Знакомьтесь - автомобиль

Есть легковые автомобили, у которых пассажиры отделены от водителя перегородкой. Это лимузины. Машины же, имеющие общий салон для пассажиров и водителя, именуются седанами. «Волга», «Москвич» и «Запорожец» как раз имеют кузова-седаны. Автомобили с открытым верхом кузова получили название фаэтонов.

Чтобы в летнее время в закрытой машине не было душно, она имеет хорошую вентиляцию. На случай же зимних холодов машины снабжены обогревательными устройствами.

Если открыть капот, то перед вашими глазами предстанет двигатель со всем его сложным оборудованием. Двигатель – важнейший механизм шасси, это он дает энергию для движения автомобиля. Двигатель с полным основанием можно назвать сердцем автомобиля. Так давайте же познакомимся, как работает это сердце.

 

 

 

Глава III. Стальное сердце

 

 

Рождение лошадиных сил

Каждый знает, как стреляет ружье. В казенную часть его вставляют патрон, заряженный порохом. Удар курка по капсюлю воспламеняет заряд. Образующиеся при горении пороха газы от тепла расширяются и толкают пулю по стволу. Тепловая энергия, полученная при сгорании пороха, превращается в механическую работу. Ружье – это своеобразный двигатель.

А нельзя ли использовать порох в автомобильном двигателе, чтобы заставить его энергию приводить в действие механизм автомобиля? Оказывается, нельзя. Порох сгорает быстро, точнее – взрывается. А это вредно отразится на двигателе. К тому же и теплотворная способность пороха – количество выделяемого при горении тепла – незначительна: раз в десять меньше, чем у нефтяного топлива. А ведь это очень важно: чем больше тепла выделит топливо, тем больше его можно превратить в работу. Несравненно выгоднее в двигателе применять бензин: он и горит более спокойно и выделяет больше тепла.

 

Принцип работы двигателя

 

Чтобы уяснить принцип работы двигателя, проделаем простой опыт. Возьмем небольшой цилиндр, плотно закроем его пробкой и поставим на спиртовку. При нагревании воздух в цилиндре будет расширяться и вытеснять пробку.

Примерно то же самое происходит в цилиндре автомобиля. Только цилиндр не подогревают, а внутри его сжигают топливо. Полученная при горении теплота нагревает продукты горения – газы, те расширяются и энергично толкают пробку-поршень.

Так тепловая энергия превращается в работу, «рождаются» лошадиные силы, движущие автомобиль.

При выстреле пуля вылетает из ствола ружья. А если бы поршень при работе цилиндра также вылетал, то для непрерывной работы понадобилась бы целая куча их. Но в действительности цилиндр все время «заряжается» горючей смесью и «стреляет» одним и тем же поршнем, потому что он «привязан» с помощью деталей к специальному механизму. Вот послушайте, как это сделано.

 

Решение задачи

Поршень движется прямолинейно, вдоль цилиндра, совершая движение вверх и вниз:

А посмотрите на мчащийся автомобиль: колеса его совершают круговое движение. Значит, двигатель должен преобразовать прямолинейное движение во вращательное. Инженеры остроумно решили эту задачу.

Поршень посредством стального стержня-шатуна соединил с валом, имеющим колена-кривошипы, а потому и получившим название коленчатого вала. Верхний конец шатуна соединен с поршнем, а нижний – с шейкой коленчатого вала.

Теперь, когда поршень станет двигаться вниз, он будет толкать шатун, в результате повернется колено вала. Если коленчатый вал вращать дальше, колено его станет подниматься и начнет толкать вверх шатун, а через него поршень. Как видите, поршень все время ходит вверх-вниз, а коленчатый вал вращается. Таким простым способом и решается задача превратить прямолинейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм, который это осуществляет, получил название кривошипно-шатунного механизма.

 

Начало и конец

Началом работы двигателя является заполнение цилиндра горючей смесью. Как это происходит?

При движении поршня вниз давление в цилиндре понижается до 0,8 атмосферы. Над поршнем создается разрежение.

Но цилиндр сообщается с прибором, приготовляющим горючую смесь. Смесь поступает через впускное отверстие с клапаном.