Som redan nämnts är antändningskällan mellan bensin / bensinmotorer och dieselmotorer annorlunda och detta är den främsta anledningen till ljudskillnaden. Jag kommer att försöka förklara dessa skillnader så att du förstår varför ljudet finns där med den ena, snarare än den andra.

OBS 1: Det finns en diatrib här, men ha med mig när jag försöker svara på frågan som jag tror att OP begär. Jag måste förklara skillnaderna för att man ska förstå varför en dieselmotor låter som den gör.

Bränsle: Diesel mot bensin (bensin) -

Som bränsle har diesel en högre densitet än bensin. Den är cirka 12% tätare än icke-etanolbensin (med etanolbaserad bensin är densiteten ännu högre, beroende på blandningen). Diesel erbjuder en högre volymetrisk energitäthet vid 35,86 MJ / L (128 700 BTU / US gal) v. 32,18 MJ / L (115 500 BTU / US gal) för bensin, cirka 11% högre, vilket bör beaktas när man jämför bränsleeffektiviteten med volym.

Motorns mekaniska skillnader: Diesel v. Bensin - Tre stora skillnader

Första skillnaden - Kompression

Bränsle, oavsett om bensin eller diesel kan brinna med eller utan hjälp av tryckluft, men ju mer luften komprimeras, desto större blir effektiviteten från det brinnande bränslet. Med detta i åtanke, förstå att när någon hänvisar till kompression i en motor, pratar de om förhållandet mellan vilket luften (eller luft / bränsleblandningen i gasmotorer) pressas innan tändning sker. I en bensinmotor är en tumregel att motorn ser en effektivitetsökning på 3% för varje införd kompressionspunkt (alla andra motorkomponenter förblir desamma). Jag antar att detta förmodligen också är sant för dieselmotorer. Det komprimerande förhållandet statiska för vanliga bensinmotorer går runt 8,0: 1 upp till cirka 11,5: 1 (med högpresterande motorer som når över 14,0: 1 - EDIT: Det har tagits till min uppmärksamhet att Mazda Skyactiv-G-motorn kommer med 14: 1 CR utanför USA och 13: 1 CR i USA. Mazda använder annan teknik för att minska knackningen, men denna höga CR är inte normen för bensinförbränning motorer). En fordonsdieselmotor kommer att gå runt 14.0: 1 fram till 18.0: 1-arenan.

ANM. 2: Jag skiljer mellan statisk och dynamiskt kompressionsförhållande här, eftersom det finns en enorm skillnad i antal och hur de räknas ut. Jag kommer inte att gå in på skillnaden, bara vet att det finns en skillnad.

ANM. 3: Jag skiljer mellan fordon och icke- fordonsmotorer dieselmotorer, för medan alla dieselmotorer i princip körs lika, finns det några stora skillnader mellan fordonsmotorer och stora marina dieselmotorer.

Andra skillnaden - bränsleförsörjning

Det brukade vara den primära bränsletillförselmetoden för bensinmotorer var en förgasare. Detta var sant fram till mitten till slutet av 80-talet, då många biltillverkare började inse fördelarna med bränsleinsprutning. Denna typ av bränsleinsprutning är indirekt bränsleinsprutning, vilket betyder att injektorn som mäter bränslet som går in i motorn sitter utanför förbränningskammaren och inne i luftintagskanalen. Det är beroende av luftens rörelse genom intagskanalen för att finfördela bränslet och få det in i cylindern. Mycket nyligen (omkring 2010) började biltillverkarna använda direktinsprutning vilket sprider bränsle direkt i förbränningskammaren.

Dieselmotorer använder också direktinsprutning. De har använt den här metoden sedan omkring 1891 när Herbert Akroyd Stuart uppfann den första förbränningsmotorn som använde ett trycksatt bränsleinsprutningssystem.

Tredje skillnaden - Tändkälla

Enkelt uttryckt använder dieselmotorer värme för att antända bränslet, medan bensin använder el ( ja, gnistan är varm, men förhoppningsvis ser du skillnaden). Gas med el för att skapa förbränning är ganska lätt att räkna ut. Tändstift tappar, luft / bränsle går bom. Luft / bränsleblandningen måste vara helt rätt för att göra det och gnistan måste komma precis vid rätt tidpunkt (timing). Gnistan fungerar bra för en bensinmotor eftersom bränslet kommer att finfördelas och förångas i luften, vilket gör det mycket lätt att bränna. Den lilla antändningskällan som är gnistan är mer än tillräckligt för att starta bränsleförbränningen och låta den fortsätta att brinna tills blandningen är helt uttömd.

