Qual é a diferença entre um motor diesel e um motor a gasolina?

Todo mundo sabe que um motor a diesel tem uma sensação distinta de um motor a gasolina. No entanto, seria interessante examinar mais de perto as características que diferenciam esses dois tipos de motores.

Outra iniciação de ignição?

A combustão espontânea existe para o óleo diesel, o que evita a ignição controlada por velas. E é precisamente por esse princípio que um motor a diesel acende espontaneamente com mais facilidade do que um motor a gasolina ... Durante a combustão, o óleo só pode acender nos cilindros quando é sugado (por exemplo, por um turboalimentador ou por um respirador).

Mas, para voltar à combustão espontânea, em princípio, você precisa saber que quanto mais você comprime o gás, mais ele esquenta. Assim, este é o princípio do combustível diesel: o ar que entra é suficientemente comprimido para que o combustível diesel acenda naturalmente ao entrar em contato. É por isso que um diesel tem uma taxa de compressão mais alta (é preciso muita pressão para fazer o gás queimar).

Além disso, em um motor a gasolina, a mistura ar / combustível é geralmente mais homogênea (uniformemente distribuída / misturada na câmara) porque a gasolina muitas vezes usa injeção indireta (portanto, isso não se aplica realmente a um motor de injeção a gasolina. Motores diretos e a diesel com motores diretos injeção. também). Portanto, note que as gasolinas modernas praticamente só operam com injeção direta, então essa diferença é reduzida.

Tempo de injeção

Enquanto o motor a gasolina injeta combustível durante a admissão de ar (quando o pistão desce para o PMB e a válvula de admissão está aberta) no caso de injeção direta (o combustível indireto é fornecido simultaneamente com o ar), o diesel irá aguardar que o pistão seja remontado na fase de compressão para injeção de combustível.

Taxa de compressão?

A taxa de compressão é maior para o motor diesel (duas a três vezes maior para o diesel), por isso tem melhor eficiência e menor consumo (não é a única razão para a redução do consumo). Na verdade, a quantidade de ar comprimido será menor (portanto, mais comprimido quando o pistão está no ponto morto superior) em um motor a diesel do que em um motor a gasolina, porque essa compressão deve fornecer calor suficiente para inflamar o diesel. Este é o principal objetivo deste aumento da compressão, mas não só ... Na verdade, garantimos que a temperatura necessária para a ignição do combustível diesel seja significativamente excedida, a fim de melhorar a combustão e limitar a quantidade de partículas não queimadas: pequenas partículas. Por outro lado, aumenta o NOx (que resulta da combustão a quente). Para isso, utiliza-se o boost, que permite que o ar seja fornecido ao motor e, portanto, aumenta a compressão (e, portanto, a temperatura).

Graças à sua alta taxa de compressão, o diesel tem mais torque em rotações mais baixas.

Enquanto os motores a gasolina têm uma taxa de compressão de 6 a 11:1 (6-7 para motores mais antigos e 9-11 para novos motores de injeção direta), os diesel têm uma taxa de compressão de 20 a 25:1 (os antigos tinham cerca de 25, enquanto os recentes tendem a ser menores.20: O motivo é devido à democratização da turbocompressão, que permite obter altas compressões sem a necessidade de uma alta taxa de compressão do motor de base. Alta compressão e aumento podem levar a pressões muito altas. reduzimos um pouco a taxa de compressão, mas compensamos aumentando a pressão nas câmaras: devido ao fornecimento de ar e combustível).

Taxa de queima

A taxa de combustão de um motor a gasolina é maior devido à sua ignição controlada (bobinas / velas que permitem faíscas), em parte por causa disso (quero dizer, em parte porque outros fatores estão envolvidos) que velocidades altas são mais bem toleradas com gasolina sem chumbo ... motores. Portanto, os motores diesel podem não queimar completamente o combustível na parte superior do tacômetro (a taxa de ciclo do pistão é maior do que a taxa de combustão), o que pode causar o aparecimento de fumaça preta (quanto menor a taxa de compressão do motor, maior). (quanto mais você gosta dessa fumaça). Também pode surgir quando a mistura é muito rica, ou seja, muito combustível em relação ao oxidante, daí a significativa fumaça nos motores reprogramados, cuja injeção se torna muito generosa no fluxo de combustível. (copyright fiches-auto.fr)

O motor diesel esquenta menos?

