0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Физика: как разогнать автомобиль при помощи фар и почему это происходит?

Будут ли светить фары автомобиля на скорости света: теоретические рассуждения

Что произойдет, если вы путешествуете со скоростью света и включаете фары?

Один из самых популярных вопросов в физике, которые задают обычные люди, звучит так: «Что произойдет, если вы едете со скоростью света и включаете фары?». Казалось бы, об этом уже сказано все, что только можно. Но физика – удивительная штука. Объяснений никогда не бывает много. Многие вещи о нашей Вселенной можно рассказывать вечно. Итак, давайте представим, что произойдет с автомобилем, если разогнать его до скорости света и включить передние фары. Увидим ли мы свет перед машиной? Загорятся ли вообще фары? Включите свое воображение, будет интересно.

Тех, кто не любит мысленные эксперименты и хочет сразу получить простой ответ, сразу разочаруем: даже теоретически разогнать автомобиль до скорости света не получится. Почему? Все дело в том, что наш вопрос противоречит специальной теории относительности Эйнштейна, в которой говорится, что ни один объект с массой не может двигаться со скоростью света или выше.

К сожалению, физика учит, что мы всегда ограничены сверхсветовыми скоростями. Кстати, долгое время после открытия Эйнштейна в мире были критики его теории, утверждая, что уравнение E = mc2 неверно. Но это нормально. В мире всегда были люди, которые скептически относятся к уравнениям, несмотря на доказательства. И даже сегодня, после того как в мире появилось ядерное оружие и теорию Эйнштейна подтвердили не один раз, в мире находятся чудаки, которые утверждают, что великий физик-мыслитель был не прав. Но это нормально. Так устроен мир. Ведь находится сегодня немало людей, которые верят, что Земля плоская. Хотя, заметьте, на дворе 21 век, а не Средневековье.

Специальная теория относительности предсказывает, что если вы берете массивную частицу и продолжаете прикладывать к ней силы, она движется все быстрее и быстрее, медленно приближаясь к скорости света, но никогда не достигая ее. Прямо сейчас, например, в Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, находящемся около Женевы, протоны летают с колоссальной энергией 3,5 ТэВ. Это означает, что протоны движутся на скорости 99.999994% скорости света. Но даже если удвоить энергию, протоны все равно не достигнут скорости света. Да, эта скорость будет выше 99.999994% скорости света, но все равно не 100%.

Конечно, нам всегда нужно помнить, что мы можем и ошибаться. В том числе и самые умные физики на планете. В том числе есть доля вероятности, что теория Эйнштейна также неверна. Но эта вероятность ничтожна. Дело в том, что тому, что Эйнштейн прав, есть много доказательств. Для примера: если бы теория относительности была неправильная, человечество не смогло бы запустить Коллайдер. Также если бы не теория относительности, человечество не изобрело бы спутниковые GPS/Глонасс-устройства.

Статья в тему:  Гид по автосалону в Детройте 2016

Майкельсон и Морли обнаружили в 1887 году, что свет распространяется с одинаковой скоростью, а также, что свет распространяется в вакууме, а не в эфире, который не существует, как полагали ученые до 1887 года. Кстати, результат эксперимента Майкельсона и Морли не имеет смысла без специальной теории относительности.

Вся современная физика (и технологии) построена на основе специальной теории относительности, которая уже долгое время не раз доказала свою точность. Так что если вы хотите доказать, что Эйнштейн ошибался и что, например, можно разогнаться до скорости света, тогда для начала вам придется пробить большой бетонный барьер из огромного числа доказательств, выведенных экспериментальным путем.

Одна из причин, почему многие люди до сих пор смущены теорией относительности, заключается в том, что она бросает вызов повседневному опыту. Например, если я нахожусь в ж/д вагоне, который движется со скоростью 60 км в час, и бросаю быстро мяч со скоростью 90 км в час, кто-то, стоящий на перроне вокзала, увидит, как мяч движется со скоростью 150 км в час. Кажется, та же логика должна работать и со светом. Но это не так.

Странные вещи случаются, когда вы приближаетесь к скорости света, и они становятся еще более странными, когда вы понимаете, что ваши учителя физики в старшей школе (возможно, случайно) солгали вам. Многие из вас, мы надеемся, помнят школьную физику. В таком случае вы должны помнить уравнение Ньютона: F = ma.

Расшифровывая эти символы в уравнении, вы должны вспомнить, что если вы прикладываете постоянную силу к частице, она должна испытывать постоянное ускорение. Если исходить из этого, то получается, что если мы применяем силу к частице достаточно долго, то она продолжает ускоряться и в конечном итоге она должна превысить скорость света. Вуаля! Уравнение Ньютона (по крайней мере, для света) неверно.