Eftersom diesel är så mycket tyngre än bensin (det anses tekniskt vara en olja, ungefär som fotogen och eldningsolja), kommer den inte att avdunsta särskilt bra i luften. För att få det att brinna tillräckligt snabbt måste det finnas en antändningskälla med tillräcklig värme. För att åstadkomma denna värme komprimerar kolven luften inuti cylindern i en sådan utsträckning att den värmer upp till över 1000 ° F. Låt mig citera Wiki-artikeln om dieselmotorer för att avsluta detta:

På ungefär toppen av kompressionsslaget injiceras bränsle direkt i tryckluften i förbränningen kammare. Detta kan vara i ett (vanligtvis toroidformat) tomrum i toppen av kolven eller en förkammare beroende på motorns design. Bränsleinsprutaren säkerställer att bränslet bryts ner i små droppar och att bränslet fördelas jämnt. Värmen från tryckluften förångar bränslet från dropparnas yta. Ångan antänds sedan av värmen från den komprimerade luften i förbränningskammaren, dropparna fortsätter att förångas från sina ytor och brinner och blir mindre tills allt bränsle i dropparna har bränts. Starten av förångningen orsakar en fördröjningsperiod under antändning och det karakteristiska dieselknackningsljudet när ångan når antändningstemperaturen och orsakar en abrupt ökning av trycket ovanför kolven . Den snabba expansionen av förbränningsgaser driver sedan kolven nedåt och levererar kraft till vevaxeln.

OBS 4: Jag vill påpeka, nyare dieselmotorer ( och jag antar också bilar), har börjat använda injektionssystem som istället för att injicera all diesel på en gång pumpar flera mindre mängder diesel i motorn, vilket tystar "dieselbruset" du hör från dem med en stor mängd. Detta ger också bättre bränsleekonomi.

OBS 5: Dieselmotorer har vanligtvis bättre bränsleekonomi än bensinmotorer, främst på grund av att de har en bättre värmeeffektivitet.

OBS 6: stark > Om du har läst så långt måste du verkligen vara galen.

De största faktorerna som får en diesel att låta som den gör är metoden med vilken diesel injiceras i cylindern före / under kompression och det faktum att deras kompressionsförhållande är så mycket högre än en bensin / bensinmotor. Detta är ett rondell sätt att säga att kompressionständningen orsakar det karakteristiska ljudet. Sekundära faktorer inkluderar motordesign, insug och avgasgrenrörsform.

UPPDATERING: Jag är ledsen men det finns inte mycket mer att säga. Klackljudet är diesel som antänds under högt tryck och hög (kolv) hastighet och det höga vrålen orsakas av avgasens hastighet och formen på avgasgrenröret.

Komponenterna som utgör avgasnoten är luft, bränsle, kompressionsförhållande, ventiltiming, avgas, turboladdning och förskjutning.

Motorn i Cruze Diesel har ett kompressionsförhållande runt 16: 1.

Bränslet är viktigt eftersom diesel och bensin brinner på olika sätt.

Kombinationen av alla dessa faktorer är det som resulterar i de olika avgaserna. Du kanske letar efter ett mer komplext svar än "det låter annorlunda eftersom det är annorlunda", men det finns verkligen inget.

Även dieselmotorer har längre slag än vanliga bensinmotorer. vilket innebär att kolvar färdas längre än i bensinmotorer. Och luftintagssystem för turbo / super / ram har helt andra tider än naturligt bensinmotorer.

Klapret som vanligtvis förknippas med dieselmotorer är ett resultat av de mycket högre förbränningskrafterna i en dieselmotor som vid eller omkring TDC (övre dödpunkt) "slår" den rörliga enheten. Några av de nyare motorerna är mycket tystare på grund av att de har en pilotinjektion såväl (i fallet med piezoinjektorer) upp till 7 injektionshändelser per förbränningscykel.

Dieselmotorbruset är till stor del ett resultat av det tryck som behövs för att injicera bränsle i cylindern, vilket också resulterar i finfördelning av bränslet. De klämmer ihop luften / bränslet och det antänds. Det skapar bullret.