка выбросов CO2 и NOx одним дизельным и одним биотопливным бензином / сжатым природным газом автомобилями стандарта Евро 6 во время вождения в реальных условиях и лабораторных испытаний

Введение

Транспортный сектор отвечает за четверть выбросов парниковых газов в 28 странах ЕС, что делает его вторым по величине источником выбросов после производства энергии (EEA, 2018a; European Commission, 2018a). Согласно последним имеющимся официальным данным, автомобильный транспорт представляет собой практически исключительный источник транспортной двуокиси углерода (CO ₂ ), на которую приходится 95% общих выбросов (EEA, 2018a).Легковые автомобили составляют 61% от этого количества, что на 18% (в абсолютных величинах, млн тонн) по сравнению с уровнем 2000 (EEA, 2018a). В то же время автомобильный транспорт является основным источником оксидов азота (NO _x ), особенно в городских районах (Hooftman et al., 2018), и вносит наибольший вклад в общие выбросы диоксида азота (NO ₂ ). в ЕС-28 (EEA, 2018b). Эти данные самым явным образом подчеркивают важность изучения и эффективного ограничения выбросов автомобильным транспортом.

Впервые представленный в конце 1960-х годов для легковых автомобилей, ездовые велосипеды до сих пор используются в качестве инструмента для сертификации новых транспортных средств (Giakoumis, 2016). В Европе Новый европейский ездовой цикл (NEDC) был официальной процедурой утверждения типа (TA) для легковых автомобилей до 2017 года. Наблюдались большие расхождения CO ₂ между реальными значениями и TA, достигшие 40% в 2017 году (Tietge et al. al., 2019), привела к разработке всемирного согласованного цикла и процедуры испытаний легковых автомобилей (WLTC и WLTP, соответственно), введенного в процесс сертификации новых автомобилей с сентября 2017 года (Marotta et al., 2015; Тутуяну и др., 2015). Было обнаружено, что новая процедура действительно в определенной степени сокращает разрыв между ТА и реальными уровнями CO ₂ (Fontaras et al., 2017).

Что касается выбросов NO _x и применительно к дизельным автомобилям, существует множество данных, подчеркивающих значительные расхождения между TA и реальными значениями (например, Kwon et al., 2017; Ramos et al., 2018; Triantafyllopoulos et al. , 2019). Хотя дизельный автомобиль может соответствовать ограничению Euro 6 во время процедуры сертификации (WLTP или NEDC в прошлом), он может превышать соответствующий предел NO _x в реальных условиях (Zacharof et al., 2016). Напротив, подобная тенденция не отмечается для автомобилей с бензиновым двигателем, которые соответствуют ограничениям даже при движении в экстремальных условиях (Rašić et al., 2017). Чтобы решить эту проблему, с сентября 2017 года в процедуру TA в Европе был введен тест на выбросы от реального вождения (RDE) (Европейская комиссия, 2017). В рамках этого теста автомобиль движется по дорогам общего пользования и в реальном движении. условия, следуя спецификациям соответствующих правил. Выбросы из выхлопной трубы постоянно измеряются с помощью портативной системы измерения выбросов (PEMS) и должны быть ниже соответствующего предельного значения Euro 6, умноженного на коэффициент соответствия (CF).Последний вводит запас вокруг предела и учитывает неопределенности и неточности дорожных испытаний. Для выбросов NO _x окончательный CF, действующий с января 2021 года, установлен на 1,43, с временным значением, равным 2,1, применяемым с сентября 2019 года (European Commission, 2017, 2019; ICCT, 2017).

Хотя самые последние испытания показывают, что современные автомобили с дизельным двигателем (Euro 6d-temp, все еще с ограниченной долей рынка) могут выделять очень низкие количества NO _x (ADAC, 2019), ряд исследований выявил повышенные выбросы существующих Легковые автомобили с дизельным двигателем Евро-6.Например, Luján et al. (2018) измерили реальные выбросы NO _x до 600 мг / км, в то время как Gallus et al. (2017) обнаружили, что при движении автомобиля за пределами граничных условий RDE выбросы транспортного средства могут быть значительно увеличены. Это несоответствие между сертифицированными и реальными экологическими показателями привело к снижению спроса на новые дизельные автомобили (ACEA, 2019). В результате переход на бензиновые автомобили способствовал увеличению выбросов CO ₂ за последние несколько лет (SMMT, 2018; JATO, 2019), в то время как новые регистрации электрифицированных транспортных средств, похоже, еще не в состоянии повернуть вспять эту тенденцию.

Значительный вклад в сокращение выбросов CO ₂ могут дать автомобили, работающие на альтернативных видах топлива. Природный газ представляет собой очень хороший пример, поскольку он дает прямое преимущество CO ₂ по сравнению с бензином и дизельным топливом (Chen et al., 2018). В настоящее время автомобили на сжатом природном газе (КПГ) производятся с двухтопливными двигателями (бензин / КПГ). Как будет объяснено в более позднем разделе, это ограничивает потенциал повышения эффективности (и последующее снижение выбросов CO ₂ ) по сравнению с монотопливным двигателем, оптимизированным для работы на КПГ.Дополнительными преимуществами, связанными с природным газом, являются более низкая стоимость по сравнению с другими ископаемыми видами топлива, его доступность с точки зрения запасов и возможность его применения как в двигателях с искровым зажиганием (одно- / двухтопливные), так и с воспламенением от сжатия (двухтопливные). С другой стороны, повышенные выбросы NO _x двухтопливного двигателя при работе на СПГ (Rašić et al., 2017), а также заправочная инфраструктура и логистика создают проблемы для широкого использования природного газа. газ в легковых автомобилях (Van der Slot et al., 2016). Согласно сообщениям, в 2018 году было 1,3 миллиона легковых автомобилей, работающих на КПГ, при оптимистичных сценариях, согласно которым это число достигнет 4 миллионов в 2025 году (NGVA Europe, 2016; ACEA, 2018).

Целью данной работы является оценка реальных экологических характеристик дизельного и двухтопливного легкового автомобиля стандарта Евро 6 и их сравнение с лабораторными измерениями. Оценка проводится путем испытаний транспортного средства как на дороге, так и с помощью динамометра шасси с использованием PEMS.Агрегированные и мгновенные данные включаются в анализ результатов, чтобы исследовать различные характеристики выбросов в различных условиях вождения. Следует отметить, что целью данного исследования является оценка выбросов на технической основе, а не оценка нормативных требований и соответствующих политических процедур.

Методология

Транспортные средства и оборудование для испытаний

Два автомобиля, протестированные в данном исследовании, относятся к сегменту C, на который приходится почти 30% регистраций новых легковых автомобилей в ЕС-28 (ICCT, 2018).Оба автомобиля оснащены механической коробкой передач и системой запуска и остановки двигателя, а также соответствуют норме выбросов Euro 6b. Автомобиль 1 приводится в движение дизельным двигателем с общей топливораспределительной рампой, в который встроена система рециркуляции выхлопных газов высокого давления для контроля выбросов NO _x при выходе из двигателя. Его система дополнительной обработки состоит из двух LNT (ловушек для обедненных NO _x ), которые имеют функции окисления (CO и HC) и хранения и восстановления NO _x , а также DPF (дизельный сажевый фильтр) для ограничения выбросов твердых частиц.Транспортное средство 2 оснащено двухтопливным двигателем с искровым зажиганием, произведенным OEM, способным работать либо на бензине (прямой впрыск — GDI), либо на сжатом природном газе (CNG, впрыск топлива в порт — PFI). Последний используется в качестве основного топлива, и только после его полного истощения двигатель работает на бензине. Для контроля выбросов выхлопных газов в Транспортном средстве 2 используется моноблочный TWC (трехкомпонентный катализатор), который состоит из предварительного и основного катализатора. Подробные характеристики двух автомобилей, испытанных в этом исследовании, представлены в таблице 1.

