Снаружи они выглядят похоже. И дизельные, и бензиновые двигатели являются двигателями внутреннего сгорания. Они сжигают топливо. Они приводят в движение поршни. В конечном итоге они вращают колеса. Но под капотом механика этих двигателей резко различается.
Дизельные двигатели работают на более бедной смеси. Они извлекают больше энергии из каждой капли топлива. Разница начинается с момента воспламенения. В бензиновых двигателях для воспламенения смеси используются свечи зажигания. В дизельных двигателях свечей зажигания нет. Вместо этого они полагаются на грубую силу. Воздух сжимается внутри цилиндра до такой степени, что его температура становится достаточной для воспламенения топлива при контакте.
Настоящее разделение происходит в системе подачи топлива. Старые бензиновые двигатели использовали карбюраторы. Современные модели используют впрыск во впускной коллектор. Дизельные двигатели используют прямой впрыск. Топливо под огромным давлением впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Такая конструкция делает дизельные двигатели более долговечными. Они выдают больший крутящий момент. Они расходуют меньше топлива. Но они работают громче. Им труднее запускаться в морозную погоду. Их производство обходится дороже.
Если вы хотите понять, как работает воспламенение от сжатия, нужно копнуть глубже. Но пока что понимание принципа прямого впрыска объясняет, почему эти двигатели ощущаются по-разному при нажатии на педаль.
Как гибридные системы объединяют источники энергии
Гибриды не просто добавляют электромоторы к бензиновым автомобилям. Они интегрируют их. Цель проста: преодолеть ограничения, присущие автономному двигателю внутреннего сгорания. Вы получаете лучшую топливную экономичность. Вы получаете два источника энергии, работающих вместе.
Большинство гибридов используют бензиновый двигатель в паре с электромотором. Этот мотор питается от большой аккумуляторной батареи. Но способы их соединения различаются.
Серийные гибриды изолируют бензиновый двигатель. Двигатель никогда не соединяется с колесами напрямую. Он действует как генератор. Он заряжает батареи. Батареи питают электромоторы, которые вращают колеса. Ярким примером может служить Chevrolet Volt (в его раннем режиме, преобладающем в серийной схеме). Бензиновый двигатель здесь выступает лишь как удлинитель запаса хода.
Параллельные гибриды встречаются чаще. Автомобиль может работать только на бензине. Он может работать только на электричестве. Или он может использовать оба источника одновременно. Система переключается в зависимости от потребностей. Низкая скорость? Работает электромотор. Резкое ускорение? Включается бензиновый двигатель. Toyota Prius является хрестоматийным примером такой конструкции. Она отдает приоритет электрической тяге на низких скоростях, а затем подключает бензиновый двигатель для обгона или движения по трассе.
Большинство гибридов, находящихся на дорогах сегодня, являются параллельными гибридами. Рассматриваемые здесь системы следуют именно параллельной схеме. Они пытаются объединить все преимущества.
Звено, которого не хватает: дизельные гибриды
Мы знаем, как работают дизельные двигатели. Мы знаем, как функционируют параллельные гибриды. Тогда почему дизельные гибриды не повсюду?
Технология существует. Логика обоснована. Дизельная эффективность встречается с электрическим крутящим моментом. Результатом должна стать ошеломляющая топливная экономичность. Тем не менее, их пока нет на дорогах. Барьеры носят технический и экономический характер. Роль играют стандарты выбросов. Но стоимость является более существенным фактором.
В следующем разделе мы разберем, что требуется для создания гибрида с дизельным двигателем. Мы рассмотрим, почему производители колеблются. И мы проанализируем стандарты CARB, которые формируют каждое решение.
