Колата: какво има под капака
Какво има под капака на колата: двигател с 4 такта, скоростна кутия, спирачки и как работи електрическата кола.
Бип-бип! Загадка: колата тежи над тон, а се движи само като натиснеш един педал. Кой я бута? Хайде да надникнем под капака!
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
- 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.
- 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).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
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.
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
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).
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
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).
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.
Колата с балон
Цел: Да видиш как силата, която бута назад, движи колата напред.
- Вземи кутия от сок или картон за тяло на колата.
- Пробий с възрастен 2 дупки отстрани и прекарай 2 сламки с шишчета или моливи за оси.
- Сложи капачки от бутилки за колела.
- Залепи с тиксо балон върху сламка и я закрепи отгоре на колата, с отвора на сламката назад.
- 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.