Таблица 1 . Технические характеристики протестированных автомобилей.

Измерение выбросов CO ₂ и NO _x было выполнено с помощью газовой ПЭМС (портативной системы измерения выбросов) Horiba OBS-ONE. В таблице 2 представлены технические детали, касающиеся диапазона и точности анализаторов выбросов, интегрированных в систему. Чтобы гарантировать прямую сопоставимость дорожных и лабораторных измерений, во всех испытаниях использовалось одно и то же оборудование.Расходомер выхлопных газов (насадка для выхлопной трубы Horiba с пито для OBS-ONE, тип C, 0–10 м ³ / мин) был дополнительно использован для точного определения потока выхлопных газов. Мгновенные записи скорости транспортного средства, высоты и координат местоположения были сделаны с помощью устройства GPS, в то время как условия окружающей среды (давление, температура и влажность) были измерены с помощью подходящих датчиков. В систему был также интегрирован диагностический прибор для регистрации сигналов, поступающих через порт OBD транспортных средств.Завершена настройка блока управления и аккумуляторной батареи для питания всех устройств. На рисунке 1 схематично представлена ​​система, используемая в данной работе.

Таблица 2 . Технические характеристики газового PEMS Horiba OBS-ONE.

Рисунок 1 . Схематическое изображение полной испытательной установки.

Обработка данных и расчеты выбросов проводились с использованием инструментов, разработанных компанией. Суммарные значения выбросов, выраженные в г / км, были определены путем деления совокупной массы выбросов на общее расстояние, пройденное во время испытания.Этот вариант был признан предпочтительным, поскольку цель исследования — охарактеризовать реальные выбросы от транспортных средств и сравнить их с соответствующими выбросами при лабораторных испытаниях, а не оценивать правила или воспроизводить значения официального утверждения типа. Кроме того, в 4-м пакете правил RDE, действующих с ноября 2018 года, определение средних значений выбросов (в г / км) осуществляется аналогичным образом, а метод окна скользящего среднего используется только для проверки общий срок действия поездки (Европейская комиссия, 2018b).

Профили вождения

Экспериментальная кампания включала как лабораторные, так и реальные измерения. В первом случае использовался динамометр Уорда-Леонарда с максимально допустимой массой автомобиля 2,5 тонны (эквивалентная инерция), регулируемый как для законодательных, так и для реальных ездовых циклов. На динамометрическом стенде шасси WLTC работал в условиях холодного и горячего пуска, применяя реальную дорожную нагрузку транспортного средства, как определено путем испытания на выбег на подходящей испытательной трассе.По дороге мы следовали двумя разными маршрутами в более широком районе Салоников, Греция. Маршрут 1 (далее именуемый «RDE-совместимый») соответствовал правилам RDE и был протестирован как с холодным, так и с горячим запуском. Маршрут 2 (далее именуемый «Динамическое вождение») вышел за рамки нормативных требований и охватил более широкий диапазон реальных условий. Он характеризовался агрессивным вождением, включая резкие ускорения и замедления. Второй маршрут тестировался с полностью прогретым двигателем.Оба тестируемых автомобиля следовали по одним и тем же маршрутам, и для Транспортного средства 2 все тесты были повторены с бензином и КПГ.

Характеристики WLTC и реальных маршрутов, использованных в данном исследовании, обобщены в Таблице 3, в которой также показана доля городских (U), сельских (R) и автомобильных (M) сегментов. Кроме того, на рисунке 2 представлены мгновенная скорость, высота и суммарное расстояние транспортного средства для каждого профиля вождения. Кроме того, на рис. 3 показаны реальные маршруты на карте более широкой области, где проводились испытания, вместе с профилем высоты.Можно видеть, что городская часть маршрута, соответствующего требованиям RDE (рис. 3A), проходила в центре города, тогда как другие части находились в основном в западных пригородах города. Эта дискриминация важна для оценки локального загрязнения (особенно для исследований качества городского воздуха) в дополнение к общим уровням выбросов. С другой стороны, динамический маршрут движения (рис. 3В) включал дороги с большим уклоном, расположенные в северо-восточных пригородах города.

Таблица 3 .Характеристики WLTC и дорожных (RDE) тестовых маршрутов.

Рисунок 2 . Скорость автомобиля, суммарное расстояние и высота для тестов WLTC, RDE-совместимого и динамического вождения.

Рисунок 3 . Визуализация дорожных испытаний ( A : соответствует требованиям RDE, B : динамическое вождение). Желтая заливка обозначает местную отметку.

Характеристики топлива

В данном исследовании использовалось коммерческое топливо с местных станций.В Транспортном средстве 1 обычное дизельное топливо, содержащее 7% об. Применялся биодизель (1-го поколения, то есть FAME), в то время как бензин, используемый в Транспортном средстве 2, не содержал этанола (E0). Кроме того, КПГ состоял из метана (CH ₄ ) на 98% по объему, а оставшиеся 2% включали этан (C ₂ H ₆ ), азот и следы более тяжелых углеводородов (вплоть до бутана) и диоксид углерода.

Для полной оценки результатов в таблице 4 приведены некоторые типичные свойства топлива этих двух автомобилей.Следует отметить, что значения, представленные в этой таблице, были получены из литературы (например, Khan et al., 2016; Chen et al., 2018) и не являются результатами конкретных анализов топлива. Они используются только для того, чтобы выделить ряд существенных различий между видами топлива. Например, КПГ обладает наивысшей теплотворной способностью из трех видов топлива и самым низким содержанием углерода, что приводит к низкому соотношению C / H, способствующему сокращению выбросов CO ₂ . По сравнению с бензином, КПГ имеет значительно более высокое октановое число, что означает превосходную устойчивость к детонации, что позволяет увеличить время зажигания, что приводит к повышению эффективности двигателя.На этот эффект дополнительно влияют разные скорости распространения пламени КПГ и бензина в зависимости от давления, температуры и соотношения воздух-топливо в смеси (Heywood, 1988; Kratzsch and Günther, 2013; Van Basshuysen, 2015; Chen et al. др., 2018).

Таблица 4 . Типичные свойства топлива, рассматриваемого в данном исследовании.

Результаты и обсуждение

Совокупные уровни выбросов

В первой части раздела результатов представлены и проанализированы совокупные уровни выбросов, выраженные в г / км.Как указано в предыдущем разделе, расчет осуществляется путем деления совокупной массы выбросов на общее расстояние, пройденное во время каждого испытания. На рис. 4A показаны выбросы CO ₂ для двух автомобилей, испытанных в полном диапазоне условий движения. Первое наблюдение, согласующееся с инженерной интуицией, общее для обоих транспортных средств и не зависящее от топлива, заключается в том, что выбросы CO ₂ ниже в тестах с горячим запуском (совместимые с WLTC и RDE) по сравнению с холодными.В последнем случае за этим наблюдением лежат повышенные потери тепла через стенки камеры сгорания во время фазы прогрева, а также повышенное трение двигателя и трансмиссии из-за низкой температуры смазочных масел. В среднем эффект холодного пуска составил 7 и 4 г / км в тестах на соответствие требованиям WLTC и RDE соответственно. Эти значения также подчеркивают снижение эффекта холодного пуска в тестах с более длинным пробегом и продолжительностью, когда автомобиль проводит больше времени в полностью теплых условиях.Та же тенденция была выявлена ​​в предыдущем исследовании, касающемся сравнения NEDC и WLTP, в котором дополнительно анализируется влияние дополнительных параметров, таких как дорожная нагрузка, профиль вождения и система запуска и остановки двигателя (Tsokolis et al., 2016). .

