Бензин vs дизель, технобитва старичков в 2022г!

[Touring*]

Это у соседей неправильные пчелы и мед какой-то принципиально новый RAV4. В наших отечествах на RAV4 атмосферник 2.0 выдает 149 л.с., по паспорту город 7.8, загород - 5.7

В РФ это тот же мотор, но с прошивкой под 92-й бензин и загоном его в налоговый класс <150 пиковых сил. А в Европе он идёт под его родной 95-й, и со 175 пиковыми силами. Возможно одна из причин разницы в расходе как раз это. Второй момент, в Европе база идёт с колёсами 225/65 R17, в РФ с 225/60 R18, за счёт этого будут чуть больше потери. Ещё момент что человек на моём фото едет при 19 градусах, то есть расход на климу у него минимальный.

Считаем в таком конфиге как у него:

175PS@6,600/208Nm@4,300
M=1,700 кг
СdA = 0.34x2.60 = 0.88 м2
225/65 R17: масса колеса в сборе = 20 кг, шины с Crr = 0.0011
СVT / FWD

330Н аэро + 190Н качение + 120Н инерция + 40Н потери в трансмиссии = 680Н x 25 м/с = 17.0кВт нужно на движение + 0.2кВт клима + 0,1кВт остальные потребители = 17.3кВт требуемая мощность.

17.3кВт потребных / 0.37 КПД бензина 2.0 = 47кВт (5.2л бензина).

Всё похоже на правду. Ясное дело, в среднезатычном городе будет раза в полтора больше расход, чем на трассе на такой скорости, с мотором без гибридного довеска, литров под 8. Выйдет средний город+загород для спокойного водителя 7 с хвостом. При том что этот мотор 2.0 без гибрида, он для Литвы самая "дешевая база", остальные версии дороже, там 2.5 идёт с гибридными довесками.

С 2.5 и гибридным довеском в городе будет даже меньший расход чем по трассе, немцы из ADAC проверяли, типа по трассе 5 литров, в городе 3.6. Ну и автобан на ещё умеренной скорости, 8.0. Причём в Германии продаются только такие 2.5 гибриды, то есть можно считать что у них сейчас 5 с хвостом среднего, это и есть расход RAV-иком в тёплый сезон.

И не сказать что ADAC с расходом врёт, вот например их тест RAV4 3-го поколения, с ещё обычным атмосферником 2.0 в 152 пиковых силы, ещё не фичованным, я на таком ездил. Масса такая же, как у нынешнего 5-го поколения, аэро даже чуть лучше за счёт меньших габаритов и миделя, колёса такие же, полный привод-отключайка, то есть его можно не учитывать при равной массе, а цифры расхода бензина загород 7.1, город 11.2, автобан 9.3.

[zopuh]

Неоткуда взяться в 2 раза, для машин близкой массы и загрузки, близкой обтекаемости и фронтальной проекции, на шинах близкой размерности сопротивления качению, с близким давлением, с одинаковым типом трансмиссии, включая коробку и привод.

На практике сейчас:

-30% расхода для впрыскового коммон-рейла с циклом Дизеля и фильтрацией Евро-4/5/6/6b, на фоне непосредственной впрысковой турбобензинки того же объёма, с циклом Отто, и

-20...25% расхода для впрыскового коммон-рейла с циклом Дизеля и фильтрацией Евро-6d на фоне коллекторной+непосредственной впрысковой турбобензинки того же объёма, с циклом Отто+Миллера, в основном за счет работы в установившихся режимах в цикле Миллера.

На практике для машины типа Тигуана разница в 1-1,5 литра на 100 км в зависимости от режима движения.

Из обслуживания, будет плюс топливный фильтр для дизеля, но менять его редко, так что паритет. Едет современный бензин лучше, если топить по полной, и традиционно работает на холостых тише, ещё менее вибронагружен.

Последние разработки унифицированных бензиновых и дизельных моторов типа Вольво 2.0 и Фиат 2.0/2.2 будут одинаково долговечны на пробеге до 300к, так как металлургия почти одинаковая.

А вот с фильтрацией Евро-6d предположу что будут нехилые замесы у третьих владельцев на пробегах 200к+, там большое число фильтров и датчиков, все они не вечные, как показывает опыт с фильтрами частиц.

