Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 03
Вот что я конкретно имею в виду. Давайте посмотрим на камеру сгорания, куда входит кончик свечи зажигания с контактами. Между контактами этими проскакивает искра, поджигая воздушно-топливную смесь. Огонь лижет стенки камеры сгорания, а в центр камеры сгорания попадает по спирали. При этом центром является положение поршня в верхней мертвой точке. Как только поршень этой точки достигает, дальше огонь распространяется равномерно во все стороны. Таким образом, весь процесс горения можно разделить на две стадии: асимметричное горение по спирали до центра и симметричное — во все стороны от него.
При этом горение заканчивается не с той скоростью, с которой началось, а с гораздо более высокой, на грани детонации. Детонационная же волна распространяется со скоростью около 2 км/с, то есть быстрее звука. Так что когда горение заканчивается в одном краю камеры сгорания, поршень получает сильный удар, его может и заклинить.
Неравномерность горения позволяет объяснить и почему двигатель плохо тянет, когда холодный, и почему мотор боится нагрузки, а перед этим он, как говорят автомобилисты, «козлит», поскольку происходит кратковременное заклинивание поршня.
В общем, таким образом было получено объяснение, почему ДВС обычно плохо работает при больших нагрузках и малых оборотах. Да и на высоких оборотах дело обстоит немногим лучше. Хоть камера сгорания по виду и мала, но если разложить весь путь горения по спирали, то получается, что камера как бы искусственно удлиняется в 3,5 раза.
На больших оборотах это обстоятельство заставляет поджигать смесь задолго до верхней мертвой точки. Тепловая энергия начинает выделяться еще в фазе сжатия, когда поршень только идет вверх, и таким образом препятствует его работе. А раз так, то, значит, мы теряем КПД, крутящий момент уменьшается.
Опытным путем двигателисты постарались снизить подобные потери, ограничив угол опережения зажигания. Но это опять-таки приводит к потерям: смесь не успевает полностью сгорать в камере и догорает уже в выхлопной трубе…
В итоге мы имеем, что имеем: чем выше скорость автомобиля, тем больше расход топлива. Выход из положения, когда во всем этом разберешься, кажется очевидным. Смесь нужно поджигать в центре цилиндра. Тогда повысится КПД.
В истории ДВС известны случаи, когда смесь поджигали в центре цилиндра с помощью длинной свечи. Однако при этом для поджига требовалось напряжение в 100 киловольт. Свеча долго не выдерживала, перегорала.
Тогда я подумал: «А зачем дотягиваться в центр материально, когда можно использовать нечто вроде направленного взрыва?» Появилась новая конструкция свечи, отличающаяся от обычной лишь тем, что в ней вокруг искрового промежутка ставится специальная конусная насадка, которая и формирует условия для направленного микровзрыва.
Получилось нечто вроде миниатюрной дюзы ракетного двигателя. Свеча дает короткий мощный факел, который попадает в центр. И дальше горение распространяется равномерно во все стороны. При этом, как показал опыт, даже на скорости в 170 км/ч расход бензина практически остается таким же, как и при езде, скажем, при 50 км/ч. Более того, чем выше скорость автомобиля, тем выше экономический эффект.
Новая свеча позволяет повысить и мощность двигателя. Ведь все мы сегодня ездим практически на заклиненных поршнях. Если же «клин» исчезает, автомобиль становится намного динамичнее.
Меняется и экология автомобиля. Обычно на холостом ходу ДВС работает очень плохо, топливо сгорает не полностью. Но как только мы устанавливаем «венчик» на свечи, расход бензина сокращается в 3–4 раза. А двигатели с электронным впрыском топлива показали увеличение эффективности холостого хода даже в 6–7 раз.
Рассказ записал Владимир БЕЛОВ
Кстати…
ИСКРА В ДОПОЛНЕНИЕ
Пока публикация готовилась к печати, Е.С. Бугаец ознакомил общественность с еще одним своим изобретением. «Новая разработка является дополнением к прежнему изобретению, — пояснил он. — Суть его заключается в том, что параллельно искровому зазору включается конденсатор; возникнет искра, он должен быть заряжен до пробивного напряжения».
Конденсатор запасает солидное количество энергии, и когда происходит пробой, сила искры резко возрастает. Топливо загорается в любом случае, как при чересчур богатой, так и при чрезмерно обедненной смеси.