Рис. 4. (A) CO ₂ и (B) NO _x выбросы автомобилей, испытанных в различных условиях движения.

При изучении каждого автомобиля в отдельности было обнаружено, что для транспортного средства 1 тесты на соответствие требованиям RDE и WLTC дают одинаковые уровни CO ₂ .Поскольку дорожная нагрузка, приложенная в ходе динамометрических испытаний шасси, соответствует реальной нагрузке (обратите внимание, что она была определена с помощью испытания на выбег), это указывает на то, что дополнительные параметры, влияющие на выбросы CO ₂ (такие как стратегия переключения передач, динамика движения, уклон дороги и т. д.) не привели к существенной разнице в совокупном расходе топлива для конкретного автомобиля. Однако, когда рассматривается тест динамического вождения, выбросы CO ₂ более чем удваиваются из-за резких ускорений и движения в гору.

Для транспортного средства 2 испытание на соответствие требованиям RDE приводит к более высоким выбросам CO ₂ по сравнению с WLTC как для бензина, так и для КПГ; разница более заметна для прежнего топлива. Среднее отклонение между RDE-совместимым маршрутом и WLTC составляет порядка 10% для тестов с холодным и горячим запуском. Как и в случае с первым автомобилем, тест «Динамическое вождение» значительно увеличивает выбросы CO ₂ — до 95%. В Транспортном средстве 2 сравнение видов топлива также показывает положительный эффект КПГ, который приводит к снижению выбросов CO ₂ в WLTC на 25% по сравнению с бензином.Более низкое содержание углерода в сочетании с более высокой теплотворной способностью КПГ (таблица 4) формирует основу для снижения уровней CO ₂ (Van Basshuysen, 2015). Кроме того, любое повышение эффективности двигателя может способствовать дальнейшему снижению выбросов CO ₂ . Действительно (немного) сообщалось о более высоком тепловом КПД тормозов для двухтопливного двигателя при работе на СПГ (Chen et al., 2018). Больший потенциал для повышения эффективности существует у монотопливных двигателей, оптимизированных для КПГ и полностью использующих свойства природного газа.Например, этого можно достичь за счет более высокого CR и улучшенного времени зажигания, используя преимущество очень высокого октанового числа СПГ (таблица 4), что обеспечивает превосходную устойчивость к детонации.

На рис. 4B представлены агрегированные выбросы NO _x для обоих автомобилей при полном диапазоне условий движения. Соответствующие ограничения Euro 6 и временные реальные (соответствующие коэффициенту соответствия CF = 2,1) пределы также показаны для сравнения. Автомобиль с дизельным двигателем (Автомобиль 1) является самым высоким источником выбросов NO _x , независимо от условий движения.Результаты WLTC значительно превышают предел Euro 6 (80 мг / км). Кроме того, тесты на соответствие требованиям RDE в холодном состоянии и тесты динамического вождения в 7,4 и 20 раз превышают предел Euro 6, и они превышают допустимый в настоящее время уровень на дороге (168 мг / км) в 3,5 и 9,5 раза соответственно. Это согласуется с предыдущими исследованиями (Yang et al., 2015; O’Driscoll et al., 2018; Triantafyllopoulos et al., 2019), которые обнаружили выбросы NO _x дизельных транспортных средств Euro 6 на дорогах вплоть до В 25 раз выше установленного законом лимита.За этим несоответствием стоит множество факторов, от различных калибровок двигателя за пределами рабочего диапазона официального утверждения до систем и средств управления, так называемых «устройств нейтрализации» (Muncrief et al., 2016), которые распознают цикл движения и регулируют трансмиссию. и поведение после лечения соответственно. Также интересно наблюдать противоположную тенденцию в выбросах NO _x между испытаниями на соответствие требованиям WLTC и RDE при различных начальных условиях. В то время как горячий WLTC производит более высокие выбросы NO _x , чем холодный, горячий тест на соответствие RDE находится ниже его холодного аналога.Причина этого наблюдения — комбинированный эффект регенерации EGR и LNT. Первое сильно влияет на образование NO _x в цилиндре (более высокая скорость рециркуляции отработавших газов снижает температуру сгорания, поэтому образование NO _x ограничено), а второе имеет место, когда LNT полностью насыщен. Если после полного насыщения LNT регенерация не происходит, выбросы NO _x передаются непосредственно в выхлопную трубу. Очевидно, что чем выше коэффициент рециркуляции отработавших газов, тем ниже выбросы NO _x при выходе из двигателя, поэтому тем меньше необходимость в регенерации LNT.Сравнивая тесты WLTC, было обнаружено, что более высокие скорости EGR наблюдались в случае холодного запуска наряду с большим количеством регенераций LNT. С другой стороны, противоположная тенденция наблюдается в тестах RDE, где скорость EGR была выше в горячих условиях, в то время как количество регенераций LNT было одинаковым в холодных и горячих тестах RDE. Более подробная оценка выбросов NO _x дизельного автомобиля приведена в следующем подразделе.

Переходя к двухтопливному автомобилю (Транспортное средство 2), он представляет очень низкие выбросы NO _x независимо от условий движения и используемого топлива, что в большинстве случаев соответствует ограничению Евро 6 (подрисунок на Рисунке 4B ).Фактически, единственное исключение, когда Транспортное средство 2 превышает соответствующий предел, — это работа на СПГ в рамках теста динамического вождения. Очевидно, TWC способен подавлять выбросы NO _x и удерживать их значительно ниже допустимых уровней. В случае работы на бензине выбросы NO _x остаются чрезвычайно низкими в тестах на соответствие требованиям WLTC и RDE, при этом последние условия дают несколько более высокие уровни. При динамическом вождении выбросы NO _x значительно выше (всегда остаются ниже предела Euro 6) из-за гораздо более агрессивного поведения водителя.Переходя к случаю эксплуатации КПГ, можно выделить более четкие различия между различными условиями испытаний. Тест на соответствие RDE дает более высокие уровни NO _x , чем WLTC, снова всегда ниже предела Euro 6. Соответствующие допустимые уровни превышаются только в динамических условиях движения с КПГ; Выбросы NO _x в 2,5 раза превышают лимит Евро 6 и на 20% превышают реальный временный лимит (соответствующий CF = 2,1). О подобных тенденциях сообщалось в предыдущем исследовании, в котором изучались выбросы двухтопливного транспортного средства, работающего на бензине и природном газе, как в умеренных, так и в расширенных условиях RDE (Rašić et al., 2017).

Стоит выделить два дополнительных наблюдения для двухтопливного автомобиля (Автомобиль 2). Первый касается увеличения выбросов NO _x при работе на СПГ по сравнению с работой на бензине. Этот вывод подтверждается прошлыми и недавними исследованиями и сохраняется независимо от условий испытаний — либо в установившемся режиме, либо в переходных циклах, либо в движении по дороге (Jahirul et al., 2010; Rašić et al., 2017; Chen et al. , 2018). В настоящей экспериментальной кампании работа на природном газе приводит к выбросам NO _x почти в три раза по сравнению с бензином.Более высокие температуры сгорания в сочетании с работой TWC являются основной причиной этой тенденции. С другой стороны, по сравнению с дизельным топливом, применение КПГ как в монотопливных, так и в двухтопливных двигателях, как легких, так и тяжелых, приводит к значительно более низким уровням NO _x (Хан и др., 2015; Войтишек-Лом и др., 2018).