пример из практики, не альфа совсем но все же
2 MB w164 5.0 атмо vs 3.0td
близкая масса и загрузка, близкая обтекаемость и фронтальная проекция, шины близкой размерности сопротивлением качению, с одинаковым типом трансмиссии, включая коробку и привод.
при заправке под пробку максимальный пробег 600-700км vs 1000км (есть подозрение что борткомпьютер просто больше не научен показывать)
расход по городу 12-14 vs 16-18
расход по трассе 8-9 vs 12-14 (постоянная скорость на круизе)

[Tone]

В РФ это тот же мотор, но с прошивкой под 92-й бензин и загоном его в налоговый класс <150 пиковых сил. А в Европе он идёт под его родной 95-й, и со 175 пиковыми силами. Возможно одна из причин разницы в расходе как раз это.

Терзают смутные сомнения. Если мотор идентичен и дело в прошивке - то где эти типовые форумские баталии "шить/не шить", сотни объявлений о "доступном тюнинге штатной прошивкой", если на выходе - большая мощность и меньший расход?
На примере VAG и BMW - у нас хлебом не корми, дай хоть какой-то шанс на "халявные лошади"

Любопытно, если вариатор спокойно переваривает 175 сил (а сколько там момента?) и дает значимую экономию - то почему на 2.5 уже традиционный гидротрансформатор с 8 ступенями? Интересно, что на американском рынке 2.5 идет базовым мотором, и с ним в гибридной версии сочетается вариатор.

И есть ли на глобальном рынке RAV4 с дизельным мотором, для сравнения? Меня не отставляет ощущение, что война дизельным моторам была объявлена под давлением экологической общественной повестки. А по потребительским свойствам они куда рациональнее схожих по объему турбомоторов.

[Tone]

Заглянул к Тоетоводам на форум - там на последнем поколении совсем уж чудес по расходу нет:
https://4rav.ru/forums/toyota-rav4-Rash ... iya-t51465

Трассовые заезды - 7 литров на сотню получить можно. В городе - и за 10 литров шагает.
У меня X1 и X3 на дизеле средний расход держался около 8 литров. Это и город, и трасса, и пробки, и кондиционер. На трассе вообще чудеса показывал - но это глупо обсуждать, там при удачном уклоне дороги можно и гибриду кузькину мать показать

[Berluskoni Beluchi]

Я Вам тут не мешаю? Тачку куплять будем или опять по рынку походим и подойдем?
Не покупаете-не беда! чем позже купят, тем больше Berluskoni голых деффченок без купальников повозит, тем лучше)))
Бабий магнит однако)))

[Touring*]

Любопытно, чем выживают дополнительную эффективность из новых атмосферников? Это только очередные манипуляции с фазами? Или там что-то действительно принципиально новое? Помнится, что те же японские серийные изделия с переменной степенью сжатия в реальной жизни не оправдали ожиданий, если правильно помню выводу прессы.

Корректнее всего глянуть на технологическое развитие бензина и дизеля скажем с начала 20-го века.

Очевидно, для того чтобы получить максимальную тепловую эффективность на любом из этих топлив, нужно для начала иметь возможность максимально точно контролировать смесеобразование и горение.

Бензин долгое время был лидером в легковом сегменте потому что для него банально раньше разработали коммерчески реализуемые технологии оптимального смесеобразования. Тот же карбюратор, как и многое иное, был во многом общим с поршневой авиацией. Но это была не очень-то точная система, и чтобы двигаться дальше, нужна была более точная технология, впрысковая. Механический непосредственный впрыск на авиамоторах это 1930-е годы, до автомобилей он дошёл в 1950-1960-е, вспомним те же топовый 300 SL от Бенца c системой от Bosch, или же альфовский Монреаль с подобной системой от Spica. Но это верхний ценовой сегмент, и малый объём выпуска.

Массовое его применение с удешевлением за счёт эффекта масштаба это 1990-е годы, когда подоспело и развитие контролирующей электроники, давшее необходимую точность дозирования. Что даёт нам более 60 лет развития данной технологии. Примерно то же можно сказать о наддуве, компенсирующем компромиссное наполнение цилиндров, примерно те же годы первого внедрения, начало 20-го века, и те же 70+ лет до широкой коммерциализации в 2000-х годах.

Дальнейшее движение по повышению тепловой эффективности, это реализация более эффективного цикла, чем Отто, а именно Аткинсона. Разработка это также давняя, он по сути ровесник цикла Отто, конец 19-го века. Широкая коммерциализация надолго застопорились из-за стоимости внедрения, так как исходное решение от Аткинсона было сложным и дорогим в части механики. Для реализации большей части преимуществ цикла Аткинсона без излишней сложности исходного технического решения была нужна работоспособная и недорогая система изменения фаз газораспределения.

