Какие обороты должны быть на холостом ходу у дизеля

"Вопросы": ответы.

        Забавно, что в общем-то несложные вопросы вызвали столь бурное обсуждение. В комментариях к предыдущему посту и без того хватает здравых идей, поэтому я и принял решение опубликовать свое мнение (не претендующие на абсолютно правильный и полностью исчерпывающий ответ) в краткой форме, которое, уверен, вы сможете развить и дополнить в комментариях. В результате, после чтения комментариев того и этого поста, даже начинающий сможет сформировать устраивающее суждение по этим вопросам.)
"1.Для максимально интенсивного разгона, нужно переключаться в точке максимального момента, или же максимальной мощности? Многие просто по опыту скажут, что ответ очевиден, но почему и какое может быть доходчивое объяснение?"
Вопрос именно в такой форме часто задают в конференциях - это почти цитата. Если говорить строго, то вопрос вообще лишен смысла. Очевидно, что существует 101 логическое и эмприческое доказательство того факта, что для создания максимально эффективного ускорения переключаться надо в т.н. "момент максимальной мощности", но, повторюсь, на первый взгляд понятный вопрос, в данном случае, просто бессмыслица. Все эти логические рассуждения на этот вопрос не отвечают. Отсюда доп.задание: сформулируйте, если это возможно, этот вопрос таким образом, чтобы смысл в нем был. :)
"2.В чем основное преимущество дизельного двигателя, чем оно обеспечено и в чем, главным образом, это преимущество выражается для потребителя?"
Обещал кратко: увеличенная степень сжатия и, как следствие, повышение КПД, выражающееся в экономии топлива. Остальные преимущества и недостатки связаны не с принципом, а с конкретным конструктивом. Сейчас бензиновый мотор почти все преимущества дизеля "вобрал  в себя" - об этом, кстати, статья уже была.
3.Почему звук работы дизельного двигателя на холостом ходу заметно громче бензинового?
У дизеля очень короткий и энергетически насыщенный цикл горения - всего около 20 градусов ДПКВ - очень много энергии выделяется в короткий промежуток времени. Даже самые современные и "тихие" commonrail системы имеют давление впрыска около 2000 атм - то есть, сама система впрыска достаточно шумная - шумит и топливная аппаратура. Чтобы снизить шумность на холостом, впрыск разделяют на порции. Таким образом, решаются сразу две проблемы, связанные с шумом. Пример - BMW N57 - вполне тихий современный дизель.
4.Продолжая тему вопросов 2 и 3. Представьте, что вы сделали два предельно одинаковых по конструктиву мотора, насколько это конечно позволяет практика. Но один из них - дизельный, второй - бензиновый. Полностью одинаков объем цилиндров, оптимизированы и уравнены потери - два близнеца по сути, но различны по принципу. Никаких турбин и прочего, что мешает сравнению - эталонные двигатели двух школ двигателестроения, сделанные для лабораторного образца. Вопрос: сравните их по критериям максимальной мощности, максимального крутящего момента, ожидаемого расхода топлива. Один относительно другого.
Проще всего ответить на этот вопрос, сравнив почти унифицированные моторы: BMW M20B25 и M21 (точнее, атмосферный вариант дизеля M21D24W).
 
Так как мощность является функцией оборотов, а дизельный ДВС имеет ограничение уже описанное в п.3, делающее невозможным создание высокооборотистого дизельного мотора, то проигрывая в оборотах, дизель проиграет и в мощности. Смотрим на практически любой дизель, в данном случае, не так уж и важно даже, с турбиной или без. За счет более высоких достижимых максимальных оборотов, бензин всегда в выигрыше.
С моментом у реальных образцов дело обстоит так: 152 Нм у M21D24W. И что-то около 220 Нм у M20B25. Почти 30% разницы в пользу бензинового двигателя, обеспечены в том числе более низкой калорийностью заряда. Реальный дизель работает на обедненной смеси.
Так что, ситуация на практике примерно такова:
1.Максимальная мощность - заметно выше у бензинового двигателя. За счет оборотов. Тут без вариантов.
2.Максимальный крутящий момент - заметно ниже у дизельного, за счет более низкой калорийности заряда - реальный дизель выдает максимальный момент на обедненной смеси, в то время как бензиновый - на богатой. Вот тут появляется вариант - что мешает для эксперимента сделать смесь максимально богатой, близкой к стехиометрии и тогда моменты должны быть примерно равны. Требования токсичности EURO 6 вот-вот вынудят производителей дизельных ДВС забогатить смесь ради экологии - это один из эффективных способов снижения выбросов.
3.Удельный расход топлива на практике - ниже у дизельного двигателя за счет степени сжатия (КПД) и, при равном объеме блоков, за счет более низкой удельной мощности/момента. Последнее, является следствием работы дизельного ДВС в диапазоне от сверхобедненной до обедненной смеси, в то время как бензин работает в диапазоне от почти стехиометрической смеси до богатой.
Итак, в случае чистого лабораторного эксперимента, никто не мешает нормализовать смесь до стехиометрической и даже сделать ее богатой, что должно в теории почти уровнять момент. С учетом первоначальной формулировки задачи и немного большей удельной калорийности дизтоплива, но в то же время и несколько больших потерь на трение, моменты лабораторных ДВС скорее всего будут примерно равны.
5.Перечислите функции автомобильного амортизатора. И можно ли назвать главную функцию?
У амортизатора несколько очевидных функций, но главной я бы назвал возможность сохранять контакт колеса с дорогой (сохранять управляемость). Для иллюстрации можно взять два разных амортизатора и на одной и той же трассе замерить время, которое колесо сохраняет контакт с дорожным покрытием. Это и будет условный коэффициент качества работы этого элемента.
Tags: вопросы, ответы