Второе замечание касается распределения выбросов NO _x в отдельных подциклах испытаний на соответствие требованиям WLTC и RDE, как при холодном запуске.На рис. 5 представлены соответствующие данные, где используется кумулятивная выброшенная масса NO _x из-за различных расстояний, пройденных в каждом субцикле. На рисунке 5 показан интересный вывод: хотя в обоих тестах и ​​независимо от топлива Транспортное средство 2 соответствует пределу Euro 6 (как показано на рисунке 4B), наибольшая часть NO _x выбрасывается в низком часть WLTC (рис. 5A) и во время движения по городу по маршруту, совместимому с RDE (особенно для CNG) (рис. 5B).Эти два субцикла соответствуют вождению в городе, подразумевая, что соответствующие повышенные уровни NO _x способствуют ухудшению качества городского воздуха. В нижней части WLTC разница между двумя видами топлива ограничена 25%. Однако в городской части маршрута, соответствующего требованиям RDE, КПГ выбрасывает почти в 10 раз больше NO _x массы, выбрасываемой бензином. Этот результат не может быть обнаружен с помощью агрегированных результатов на рисунке 4B, но его следует учитывать в приложениях, где автомобиль едет на короткие расстояния в пределах города, прерываясь длительными периодами остановок.Кроме того, на рисунке 5 представлен вклад периода холодного пуска, который определяется как время, за которое охлаждающая жидкость двигателя достигает 70 ° C, или как первые 300 секунд после холодного пуска, в зависимости от того, что наступит раньше, в соответствии с последним. положения регламента RDE (Европейская комиссия, 2018b). Понятно, что при работе на природном газе автомобиль выбрасывает значительно большее количество NO _x в этот период, что очень критично, поскольку отключение TWC в режиме CNG достигается при более высоких температурах по сравнению с бензиновым вариантом ( Ferri et al., 2018). Дальнейшие объяснения и понимание выбросов NO _x двухтопливного автомобиля приведены в следующем подразделе.

Рисунок 5 . Распределение кумулятивных выбросов NO _x в субциклах для испытаний WLTC (A) и RDE (B) , включая вклад холодного запуска, для Транспортного средства 2.

Оценка динамики движения и мгновенных выбросов

Вторая часть раздела результатов направлена ​​на оценку мгновенных выбросов и влияния динамики движения.Цель состоит в том, чтобы обеспечить для обоих автомобилей более глубокое понимание выбросов NO _x во время WLTC и вождения по дорогам. Неадекватность агрегированных результатов для выявления всех характеристик выбросов, как показано в предыдущем подразделе, делает такой подход особенно важным для полной интерпретации поведения транспортного средства.

На рис. 6 для обоих транспортных средств показаны рабочие точки с точки зрения скорости и крутящего момента, в которых двигатель приводится в действие при различных условиях испытаний, рассмотренных в настоящем исследовании.Также показаны кривые полной нагрузки и движения, которые представляют собой практически верхний и нижний пределы соответственно, которых может достичь двигатель. В случае транспортного средства 2 (рисунок 6B) также показан рабочий диапазон NEDC. Для обоих автомобилей WLTC является хорошим приближением к реальным условиям, поскольку покрывает большую часть рабочего диапазона двигателя на маршруте, соответствующем RDE. Применение реальной дорожной нагрузки в динамометрических испытаниях шасси, по-видимому, является основной причиной этого явления.Более подробное исследование показывает, что во время испытания на соответствие требованиям RDE рабочий диапазон двигателя расширяется (т. Е. Увеличивается плотность точек) на более высоких скоростях в Транспортном средстве 1 (Рисунок 6A) и при более высоких скоростях и нагрузках в Транспортном средстве 2 (Рисунок 6B) по сравнению с WLTC. В любом случае разница между этими двумя испытаниями не является явной, и двигатель не вращается выше 2500 и 3000 об / мин в автомобилях 1 и 2, соответственно. Что касается NEDC (Автомобиль 2), значительно более узкий рабочий диапазон двигателя во время этого цикла подчеркивает его неадекватность для воспроизведения реальных условий в лаборатории.

Рисунок 6 . Рабочие точки двигателя в разных условиях движения для двух протестированных автомобилей. (A) Автомобиль 1 — Дизельный автомобиль. (B) Автомобиль 2 — Двухтопливный автомобиль.

Однако как WLTC, так и RDE-совместимый маршрут покрывают только ограниченную область рабочего диапазона двигателя, как ясно показано на рисунке 6. Только в динамических условиях вождения сканируется почти вся карта двигателя; это особенно заметно для транспортного средства 1 (рис. 6А).Повышенные обороты двигателя и нагрузки возникают из-за агрессивного поведения водителя, характеризующегося резкими ускорениями, а также из-за более высокого уклона дороги, включенного в тест динамического вождения (таблица 3; рисунки 2, 3). Существенное влияние этих параметров на CO ₂ (т. Е. Расход топлива) и выбросы загрязняющих веществ также было подчеркнуто Wyatt et al. (2014) и Gallus et al. (2017). Среднее реальное вождение, вероятно, находится между тестами на соответствие требованиям RDE и динамическим вождением, причем последний считается наиболее крайним случаем.

Принимая во внимание, что уменьшенные (в основном бензиновые) двигатели оснащены катализаторами меньшего размера, которые соответствуют установленным законодательством ограничениям выбросов и характеризуются меньшей тепловой инерцией и более быстрым нагревом (таким образом, быстрее достигается температура зажигания), две критические области, не охвачены по маршруту, совместимому с RDE, может быть идентифицирован на карте двигателя со ссылкой на Рисунок 6:

1. Область A : При повышенных скоростях (и более выраженных в сочетании с высокой нагрузкой) большая масса выхлопных газов проходит через катализатор меньшего размера, что приводит к увеличению объемной скорости и сокращению времени пребывания в катализаторе.Следовательно, соответствующие химические реакции (окисление CO и HC, восстановление NO _x ) не могут быть выполнены эффективно. Это применимо для TWC, DOC и SCR, а также для LNT.

2. Зона B : В зоне высокой скорости и полной нагрузки наблюдаются очень высокие температуры выхлопных газов, что потенциально может вызвать перегрев «малоразмерного» катализатора (характеризующегося более низкой теплоемкостью). Перегрев ускорит старение катализатора и отрицательно скажется на его долговечности.Это область защиты компонентов от теплового напряжения, с использованием различных методов, применяемых для управления максимальной температурой сгорания (и, следовательно, выхлопных газов), таких как обогащение смеси (с соответствующим дополнительным расходом топлива), EGR (также используется для снижения потерь на дросселирование ) и закачка воды (Fraidl et al., 2016).

Вышеизложенное подчеркивает важность расширения испытаний транспортных средств за пределы нормативных пределов RDE, как в случае с тестом на динамическое вождение, рассматриваемым в этом исследовании.Кроме того, ежедневное вождение не ограничивается только территорией, на которой проложен маршрут, соответствующий требованиям RDE.