Остальные направления повышения эффективности бензинового мотора, это во-первых снижение либо полная ликвидация насосных потерь, возникающих в нем при не полностью открытом дросселе. Их нет в силу его природы в дизеле, поэтому он изначально и более эффективен.

Во-вторых, снижение потерь на преодоление внутреннего трения, в-третьих снижения потерь на привод внутренних и внешних нагрузок, в-четвёртых, более точная установка тепловых режимов работы. Это уже общее для дизеля и бензина.

[l0d]

У меня дизельный Тезис проходил на одном баке 1300. И это не теория. Это Москва Питер. Туда обратно. Не хватило 100 км)

у меня у самого поджоп -- современный дизель, но можно я задам вопрос из серии бензинофилов: какая при этом была скорость? 90-100?

В моменте до 120
А так, средняя, что-то около 89.

это многое объясняет.

а вот мой опыт дизелиста, живущего за городом и за день наматывающего не менее 80км по зсд в режиме газ в пол, а не поглаживая правую педальку:


сфоткал вчера, за последнюю заправку. на этом баке город/трасса где-то 50/50.


это с предыдущего техобслуживания, тоже вчерашний снимок. за последние 80.000км с хвостиком примерно такой расход и держится стабильно.


это прошлогодняя поездка в сочи на f1, чтобы пресечь разговоры про "зато на дальняк будет расход на 3 литра меньше". не будет. если ехать, а не онанизьмой заниматься, конечно.

при этом из такой же машины люди умудряются выжимать 5 литров на сотню по трассе. я не хочу умереть от скуки, у меня так не получается.

[atom_city]

дизель на маленькой машине - рукоблудство как по мне, разница между расходом 7 литров соляры и 10 бенза в реальных деньгах ни о чем, а вот для большого вседорожника разница между 20л бенза и 14 соляры смешанного - космос, особенно в окологородских режимах езды.

[Touring*]

Системы изменения фаз газораспределения были массово реализованы начиная с начала 1990-х годов, стало это возможным в основном благодаря развитию к этому моменту контролирующей электроники. Поэтому тогда же появилась и практическая возможность внедрить цикл Аткинсона.

Есть важный нюанс, в дешёвом варианте его реализации, только с системой изменения фаз газораспределения, будучи более теплоэффективным, чем Отто, он даёт существенно меньшую пиковую отдачу на литр объёма, из-за изменений в такте сжатия. В таком виде, в 1997-м году, он был реализован Тойотой, в Приусе, на рядной четвёрке объёмом 1.5 литра. Её пиковая отдача была всего 53 кВт, несмотря на статическую степень сжатия 13.5:1, что в этой реализации было далеко не главным параметром. Так как она дополнялась 33 кВт тяговым электромотором, с комбинирующей их отдачу с трансмиссией-вариатором, это позволило обеспечить приемлемые суммарные значения отдачи для городского автомобиля без претензий, и одновременно позволить работать бензиновому двигателю в режиме максимальной тепловой эффективности.

Электромотор в Приусе работал в паре с 280-вольтовой никель-металлогидридной батареей небольшой емкости (1,8 кВт-ч) и массы (42 кг), и обеспечивал максимально энергоэффективное движение на малых скоростях, где эффективность двигателя внутреннего сгорания минимальна, а также эффективную рекуперацию энергии, обычно теряемой на торможении.

Массовое производства таких батарейных элементов началось в Японии в конце 1980-х для нужд бытовой электроники, сотовых телефонов и камкодеров, после доведения ее конструкции до коммерческой готовности, а автомобильный вариант был разработан в начале 1990-х. Используемое в Приусе окно используемой степени заряда в 40% и менее обеспечило предельно высокое количество циклов заряда-разряда до потери ёмкости, что и было необходимо для работы в гибридном режиме. К тому же никель-металлогидрид не требует сложной жидкостной системы терморегулирования, и защиты от механических повреждений, в отличие от литий-ионной технологии. Ещё, был более дёшев в производстве.

Цифровая система управления электродвигателем, с управлением через силовые транзисторные ключи, дала разработчикам необходимую гибкость, и обеспечила высокую эффективность преобразования энергии. Снова-таки это стало возможным благодаря бурному развитию контролирующей электроники, начиная с 1980-х годов.

И в этой гибридной тойотовской схеме до сих пор что-то улучшить оказалось сложно, разве что повысить эффективный диапазон работы бензинового двигателя, за счёт внедрения технологий, описанных чуть ниже, что они и сделали.