Но что происходит, когда вы приближаетесь к скорости света и включаете в транспортном средстве фары? С вашей точки зрения, ничего или, по крайней мере, ничего особенного. Если бы вы держали перед собой зеркало, вы бы выглядели так, как всегда. На самом деле одна из удивительных вещей в специальной теории относительности заключается в том, что, если вы не будете смотреть на все окружающее вас пространство за бортом транспортного средства, вы не сможете сказать, движетесь ли вы вообще.

Но с точки зрения людей, стоящих в стороне, все выглядит действительно круто. Стационарные наблюдатели заметят, что ваш космический корабль (или гоночный автомобиль, способный разогнаться до 99% скорости света) сжимается вдоль направления движения. Вас же наблюдатели увидят сплющенным, как будто ваше тело попало под гигантский камень.

Также наблюдатели смогут видеть ваши часы – ваше сердцебиение, вашу речь, ваш компьютер, но все циклы внутри автомобиля будут работать медленно. Это правда, но совершенно незаметно для вас, когда вы находитесь внутри транспортного средства, движущегося на околосветовой скорости. Для вас внутри машины будет все как в повседневной жизни.

Статья в тему:  Тест на знание брендов старых телефонов

То есть время в вашей машине, которая мчится по просторам Вселенной на скорости, близкой к скорости света, замедлится. Для вас в автомобиле одна секунда будет также равна одной секунде. Но ваши часы не будут синхронизироваться с теми, которые вы оставили дома. В итоге ваши часы будут отставать. Частоты света, попадающие на вас, также начнут сдвигаться. Красный спектр света сместится к синему. Если вы зажжете ваши фары на скорости, близкой к скорости света, то спектр света их сместится к ультрафиолету.

Еще более странным является тот случай, когда два космических корабля движутся навстречу друг другу на 99% скорости света. Здравый смысл подсказывает, что капитан каждого корабля должен видеть другого, летящего к нему быстрее скорости света. Но это не так. Одним из результатов постоянной скорости света, согласно теории относительности, является то, что все относительные скорости будут меньше, чем вы думаете. В нашем примере каждый капитан будет видеть, как другой приближается к нему на 99,995% скорости света.

Возвращаясь к первоначальному вопросу (который, кстати, задавал себе и молодой Эйнштейн, благодаря чему на свет и появилась теория относительности), что произойдет с фарами автомобиля или космического корабля, если их включить, разогнавшись до скорости света, вот какой вывод можно сделать.

По мере того, как вы приближаетесь к скорости света, время становится все медленнее и медленнее по сравнению со временем стационарных наблюдателей. Поэтому если вы действительно хотите знать, что же все-таки произойдет с фарами на скорости света, вы должны знать, что ничего не произойдет, поскольку на этой скорости время остановится! А это означает, что когда время останавливается, ничего не может произойти. Но это нормально, потому что ничто не может двигаться быстрее света, что имеет вес.

Физика: как разогнать автомобиль при помощи фар и почему это происходит?

Почему с включенными фарами машина едет медленней

Когда долго ведешь машину ночью, то мысли невольно начинают блуждать. Вот вы смотрите на два луча света от фар, освещающих черный, безжизненный пейзаж и думаете, если фары посылают миллиарды миллиардов фотонов со скоростью света перед моей машиной, то можно ли сказать, что фары — это своего рода ракетные двигатели, которые толкают и подгоняют машину? Замедляют ли включенные фары движение машины? Давайте разбираться.

Странное явление — свет. Он не имеет массы, но обладает энергией. Обычно энергия — это продукт массы и скорости. Иногда свет служит толкающей силой. Вот представьте, на вас летит шар для боулинга. У него есть вес и своя скорость. Вместе обе эти физические величины образуют энергию. И вы видите, что чем больше масса, тем больше энергия. Понятно, что несколько мыльных пузырей запущенных в вас со скоростью 8 км в час принесут намного меньше вреда, чем мяч для боулинга, летящий с той же скоростью.

Итак, первое объяснение: свет обладает энергией. Пусть небольшой, но что-то все же есть. Кстати, именно по этой причине работают такие вещи, как солнечный парус. «Давление» света, получаемого от солнца может подтолкнуть солнечный парус к космическому кораблю и заставить его двигаться, почти также, как ветер подгоняет лодку с парусами.

Учитывая эту информацию, давайте глубже разберемся с вопросом, насколько сильно свет фар давит на машину, замедляя ее движение. Чтобы убедиться, что я все правильно понимаю, я обратился к науке известной под названием «физика». Итак:

Когда вы включаете фары, то лучи света толкают вашу машину назад, так как свет обладает энергией. И хотя у фотонов (частиц света) нет массы, они переносят энергию, словно они мячики для настольного тенниса. Как гласит третий закон Ньютона, любому действию всегда есть равное и противоположное противодействие. Выбрасывая фотоны перед автомобилем, машину немного отталкивает назад. На самом деле, по такому же принципу работают реактивные двигатели на химическом топливе! Они выбрасывают частицы горячего газа из задней части ракеты, и ракета взмывает вверх.