На Рисунке 7 исследуется корреляция между выбросами CO ₂ (Рисунки 7A, B) и NO _x (Рисунки 7C, D) и динамикой цикла. Последний количественно оценивается двумя параметрами: v × a_95% и относительным положительным ускорением (RPA), которые оказались очень хорошими показателями для характеристики стиля вождения (Gallus et al., 2017; Triantafyllopoulos et al., 2019). Первый, v × a_95%, является 95-м процентилем ряда данных (в 1 Гц), созданного после ранжирования в порядке возрастания произведения скорости транспортного средства на положительное ускорение> 0.1 м / с ² (Европейская комиссия, 2016). Последний параметр, RPA, определяется как интеграл скорости транспортного средства, умноженный на временной интервал (равный 1 с), и положительное ускорение, деленное на общее расстояние, пройденное во время испытания. Оба параметра практически по-разному выражают частоту и интенсивность ускорений транспортного средства. На рисунке 7 видно, что v × a_95% составляет около 10 м ² / с ³ как для WLTC, так и для RDE-совместимого маршрута, в то время как оно составляет порядка 30 м ² / с ³ для теста «Динамическое вождение».Соответствующие значения RPA составляют около 0,15 м / с ² как для WLTC, так и для тестов, совместимых с RDE, и от 0,30 до 0,40 м / с ² для динамического графика движения. Эти значения показывают, что WLTC и RDE-совместимый маршрут схожи с точки зрения общей динамики движения. Начиная с выбросов CO ₂ (рисунки 7A, B), корреляции с v × a_95% и RPA кажутся сильными для обоих автомобилей. Этот результат аналогичен результатам предыдущих исследований, которые включали еще более широкий диапазон динамики движения (Gallus et al., 2017; Giakoumis and Zachiotis, 2018). Однако в случае выбросов NO _x (Рисунки 7C, D) сильная корреляция с динамикой цикла может быть установлена ​​только для автомобиля с искровым зажиганием (Автомобиль 2). Более слабая корреляция обнаружена в случае дизельного автомобиля (Автомобиль 1), вызванная несоответствием между WLTC и тестом на соответствие RDE. Хотя первый цикл характеризуется несколько большей динамикой, он дает значительно меньшие выбросы NO _x . Это явный признак того, что существуют дополнительные влияющие факторы, и ни v × a_95%, ни RPA, которые являются агрегированными параметрами движения, не кажутся адекватными для полной характеристики выбросов NO _x .

Рисунок 7 . Корреляция выбросов CO ₂ (A, B) и NO _x (C, D) с динамикой движения.

Более подробный анализ транспортного средства 1 представлен на рисунке 8, который иллюстрирует мгновенные выбросы NO _x на карте двигателя как функцию скорости и крутящего момента для всего диапазона условий испытаний. В соответствии с рисунком 6, WLTC (рис. 8A) и маршрут, соответствующий RDE (рис. 8B), охватывают аналогичные области на карте двигателя, в то время как тест динамического вождения (рис. 8C) охватывает полный диапазон скорости и крутящего момента.Цветовая шкала на рисунке 8 соответствует мгновенному уровню NO _x в выхлопной трубе транспортного средства. Такое представление очень полезно для выделения мгновенного динамического поведения трансмиссии и систем нейтрализации выхлопных газов. На этом этапе следует провести различие между динамикой «, автомобиль » и «, двигатель ». В разных условиях движения (например, разный уклон дороги, высота, выбранная передача и т. Д.) Одно и то же ускорение двигателя не приводит к одному и тому же ускорению транспортного средства и наоборот.Другими словами, каждая конкретная рабочая точка двигателя (скорость и крутящий момент вращения маховика) не соответствует уникальной рабочей точке транспортного средства (скорость и сила на колесах).

Рисунок 8 . Визуализация выбросов NO _x из выхлопной трубы на карте двигателя для транспортного средства 1 (автомобиль с дизельным двигателем) в тестах WLTC (A) , RDE-совместимого (B) и динамического вождения (C) .

Интересно отметить на Рисунке 8 различные выбросы NO _x в рабочих точках двигателя, охватываемых всеми тремя графиками испытаний.Например, в области около 2000 об / мин и 150 Нм, отмеченной черным пунктирным кружком, уровень выхлопной трубы NO _x становится заметно выше при переходе от WLTC к маршруту, соответствующему RDE, а затем к тесту динамического вождения. Хотя двигатель может макроскопически проходить через одни и те же точки (с точки зрения скорости вращения и крутящего момента), отдельные рабочие параметры значительно различаются в трех режимах движения. Это явно подчеркивает различное переходное поведение двигателя (и последующую обработку), которое становится более частым и динамичным от WLTC к RDE-совместимому маршруту, а затем к динамическому тесту вождения.В конечном итоге это оказывает явное влияние на выбросы. Предыдущие исследования показали, что более быстрое ускорение двигателя или увеличение нагрузки (представляющее агрессивность водителя) может привести к повышенным пикам выбросов NO _x (и сажи) (Hagena et al., 2006; Dimaratos, 2017). При рассмотрении двух крайних значений динамической работы двигателя, то есть немедленных переходных процессов и установившихся условий, при одинаковой скорости вращения и крутящем моменте выбросы NO _x могут быть на 50% выше в первых условиях, в то время как соответствующая разница в сажу выбросы могут достигать порядка величины.Таким образом, изучение мгновенной динамики двигателя и последующей обработки может обеспечить более глубокое понимание характеристик выбросов, которые не могут быть успешно зафиксированы общей динамикой цикла (последняя описывается, например, v × a_95% и RPA). Кроме того, область A на рисунке 8C характеризуется повышенными выбросами NO _x .

Чтобы еще больше подчеркнуть влияние мгновенной динамики двигателя на рабочие параметры, на рисунке 9 представлено распределение скорости рециркуляции отработавших газов, которая является фактором, сильно влияющим на выбросы NO _x .Частота по оси ординат на фиг. 9 определяется как совокупное время, в течение которого мгновенное (в 1 Гц) значение EGR попадает в соответствующий интервал в течение всей продолжительности испытания. Между тремя рассмотренными здесь графиками вождения наблюдаются большие различия, соответствующие агрегированным уровням NO _x : WLTC имеет самые высокие показатели EGR и самые низкие выбросы NO _x , в то время как тест динамического вождения находится на другом пределе. Маршрут, совместимый с RDE, лежит между ними.Для лучшего количественного определения скорости рециркуляции отработавших газов в каждом тесте используйте следующее:

• WLTC (Рисунки 9A, D) : Коэффициент рециркуляции отработавших газов превышает 50% в течение 75% времени испытания. Средневзвешенная ставка EGR составляет 63%.

• Соответствует RDE (рисунки 9B, D) : коэффициент рециркуляции отработавших газов ниже 65% в течение 95% времени испытания. Средневзвешенная ставка EGR составляет 40%.

• Динамическое вождение (Рисунки 9C, D) : Уровень EGR ниже 20% в течение 75% времени испытания. Средневзвешенная ставка EGR составляет 15%.

Рисунок 9 .Скорость рециркуляции отработавших газов транспортного средства 1 при различных условиях движения. Гистограммы (A – C), и приблизительные распределения (D) во время каждого цикла тестирования.

Аналогичный анализ проводится для двухтопливного автомобиля (Транспортное средство 2) для обоих видов топлива. На рисунке 10 представлены мгновенные выбросы NO _x на карте двигателя как функция скорости и крутящего момента для WLTC и маршрута, соответствующего RDE. Сгенерировать аналогичные диаграммы для динамического графика движения не удалось из-за низкой повторяемости теста (резкие ускорения невозможно воспроизвести с высокой точностью в обоих режимах топлива) и низкой плотности рабочих точек на высоких скоростях-низких / зона средней нагрузки (рисунок 6).Цветовая шкала, значительно более низкая по сравнению с дизельным автомобилем (рис. 8), соответствует мгновенному уровню NO _x в выхлопной трубе автомобиля.

Рисунок 10 . Визуализация выхлопной трубы NO _x для автомобиля 2 на карте двигателя. (A) WLTC и (B) Испытание на соответствие RDE с бензином (C) WLTC и (D) Испытание на соответствие RDE на CNG.

