Рис. 16. Главные механизмы мотоцикла.
Достаточно передать усилие на одно колесо, обычно заднее. Оно толкает мотоцикл вперед, а переднее колесо дает направление движению. Заднее колесо называется ведущим.
На мотоциклах имеется силовая передача, по которой, словно по мосту, усилия от двигателя передаются на заднее колесо.
Одним из механизмов силовой передачи является сцепление. При помощи его на короткое время можно отключать двигатель от силовой передачи. Оно дает возможность бесшумно переключать передачи и обеспечивать плавное, без рывков трогание мотоцикла с места.
Другой важный механизм — коробка передач. Она позволяет при одной и той же мощности двигателя создавать разные усилия на ведущее колесо. В каких случаях это требуется, мы расскажем ниже.
А как же усилия от коробки передач передаются на ведущее колесо? Какие здесь применены механизмы? Существуют два способа передачи: при помощи цепи и при помощи карданной передачи.
На мотоциклах, где передача производится при помощи цепи, есть цепь и зубчатая передача, примерно такая, как у велосипеда.
Если передача производится при помощи кардана, она имеет кардан, вал и зубчатую главную передачу.
Важную группу механизмов составляет ходовая часть. К ней относятся рама, колеса, передняя и задняя вилки, седло и коляска.
Для управления мотоциклом служат руль с рычагами управления и тормоза.
Для воспламенения горючей смеси, освещения, сигнализации есть приборы электрооборудования.
Вот и все главнейшие механизмы мотоцикла.
На рис. 17, а, б показаны главные части мотороллера, назначение которых такое же, как и у мотоцикла.
Рис. 17. Главные части мотороллера: а) вид слева; б) вид справа.
В отличие от мотоцикла мотороллер имеет кузов, укрепленный на раме. Кузов сделан из легкого металла, имеет красивую обтекаемую форму. Под сиденьем помещены бензобак и двигатель. Двигатель, сцепление и коробка передач выполнены вместе, или, как говорят, сделаны в одном агрегате.
Глава третья
СТАЛЬНОЕ СЕРДЦЕ
Газ работает
Двигатели мотоциклов относятся к категории двигателей внутреннего сгорания. Весь процесс преобразования тепловой энергии в механическую происходит внутри цилиндра. Полученная механическая работа затем приводит в движение различные механизмы. Как заставить работать двигатель?
Для этого использовали свойства упругости газов. То, что окружающий нас воздух и другие газы обладают свойством упругости и, расширяясь, могут производить работу, известно было давно.
…Высоко над домами старой Вены подымались башни. Зоркие глаза пожарников день и ночь внимательно осматривали крыши домов.
Над городом спустилась ночь. Все спали. С Дуная дул сильный ветер. Вдруг пожарник заметил вспышку пламени. Сомнений нет — пожар.
Быстро написав что-то на бумажке, пожарник свернул ее трубкой, вложил в металлический патрон, патрон вставил в трубу и изо всей силы начал качать кузнечные меха, пристроенные здесь же, на каланче. Качнув несколько раз, он бросил рычаг и стал всматриваться в разгоравшийся пожар.
Не прошло и минуты, как сонный город был разбужен ударами пожарного колокола и тревожными звуками рожка.
Что же написал пожарник? Почему он качал рычаг кузнечного меха? И, наконец, почему на башне оказался кузнечный мех?
Пожарник передал в пожарную команду сообщение о замеченном им пожаре. На записке он написал адрес горевшего дома. Записка была вложена в металлический патрон. Патрон вставлен в трубу, которая шла от помещения пожарной команды до башни. Когда пожарник качал за рычаг меха, сжатый воздух направлялся в трубу. Патрон сжатым воздухом в одно мгновение был доставлен в комнату к дежурному.
Такая сигнализация была установлена в Вене в 1792 году. В этом примере показана работа сжатого воздуха.
Возьмем металлический стакан (рис. 18) и вставим в него хорошо притертую пробку.
Рис. 18. Превращение теплоты в механическую работу.
Давайте нагреем стакан лампой. Воздух в стакане станет нагреваться и делать попытки расшириться. Чем больше нагреется стакан, тем больше возрастет давление воздуха. Наконец, пробка не выдержит давления воздуха и медленно пойдет вверх.
Воздух, расширяясь, произведет работу.
Мы затратили тепловую энергию для нагревания воздуха — взамен получили механическую работу. Наш цилиндр (стакан), пробка и лампа — простейший тепловой двигатель.
Проделаем теперь другой опыт. Возьмем тот же цилиндр и станем с силой давить на пробку сверху вниз. Сначала пробка пойдет легко, но чем ближе она начнет подходить ко дну, тем больше будет чувствоваться сопротивление воздуха. Газ сжимается.
Если бы мы теперь измерили давление и температуру газа, то установили бы, что они повышаются. На этих свойствах газа и основана работа двигателей, установленных на мотоциклах и автомашинах. В нашем примере воздух нагревался от источника теплоты, расположенного вне цилиндра. В мотоциклетных же двигателях теплота, необходимая для нагревания газов, получается от сжигания топлива непосредственно в цилиндре. Такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания.
Как работает двигатель внутреннего сгорания
Каждый из вас знает, как стреляет ружье. В казенную часть вставляют патрон, заряженный порохом. Когда боек ударяет по капсюлю, порох воспламеняется, начинает гореть. Получаемые от сгорания пороха газы нагреваются. Давление газов сильно возрастает, и они выталкивают пулю из ствола. И здесь тепловая энергия превращается в механическую работу. А нельзя ли эту работу использовать для приведения в действие машин? Практически нельзя. Получаемая при выстреле энергия слишком велика, да и давление газов нарастает рывком. Вместо пороха надо взять вещества, которые при сгорании дают толчок более плавный. Пригодными оказались пары бензина.
Возьмем цилиндр, зарядим его смесью паров бензина с воздухом и закроем пробкой. Воспламеним смесь. Наша пробка вылетит из цилиндра, словно пуля. Но мы один раз выстрелили — и пробка улетела. Чтобы второй раз выстрелить, надо, очевидно, иметь другую пробку. А если стрелять час, сколько понадобится таких пробок! А, кроме того, нам ведь нужна не пушка, а двигатель, который приводил бы в движение другие механизмы. Что если нашу пробку при помощи рычага прикрепить так, чтобы она не улетала, а после каждого «выстрела» возвращалась обратно в цилиндр. Теперь осталось соединить рычаг от пробки-поршня с деталями так, чтобы работа поршня не пропадала даром. Как же все это выглядит в двигателе?
Главные части двигателя
Двигатель внутреннего сгорания (рис. 19) имеет цилиндр, по которому вверх и вниз движется поршень.
Рис. 19. Главные части двигателя.
Сверху цилиндр закрывается крышкой с углублением. Это головка цилиндра с камерой сгорания.
Поршень вверх может подниматься до определенного уровня. Самое верхнее положение поршня называется верхней мертвой точкой (в. м. т.). Вниз поршень может двигаться тоже до определенного положения. Это положение называется нижней мертвой точкой (н. м. т.).
В верхней части цилиндра сделано два отверстия — каналы, которые могут закрываться и открываться при помощи клапанов. Через один из этих каналов в цилиндр поступает смесь паров бензина с воздухом. Он называется впускным. Через другой, он называется выпускным, из цилиндра уходят продукты горения — отработавшие газы.