Что трещит в двигателе?

Автор статьи: Moto Moto

По правде говоря, когда мы за рулем, то редко задаемся вопросом, что на самом деле происходит в двигателе. Тогда гораздо важнее, чтобы сила была с нами после добавления газа, и мотоцикл доставил нас к месту назначения. Однако когда машина находится на подъемнике во время обслуживания, у нас часто возникают сомнения относительно того, что на самом деле происходит внутри, когда стрелка на счетчике оборотов превышает предел в 10 000 оборотов.

Вопреки расхожему мнению, получение таких данных не составляет труда. Хуже обстоит дело с их интерпретацией.

Давайте предположим, что двигатель вращается со скоростью ранее упомянутых 10 000 оборотов в минуту . В современных спортивных машинах это не является чем-то экстраординарным, тем более что во многих из них красное поле тахометра начинается только при 16 000 об / мин .

Согласно устройству четырехтактного двигателя, в то же время распределительные валы вращаются наполовину медленнее, то есть 5000 об / мин. Если рассматривать только один цилиндр такого двигателя, то искра проскакивает в нем каждые два оборота коленчатого вала. Именно это означает, что за одну секунду искра вспыхивает 83,3 раза в минуту.

Много? Для сравнения, человеческий глаз регистрирует измененения движущегося изображения со скоростью 0,1 секунды. Если частота увеличивается, вы перестаете видеть отдельные изображения, и они смешиваются вместе, и создается ощущение движения. Таким образом, вместо одиночных вспышек искры в двигателе вы увидите только оранжевое пламя, горящее в цилиндре.

Однако это еще не все. Что происходит в это время с поршнями? Принимая данные Yamaha R1 (2017) для расчета, ход поршня составляет 50,9 мм, и он движется в цилиндре со средней скоростью 16,9 м / с! Для сравнения, если вы едете на мотоцикле со скоростью 100 км / ч, то это равносильно движению со скоростью 27,8 метров / с. Помните также, что вам легче, чем двигателю, потому что все время вы движетесь только в одном направлении – вперед, а поршень должен менять направление своего движения каждые 50,9 мм.

Что происходит в то же время с клапанами? Разумеется, они открываются на долю секунды благодаря действию ранее упомянутых распределительных валов, которые через некоторое время закрываются (с помощью пружин или с помощью дополнительных рычагов, управляемых также распределительным валом).

Я думаю, что для этого обсуждения математики достаточно, а результаты расчетов лучше смотреть на фильме. Вот почему мы рекомендуем три фильма, на которых вы сможете увидеть, как работает четырехтактный двигатель. Это правда, что автор первого фильма (на английском языке, но с русскими субтитрами) использовал простой нижний клапан (как в мотоцикле MW 750) от косилки, в которой он заменил головку цилиндров с прозрачной пластиной, но идея работы остается неизменной. Этот двигатель вращается намного медленнее, чем 10000 оборотов в минуту, упомянутых в начале. Тем не менее, вид впечатляет, тем более что автор довольно креативный парень, и он снял фильм в отличном качестве 4k и в замедленной съемке. Если вас не интересует, как был создан этот дизайн, немедленно перемотайте фильм до 4:20 с.

Во втором фильме вы можете увидеть, что происходит с клапанами в двигателе, во время плавного ускорения. Пациент представляет собой четырехцилиндровый двигатель мотоцикла BMW R 1000 RR.