Как ясно показано на Рисунке 10, TWC способен значительно снизить выбросы NO _x из выхлопной трубы как в WLTC, так и в дорожных испытаниях, соответствующих требованиям RDE, независимо от топлива.В бензиновом режиме различия между WLTC (Рисунок 10A) и маршрутом, совместимым с RDE (Рисунок 10B), незначительны, что согласуется с агрегированными результатами на Рисунке 4B. В случае работы на СПГ график, соответствующий RDE (рисунок 10D), представляет две области повышенных выбросов NO _x в диапазоне низких / средних оборотов двигателя и нагрузки. С другой стороны, повышенные уровни NO _x во время WLTC (фиг. 10C) обнаруживаются в ограниченной области, в том же диапазоне скорости и нагрузки.Более динамичные и частые переходные процессы двигателя во время дорожных испытаний способствуют наблюдаемым отличиям от лабораторных условий.

Сравнение топлива показывает, что основным источником выбросов NO _x является холодный запуск, как показано на рисунке 11A. Как уже показано на Рисунке 5, фаза холодного пуска, продолжающаяся в среднем <3 мин, ответственна за 40% (КПГ) и 44% (бензин) выбросов NO _x городской части (продолжительность которой превышает 1 час) маршрута, совместимого с RDE.В режиме CNG пик NO _x выше, а продолжительность повышенных выбросов больше, чем в случае с бензином. В этом наблюдении решающую роль играют два аспекта, относящиеся к операции по дополнительной обработке в период холодного пуска. С одной стороны, температура зажигания TWC выше для природного газа (DieselNet, 2017; Ferri et al., 2018), а с другой стороны, период прогрева катализатора дольше для КПГ, как показано на рисунке 11B. Помимо этих двух факторов, метан (CH ₄ , основной компонент природного газа) имеет низкую химическую активность и поэтому требует значительно более высокой энергии активации (Van Basshuysen, 2015).

Рис. 11. (A) Мгновенные выбросы NO _x Транспортного средства 2 с бензином и СПГ во время испытания на соответствие требованиям RDE. (B) Изменение температуры TWC в тестах, совместимых с WLTC и RDE. (C) Распределение лямбда (соотношение воздушно-топливного эквивалента) во время испытания на соответствие требованиям RDE.

Однако, даже после полного прогрева двигателя и системы нейтрализации выхлопных газов, КПГ показывает более высокие уровни выбросов NO _x , а также некоторые всплески, значительно отличающие его от бензина (рис. 11A).Это результат комбинированного эффекта выбросов от двигателя и работы TWC в режиме CNG. Определяющим параметром образования NO _x в камере сгорания является температура; концентрация кислорода является дополнительным влияющим фактором (Heywood, 1988). Экспериментально было обнаружено, что температура головки цилиндров и стенок двухтопливного двигателя выше при работе на природном газе (Ghorbanian and Ahmadi, 2012) из-за повышенных температур сгорания. Кроме того, работа TWC в полностью теплых условиях различается между двумя режимами подачи топлива, что связано с различным контролем лямбда (отношения воздушно-топливного эквивалента).На рисунке 11C представлено распределение значений лямбда для теста на соответствие RDE, и выявляется явное расхождение между видами топлива: с КПГ двигатель работает немного на обогащенной смеси. Основная причина такого различия — оптимизация эффективности преобразования метана (в TWC), которая достигает максимума в очень узком окне со значениями лямбда ниже 1 (Ferri et al., 2018). Однако преобразование NO _x в TWC в пределах этого окна является лишь частичным, в то время как конкурентные реакции окисления CO и NO создают дополнительные ограничения для успешного снижения выбросов оксидов азота (DieselNet, 2017; Ferri et al., 2018).

Закрывая этот раздел и ссылаясь на Транспортное средство 2, необходимо пояснить, что приведенные выше результаты и анализ соответствуют двухтопливному легковому автомобилю, который должен эффективно работать как на КПГ, так и на бензине. Это требование накладывает ограничения на конструкцию системы трансмиссии, не позволяя полностью использовать свойства природного газа. Например, очень высокое октановое число СПГ позволило бы увеличить CR, который, однако, остается низким в двухтопливном двигателе из-за более низкой детонационной стойкости бензина.Тем не менее, такие недостатки могут быть преодолены с помощью разработки одотопливных двигателей SI, оптимизированных для работы на природном газе (например, Weber et al., 2018).

Резюме и выводы

Настоящая работа направлена ​​на оценку выбросов CO ₂ и NO _x двух легковых автомобилей класса C стандарта Евро 6 в реальных и лабораторных условиях. Были испытаны дизельный автомобиль, оборудованный двигателем с общей топливной магистралью, LNT и DPF, а также двухтопливный бензин / КПГ, оснащенный TWC.Условия движения по дорогам состояли из двух маршрутов: первый соответствовал правилам RDE, а второй характеризовался более агрессивным поведением водителя. В лаборатории был проведен WLTC с реалистичной дорожной нагрузкой транспортных средств. Выбросы CO ₂ и NO _x измерялись с помощью PEMS. Помимо агрегированных результатов, были проанализированы мгновенные выбросы NO _x , чтобы получить более полное представление о поведении транспортных средств в различных условиях движения.Основные результаты настоящего исследования можно резюмировать следующим образом:

• Запуск WLTC с реальной дорожной нагрузкой транспортного средства ограничил разницу в выбросах CO ₂ между маршрутом, совместимым с RDE, и лабораторными испытаниями. Агрессивное поведение водителя и движение в гору в режиме динамического вождения привели к увеличению выбросов CO ₂ для обоих автомобилей почти вдвое.

• Природный газ может значительно сократить выбросы CO ₂ по сравнению с бензином и дизельным топливом благодаря более низкому содержанию углерода и более высокой теплотворной способности.

• Для автомобилей с дизельным двигателем реальные выбросы NO _x были значительно выше, чем выбросы Евро 6 и временно разрешены на дороге. Последний был превышен в 3,5 и 9,5 раза в тестах RDE-совместимого и динамического вождения соответственно. Основные различия в системе рециркуляции отработавших газов в различных тестах решающим образом повлияли на уровни NO _x в выхлопной трубе.

• Для двухтопливного автомобиля выбросы NO _x были ниже предела Euro 6 при любых условиях испытаний, за исключением динамического графика вождения в режиме CNG.Пиковые уровни наблюдались в основном на этапе холодного запуска, до того, как TWC достиг своей начальной температуры.

• Природный газ привел к увеличению выбросов NO _x по сравнению с бензином при любых условиях испытаний. За этим результатом лежит сочетание температуры сгорания и лямбда-регулирования.

• Агрегированные выбросы и общая динамика цикла не могут в достаточной мере уловить все атрибуты выбросов в переходных условиях. Изучение мгновенной динамики двигателя и последующей обработки может выявить дополнительные детали, помогающие интерпретировать измеренные данные и результаты.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Взносы авторов

AD отвечал за экспериментальную кампанию и обработку данных, анализ и интерпретацию результатов, подготовку документа и его окончательную редакцию. ZT поддержал экспериментальную кампанию и рассмотрел статью. SD и GT поддержали постобработку экспериментальных данных и рассмотрели статью.АК поддержал экспериментальную деятельность и рассмотрел статью. З.С. осуществлял общий надзор за работой и рецензировал документ.