O fato de ser mais difícil para um motor diesel atingir temperaturas se deve a vários fatores, incluindo o que eu disse antes: a saber, a distribuição do diesel na câmara de combustão. Devido ao menor contato com a parede do cilindro, o calor é menos facilmente transferido para o metal circundante (há uma camada de ar entre a parede do cilindro e o local de combustão).

Além disso e principalmente, a grande espessura do bloco do cilindro retarda a propagação do calor por ele. Quanto mais o material esquenta, mais tempo leva ...

Finalmente, uma rotação média do motor mais baixa significa que haverá menos “explosões” e, portanto, menos calor durante o mesmo período de tempo.

Peso / design?

O diesel é mais pesado porque precisa ser mais resistente às fortes compressões do cilindro. Portanto, os materiais usados ​​são mais estáveis ​​(ferro fundido, etc.) e a segmentação é mais confiável. Portanto, os carros movidos a diesel são mais pesados ​​e, portanto, tendem a ser menos equilibrados em termos de distribuição de peso dianteiro e traseiro. Como resultado, a gasolina tende a se comportar de forma mais dinâmica e equilibrada.

Mas em termos de confiabilidade, o diesel vence, pois o bloco é mais estável.

Velocidade diferente do motor

A velocidade de rotação dos motores diesel é menos importante em comparação com a gasolina com a mesma característica (número de cilindros). As razões para isso são devido ao reforço de materiais no diesel (bielas, virabrequim, etc.), o que, portanto, causa mais inércia no motor (mais difícil de colocar em movimento, pois demora mais para esperar a velocidade do diesel queda ... isso se deve à maior massa de peças móveis). Além disso, a combustão não é controlada pela faísca de uma vela, é menos controlável e, portanto, dura mais tempo. Isso diminui todos os ciclos e, portanto, a velocidade do motor.

Finalmente, devido ao curso mais longo dos pistões (adaptado à taxa de combustão), eles demoram mais para se mover para frente e para trás. (copyright fiches-auto.fr)

Aqui está o tacômetro de dois 308s: gasolina e diesel. Você não percebe a diferença?

Outra caixa de câmbio?

O fato de a rotação do motor ser diferente necessariamente aumentará a relação de marchas para corresponder a essa característica. Porém, atenção, esta alteração não é sentida pelo motorista, é de natureza técnica para compensar a redução da velocidade do virabrequim do motor diesel.

Diferenças entre diesel e gasolina?

O óleo diesel fornece um pouco mais de energia do que a gasolina para o mesmo volume. Eficiência de combustível em si em mim ligeiramente melhor com óleo combustível.

Tal como acontece com a produção, o diesel e a gasolina são extraídos de forma diferente, pois o petróleo bruto deve ser aquecido a uma temperatura mais elevada para o combustível diesel. Mas o certo é que se você quer se livrar do diesel, também tem que jogar fora uma parte significativa do óleo que você coleta, porque este contém 22% de gasolina e 27% de diesel.

Leia mais sobre a produção e extração de diesel e gasolina aqui.

Desempenho geral: a diferença?

Eficiência geral do motor diesel (sem combustível como mostrado acima) é melhor com 42% para diesel e 36% para gasolina (de acordo com ifpenergiesnouvelles.fr). A eficiência é a conversão da energia de partida (na forma de combustível, no caso de um motor) em uma força mecânica resultante. Então, com um motor diesel temos um máximo de 42%, então o calor e a turbulência dos gases de escapamento perfazem os 58% restantes (então a energia desperdiçada ... Muito ruim).

Vibração / ruído?

O diesel vibra com mais precisão porque tem uma taxa de compressão mais alta. Quanto mais forte for a compressão, maior será a vibração resultante da combustão (devido à expansão mais forte). Isso explica que ...

Observe, entretanto, que esse fenômeno é mitigado pela pré-injeção, que suaviza as coisas (apenas em baixa velocidade, então começa a roncar mais alto), aparentemente apenas em um motor de injeção direta.

Poluição

Particulas finas

O diesel geralmente emite mais partículas finas do que a gasolina porque, independente da tecnologia, a mistura ar / combustível não é muito uniforme. Na verdade, seja por injeção direta ou indireta, o combustível é injetado tardiamente, resultando em uma mistura média e não queimada. Na gasolina, esses dois componentes são misturados antes da admissão (injeção indireta) ou um é injetado durante a fase de admissão (injeção direta), resultando em uma boa combinação de combustível e oxidante.

Observe, no entanto, que os motores modernos a gasolina "gostam" de rodar pobre em certos estágios (para reduzir o consumo: dosagem e limitar as perdas no bombeamento), e essa mistura pobre causa uma mistura heterogênea e finos. É por isso que agora eles têm filtros de partículas.

