Далеко не все в курсе, что дизельные моторы называются так в честь изобретателя такой установки, немецкого инженера французского происхождения Рудольфа Дизеля. В 1892 году Дизель подает заявку на получение патента на "новый рациональный тепловой двигатель" и начинает разработки на Аугсбургском машиностроительном заводе.
Первый функционирующий двигатель с самовоспламенением топлива был создан Дизелем здесь в 1897 году. Воспламенение горючего производилось здесь не искрой от свечи зажигания, а за счет высокой температуры, которой воздух достигал в результате его сжатия поршнем в цилиндре.
Мощность первого агрегата с увеличенной степенью сжатия составила 20 л.с. при 172 оборотах в минуту при КПД 26,2%, что намного превосходило существующие двигатели Отто. В 1908 году дебютировал первый грузовой автомобиль на дизельном двигателе, а в 1936 году был впервые запущен в серию легковой дизельный автомобиль - Mercedes-Benz-260D. Первоначально в качестве топлива использовали растительные масла, а также легкие нефтепродукты.
При работе дизельного двигателя из-за особенностей химического состава дизтоплива образуется значительно большее количество сажи, чем в случае с бензиновым мотором.
В итоге масло здесь быстрее загрязняется сажевыми частицами. Этот осадок лишь частично нейтрализуется большим количеством различных присадок, которые изнашиваются быстрее, чем в бензиновых моторах.
Дизельные моторы требовательнее к качеству моторного масла, и у них особые пакеты присадок. В среднем автопроизводители рекомендуют производить замену масла в дизельном моторе на 3 тыс. - 5 тыс. км раньше, чем в бензиновых двигателях. Скажем, если большинство европейских брендов рекомендуют обновить лубрикант в бензиновых "легковушках" на 15 тыс. км, то в случае с дизельным транспортом речь идет о 10 тыс. км, причем при тепличных условиях езды в режиме город-трасса.
Важной особенностью дизельного топлива является его сезонность. С наступлением холодов в баки дизельных машин следует заливать зимнюю солярку и соответственно с потеплением - летнюю. В СССР в соответствии с ГОСТом дизтопливо делилось на летнее (не ниже 0°С), зимнее (не ниже -20°С) и арктическое (до -50°С).
С 2005 г. в РФ начал действовать новый госстандарт. Согласно ему, для районов с умеренным климатом солярка разделялась по сортам: А Сорт (+5 °С), B Сорт (0 °С), C Сорт (-5 °С), D Сорт (-10 °С), E Сорт (-15 °С), F Сорт (-20 °С).
Для районов с экстремально холодным климатом дизтопливо подразделяют на классы: 0 Класс (-20 °С), 1 Класс (-26 °С), 2 Класс (-32 °С), 3 Класс (-38 °С), 4 Класс (-44 °С). И, наконец, в 2011 г. в рамках Технического регламента Таможенного союза Беларуси, Казахстана и России приняты новые обозначения марок дизельного топлива. Л - летнее (температура фильтруемости не определяется), Е - межсезонное (-15 °С), З - зимнее (-20°С), А - арктическое (-38°С). Позднее появились разновидности арктической солярки: ДТ-А-К3 (К4, К5) до -44 °С, ДТ-А-К3 (К4, К5) до -48 °С и ДТ-А-К3 (К4, К5) до -52 °С.
В пожарном отношении дизельное топливо менее опасно, чем бензин по причине более низкой испаряемости. А именно - температура вспышки паров дизельного топлива составляет от 52 до 96 ºС.
Для сравнения: для бензина это значение составляет -43 ºС. Однако при этом вещества, имеющие температуру вспышки паров ниже 61 ºС, относятся к легковоспламеняющимся, поэтому и бензин, и дизтопливо - в их числе.
Тем не менее, как известно, одним из достоинств советских танков Т-34 было использование дизтоплива вместо бензина, что существенно снижало их пожароопасность. В то же время у солярки выше полнота сгорания. Дизтопливо при сгорании дает на 15% больше энергии, чем бензин. Иными словами, дизельному мотору не приходится "подливать" горючего для создания идеальной смеси, как это происходит с бензиновыми ДВС. Дизель впрыскивает топлива ровно столько, сколько требуется на преодоление сил трения. На практике это дает уменьшение расхода топлива на холостом ходу до трех раз по отношению к бензину.
Топливная смесь в дизельном моторе воспламеняется и отдает энергию в тот момент, когда соединяется с воздухом, сжатым в цилиндрах под высоким давлением. Бензин же загорается и дает энергию в тот момент, когда к нему направляется искра от свечей.
Соответственно, в дизельном двигателе в теории можно было бы обойтись без свечей. Однако эти детали в агрегатах на тяжелом топливе все же применяются. Только речь идет не о свечах зажигания, а о свечах накаливания, нагревательных элементах, которые в считанные секунды раскаляют воздух вокруг себя до температуры до 1000 градусов и выше.
Благодаря им, к примеру, происходит запуск дизельного мотора, даже когда на улице холодно и агрегат остывший. Кстати, время прогрева первых свечей накаливания в 20-е годы прошлого века составляло нескончаемые 180 секунд. Современным свечам требуется для этого от 2 до 10 секунд. Скажем, свечи накаливания с керамическим стержнем осуществляют прогрев за 2 с и выдают максимальную температуру 1350 °C.
Как мы уже упоминали, моторное масло на автомобилях с дизелями приходится менять чаще, чем на бензиновых машинах.
К тому же объем масла для заливки в дизельные агрегаты, как правило, больше, чем у бензиновых машин, а "расходники"(фильтры и свечи) дороже, да и топливный фильтр к тому же требует частой замены.
Однако дизельный мотор потребляет в среднем на 20% меньше топлива, чем бензиновый. Соответственно общие затраты (скажем, по итогам года) будут у дизельных машин либо сопоставимы с таковыми у бензинового транспорта.
Правда и то, что обслуживание уже не новых дизельных моторов может обойтись дороже, чем бензиновых, если речь пойдет о замене в частности двухмассового маховика, турбокомпрессора, инжекторов и т.д. С другой стороны, как правило, дизельные автомобили теряют в цене намного медленнее чем бензиновые аналоги.
Ввиду особенностей конструкции (прежде всего высокой степени сжатия, отсутствия классических свечей зажигания и меньшее, чем в бензиновых агрегатах, время, отведенное на смесеобразование и подрыв) шум от дизельного двигателя на холостых оборотах выше в сравнении с бензиновыми аналогами.
Кроме того, двигатели на солярке, как правило, отличаются более высокой в сравнению с бензиновыми моторами вибронагруженностью, которая, впрочем, уменьшается по мере прогрева дизельного агрегата. Впрочем, все зависит от класса автомобиля и его возраста.
Дорогие автомобили сегодня оснащают мощной виброшумоизоляцией, они имеют эффективные вибропоглощающие опоры силового агрегата и/или, к примеру, такое ноу-хау, как аккумуляторные топливные системы высокого давления (Common-rail), снижающие шум прежде всего за счет разделения одного импульса впрыска на несколько.