Бензин или дизель: взгляд инженера

Я нередко слышу вопрос о том, какой силовой агрегат предпочесть. Ответ зависит от личных приоритетов, климата, регламента поездок и финансового расчёта. Разберу параметры последовательно, без маркетингового шума.

Теплота сгорания

Дизельное топливо содержит приблизительно 42–43 МДж на килограмм, бензин — около 44 МДж. На первый взгляд выигрыш невелик, однако дизельный цикл реализует более высокий адиабатический КПД благодаря повышенному отношению давления в цилиндре. При схожей массе топлива двигатель с воспламенением от сжатия передаёт коленвалу на 15–20 % больше полезной работы.

Стехиометрия

Бензину для полного окисления требуется около 14,7 частей воздуха по массе, солярке — порядка 14,5. При этом дизельный агрегат втягивает избыток кислорода, что снижает долю несгоревших углеводородов. Стехиометрический баланс отражается на удельном расходе: у современного дизеля 190–210 г/кВт·ч, у бензинового мотора сходной мощности 230–260 г/кВт·ч.

Турбонаддув как норма

Дизель без компрессора теряет половину привлекательности. Турбина подаёт плотную порцию воздуха и поддерживает рабочее давление почти с холостого режима. В бензиновой линейке турбоагрегаты востребованы не меньше, однако форсированный искровой мотор требует высокооктанового топлива, сложной антидетонационной стратегии и продвинутого охлаждения впуска.

Экономия и амортизация

Топливо с маркировкой ДТ обходится дешевле АИ-98, но разница в цене меняется от региона к региону. Существеннее цикловая экономичность: при среднем пробеге 25 000 км в год владелец дизеля гасит на заправке на 20–25 % меньше средств. Сюда же добавляю пробег между ТО. Моторное масло для агрегата с воспламенением от сжатия работает в жестких условиях, однако интервал замены часто равен бензиновому — 10–15 тыс. км.

Низкотемпературный пуск

Бензиновый двигатель заводится при –35 °C, если аккумулятор жив и подача топлива стабильна. Дизель предъявляет к температуре cвоё условие — текучесть парафинов. Зимние стандартные фракции ДТ сохраняют фильтруемость до –32 °C, арктические — до –44 °C. При более суровом климате помогает предпусковой подогреватель.

Вибрация и акустика

Благодаря высокой компрессии всплеск давления в дизельной камере выражен резче. Коренной подшипник получает ударную волну, корпус транслирует низкочастотный рокот. Балансирные валы, двойной маховик и активные опоры гасят вибронагрузку, однако шелест бензинового рядного «четырёхцилиндровика» остаётся мягче.

Материалоёмкость

Сжатие 17–18:1 требует толстостенной гильзы, термостойкого поршня с галерейным охлаждением и каленого вала. Дизельный агрегат априори тяжелее. У некоторых моделей лишний десяток килограммов нивелируется алюминиевым блоком с зацементированными гильзами — при этом соблюдается жаропрочность.

Экология и постобработка

Формульная лавина норм Euro вынуждает конструкторов искать баланс. Бензиновые моторы борются с CO₂ через цикл Миллера и прямой впрыск, дизели — через сажевый фильтр и селективную каталитическую нейтрализацию (SCR) с водным раствором карбамида. Добавка AdBlue инициирует восстановление оксидов азота до элементарного азота и воды. При исправной системе содержание NOx в выхлопе дизеля оказывается ниже, чем у старой бензиновой модели без непосредственного впрыска.

Ресурс

Цетановое число 51–55 даёт мягкое самовоспламенение, снижая ударную волну по сравнению со старым топливом стандарта ГОСТ 305-82. В сочетании с толстым шатуном и массивным кривошипом дизель ходит 400–500 тыс. км без капитального вмешательства. При условии штатной замены масла бензиновый агрегат нередко проходит 250–300 тыс. км, турбина требует контроля после 180 тыс.

Финальный расчёт

При ежегодном пробеге менее 15 тыс. км, преобладании городских поездок и температуре ниже –20 °C бензиновый мотор покажет меньшую требовательность к пусковым условиям и сэкономит на ремонте топливной аппаратуры. Регулярные трассовые рейсы, автодом, буксировка прицепа и долгий цикл владения оправдывают дизель: расход низок, крутящий момент высок, ресурс солидный, углеродный след скромнее при работе на HVO (Hydrotreated Vegetable Oil).

Я предпочёл бы бензин в компактном кроссовере жены — старт уверенный, шум ниже, сервис дешёвый. Для собственного пикапа выбрал дизель с цетановым числом не ниже 53, запасным фильтром грубой очистки и подогревателем, поскольку дальние рейсы, прицеп с лодкой и грузовые задачи диктуют высокий момент с минимальным расходом.