Portanto, uma mistura homogênea e combustão a quente são necessárias para limitar o número de partículas. A uniformidade aprimorada com a injeção direta é alcançada pela injeção de alta pressão: melhor vaporização do combustível.

Em linha com os padrões recentes, a legislação exigia que o óleo diesel fosse limpo de partículas finas [Editar: a gasolina é muito recente]. Como resultado, os motores diesel modernos filtram 99% deles (com um motor quente ...), o que pode ser considerado muito aceitável! Assim, quando combinado com baixo consumo, o óleo diesel continua sendo uma solução relevante do ponto de vista ambiental e de saúde, mesmo que possa fazer as pessoas estremecerem.

O efeito contrário, o sistema permitia que os motores a gasolina até recentemente recusassem 10 vezes mais, ainda que a massa permitida deste último fosse inferior a 10% para a gasolina. Porque temos que distinguir entre massa e partículas: em 5 gramas de partículas pode haver 5 partículas pesando 1 g (uma figura irreal, isso é para entender) ou 5 partículas 000 gramas (e não estamos interessados ​​na massa, mas em seu tamanho: quanto menor for, mais prejudicial à saúde, pois as partículas grandes são muito bem removidas / filtradas pelos nossos pulmões).

O problema é que, ao mudar para injeção direta, os motores a gasolina agora produzem mais partículas finas do que os motores a diesel equipados com filtro de partículas (a mídia é estranhamente silenciosa sobre isso, com exceção do Autoplus, que costuma ser a exceção). Porém, de maneira mais geral, deve-se lembrar que o diesel produziu mais poluentes do que a gasolina quando foi injetado diretamente. Então você não precisa realmente olhar o combustível (gasolina / diesel) para ver se o motor é poluente ou prejudicial à saúde, mas se ele tem injeção direta de alta pressão ... o que provoca a formação de partículas finas e NOx ( algo que a mídia parecia não entender, daí a enorme desinformação que causou danos exagerados ao óleo diesel).

Para resumir, diesel e gasolinas estão se tornando cada vez mais semelhantes em emissões ... E é por isso que as gasolinas lançadas após 2018 têm filtros de partículas para muitos. E mesmo que o diesel produza mais NOx (um irritante pulmonar), eles agora são muito limitados pela adição de um catalisador SCR, que desencadeia uma reação química que destrói (ou melhor, transforma) a maioria deles.

Em suma, o vencedor nesta história de desinformação é o Estado que aumenta os impostos. Na verdade, muitas pessoas mudaram para a gasolina e agora consomem muito mais do que antes ... Aliás, é muito preocupante ver até que ponto a mídia pode influenciar as massas, mesmo que as informações estejam parcialmente incorretas. (copyright fiches-auto.fr)

Nox

O diesel naturalmente emite mais do que a gasolina porque a combustão não é muito homogênea. Isso causa muitos pontos quentes na câmara de combustão (mais de 2000 graus) que são fontes de emissões de NOx. Com efeito, o que provoca o aparecimento de NOx é o calor da combustão: quanto mais quente, mais NOx. A válvula EGR para gasolina e diesel também limita isso diminuindo a temperatura de combustão.

Observe, entretanto, que as gasolinas modernas também produzem uma grande quantidade de mistura pobre / carga estratificada (possível apenas com injeção direta), pois isso aumenta as temperaturas de operação.

Basicamente, deve-se lembrar que ambos os motores produzem os mesmos poluentes, mas as proporções mudam conforme se trata de injeção direta ou indireta. E, portanto, acima de tudo, o tipo de injeção provoca oscilações nas emissões de poluentes, não apenas o fato de o motor ser a diesel ou a gasolina.

Leia: Poluentes Emitidos pelo Combustível Diesel.

Velas de incandescência?

O motor diesel tem velas de incandescência. Uma vez que se acende espontaneamente, isso requer uma temperatura mínima na câmara de combustão. Caso contrário, a mistura ar / diesel não atingirá necessariamente a temperatura suficiente.

O pré-aquecimento também limita a contaminação pelo frio: as velas permanecem acesas mesmo após o início da aceleração do aquecimento das câmaras de combustão.

Entrada de ar, diferença?

O diesel não tem válvula borboleta (controlada por computador a gasolina, exceto a gasolina com válvulas variáveis, que neste caso não precisa de válvula borboleta) porque o diesel sempre aspira a mesma quantidade de ar. Isso elimina a necessidade de uma aba de regulagem como uma válvula de aceleração ou válvulas variáveis ​​fazem.