Вот, как это связано с космическими путешествиями:

Конечно, ракетный двигатель в разы мощнее, а свет не обладает большой энергией. И это хорошо, в противном случае, каждый раз, выходя на улицу, нам бы казалось, что маленькие молоточки ударяют по нашей голове. Однако давление света может иметь большое влияние, особенно в космосе. Когда мы посылаем космический летательный аппарат на другую планету, мы должны учитывать, что солнечный свет будет давить на наш аппарат, иначе мы пропустим планету. Можно даже использовать давление света от Солнца, чтобы запустить летательный аппарат, отражая свет при помощи солнечного паруса.

Если вы знаете, сколько световой энергии в ваттах выделяют фары автомобиля каждую секунду, то вы сможете разделить эту энергию на скорость света и выяснить, с какой силой фары выпускают свет. К сожалению, это единственная простая часть этой проблемы. Все остальное — сплошные загадки. И все дело в нашем зрении.

Статья в тему:  Видео: Хитрый способ сохранить свободные места на парковке для двух автомобилей

Когда мы покупаем электрическую лампочку, мы особо не смотрим, сколько она ватт, потому что наши глаза воспринимают разный свет по-разному. Больше всего наше зрение восприимчиво к зеленому цвету. Чем дальше от зеленого цвет на радужном спектре, тем хуже воспринимает его наше зрение. Именно поэтому лазеры с зеленым диодом кажутся нам намного ярче, чем с красным диодом, даже если они выделяют одинаковое количество света.

Поэтому и электрическая лампочка не дает света столько, сколько указано в ваттах. Яркость светового потока измеряется в люменах. Перевод из ватт в люмены зависит от того, о лампочке какого цвета идет речь. Я не смогу сделать точный перевод из одной единицы в другую, если не выясню, из каких цветов состоит «белый» свет. А спектр электрической лампочки зависит от производителя, типа лампочки и других факторов.

Но он сделает это!

Конечно, раньше подобные препятствия не остановили бы меня, не остановят они меня и сейчас. Фары Phillips Xenon выдают примерно 3 400 люмен каждая, то есть 6 800 люмен всего. Предположим, что мы включили дальний свет фар, так как именно он выделяет больше света и направляют его максимально прямо перед машиной, что дает еще больший эффект.

Если фары выделяют только зеленый свет, то я могу разделить 6 800 люмен на 683 люмен/ватт, чтобы перевести единицы яркости света (то, на что реагирует наше зрение в плане света) в единицы интенсивности излучения. Зная вероятный спектр цветов и то, что ксеноновые лампы выделяют больше желтого, зеленого и голубого света, чем фиолетового и красного, я разделю наши 6 800 люмен на 450 люмен/ватт. Я получаю 15 ватт. Это интенсивность излучения. Если я разделю это на скорость света, то получу 50 наноньютонов.

Статья в тему:  Chrysler 200 и 300 на автосалоне в Чикаго 2016

Хорошо, тогда с какой силой автомобиль откатывается назад при включенных фарах?

Это небольшая сила. Возьмем волос с головы человека длиной 2.5 см. Подержим его в руках. Так вот этот волос в двадцать раз сильнее давит на вашу ладонь, нежели свет от фар воздействует на автомобиль.

Если еще проще, то давайте отправим мою Honda Fit в космос, в черную пустоту между солнечными системами и включим фары. Моя машина начнет двигаться, так как ее будут подталкивать фары. Я разгонюсь до 100 километров в час за считанные часы, точнее, примерно через 20 000 лет.

Поэтому пользуйтесь фарами, сколько хотите! Единственный способ замедлить движение машины из-за фар — это ослепить их светом другого водителя, что приведет к аварии.

Если вам срочно нужно затормозить, включайте дальние фары, так как они замедлят машину еще на 50 наноньютонов.

Лампы «light +»: как это работает, где правда и где обман?

Можно ли увеличить эффективность головного света, не покупая новую машину и не приобретая на разборке ксеноновые фары от более дорогих комплектаций вашей модели? Можно. Для этого предназначены так называемые «лампы повышенной яркости» – «+100%», «+120%» , «+150%» и так далее. Однако как все это работает и в чем подвох – до сих пор загадка для многих автолюбителей. Поэтому вокруг ламп «light +» бесконечно затеваются ожесточенные споры, едва ли не хлеще масляных холиваров и битв типа «шипы VS липучка»…

Так называемые лампы «повышенной яркости» регулярно порождают споры в автомобильном коммьюнити. Люди не вполне понимают их сущность и заложенные в конструкцию принципы – постоянно звучат фразы, что эти лампы слепят встречных водителей, что они нарушают закон Ома и что это вообще фикция… Отчасти в непонимании виноваты и производители, которые изначально не объяснили четко и внятно суть этого направления потребителям, а начали лишь год от года наращивать проценты «плюса». «Колеса» предлагают прекратить холивары раз и навсегда, раскрыв все секреты ламп «light +».

