Изобретения и техника9-11 г.

Колата: какво има под капака

Какво има под капака на колата: двигател с 4 такта, скоростна кутия, спирачки и как работи електрическата кола.

Робко

Бип-бип! Загадка: колата тежи над тон, а се движи само като натиснеш един педал. Кой я бута? Хайде да надникнем под капака!

Реши теста

История от живота

През 1886 г. германецът Карл Бенц патентова първия автомобил с бензинов двигател. Той имал само три колела. През 1888 г. съпругата му Берта Бенц тайно взела колата и заедно с двамата си синове изминала около 106 км от Манхайм до Пфорцхайм, за да покаже, че изобретението работи. По пътя горивото свършило и тя го купила от аптека в град Вислох, защото тогава нямало бензиностанции. Затова тази аптека днес наричат първата бензиностанция в света.

Разбери го стъпка по стъпка

  1. Двигателят: сърцето

    В бензиновия двигател има цилиндри, а в тях бутала, които се движат нагоре-надолу. Малки експлозии от гориво и въздух бутат буталата. Те въртят вал, а той в крайна сметка върти колелата.

  2. 4-те такта

    Всяко бутало работи на 4 стъпки: всмукване (влиза гориво и въздух), сгъстяване (буталото ги притиска), работен ход (искра от свещта ги запалва и буталото е избутано надолу) и изпускане (газовете излизат през ауспуха).

  3. Скоростната кутия

    Двигателят се върти много бързо, но силата му трябва да е различна при тръгване и при бързо каране. Скоростната кутия е набор от зъбни колела, които избират: повече сила или повече скорост. Точно като предавките на колело.

  4. Спирачки и охлаждане

    Спирачките притискат накладки към диск и триенето спира колелото, като движението се превръща в топлина. Двигателят също се нагрява много, затова радиаторът и течността в него го охлаждат.

  5. Електрическата кола

    Тя няма бензинов двигател. Вместо това голяма батерия захранва електромотор, който върти колелата. Няма ауспух и е много по-тиха.

Представи си така: Двигателят прилича на велосипедист: буталата са като краката, които натискат педалите нагоре-надолу, а коляновият вал е като педалите, които превръщат това във въртене. Скоростите на колата са като скоростите на колелото: лека предавка за нагорнище, тежка за бързо каране по равното.

ИнфографикаПод капака
Двигател
превръща горивото в движение
Бутало
движи се нагоре-надолу в цилиндъра
Запалителна свещ
дава искрата при бензиновия двигател
Скоростна кутия
зъбни колела за сила или скорост
Радиатор
охлажда двигателя
Акумулатор
дава ток за запалване, светлини и радио
Спирачки
спират с триене

Решени примери

Защо колата тръгва на първа скорост, а не на пета?

Първата скорост дава много сила, но малка скорост. Тя е нужна, за да раздвижи тежката кола от място. Петата е за бързо каране, когато колата вече се движи.

Защо дисковете на спирачките се нагорещяват?

Спирането става с триене. Енергията на движението не изчезва, а се превръща в топлина. Затова след дълго спускане спирачките могат да са много горещи.

Защо електрическата кола може да зарежда батерията, докато спира?

При спиране електромоторът може да работи наобратно, като генератор, и да превръща част от движението в ток. Това се казва рекуперация.

Внимавай с тези грешки

  • Електрическите коли са съвсем ново изобретение.Електрически коли е имало още в края на 19 век. Около 1900 г. в САЩ те са били доста популярни, но после бензиновите ги изместили.
  • Двигателят върти колелата директно.Между тях има скоростна кутия и други части, които предават въртенето и избират колко сила или скорост да има.
  • Колкото по-голяма скорост включиш, толкова повече сила има колата.Обратно: по-ниските скорости дават повече сила, по-високите дават повече бързина.

Задачи

Лесни

  1. Подреди 4-те такта на двигателя: изпускане, сгъстяване, всмукване, работен ход.

    Подсказка

    Първо нещо трябва да влезе, накрая нещо излиза.

    Отговор

    Всмукване, сгъстяване, работен ход, изпускане.

  2. Колата се движи с 90 км/ч. Колко километра ще измине за 2 часа?

    Подсказка

    Скоростта показва колко км изминава за 1 час.

    Отговор

    180 км (90 x 2).

Средни

  1. Една кола харчи 6 литра гориво на 100 км. Колко литра ще ѝ трябват за 300 км?

    Подсказка

    Колко пъти по 100 км има в 300 км?

    Отговор

    18 литра (300 км са 3 пъти по 100 км, 3 x 6 = 18).

  2. С разрешение на родител седни в колата (спряла и изгасена) и намери: волана, педалите, скоростния лост и арматурното табло. Колко педала има?

    Подсказка

    Погледни долу до краката на шофьора.

    Отговор

    При ръчни скорости обикновено 3 (съединител, спирачка, газ), при автоматични обикновено 2 (спирачка и газ).

Трудни

  1. Берта Бенц изминава около 106 км. Ако е карала средно с 15 км/ч, колко часа е било чистото каране, приблизително?

    Подсказка

    Раздели разстоянието на скоростта.

    Отговор

    Около 7 часа (106 : 15 е малко над 7).

  2. Защо при спускане по дълъг наклон шофьорите включват по-ниска скорост, вместо само да натискат спирачката?

    Подсказка

    Спомни си какво става със спирачките при триене.

    Отговор

    Двигателят на ниска скорост задържа колата (спиране с двигателя), така спирачките не прегряват от продължително триене.

Мини проект · 35 минути

Колата с балон

Цел: Да видиш как силата, която бута назад, движи колата напред.

  1. Вземи кутия от сок или картон за тяло на колата.
  2. Пробий с възрастен 2 дупки отстрани и прекарай 2 сламки с шишчета или моливи за оси.
  3. Сложи капачки от бутилки за колела.
  4. Залепи с тиксо балон върху сламка и я закрепи отгоре на колата, с отвора на сламката назад.
  5. Надуй балона през сламката, запуши с пръст, сложи колата на пода и пусни.

Накрая: Въздухът излиза назад, а колата тръгва напред. Измерете с линийка коя кола стига най-далеч.

Тест с точки

10 въпроса, 18 точки, оценка накрая и разбор какво да преговориш.

Започни теста

Още от „Изобретения и техника“

Изобретения и техника9-11 г.Влаковете: от парата до 300 км/чКак парната машина задвижва първите локомотиви и как днешните бързи влакове стигат 300 км/ч.Изобретения и техника9-11 г.Дроновете: летящите камериКак дронът се държи във въздуха, защо витлата се въртят в различни посоки и за какво помагат дроновете на хората.Изобретения и техника9-11 г.Електричеството: откъде идва токът в контактаПътят на тока от електроцентралата през далекопроводите до контакта вкъщи и защо с него не се играе.Изобретения и техника9-11 г.Лостът, колелото и макарата: простите машиниКак лост, колело и макара ти дават суперсила и защо Архимед искал да повдигне Земята.Изобретения и техника9-11 г.Мостовете: как издържат толкова тежестЗащо мостовете не падат под камиони и влакове: натиск и опън, арки, въжета и мостът, който се разлюля от вятъра.Изобретения и техника9-11 г.Небостъргачите: как се строи нагореКак се строят сгради, високи стотици метри: стоманен скелет, дълбоки основи, бързи асансьори и огромни топки срещу вятъра.

Всички теми в „Изобретения и техника“