Como resultado, um vácuo negativo é criado na entrada do motor a gasolina. Essa depressão (que não é encontrada em um diesel) é usada para fazer a manutenção de outros elementos do motor. Por exemplo, é utilizado pelo servofreio para auxiliar na travagem (líquido, disco), é o que impede o pedal de apertar (o que se nota quando o motor está desligado, o pedal do travão fica muito rígido após três tempos. ) Para um motor diesel é necessário instalar uma bomba de vácuo adicional, o que não contribui para um design mais simples de tudo (quanto mais, menos benefício! Porque aumenta o número de avarias e complica o trabalho).

Matrícula escolar DIESEL

No óleo diesel, a pressão é de pelo menos 1 bar, pois o ar entra na porta de admissão à vontade. Portanto, deve ser entendido que a taxa de fluxo muda (dependendo da velocidade), mas a pressão permanece inalterada.

Matrícula escolar ESSÊNCIA

(Carga baixa)

Quando você acelera um pouco, o corpo do acelerador não abre muito para restringir o fluxo de ar. Isso causa uma espécie de engarrafamento. O motor puxa o ar de um lado (direito), enquanto a válvula borboleta restringe o fluxo (esquerda): um vácuo é criado na entrada e a pressão fica entre 0 e 1 bar.

Mais torque? Velocidade do motor limitada?

Em um motor a diesel, a potência é transmitida de maneira diferente: o empuxo em um motor a diesel é mais forte (em comparação com a gasolina de mesma potência), mas dura menos (uma faixa de velocidades muito menor). Assim, normalmente ficamos com a impressão de que um motor a diesel funciona com mais intensidade do que a gasolina com a mesma potência. No entanto, isso não é inteiramente verdade, porque é antes a forma como vem o poder, que é diferente, mais "distribuído" em essência. E então a generalização das turbinas contribui para uma lacuna ainda maior ...

Na verdade, não devemos nos limitar apenas ao torque, a potência é importante! O diesel terá mais torque porque sua potência é transmitida em uma faixa menor de rotações. Então, basicamente (estou pegando os números ao acaso) se eu distribuir 100 HP. a 4000 rpm (pequena faixa como um diesel), minha curva de torque estará localizada em uma área menor, então o torque máximo ou mais será necessário (em uma determinada velocidade, porque o torque muda de uma velocidade para outra) para corresponder a uma gasolina motor com potência de 100 cv. irá se propagar a 6500 rpm (então a curva de torque será logicamente mais plana, o que a tornará menos alta).

Portanto, em vez de dizer que um diesel tem mais torque, é melhor dizer que esse diesel não faz o mesmo e que, em qualquer caso, é o fator de potência que é crítico para o desempenho do motor (não o torque).

Qual é melhor?

Sinceramente, não ... A escolha será baseada apenas nas necessidades e desejos. Dessa forma, todos encontrarão o motor que precisam de acordo com sua vida e atividades diárias.

Para quem procura o prazer, o motor a gasolina parece muito mais adequado: subir torres mais agressivas, menos peso, maior gama de rotações do motor, menos odores no caso de um descapotável, menos inércia (sensação mais desportiva), etc.

Por outro lado, um moderno motor diesel superalimentado terá a vantagem de ter muito mais torque em baixas rotações (sem necessidade de dirigir torres para obter o “suco” ideal para caminhões), o consumo será menor (melhor atuação). e, portanto, útil para quem anda muito.

Por outro lado, os motores diesel modernos se transformaram em verdadeiras fábricas de gás (turbo, válvula EGR, respirador, bomba de vácuo auxiliar, injeção de alta pressão, etc.), o que acarreta grandes riscos em termos de confiabilidade. Quanto mais nos atermos à simplicidade (claro que todas as proporções são preservadas, porque senão andamos de bicicleta ...), melhor! Mas, infelizmente, os motores a gasolina também se juntaram ao clube, adotando a injeção direta de alta pressão (é isso que causa um aumento na poluição, ou melhor, nas substâncias nocivas aos seres vivos).

A situação está mudando, e não devemos nos ater a preconceitos ultrapassados, por exemplo, “o óleo diesel polui muito mais que a gasolina”. Na verdade, o oposto é verdadeiro, pois o diesel usa menos energia fóssil e emite os mesmos poluentes que a gasolina. Graças à injeção direta, que surgiu em massa na gasolina ...).

Leia: Bloco Mazda que tenta combinar as qualidades do diesel e da gasolina em um motor.

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