Мощность

Мощность лампы накаливания пропорциональна ее яркости. И сколько фар было испорчено лампами повышенной, по сравнению со штатной, мощности, вставленными наобум, бездумно – не перечесть…

Автомобильная фара рассчитана на строго определенную мощность лампы, и повышать ее, просто вставив в патрон лампу с тем же цоколем, но с увеличенными ваттами, нельзя. Портится все – стекло, отражатель, проводка, реле. С ростом мощности растет потребляемый ток и тепловыделение: поликарбонатное стекло фары перегревается и мутнеет, изоляция проводки размягчается от лишних ампер, провода в жгуте замыкаются между собой….

Поэтому лампы повышенной яркости НЕ МОЩНЕЕ! Их мощность строго-настрого соответствует штатной. Если у вас с завода в фаре, скажем, стоит обычная лампа H7 на 55 ватт, то и ЛЮБАЯ лампа повышенной яркости, имеющая одобрение ECE, (хоть «+20%», хоть «+200%), также будет потреблять от бортсети 55 ватт!

Яркость

Многие из нас в босоногом детстве считали, что «чем круче тачка – тем мощнее у нее всё!». Сильнее мотор, ярче фары и так далее… Насчет мотора – наверное, справедливо, а вот с фарами такого не работает…

Мощность ламп фар (и проистекающая из нее яркость) строго стандартизированы на компромиссном уровне – чтобы и дорога освещалась достаточно, и водители встречных машин не были ослеплены. Увеличивать яркость по желанию строго запрещено, и этого не делает ни один автопроизводитель и ни один производитель автоламп. И лампа повышенной мощности, и фара с такой лампой никогда не пройдут сертификацию, которая весьма строга. Количество нормированных международными стандартами люмен светового потока превышать нельзя.

Статья в тему:  Пять причин, почему вы должны купить автомобиль класса люкс

Мощность – та же, яркость – та же… И вот мы приходим к парадоксальному выводу, ступая на тонкий лед холиваров и срачей: если мощность и яркость у ламп «light +» такая же, как и у обычных ламп, то где же скрывается профит для водителя?! Для чего все затевалось и не обманывают ли нас?!

Не торопитесь – все не так просто!

Так чем отличается обычная лампа и лампа «light +»?

Так называемые лампы с увеличенной яркостью отличаются от обычных двумя основными элементами. Конструкцией нити накала и стеклянной колбы. Они у них совершенно иные!

Нить накала лампы повышенной яркости более тонкая. Соответственно, она нагревается до более высокой температуры и излучает световой поток повышенной интенсивности. Тем не менее электрическая мощность лампы, подчеркнем, неизменна! Конструкция нити накала, ее геометрия и материал сплава подобраны так, что мощность аналогична стандартной лампе, и никаких особенностей и нюансов применения лампа повышенной яркости не имеет – просто меняется одна на другую.

Колба лампы повышенной яркости также иная. Она имеет особое градиентное покрытие стекла. По сути – своего рода маску-светофильтр, которая пропускает более интенсивное световое излучение только туда, куда нужно, строго в зоны границ стандартизированного и нормированного светового пучка.

Почему же с лампами «light +» эффективность фар заметно повышается, однако не происходит увеличения общей яркости, следствием которой не может не являться ослепление водителей встречной полосы? Потому что многие люди путают яркость и освещенность… Да еще и общую – с зональной.

Все производители ламп следуют стандартам безопасности, принятым в ECE (Европейской экономической комиссии). Стандарты требуют от лампы каждого типоразмера не превышать определенный максимальный световой поток, измеряемый в люменах внутри специальной контрольно-измерительной сферической камеры, в центре которой при экспертизе размещается лампа. Лампа излучает практически на все стороны (ну, кроме цоколя), и световой поток в каждой точке тестовой сферы снимается датчиками и суммируется. К примеру, у тех же весьма распространенных H7 он в сумме не должен превышать допустимо разрешенные 1500 люмен.

Когда же в центр этой сферы ставят лампу повышенной яркости, «light +», она тоже показывает те самые разрешенные 1500 люмен – никакого превышения нет! И это происходит именно благодаря маске-фильтру на колбе. Если бы маска отсутствовала, общий световой поток, конечно, был бы выше разрешенного и слепил бы встречку. Но фильтр приглушает свет в тех секторах излучения, где он не нужен, пропуская в необходимых. В итоге у нас возрастает именно полезное излучение лампы в сравнении с лампой стандартной конструкции.