Тойота поэтому до сих пор держится за сочетание атмосферного двигателя, работающего по циклу Аткинсона, в основном диапазоне нагрузок дающей максимальную тепловую эффективность, не имеющего сложной системы очистки, и скомбинированного с ним через трансмиссию-вариатор электромотора, небольшой отдачи, с высоковольтной никель-металлогидридной батареей, небольшой емкости и массы, пассивного охлаждения, работающей ради достижения долговечности с узким окном степени заряда.

Она предлагала этот путь и для Европы, причём ещё в начале 2000-х, в рамках лобби-группы АСЕА, говоря что реально эффективная система очистки дизельного выхлопа в сочетании с необходимой системой впрыска и наддува неизбежно сделает такой мотор в производстве дороже бензоэлектрического гибрида. При большей топливной эффективности последнего. Но их тогда никто не послушал, из-за позиции большинства европейских компаний, проинвестировавших много денег в дизельные технологии, и сделавших на них основную ставку.

Итог, упрощение европейскими компаниями системы очистки дизельных двигателей по отношению к реально эффективной, и программные манипуляции в тестовых циклах, чтобы скрыть этот факт. Выявил это как раз “дизельгейт” в США, в середине 2010-х, потом было срочное внедрение ими адекватной системы очистки. Как и предсказывали в Тойоте, существенно удорожившей дизельную технологию, что было переложено на потребителей в начале 2020-х, путём заметного роста цен. Поэтому у европейских производителей пошло смещение фокуса на бензоэлектрические гибриды, как более дешевые в производстве, чем дизельные варианты с адекватной системы очистки, и тем более чем такие дизели с гибридным довеском.

[Touring*]

Были реализованы и иные варианты цикла Аткинсона, например в 1950-х годы была разработана версия, получившая название цикл Миллера. Падение удельной отдачи в ней было скомпенсировано принудительным наддувом, посредством механического нагнетателя. В этом виде цикл Миллера был реализован Маздой, в 1993-м году, на модели Eunos 800 / Xedos 9 для американского рынка, где был применён V6 объёмом 2.3 литра с приводным механическим нагнетателем, и пиковой отдачей в 160 в кВт. Но заметного развития этот путь тогда не получил, в основном в силу высокой стоимости нагнетателя, и того что реальное снижение расхода достигалось только в режиме частичных нагрузок, и было незначительным.

Для систем меньшей стоимости, чем гибридные, которые тоже нужны рынку, Тойота в 2010-х снова выбрала цикл Аткинсона, с повышенной до 13:1 статической степенью сжатия, дополненной для работы на широкодоступном топливе системой непосредственного впрыска. Уже с тщательно переработанными под это дело впуском и камерой сгорания, и продвинутой системой терморегулирования. Также, ею был реализован общеизвестный ряд мер по снижению внутреннего трения, и минимизации приводимых от коленвала внутренних и внешних нагрузок. Для реализации высокой пиковой отдачи была оставлена возможность работы в цикле Отто, для чего оставлена вторая система впрыска, традиционная коллекторная, в конечном итоге вышли на 129 кВт пиковой отдачи для 2-х литров объёма.

Пиковая отдача в 150 кВт с объёма 2.5 практически уравняла данный двигатель с компрессорным решением от Мазды с циклом Миллера начала 90-х, при значительно меньшей стоимости производства, и большей реальной топливной эффективности. Собственно эти моторы и стоят на RAV-иках, но стоит учесть что заявленных цифр расхода они достигнут при использовании качественного бензина с 95-октановым рейтингом, и при плавном педалировании.

[Touring*]

Европейские фирмы, кроме основной ставки на наддувный дизель с аккумуляторным впрыском, в повышении эффективности бензиновых моторов шли несколько иным путём, чем японские. Для начала, в 2000-х годах ими был массово реализован за счет внедрения электромеханических и электрогидравлических систем бесступенчатого изменения подъёма клапанов отказ от дроссельной заслонки, убравший насосные потери. Коммерческие названия систем: БМВ Вэльвтроник, ФВ/Ауди Вэльвлифт, Фиат Мультиэйр. В дополнение к ним шли внедрённые чуть ранее системы изменения фаз газораспределения. Опять же, всё это стало возможным благодаря бурному развитию контролирующей электроники.

В 2000-2010-х также был реализован ряд мер по снижению внутреннего трения, мер по минимизации приводимых от коленвала внутренних и внешних нагрузок, и продвинутая система терморегулирования, коммерческие названия БМВ Эффишэнт Дайнэмикс и иные. Эти технологии, и технология вэльвлифта и дали той же БМВ заметное снижение среднего расхода.