Финансирование

Это исследование совместно финансируется Грецией и Европейским союзом (Европейский социальный фонд-ESF) в рамках Оперативной программы «Развитие человеческих ресурсов, образование и непрерывное обучение» в контексте проекта «Укрепление постдокторантов» (MIS-5001552 ) реализуется Государственным стипендиальным фондом (IKY).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сокращения

CF, коэффициент соответствия; КПГ, сжатый природный газ; CO ₂ , двуокись углерода; DPF, дизельный сажевый фильтр; EEA, Европейское агентство по окружающей среде; EGR, рециркуляция выхлопных газов; GDI, прямой впрыск бензина; LNT, Lean NO _x Ловушка; NEDC, Новый европейский ездовой цикл; NO _x , оксиды азота; NO ₂ , диоксид азота; PEMS, портативная система измерения выбросов; PFI, впрыск топлива в порт; RDE, выбросы от реального вождения; RON — октановое число по исследованиям; TA, Типовое одобрение; TWC, трехкомпонентный катализатор; WLTC, Всемирный согласованный цикл испытаний легковых автомобилей; WLTP, Всемирная согласованная процедура испытаний легковых автомобилей.

Список литературы

Чен Х., Хе Дж. И Чжун Х. (2018). Сгорание и выбросы двигателя, работающего на природном газе: обзор. J. Energy Inst. 92, 1123–1136. DOI: 10.1016 / j.joei.2018.06.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Димаратос, А. М. (2017). «Реакция турбонагнетателя во время переходной работы дизельного двигателя и влияние на выбросы сажи», в Turbocharger and Turbocharging: Advancements, Applications and Research , ed E.Дж. Джиакумис (Нью-Йорк, Нью-Йорк: издательство Nova Science), 193–220.

Google Scholar

Европейская комиссия (2016). Регламент Комиссии (ЕС) 2016/646.

Google Scholar

Европейская комиссия (2017). Регламент Комиссии (ЕС) 2017/1151.

Google Scholar

Европейская комиссия (2018b). Регламент Комиссии (ЕС) 2018/1832.

Google Scholar

Ферри, Д., Эльзенер, М., Крохер, О. (2018). Окисление метана на сотовом трехкомпонентном катализаторе, состоящем только из палладия, при статической и периодической работе. Заявл. Катал. B-Environ. 220, 67–77. DOI: 10.1016 / j.apcatb.2017.07.070

Пять мифов о дизелях

Аргоннский инженер-механик Стив Чиатти развенчивает некоторые из наиболее стойких мифов, связанных с технологией дизельных двигателей. Предоставлено: Аргоннская национальная лаборатория.

(PhysOrg.com) — Дизельные двигатели, долгое время использовавшиеся для грузовых автомобилей и кораблей, вызывают больший интерес из-за их топливной эффективности и снижения выбросов углекислого газа по сравнению с бензиновыми двигателями. Аргоннский инженер-механик Стив Чиатти развенчивает некоторые из наиболее устойчивых мифов, связанных с этой технологией.

Миф №1: Дизель грязный.

«У всех нас есть этот образ грузовиков, извергающих грязный черный дым», — сказал Чиатти.Этот дым представляет собой твердые частицы выхлопных газов дизельного двигателя: сажу и небольшие количества других химических веществ, производимых двигателем.

Но требования EPA по выбросам значительно ужесточились, и теперь дизельные двигатели должны соответствовать тем же критериям, что и бензиновые двигатели. Они делают это, добавляя дизельный сажевый фильтр (DPF), который удаляет видимый дым. «DPF очень эффективны», — сказал Чиатти. «Они удаляют 95 с лишним процентов дыма».

Дым, захваченный керамической матрицей, накапливается до тех пор, пока компьютер автомобиля не определит, что пора его очистить в процессе, называемом «циклом регенерации».«

При работе в камеры сгорания двигателя добавляется небольшое количество дополнительного топлива; образующееся тепло и кислород активируют катализатор в сажевом фильтре, чтобы сжечь накопившуюся сажу. Это снижает расход топлива.

«Видимый дым практически исчез, согласно правилам 2007-2010 годов», — сказал Чиатти. «Если вы покупаете дизельный автомобиль 2007 года выпуска или позже, он не грязнее, чем автомобиль с бензиновым двигателем».

И в невидимом диапазоне — дизельные двигатели действительно выделяют меньше углекислого газа, чем бензиновые.

Миф № 2: Дизельные двигатели зимой не заводятся.

«Современные технологии холодного пуска очень эффективны», — сказал Чиатти. «Современные дизельные двигатели запускаются в холодную погоду с минимальными усилиями».

Проблема в том, что дизельное топливо загустевает при низких температурах. При температуре ниже 40 ° F некоторые углеводороды в дизельном топливе становятся гелеобразными. «Поскольку двигатель зависит от аэрозольного топлива, вам не нужно липкое топливо», — пояснил Чиатти.

Часто это устраняется с помощью свечей накаливания, которые нагреваются аккумулятором и помогают нагреть топливо, чтобы оно могло испаряться.

Низкие температуры не являются проблемой для бензиновых двигателей, потому что бензин гораздо горюче, чем дизельное топливо. Даже при комнатной температуре и давлении бензин частично является паром. «Бросьте спичку в лужу с бензином, и она никогда не коснется поверхности жидкости; она воспламенит слой пара над бассейном», — сказал Чиатти.«Вот почему с бензином нужно обращаться с особой осторожностью в связи с любым источником возгорания. Дизель не такой летучий; если бы вы бросили эту спичку в лужу с дизельным топливом, она бы погасла».

Свечи накаливания и другие средства эффективно испаряют дизельное топливо, чтобы подготовить его к сгоранию.

Миф № 3: Дизельные автомобили не работают.

Поскольку дизельные двигатели по-прежнему наиболее распространены в грузовиках, многие люди предполагают, что автомобили с дизельным двигателем будут вести себя так же, как грузовик: медленные и вялые.«Но имейте в виду, что этот грузовик, вероятно, будет перевозить около 50 тонн», — сказал Чиатти. «Фактически, в некоторой степени, некоторые люди, которые водят дизели, обнаруживают, что они работают лучше, чем бензиновые двигатели».

Это потому, что дизельные двигатели получают максимальную мощность при низких оборотах двигателя в минуту (об / мин), то есть на скоростях ниже 65 миль в час, где происходит большая часть движения. Бензиновые двигатели, напротив, достигают максимальной мощности за счет очень высокой и быстрой работы двигателя; бензиновый автомобиль достигает максимальной мощности только тогда, когда педаль акселератора опущена в пол, а двигатель работает со скоростью 5000 об / мин.

«Характеристики дизельного автомобиля намного лучше, чем предполагаемая мощность в лошадиных силах, потому что вы получаете всю эту мощность на скоростях, на которых вы действительно ведете автомобиль», — сказал Чиатти. «У вас больше тягового усилия и больше ускорения на этих скоростях».

Миф №4: Вы не можете найти дизельное топливо на заправке.

Пикапы и автомобили с дизельным двигателем достаточно популярны, чтобы заинтересовать рынок; на большинстве соседних заправок теперь есть автомобильные дизельные насосы.

«Сам ездил на дизельной машине 10 лет.Я могу сосчитать по пальцам, сколько раз мне приходилось искать помпу », — сказал Чиатти.

Миф № 5: Дизельное топливо дороже бензина.

Хотя цены на дизельное топливо в Чикаго, как правило, выше, чем на бензин, в большинстве регионов страны цены на дизельное топливо и бензин сопоставимы. Сегодня в Иллинойсе налог на дизельное топливо выше, чем на бензин.

«Дизельное топливо не дороже бензина в производстве», — пояснил Чиатти. «Его цена обычно связана с местной налоговой структурой.«

Бонус: одна вещь, которую вы можете не знать о дизеле!

Дизельные двигатели работают лучше на больших высотах, чем бензиновые.