Так что такое «+» ?

Проценты «плюса» – не вполне понятная вещь, и вот тут производители таких ламп в свое время слегка недоработали в плане информирования аудитории автовладельцев. Многие считают это процентами яркости, что, безусловно, не соответствует действительности.

Проценты «+ХХХ» – это достаточно сложная комплексная величина. Сравнение идет с минимально допустимым по стандартам безопасности светом некой условной лампы, а вот проценты «в плюс» высчитываются по замерам в четырех определенных точках светотеневой границы светового потока. Поэтому, разумеется, «+100%» или «+150%» – это не прирост яркости фар в два или два с половиной раза, а увеличение эффекта освещенности именно там, где его обычно недостаточно, на светотеневой границе. Также этот прирост влияет на максимальную дальность освещенной фарами зоны – эти цифры указываются на упаковке ламп в метрах, но надо понимать, что это не гарантированный четкий прирост, а цифры «ДО ххх». Ибо прирост этот индивидуален и зависит от изначальной конструкции фар конкретного автомобиля и от их технического состояния – качества отражателя, прозрачности стекла и т.п.

Статья в тему:  Видео краш- тестов Renault Kangoo

Срок службы

Срок службы ламп «light +» – бесконечный источник споров, шумящих повсюду, от гаражей до автомобильных форумов. Главная претензия к таким лампам – «они быстро перегорают», и автовладельцы, приобретя недешевый продукт, чувствуют себя обманутыми… Почему это происходит и есть ли тут обман?

Законы физики неумолимы, и если нить лампы «light +» более тонкая и нагрета до более высокой температуры, то она действительно служит меньше, чем нить аналогичной обычной лампы – более толстой и менее горячей. Никак иначе!

Срок службы ламп «light +» примерно вдвое меньше, чем у ламп классической конструкции: в среднем примерно 250 часов против 500 часов. Это обычно не скрывается и указывается на упаковке, но покупатели редко обращают внимание на такие «мелочи», что в итоге нередко приводит к разочарованию.

Нужно понимать следующее. Лампы «light +» являются ЕДИНСТВЕННЫМ способом законно и безопасно для своей машины и для окружающих сделать свет фар эффективнее. Ну, во всяком случае, единственным бюджетным – уж точно. Ибо менять полностью фары под галогенный свет на ксеноновые, взятые от более дорогой (или более свежей по годам) модификации вашей модели авто – крайне затратный вариант. И если вы реально много и часто ездите в темное время суток, то снижение срока службы ламп – это осознанный компромисс в пользу повышения безопасности движения и снижения усталости водителя. В случае традиционных галогеновых фар идеального варианта просто нет – либо улучшение освещенности и несколько более частая смена ламп с «light +», либо стандартный свет и долговечность с лампами обычной конструкции.

Также «light+» способен выручить тех, у кого даже исправные новые фары изначально не отличались хорошим светом – ну просто так спроектированы, бывает такое частенько в бюджетном классе авто… И тем более они полезны тем, у кого фары уже старенькие и изношенные, с помутневшими стеклами и частично потерявшими зеркальность отражателями. Если по каким-то причинам менять такие фары затруднительно, вернуть им характеристики, близкие к заводским, можно как раз более эффективными лампами.

Osram Night Breaker 200

Ну и подытожим рассказ о лампах повышенной яркости анонсом новинки – появившимися совсем недавно самыми эффективными лампами в рамках технологии повышения эффективности от OSRAM, Night Breaker 200. Прибавка освещенности у этих ламп составляет рекордные +200%.

«Все вышесказанное исчерпывающе характеризует лампы «light+» большинства производителей. Главное – изначально понимать их особенности и правильно расставлять свои приоритеты. И тогда преимущества более эффективных фар для вас осознанно перевесят вынужденную необходимость несколько более частой замены ламп. Качественный свет позволит свободно выбирать лимит разрешенной скорости, а не тормозить на ровном месте из-за плохой освещенности трассы и обочины», – рассказывает «Колесам» технический специалист компании OSRAM Артем Нуриахметов.
«Ну и все же кратко дополню этот ликбез некоторыми индивидуальными особенностями ламп OSRAM Night Breaker 200! Помимо двух ключевых технических решений, отличающих их от обычных ламп (нить накала и колба), в Night Breaker 200 применено еще немало мелких вспомогательных технологий, которые в сумме позволили при столь высоком приросте эффективности сохранить продолжительность службы Night Breaker 200 на уровне предыдущего поколения Night Breaker».