«Лично я поставил такой конденсатор на всем известную «Оку», которая не отличается особой приемистостью, и стал на ней свободно развивать скорость порядка 120 км/ч, обгоняя многие более мощные автомобили, — продолжал Бугаец свой рассказ. — Кроме того, мощная искра позволяет легко заводить мотор даже в сильные морозы, обеспечивает высокую экологичность по европейским нормам»…
Сама по себе установка конденсатора в схему зажигания не новинка. Однако до недавних пор подобные конденсаторы служили очень недолго, их быстро пробивало. Бугайцу и его коллегам удалось создать такой конденсатор, который выдерживает большие напряжения и температуры, огромные вибрации, удары, мороз в зимнее время и жару летом, кислоты и масла…
Новый конденсатор построен на основе силикона. Однако у этого замечательного материала есть свой дефект — у него малая диэлектрическая постоянная. Поэтому создать приличную емкость на силиконе довольно сложно. Специалистам удалось получить пластины площадью 33 кв. см и толщиной в 1 мм, которые выдерживают пробивное напряжение и не разрушаются сами. Для этого пришлось тщательно «вылизать» весь технологический процесс. Маленькая пылинка, пузырек или заусенец на одном из электродов — и пробой происходит уже при 5 — 10 киловольтах. Сейчас все трудности позади, создан промышленный образец и налажено мелкосерийное производство новых конденсаторов.
НАШ ДОМ
Выбирай любую!
От формы, стиля, материала, из которого сделана сумка, зависит не только ее внешний вид, но и настроение ее владелицы.
Сегодня разговор пойдет о простых в исполнении вариантах оригинальных сумок, сумочек и рюкзачков. Автор моделей — уже знакомая вам по публикациям театральный художник Ксения Митителло.
С рюкзачком, который вы видите на фото, можно не только пойти в школу, но и отправиться в любую поездку — в него можно положить множество необходимых в дороге вещей.
Рис. 1. Молодежный рюкзак.
Так как размеры рюкзака могут быть произвольными, мы просто расскажем о технике его изготовления. Сшит рюкзачок из ярко-синей болониевой ткани и отделан смешными ситцевыми человечками. Крой необычайно прост — вам понадобится вырезать всего четыре детали: овальное дно, два прямоугольника (передняя часть и спинка), а также крышку-язычок.
Крышка скроена из четырех слоев ткани: верхний — из ситца с рисунком, нижний — тонкая болониевая ткань, а в середине этого своеобразного бутерброда — слой синтепона и флизелиновая подкладка для большей прочности. Все слои выкроите с припуском на подгиб 0,3 см. Затем сострочите крышку воедино и пришейте к задней стенке рюкзака. Все детали сметайте и сострочите между собой.
Дно советуем укрепить отрезком брезентовой ткани. Верхний край рюкзака окантован ситцевой полосой шириной 4 см. Пристрочите ее к положенному месту и пробейте в ней отверстия для металлических колец. Через них проденьте тесьму. Она стянет края, и рюкзак будет, как говорится, «держать» форму.
Лямки сшейте из такой же точно тесьмы, для надежности продублированной плотной суровой тканью. Пришейте к крышке карабин. К внешней стороне пришейте небольшой накладной карман. На него пристрочите два круглых фрагмента аппликации с человечками. Их имена напечатаны на ткани, а имя владельца можете вписать сами.
Стильная холщовая сумка — прекрасный аксессуар для летнего отдыха. Основа аппликации — сувенирный платок с видами Рима, но вы можете воспользоваться любым другим сюжетом.
Сшить сумку очень просто. Вырежьте два квадрата, их углы утопите внутрь по нижнему краю. Вставьте молнию, пришейте холщовые лямки. Выбранные фрагменты для аппликации посадите на клеевой флизелин, затем пристрочите на машинке. Слово «RОMA» пришейте диагонально вдоль нижнего угла сумки. Если вам почему-либо не захочется возиться с подгибом аппликации — обработайте края специальными ножницами «зигзаг».
Рис. 2. «Итальянская» холщовая сумка для отдыха.
ЕСЛИ ВЫ ТЕАТРАЛКА…
Здесь фантазии есть где разгуляться. Нужно лишь запастись тонкой прозрачной тканью типа шифон, парчой или органди и старой сумкой подходящего размера. Но прежде чем кроить, выполните на ткани аппликацию. По линии будущего нижнего края сумки расшейте парчу золотой тесьмой, связанной из нити воздушными петлями. По центру расположите три золотых трехлистника из «металлика», как на фото. Чтобы тонкая ткань не порвалась при работе, подложите под парчу тонкий слой флизелина.