Почему? Бензиновые двигатели работают с очень специфическим соотношением топлива и воздуха. На больших высотах воздух тоньше — буквально: на кубический фут меньше молекул воздуха. Таким образом, в горах бензиновые двигатели должны добавлять меньше топлива, чтобы поддерживать идеальное передаточное число, что влияет на производительность.

«Но дизельный двигатель работает на обедненном топливе; вам не нужно поддерживать идеальное соотношение», — сказал Чиатти.Дизельные двигатели имеют турбонагнетатели — насосы, приводимые в действие выхлопными газами. Они добавляют больше воздуха в камеру сгорания, и больше воздуха означает, что можно добавить больше топлива. На высоте он может втянуть больше воздуха и топлива и, таким образом, получить больше мощности, чем бензиновые двигатели. Турбокомпрессоры не потребляют лишнюю энергию; они отводят термодинамически «свободную» энергию, которая, если ее не использовать, теряется в виде выхлопа.

«Управляйте дизелем на высоте, и вы увидите, как другие машины борются, пока вы проноситесь мимо», — сказал Чиатти.«Эффект очень заметен».

---

Сочетание бензиновых и дизельных двигателей может дать лучшее из обоих миров.

---

Предоставлено Аргоннская национальная лаборатория

Ссылка : Пять мифов о дизелях (2011, 14 июня) получено 11 ноября 2020 с https: // физ.org / news / 2011-06-migs-diesel.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Обновление по бензину и дизельному топливу

Видеть меньше Узнать больше

Штаты

				Изменение с
	26.10.20	02.11.20	09.11.20	неделю назад	год назад
Калифорния	3.051	3,033	3,029	-0,004	-0,892
Колорадо	2,172	2,137	2,124	-0,013	-0,641
Флорида	2,033	1,993	1,951	-0,042	-0.403
Массачусетс	2,053	2,041	2,040	-0,001	-0,505
Миннесота	1,946	1,932	1,909	-0,023	-0,559
Нью-Йорк	2,159	2,146	2.142	-0,004	-0,468
Огайо	2,040	1,962	2,032	0,070	-0,418
Техас	1,807	1,748	1.704	-0,044	-0,555
Вашингтон	2.658	2,652	2,637	-0,015	-0,650
Города
Бостон	2,062	2,055	2,049	-0,006	-0,498
Чикаго	2,249	2,223	2,237	0.014	-0,381
Кливленд	2,121	1,998	2,033	0,035	-0,384
Денвер	2,138	2,101	2,090	-0,011	-0,632
Хьюстон	1,721	1.696	1,695	-0,001	-0,499
Лос-Анджелес	3,016	2,986	2,981	-0,005	-0,920
Майами	2,062	2,029	2,005	-0,024	-0,381
Нью-Йорк	2.104	2,068	2,059	-0,009	-0,497
Сан-Франциско	3,199	3,182	3,188	0,006	-0,769
Сиэтл	2,779	2,778	2,779	0,001	-0.641

* цены включают все налоги

Скачать изображение Что мы платим за галлон:

Как предотвратить гелеобразование дизельного топлива

«Для водителей грузовиков зимние месяцы — это больше, чем просто опасное время года, когда им нужно быть особенно осторожными при вождении. На самом деле, холодные месяцы создают для них намного больше проблем, одна из которых — гелеобразование дизельного топлива.«

Гелеобразование дизельного топлива происходит, когда парафин, обычно присутствующий в дизельном топливе, начинает затвердевать при понижении температуры. При 32 градусах воск в жидкой форме кристаллизуется, и топливный бак остается мутным. При 10-15 градусах он, наконец, начнет загустевать и забивать бак и топливные фильтры.

Температура гелеобразования и температура застывания при гелеобразовании дизельного топлива

Точка гелеобразования — это температура, при которой дизельное топливо становится твердым и больше не может течь по топливопроводам.С другой стороны, точка застывания — это фактор, определяющий температуру, при которой жидкость начинает затвердевать.

Для того, чтобы дизельное топливо снова текло лучше, температуру гелеобразования необходимо вернуть к точке негелеобразования, которая примерно равна температуре точки застывания. К сожалению, затвердевший воск обычно остается твердым до тех пор, пока его температура повторного смешения не будет использована для окончательного переплавления или разжижения.

Симптомы гелеобразования дизельного топлива

Есть несколько признаков, которые могут сказать вам, что ваше дизельное топливо уже загустело.Один из них — когда у вас возникли проблемы с запуском двигателя. Загустевание дизельного топлива забивает топливопроводы и топливные фильтры, препятствуя прохождению топлива через них. Это явление затем препятствует запуску двигателя.

Еще один признак — разница в давлении в топливной рампе. Вероятно, это причина таких проблем, как низкая производительность и невозможность должным образом разогнаться. Здесь при ускорении наблюдается разница между желаемым давлением в топливной рампе и фактическим давлением в рампе.В этих случаях желаемое давление обычно резко возрастает, в то время как фактическое давление остается низким из-за гелеобразования дизельного топлива, препятствующего попаданию топлива туда, куда оно должно идти.

Способы предотвращения гелеобразования дизельного топлива

Добавление керосина

Водители грузовиков обычно смешивают дизельное топливо №1, которое содержит смесь керосина, с дизельным топливом №2, используемым на дорогах. Керосин помогает снизить температуру точки закупоривания топлива и снижает его вязкость, что снижает вероятность гелеобразования дизельного топлива даже при низких температурах.Места в экстремально холодных зонах обычно обеспечивают такую ​​зимнюю дизельную топливную смесь. К сожалению, это не так легко добраться на юг при транспортировке на север.

Работа двигателя на холостом ходу

Теперь, если вы начнете расспрашивать, вы, вероятно, услышите, как водители предлагают оставить двигатель работающим, чтобы топливо не загустевало. Хотя это может сработать, это не рекомендуется по нескольким причинам. Это не только отрицательно влияет на расход топлива, но также может привести к износу двигателя и чрезмерным выбросам.

аварийное снаряжение

Дополнительная передача может снизить риск гелеобразования дизельного топлива. Здесь необходимы дополнительные фильтры для обработки холодного потока и аварийной обработки дизельного топлива. Обработка холодным потоком используется перед переходом в холодную зону для подготовки топлива. С другой стороны, при аварийной обработке дизельного топлива гелеобразный парафин плавится, чтобы топливо снова текло.

Присадки и обработка топлива

Присадки и обработка топлива — еще одно распространенное решение, используемое для решения проблемы гелеобразования дизельного топлива.Как и ранее упомянутые варианты, они также уменьшают образование кристаллов парафина. Они также снижают температуру застывания и гелеобразование топлива.

Хорошим примером обработки топлива является кондиционер для дизельного топлива CleanBoost® Sno-Cat ™, который разработан для снижения температуры застывания и гелеобразования дизельного топлива в биодизелях №1, №2 и даже B5 и B20. Эта качественная присадка состоит из уникальной смеси сополимеров и топливного катализатора, предотвращающего образование кристаллов. Принцип его работы заключается в том, что он предотвращает засорение топливной системы, изменяя те самые кристаллы, которые обычно образуются в топливе при низких температурах.С помощью этой добавки образующиеся кристаллы становятся меньше по размеру, что предотвращает образование парафина и гелеобразование дизельного топлива. Этот продукт, кроме того, также имеет химический состав, понижающий температуру застывания, который улучшает текучесть топлива.

Добавки

, такие как Sno-Cat ™, также предотвращают засорение фильтров и устраняют проблемы, связанные с водой в топливе. В дополнение к этому, этот продукт также увеличивает диапазон сырой нефти, которая будет использоваться при производстве средних дистиллятов.

No related posts.