Статья в тему:  Audi A3 Clubsport Quattro Concept

Это увеличенное давление и объем галогена в колбе, позволяющее улучшить регенерацию вольфрамовой нити (эффект, давно известный по любым галогенкам, а не только «light+» – осаждение испаряющегося металла нити обратно на нить). Нить накала сделана более вибростойкой – максимально, насколько это сегодня возможно для тонкой нити, работающей при повышенной температуре. Еще одна новация – помимо обычного галогена в колбу лампы добавлен ксенон! Нет, конечно, ксеноновой эта лампа не стала – у газоразрядной ксеноновой лампы совершенно иная конструкция и принцип работы, но и в галогенке ксенон, как выяснилось, может быть весьма полезен! Атомы ксенона – крупного размера, и, «окутывая» нить накала, они не позволяют отрывающимся атомам вольфрама далеко отлетать от основы, ускоряя процесс регенерации и работая в качестве своеобразного «газового теплоизолятора», не выпуская на поверхность колбы избыточное тепло от сильно нагретой нити.

Свет Night Breaker 200 на 20% более белый, чем свет стандартных галогеновых ламп – цветовая температура повышена (до 3700 Кельвинов у ламп Night Breaker 200 H7 и 4050 Кельвинов у ламп Night Breaker 200 H4), что создает более комфортную для глаз освещенность. А дальность освещенной зоны увеличена на расстояние до 150 метров (в зависимости от типа и состояния фары, разумеется).

Почему даже атмосферный мотор нельзя сразу глушить после поездки

О том, что после поездки в бодром темпе имеет смысл дать турбированному мотору поработать на холостых оборотах пару-тройку минут, знает львиная доля водителей таких машин. Однако на самом деле многое зависит от марки, модели и возраста автомобиля.

Практически во всех случаях крыльчатка турбины может раскручиваться до 10 000 и больше оборотов в минуту. Когда же вы выключаете турбодвигатель, ротор сразу не останавливается, продолжая какое-то время вращаться под действием инерции. В этот момент раскаленный узел перестает смазываться маслом, и это провоцирует целый ряд поломок из-за неравномерного температурного расширения. Наиболее часто вращение ротора без подачи масла под давлением провоцирует появление задиров. Плюс к тому, поскольку масло перестает подаваться, тепло уходит в подшипниковый узел, где остатки смазки начинают закоксовываться.

На основательно подержанных иномарках с турбомоторами дать силовому агрегату поработать после остановки автомобиля на холостых оборотах примерно минуту — было и остается обязательным правилом. Дело в том, что на такие автораритеты в момент их выпуска еще не устанавливали хитрые системы страховки от перегрева. Речь идет в частности о турботаймерах (обеспечивают работу двигателя в течение двух-трех минут на минимальных оборотах уже после выключения зажигания), программном включении вентилятора после выключения мотора и электрических циркуляционных насосах, подающих к турбокомпрессору охлаждающую жидкость.

Статья в тему:  Супермен в облике Volvo S90: Краш-тест новой модели

Не секрет также, что даже сегодня большинство массовых автопроизводителей (а они тоже выпускают сегодня модели с турбомоторами) не заморачивается установкой таких охлаждающих систем. Более того, если ваш автомобиль ультрасовременен и относится к премиальному или люксовому классу и соответственно практически наверняка оснащен такими ноу-хау, дать мотору поработать после интенсивной езды по бездорожью или трассе все равно нужно. Как ни крути, движение под нагрузкой требует более обстоятельного охлаждения силовой линии.

А что же с атмосферниками, в которых турбина отсутствует? Вопреки расхожему мнению, таким силовым агрегатам также требуется дать поработать на холостых пару минут прежде, чем вы заглушите мотор. В противном случае вы как минимум спровоцируете ускоренную деградацию моторного масла.

Ведь что происходит, когда вы выключаете атмосферный двигатель, который до этого от души крутили на высоких оборотах? Остановившаяся помпа перестает качать охлаждающую жидкость, соответственно антифриз перестает циркулировать по системе. Масло же, осевшее на трущихся деталях, испытает в этом случае локальный перегрев или, попросту говоря, начнет пригорать. В итоге на раскаленной поверхности рабочих деталей образуются нагары масла. Таким образом активизируется процесс закоксовывания системы, когда нагар буквально облепляет все и вся в цилиндре, начиная от поршня и заканчивая головкой блока.

Частично риск локального перегрева призван снизить электровентилятор системы охлаждения, реализованный на большинстве современных автомобилей. Опытные водители прекрасно осведомлены об алгоритме работы такого узла — мотор выключен, но вентилятор продолжает крутиться. Однако здесь тоже есть определенные нюансы. Например, во многих автомобильных мануалах оговаривается, что глушить двигатель с включенным вентилятором нельзя не только при движении, но и при остановке.

