Книга юного мотоциклиста - [21]

Напомним, что это 75 килограммо-метров работы в секунду.

Можно ли сжечь всю горючую смесь, которая находится в двигателе во время вспышки? Нет, практически нельзя.

Пары бензина сгорают только частично, часть их уходит вместе с отработавшими газами. И теплота, полученная от горения смеси, используется не вся. Значительная доля тепла тратится на нагревание стенок цилиндра, головки, поршня и других деталей, много выбрасывается наружу с газами. Подсчитали, что только 20–25 % тепловой энергии используется для полезной работы.

От чего же зависит мощность двигателя? От рабочего объема двигателя. Чем больше объем цилиндра, тем больше в него поступает горючего, тем больше будет выделено тепла при горении смеси.

Мощность, конечно, зависит и от давления в цилиндре при рабочем ходе. А давление? Оно зависит от того, насколько хорошо цилиндр заполнен горючей смесью. Чем больше смеси, тем больше и давление. Затем оно зависит от того, насколько сильно сжата смесь. Чем сильнее сжата смесь, чем больше степень сжатия, тем больше мощность двигателя. В большой мере давление зависит от состава смеси. Смесь, в которой содержится слишком мало или слишком много бензина, даст малое давление.

Скорость горения также имеет весьма существенное значение. Когда смесь горит медленно, давление будет меньше, чем тогда, когда она горит с нормальной скоростью.

Очень важно и число вспышек в цилиндре. Чем больше вспышек, тем больше оборотов коленчатого вала, тем большей мощность.

Но при увеличении количества оборотов мощность увеличивается лишь до определенного предела, после чего обороты могут увеличиваться, а мощность станет падать. Когда мы говорим, что двигатель мотоцикла ИЖ-56 дает 4800 оборотов в минуту — это значит, что при этих оборотах двигатель развивает самую большую мощность, на которую он способен. Конечно, коленчатый вал может дать и 5000 оборотов, но тогда мощность двигателя уже упадет. На очень больших оборотах цилиндры станут хуже очищаться и заполняться горючей смесью. Конечно, речь идет об увеличении числа оборотов данного мотоцикла.

Как узнать, какую мощность развивает двигатель? Для этого его подвергают специальным испытаниям. Особым прибором, называемым индикатором, измеряют так называемое среднее индикаторное давление в цилиндре, а затем при помощи специальной формулы определяют мощность. Индикаторная мощность — это самая большая мощность двигателя. Газ давит на поршень, поршень — на шатун, вращается коленчатый вал. Это часть индикаторной мощности, переданная на коленчатый вал. Когда индикаторная мощность передается на вал, часть ее расходуется на преодоление трения между поршнем и стенками цилиндра в подшипниках, на вращение дополнительных механизмов двигателя, связанных с коленчатым валом. Эффективная мощность обычно меньше индикаторной на 10–15 %.

Глава четвертая НА СТРОГОЙ ДИЕТЕ

Чем питается двигатель

Что опаснее — бочка с бензином или бочка из-под бензина? Так и хочется сказать: бочка с бензином. Но это было бы неправильно. Опаснее бочка, из которой только что вылили бензин. Достаточно бросить в нее зажженную спичку, и произойдет взрыв.

Несколько лет назад в хронике «Вечерней Москвы» был описан следующий случай: однажды в жаркий летний день в лавку, где торговали керосином и бензином, зашел рассеянный покупатель с горящей папиросой во рту. Вдруг он заметил на стене большой плакат, на котором крупными буквами было написано: «За курение — под суд». Он сильно перепугался и… бросил горящую папиросу прямо в стоявшую рядом пустую бочку. Раздался оглушительный взрыв…

Почему произошел взрыв? В бочке оказались пары бензина, легковоспламеняющаяся смесь бензина и воздуха. В цилиндре двигателя, чтобы происходили взрывы, надо иметь такую же горючую смесь.

Почему для двигателей автомобилей и мотоциклов применяется бензин? Разве нет лучшего топлива? Да, среди других видов горючих материалов бензин оказался наиболее подходящим. Мы уже знаем, что в двигателе теплота превращается в механическую работу. Чем больше топливо выделит теплоты, тем большее ее количество превратится в механическую работу.

Килограмм бензина, сгорая, может выделить около 10 500 калорий. Интересно отметить, что при взрыве килограмма нитроглицерина выделяется 1485 калорий, а пороха — всего лишь 697, а ведь порох и нитроглицерин считаются сильнейшими взрывчатыми веществами. Вот какая сила заключена в бензине.

Значит, первое достоинство бензина — его высокая теплотворная способность. Другим важным качеством бензина является легкая испаряемость. Чтобы могла образоваться горючая смесь, надо бензин превратить в мельчайшие капельки, надо его испарить. Чем лучше испаряемость бензина, тем пригоднее он как топливо для двигателя. Испаряемость бензина характеризуется процентом превращения его в пар при нагревании до 20–50°. Очень важна для бензина температура вспышки и самовоспламенения. Температурой вспышки условились называть температуру, при которой пары бензина воспламеняются, соприкасаясь с открытым пламенем. Чем ниже эта температура, тем легче воспламенить бензин в холодную погоду, а следовательно, и легче пустить двигатель. Мы уже знаем, что при сжатии горючей смеси температура ее повышается. Температура может повыситься настолько, что смесь загорится без появления искры, или, как говорят, самовоспламенится. Температура самовоспламенения имеет очень важное значение. Для получения максимальной мощности от двигателя горючую смесь в цилиндре перед воспламенением надо возможно сильнее сжать. Если температура самовоспламенения будет достаточно высока, горючую смесь можно сжать больше. А как же узнать, хорошо или плохо переносит бензин высокое сжатие? На этот вопрос можно ответить, зная октановое число бензина.