Чтение онлайн

Когда-то зимний пуск мотора представлял собой целый ритуал: вскипятить дома ведро кипятка, открыть капот и залить горячую водичку в радиатор. А вечером — обязательно слить ее, иначе мороз скажет свое слово — вода, превратившись в лед, расширится и легко порвет двигатель на куски! Теперь бегать с ведрами не надо: сел в машину, пустил мотор и поехал. Почему? Потому что вместо воды в систему охлаждения заливают незамерзающую жидкость — антифриз.

Что охлаждает лучше: вода или антифриз? Вода, конечно же! Но, к сожалению, на морозе она замерзает, а выше сотни градусов не нагревается, превращаясь в пар. А вот антифризы легко выдерживают как отрицательные температуры, так и нагрев выше 100 °C.

Да, сложно. Простейший антифриз получается при смешивании воды со спиртом, называемым этиленгликолем. Такая смесь не боится мороза, превращаясь не в ледяную глыбу, а в своеобразную кашу с мелкими кристалликами льда. Бывалые владельцы когда-то так и поступали. Но все это годилось только для совсем старых машин с чугунными моторами и латунными радиаторами. А вот когда под капотами обосновался легкий алюминий, выяснилось, что горячий раствор этиленгликоля быстро разъедает радиаторы, интенсивнее всего — их тонкостенные трубки. Антифризы пришлось усложнять, вводя специальные добавки: сначала неорганические соли, а позднее кислоты со сложными названиями. Поэтому приготовить современный антифриз в домашних условиях практически невозможно.

Первый в истории России железнодорожный вагон с холодильной установкой был изобретен и построен специально для того, чтобы возить свежих устриц из Севастополя к столу Его Императорского Величества.

Чем отличается «тосол» от антифриза? Тем же, чем щука отличается от рыбы! «ТОСОЛ» — это название одной из первых охлаждающих жидкостей, появившихся в нашей стране с приходом «Жигулей» в 70-х годах прошлого века. Первые буквы названия взяли из таблички на двери лаборатории «Технологии органического синтеза», а окончание «ОЛ» позаимствовали у химиков — этанол, метанол и т. п. Таким образом, ТОСОЛ — это просто один из антифризов, а вовсе не какая-то особенная жидкость.

Впрыск топлива известен давно, но применялся в основном на дизельных двигателях. Особенность этих моторов такова, что рабочая смесь воспламеняется при соприкосновении частиц топлива с раскаленным от сжатия воздухом. А как подать в цилиндры топливо, чтобы не выпустить сжатый воздух наружу? Только под давлением —то есть впрыснуть. В бензиновых двигателях задача была проще. Смесь бензина и воздуха засасывалась в цилиндры двигателя под разрежением и только потом поджигалась там электрической искрой. Почти столетие эту смесь готовили механические устройства — карбюраторы. Однако, когда конструкторам понадобилось не только повысить мощность моторов и снизить расход топлива, но главное — резко уменьшить выброс вредных веществ, выяснилось: возможности карбюратора исчерпаны. Одним из первых легковых автомобилей, в котором бензин впрыскивался под давлением (правда, не в цилиндр, а во впускной трубопровод), стал знаменитый «Мерседес» (Mercedes 300SL Gullwing). Необычная машина, двери которой поднимались вверх, увидела свет в 1955 году — ее часто называют «Крыло чайки».

Первые системы впрыска были механическими, а потому невольно наследовали недостатки карбюраторов. Впрыск нуждался в электронике — такая система появилась на свет только в 1967 году. Одним из первых ее примерил «Фольксваген» (Volkswagen 1600).

С развитием электроники системы впрыска становились все точнее и в конце концов изжили карбюраторы. Так, в США продажи новых автомобилей с карбюраторными моторами прекратили еще в 1990 году. Покупатели же со временем оценили разницу: впрыск упростил пуск моторов, снизил расход топлива, улучшил динамику машины и практически не нуждается в обслуживании.

В основном две: распределенный и непосредственный. В распределенном топливо подается на вход каждого из цилиндров, в непосредственном — сразу в цилиндр. Системы распределенного впрыска проще по исполнению, зато непосредственный позволяет экономить больше топлива и заметнее увеличивать мощность. Однако из-за особенностей процесса и аппаратуры он более требователен к чистоте бензина, что сдерживает более широкое применение такой системы. И все же специалисты немецкой фирмы «Бош» полагают, что через три года непосредственный впрыск появится на каждом пятом бензиновом моторе.

Еще в 1965 году велись активные разработки системы впрыска бензина для установки на двигатели автомобилей «Волга» ГАЗ-21. Несколько работоспособных экземпляров прошли испытания в автопробегах и на полигоне. Однако до серийного производства такие двигатели не добрались.

Автомобиль отличается от телеги тем, что может ездить самостоятельно. Лошадь ему не нужна: взамен у автомобиля есть двигатель. На первых автомобилях, как правило, стояли паровые двигатели. Так, в России, на Урале, Аммос Черепанов построил «парового слона», который около 20 лет перевозил руду в районе Нижнего Тагила. Однако паровики оставались тяжелыми и громоздкими, а потому мир они не покорили.

В 1860 г. Бельгиец Жан-Этьен Ленуар сконструировал двигатель, работавший на светильном газе с зажиганием от электрической искры. Это был первый в мире двигатель внутреннего сгорания — сжатое топливо, поджигаемое искрой, сгорало внутри него, а часть выделившегося при этом тепла заставляла его работать. А в 1885 г. немец Бенц поставил подобный двигатель на свою трехколесную повозку.

Основным топливом для двигателей внутреннего сгорания стал бензин: в отличие от светильного газа, он сгорает быстро и почти полностью. При работе смесь бензина с воздухом поджигается искровым разрядом. А вот немецкий изобретатель Рудольф Дизель загорелся идеей создать двигатель внутреннего сгорания, который мог бы работать без искрового зажигания. Сжимать в нем нужно не горючую смесь, а только воздух: он нагреется при этом настолько, что сам воспламенит впрыскиваемое внутрь топливо. Первый такой двигатель появился в 1897 году. Дизельные двигатели используют топливо, которое дешевле бензина, при этом они экономичнее.

В моторе может быть разное число цилиндров. Цилиндр — это, грубо говоря, небольшой самостоятельный двигатель. Когда один цилиндр еще только наполняется топливом, другой уже работает — чем больше цилиндров, тем равномернее работает мотор. В современных автомобилях чаще всего используют двигатели с числом цилиндров от 3 до 8.

Основные характеристики двигателя — мощность, а также суммарный объем его цилиндров (литраж). Искусство разработчика двигателей заключается в умении получить с каждого литра максимально возможную мощность — так называемую литровую мощность. Литраж первого «Бенца» равнялся 1,7 литра, а мощность — около 3 лошадиных сил. Для сравнения: мощность современного «Вольво-S80» при объеме 2,5 литра составляет 231 л. с.

Вообще-то гибридизация — это выведение новых, улучшенных пород различных растений или животных, когда от каждой исходной берут что-то лучшее. Пример из ботаники — гибрид вишни и черешни. Тот же прием используют и в технике.

Бензиновый двигатель плох тем, что загрязняет своими «отходами» природу. К тому же нефти (да и газа) в толще Земли осталось уже совсем немного. Электрический двигатель, напротив, ничего не загрязняет, но энергии аккумуляторов, которые его питают, хватает ненадолго. А что, если оборудовать автомобиль сразу двумя двигателями: бензиновым и электрическим?