Альтернативный путь снижения потерь на дросселирование, не такой радикальный, как приведённый выше, это уменьшение рабочего объёма в 1.5-2 раза, чтобы вывести за счёт этого двигатель на большие средние нагрузки, и поэтому на большие углы открытия заслонки. Однако, при этом неизбежно падает пиковая мощность, что можно скомпенсировать принудительным турбонаддувом, за счет теряемой в обычном режиме энергии выхлопных газов. То есть, энергетически почти бесплатно. Данный подход наиболее популярен в концерне ФВ, и начиная с 1990-х годов стал там основным. И снова-таки это стало реальным благодаря бурному развитию контролирующей впрыск и наддув электроники.

Так как в 2010-х были внедрены и системы изменения фаз газораспределения, и наддув, то реализация цикла Миллера при работе на частичных нагрузках оказалась практически бесплатной. Для обеспечения высокой пиковой отдачи в режиме полных нагрузок была оставлена возможность работы в цикле Отто, для чего была оставлена традиционная коллекторная система впрыска, вторая. С ней например вышли на 140 кВт пиковой отдачи с 2-х литров объёма.

Именно такой сейчас основной бензиновый двигатель, применяемый на многих моделях концерна ФВ, а частности на Тигуане 2.0, на котором я и ездил. Вэльвлифт без дроссельной заслонки, убирающий насосные потери во всех режимах, система изменения фаз газораспределения и наддув, дающие цикл Миллера на частичных нагрузках, дополненные двумя системами впрыска, коллекторной для высоких нагрузок, и непосредственной для частичных, и повышенная статическая степень сжатия. Плюс набор решений по снижению внутреннего трения, решений по минимизации приводимых от коленвала внутренних и внешних нагрузок, вдобавок продвинутая система терморегулирования, работающая во всех режимах.

В итоге 6-7 литров бензина на сотню по загородной трассе, что для машины достаточно большой массы, с полным приводом, на размерных дисках и шинах, с размерным кузовом с не лучшей обтекаемостью, как по мне реальное достижение. И 9-10 литров в городе, что также необычно для этих вводных, на фоне ранних бензомоторов. При достаточной для большинства ситуаций динамике, что тоже было у разработчиков приоритетом.

Чтобы выйти на меньший городской расход топлива, даже меньший чем трассовый, и понизить за счёт этого средний, нужна эффективная система рекуперации энергии, в виде высоковольтного электрического довеска типа тойотовского. Но данная система, в сочетании с таким насыщенным технологиями турбомотором, формирущая драйвтрэйн, делает его избыточно дорогим в производстве, поэтому пока ФВ широко внедрил лишь менее эффективные 48-вольтовые электродовески, в целях экономии.

Но это решение временное, всё равно быстро придут к полноценному, под давлением европейских регуляторов (Евро-7 всё ближе). А оно уже по стоимости в производстве на уровне чистого электро, а то и выше, поэтому ФВ после “дизельгейта” и сделал в Европе основную ставку на чистое электро.

[Touring*]

Насчет реалистичности цифр, поляки покатали переднеприводный Тонале 1.5 гибрид в смешанном цикле, 5.9 расход бензина при средней 47 км/ч, и жаре под 40 градусов то есть повышенном расходе энергии на климу.

[Touring*]

Переднеприводный Гольф 1.5 гибрид, смешанный цикл, 4.4 расход бензина при средней 49 км/ч, и невысокой температуре в районе 10 градусов, практически отсутствии расхода энергии на климу.



В чисто городском цикле, 5.0 расход при средней 27 км/ч, и средней температуре в районе 24 градусов, пониженном расходе энергии на климу.



И Альфа и ФВ турбо с циклом Миллера.

[луч друма]

в паре с коробкой-вариатором, моноприводного, на приборных 100 км/ч (реальных около 94), посуху при умеренной положительной температуре, с включенной климой, равен 5.2 литра бензина (обороты двигателя ~1,400).

Получается, что современный РАВ может мчаться с такой скоростью на 1500 оборотах, а первые РАВ4 держали сотню при не менее трёх тысячах. С расходом не меньше десяти литров.
Условно говоря, при схожей аэродинамике и, не считая времени, проведённого в пути, расход, помноженный делённый на обороты остаётся величиной примерно одинаковой, так?

Т.е. цифры современного - это исключительно заслуга трансмиссии, и не зависит от вида цикла?

[луч друма]

Возьмём, например, 156 с ТС 2,0 - на пятой передаче с оборотами три тысячи, вроде, скорость как раз 100 км/ч.
Расход - пусть будет литров восемь, - а была бы десятая передача, то и обороты были бы ниже и расход, соответственно, тоже.