И хотя практика показывает, что если вы выключите мотор при работающем вентиляторе охлаждения, то двигатель практически гарантированно не закипит, все же имеет смысл следовать инструкции и опять-таки дать мотору поработать на холостых оборотах пару-тройку минут. Примерно за это время вентилятор как раз завершит программный цикл своей работы.

Управление автомобилем. Часть 5. Разгон

Последнее обновление: 17.07.2021
4 комментария

  • Управление автомобилем. Часть 1. Посадка
  • Управление автомобилем. Часть 2. Руление
  • Управление автомобилем. Часть 3. Педали
  • Управление автомобилем. Часть 4. Как трогаться с места
  • Управление автомобилем. Часть 5. Разгон
  • Управление автомобилем. Часть 6. Замедление и остановка
  • Управление автомобилем. Часть 7. Выполнение поворота
  • Управление автомобилем. Часть 8. Движение задним ходом
  • Управление автомобилем. Часть 9. Парковка

Основы управления автомобилем

Предыдущая, четвертая, часть раздела «Управление автомобилем» содержит очень важную тему – как трогаться с места. Необходимо научиться «стартовать» таким образом, чтобы покатиться, а не заскользить (т.е. не пробуксовать). В последствии это очень пригодится, например, на скользкой дороге.

В этой части рассмотрим не менее важную тему, как правильно разогнаться на автомобиле.

Вообще, разгон автомобиля, сам по себе, это не просто набор скорости. Это совокупность действий, включающих умение работать педалями управления и умение переключать передачи.

Если автомобиль оборудован «коробкой-автомат», то никаких вопросов с переключением возникнуть не должно. Автоматическая коробка все будет делать за вас. Но если автомобиль оборудован механической КПП, то понадобятся некоторые навыки.

До этого момента, для того, чтобы тронуться с места, было достаточно только первой передачи. Включение более высших передач так же не представляет большой сложности. Порядок их расположения есть в руководстве по эксплуатации автомобиля, и нанесен на рукоять КП. От вас потребуется запомнить лишь несколько правил:

Статья в тему:  Видео краш- тестов Seat

А). Переключение выполняется только при полностью отключенном сцеплении (педаль сцепления необходимо нажать до пола).

Б). Передачи переключаются без лишнего усилия (не нужно заламывать рычаг, если он с первого раза «не нашел» свое место). Если передача не включилась с первого раза, требуется в нейтральном положении рычага отпустить педаль сцепления, нажать на нее снова, и повторить попытку.

В). При переключении передач целесообразно (но не обязательно) примерно на 0,5-1 секунду задерживать рычаг в нейтральном положении.

Вот такие требования к переключению передач. Со временем этот навык отработается до автоматизма.

Далее, необходимо понять, что в автомобиле отвечает за динамику разгона.

У любого автомобильного двигателя есть две важные характеристики: максимальный крутящий момент (МКМ) и максимальная мощность (ММ). Например, для автомобиля ВАЗ-21126 (Lada Priora) с объемом двигателя 1,6 л, МКМ – 145 Нм при 4000 об/мин., ММ – 98 л.с. при 5600 об/мин. Легко заметить, что рядом с этими характеристиками стоит значение оборотов коленчатого вала .

Другими словами, максимальный крутящий момент и максимальная мощность двигателя достигаются лишь при определенной частоте вращения коленчатого вала. Вы давите на «газ» — обороты двигателя увеличиваются. Соответственно, отпускаете «газ» — обороты снижаются.

Не нужно углубляться в анализ работы двигателя, надо просто запомнить, что в режиме ММ (максимальная мощность) двигатель развивает максимальную скорость, а в режиме МКМ (максимальный крутящий момент) – максимальное ускорение.

Нас интересует именно это ускорение, потому что от крутящего момента зависит тяга двигателя, и следовательно, интенсивность разгона.

Итак, выяснили, что за динамику разгона автомобиля отвечает крутящий момент двигателя, который вы можете регулировать, нажимая на педаль газа и переключая передачи. Чем выше передача, тем ниже обороты коленчатого вала на одной и той же скорости.

Момент переключения передач

Как выбрать момент переключения передач для разгона? На автомобилях с АКПП переключение происходит автоматически. Умный «автомат» сам знает, когда ему переключаться. На автомобиле с механической КПП вы должны быть уверены, что после переключения передачи у мотора будет хорошая тяга.

Если после переключения передачи тяги двигателя окажется недостаточно, то разгон будет «вялый», и на него потребуется больше времени, чем было нужно (иначе, для чего тогда нужно было разгоняться?!). Соответственно, увеличится расход топлива.

