Šiandien automobilis yra toks įprastas prietaisas, kad beveik niekas nebesistebi ir nesistebi vidaus degimo variklio veikimu. O jis diena iš dienos dirba labai sunkiai, kol vairuodami klausotės mėgstamos muzikos. Štai keletas titaniško bet kurio vidaus degimo automobilio pavaros agregato darbo pavyzdžių.
Ar kada nors domėjotės, kas vyksta variklio viduje? Sunku suvokti, koks sunkus šis darbas, juk jo padarinius matome tik besisukančių ratų pavidalu. Tačiau jei pasidomėsite, kaip veikia variklis, pamatysite, kad net paprasčiausias ir pigiausias variklis yra didelis inžinerijos kūrinys. Kai kuriems tai, kad jis nesugenda, gali prilygti stebuklui. Tokiu atveju, kaip sunkiai dirba variklis?
Variklio apsukos. Jis sukasi taip greitai, kad žmogaus akis to nepastebi
Esame įpratę, kad standartinis lengvojo automobilio vidaus degimo variklis „sukasi“ ne daugiau kaip 9 000 aps/min. Automobilio naudotojui tai yra taip natūralu, kad nekreipiame į tai dėmesio ir tikrai dėl to nesijaudiname. Požiūris gali šiek tiek pasikeisti, kai apskaičiuosime, kiek tai yra apsisukimų per sekundę.
Tarkime, kad važiuojant variklis sukasi 2 500 aps/min. Kad per 60 s pasiektume tiek apsukų, per vieną sekundę velenas turi apsisukti beveik 42 kartus! Esant 7000 aps/min, velenas per vieną sekundę apsisuka 116 kartų.
Žinome, kiek arklio galių turi variklis. Palyginkime ją su žmogaus galia
Populiariausių variklių galia svyruoja nuo 80 iki 250 AG. Jei konkretaus automobilio galia jau nesiekia 100 AG, jo pavara jau laikoma gana silpna, nors, žinoma, viskas priklauso nuo masės, kurią jis turi išjudinti.
Tačiau bet kuris variklis yra labai galingas, jei palyginsime jį su ta galia, kurią turime mes, žmonės. Žmogaus „įranga“, t. y. visiškai sveiko žmogaus kūnas, gali veikti turėdamas maždaug 1,2 arklio galios. Šis skaičius yra neįspūdingas, be to, tai didžiausia galia, pasiekta per trumpą laiką. Per kasdienį žmogaus funkcionavimą organizmas išlaiko maždaug 0,1 AG galią.
Profesionalūs sportininkai gali pasiekti momentinę galią, lygią 2,5 AG, ir kelias valandas išlaikyti 0,3 AG.
Kiek oro reikia, kad variklis galėtų laisvai „kvėpuoti“?
Varikliui, kaip ir žmogui, taip pat reikia kvėpuoti. Kiek oro jam reikia? Tarkime, kad 1 kg degalų reikia 14,7 kg oro (esant tokioms proporcijoms, vyksta idealus mišinio degimas). Tai reiškia, kad, norint sudeginti vieną litrą benzino, varikliui reikia 9074 litrų oro. Jei darytume prielaidą, kad automobilis sudegina 7 l/100 km, greitai prieitume prie išvados, kad tokio automobilio varikliui įveikti šį atstumą reikia apie 63500 litrų oro.
Palyginimui, per žmogaus plaučius kasdien prateka beveik 20000 litrų oro, o su kiekvienu įkvėpimu įkvepiame apie 0,5 litro. Fizinio krūvio metu įkvepiamo oro kiekis gali padidėti šešis kartus.
Ar domėjotės, kokie karšti yra išmetamieji dūmai?
Akimirką stabtelėkime prie dujų. Optimali bet kurio vidaus degimo variklio darbinė temperatūra yra apie 90 laipsnių C, o aukštesnė temperatūra gali reikšti, kad jį reikia remontuoti. Tačiau verta žinoti, kad tai yra vertė, susijusi su aušinimo skysčio, o ne su pačių išmetamųjų dujų temperatūra.
Variklis veikia, nes nedideliais sūkiais stūmokliai pakyla ir nusileidžia. Todėl sąlygos variklio viduje yra visai kitokios, nei rodo variklio temperatūros indikatorius, ir tai visiškai normalu. Dujų, kurios kiekvieno ciklo metu išeina iš kiekvieno cilindro, temperatūra benzininiame variklyje yra apie 700-900 laipsnių C (tai panaši į žvangančios cigaretės temperatūrą), o dyzeliniame – 400-600 laipsnių C.
Vyraujantis slėgis kelis kartus viršija padangų slėgį
Variklis apskritai gali veikti dėl slėgio degimo kamerose. Jis reikalingas tam, kad degalų ir oro mišinio sprogimo energija neišeitų į erdvę, o stumtų stūmoklį. Benzininiuose varikliuose suspaudimo slėgis yra apie 6-15 barų, o dyzeliniuose varikliuose jis turi būti didesnis ir siekti 14-18 barų.
Tai didžiulės vertybės, kurias lengviausia parodyti mus supančio spaudimo pavyzdžiu. Jis svyruoja apie 1013 hPa, kai 6 barai yra 6000 hPa, o 18 barų – 18000 hPa.
Iliustratyvesnis pavyzdys – slėgis padangose. Tinkamas padangų slėgis lengvajam automobiliui yra maždaug 2,2 baro, o sunkvežimiams – nuo 5,5 iki 9 barų. Tokios padangos sprogimas gali baigtis net mirtimi. Taigi jokių juokų!
Nė vienos iš šių vertybių žmogus neišlaikytų
Pavyzdžių būtų galima pateikti daug daugiau, tačiau jau iš šių pavyzdžių matyti, kaip sunkiai dirba variklis. Todėl verta jam atsilyginti laiku keičiant filtrus ir alyvą, kad jis galėtų jums atsilyginti tolesniu sunkiu darbu.