Чтобы правильно подобрать момент переключения передачи, существует значение МКМ (максимального крутящего момента).

Нормальный рабочий разгон происходит, когда вы включаете следующую передачу по достижении двигателем максимального крутящего момента. Применительно к автомобилю Lada Priora, который был взят для примера в начале статьи, это означает, что стрелка тахометра должна подняться до отметки 3500—4000 об/мин.

Можно, конечно, переключаться и на меньших оборотах, но не целесообразно это делать на отметке ниже 3000 об/мин. Потому что после переключения передачи обороты двигателя «упадут», и он будет тянуть слабо, ему не хватит крутящего момента для последующего «рывка».

Если же нужен максимально интенсивный разгон, например при обгоне, то можно смело поднимать обороты двигателя до ММ.

Разгон автомобиля

Теперь представьте, как будете разгоняться на авто с механической коробкой переключения передач. Вы плавно тронулись с места, и двигаетесь на первой передаче.

  1. Начинаете плавно ускорять машину, для чего нажимаете на педаль газа. При этом смотрите вперед на дорогу, периодически «бросая» взгляд на тахометр.
  2. Когда стрелка тахометра достигнет 3000—3500 об/мин переносите левую ногу на педаль сцепления, а правую руку на рычаг коробки передач.
  3. Выжимаете сцепление и одновременно включаете нейтральную передачу. На полсекунды задерживаете рычаг в нейтральном положении и включаете вторую передачу.
  4. Плавно отпускаете педаль сцепления до точки схватывания и задерживаете ее в этой точке примерно на полсекунды.
  5. Добавляете газу, одновременно отпуская педаль сцепления до конца.
  6. Возвращаете левую ногу на полик (площадку) рядом с педалью сцепления, а правую руку на рулевое колесо.
  7. Для дальнейшего разгона нужно будет повторить действия 1-6.
Статья в тему:  Продажи автомобилей в России могут упасть на 35% в 2015 году

Чтобы остановиться, не переключая передачи плавно нажимаете на педаль тормоза и снижаете скорость. Когда стрелка тахометра снизится почти до холостых оборотов (1000—1200 об/мин), выжимаете педаль сцепления, чтобы двигатель не заглох, и продолжаете тормозить до полной остановки.

Небольшой комментарий к перечисленным выше действиям.

  • Оптимальными оборотами для переключения передач вверх (от первой до последней) являются обороты, соответствующие МКМ двигателя. Но, например, в ситуации, когда разгон совершается под уклон или на спуске, начинать переключение можно раньше, примерно на отметке 2800—3000 об/мин. Если разгон делается на подъеме, лучше наоборот, переключаться позже, где-то на 4000—4500 об/мин.
  • После каждого переключения передач нужно возвращать правую руку на рулевое колесо, а левую ногу – на площадку рядом с педалью сцепления.
  • Когда вы убираете правую руку с рулевого колеса для переключения передачи, то руль левой рукой в этот момент нужно сжимать сильнее, чтобы машина случайно не вильнула.

Какие ошибки в управлении могут быть допущены во время разгона автомобиля?

Самая распространенная из них – резкое отпускание педали сцепления. Это выглядит как почти «бросить» педаль. К чему это может привести?

Главная задача во время разгона и переключения передач – добиться плавности хода. Автомобиль не должен дергаться ни на старте, ни в движении.

«Бросание» педали сцепления непременно приведет к некоторому рывку, т.е. автомобиль «дернется». На сухой дороге это будет маленький неприятный момент, а на скользкой дороге такой рывок может привести к проскальзыванию колес, что может перейти в снос или занос с дальнейшей потерей управления.

По этой причине педаль сцепления нужно отпускать плавно, и обязательно с кратковременной задержкой в момент схватывания.

Другая ошибка (в основном у начинающих) – левая нога во время разгона «стоит» на педали сцепления. Необходимо привыкнуть убирать ногу на площадку, этот вопрос обсуждался в статье Управление автомобилем. Часть 3. Педали.

Еще одна ошибка у начинающих – они «ищут» глазами рычаг КП или смотрят на него во время переключения. В этом случае теряется контроль за дорогой. Чтобы не совершать такие ошибки во время движения, следует «проработать» все действия на стоящем на месте автомобиле.

А когда руки и ноги «запомнят» эти действия, их последовательность, то можно будет выезжать на площадку для дальнейшей отработки этих действий в движении.

Основам безопасности за рулем на дорогах общего пользования посвящен раздел «Вождение автомобиля». Это следующий этап после изучения ПДД, и освоения основных принципов управления автомобилем.

Будьте внимательны за рулем.

Автор: Сергей Довженко
Последняя редакция: 17.07.2021

Если есть желание поделиться прочитанным, ниже кнопки на выбор. Жмем, не стесняемся.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector