• Wał korbowy silnika podczas pracy obraca się kilkadziesiąt, a nawet ponad sto razy na sekundę
  • Moc silnika to nawet kilkaset koni mechanicznych. Człowiek nie jest w stanie wytworzyć nawet kilku proc. tej mocy
  • Ciśnienie panujące w silniku jest zazwyczaj wyższe niż w oponie ciężarówki, która wozi kilkadziesiąt ton towaru
  • Więcej takich informacji znajdziesz na stronie głównej Onet.pl

Sprawne samochody można kupić nawet za 500 zł i choć na pewno ich stan pozostawia wiele do życzenia, to silniki, które się w nim znajdują, pracują tak samo ciężko jak te w autach wartych grube tysiące. Czy kiedyś zastanawiałeś się, co dzieje się wewnątrz silnika? Trudno to sobie uzmysłowić, w końcu jego zadanie jest relatywnie proste — kręcić kołami. Jednak jeśli zagłębić się w temat, to okazuje się, że nawet najprostszy i najtańszy silnik jest dużym dziełem inżynierii, a to, że się nie rozpada, może być dla niektórych jak cud. W takim razie jak ciężko pracuje silnik?

Ile razy obróci się wał silnika w sekundę?

Co jest wyjątkowego w obrotach silnika? Przecież każdy wie, jakie silnik ma obroty. No właśnie, przyzwyczailiśmy się, że standardowy silnik spalinowy w samochodzie osobowym może mieć od 700 do około 9000 obrotów na minutę. Jest to dla nas tak naturalne, że nikt nie zwraca na to uwagi. A jak to wygląda, jeśli przeliczymy liczbę obrotów na sekundę?

Dajmy na to, że średnio silnik podczas jazdy ma 2500 obrotów na minutę. Wykonanie tylu obrotów w 60 sekund wymaga, aby w ciągu jednej sekundy wał korbowy zakręcił się niecałe 42 razy! Przy 7000 na sekundę wał obraca się 116 razy!

Ile koni mechanicznych ma człowiek, a ile silnik?

Moce silników cały czas rosną i niekiedy dochodzą do wręcz absurdalnych wartości. Popularne silniki mieszczą się w zakresie od 80 KM do 250 KM. Jeśli samochód ma mniej niż 100 koni, to jego napęd jest uważany za raczej słaby, choć wszystko zależy od masy, jaką musi rozpędzać.

Co jeśli porównamy tę moc do człowieka? Oczywiste jest, że mamy mniej mocy niż silniki. Gdyby było inaczej, to nie potrzebowalibyśmy aut. Ludzki sprzęt, którym jest organizm w pełni zdrowego człowieka, może pracować z mocą na poziomie około 1,2 konia mechanicznego. Nie jest to zbyt dużo, jednak wartość ta jest osiągalna tylko na krótki czas. Podczas normalnego funkcjonowania człowiek utrzymuje moc około 0,1 KM. Profesjonalni sportowy są w stanie osiągnąć na krótką chwilę moc odpowiadającą 2,5 KM i przez kilka godzin utrzymać ją na poziomie 0,3 KM.

Nawet najprostsze silniki są skomplikowane. Im więcej cylindrów, tym ich budowa jest trudniejsza Foto: Auto Świat
Nawet najprostsze silniki są skomplikowane. Im więcej cylindrów, tym ich budowa jest trudniejsza

Jak dużo powietrza potrzebuje silnik do "oddychania"?

Tak samo jak człowiek, silnik też musi oddychać. Przyjmijmy, że silnik potrzebuje 14,7 kg powietrza na 1 kg paliwa (w tych proporcjach zachodzi idealne spalanie mieszanki). To oznacza, że aby spalić jeden litr benzyny, silnik potrzebuje 9074 l powietrza. Jeśli założymy, że samochód na trasie spali 7 l/100 km, to szybko dojdziemy do tego, że taki silnik potrzebuje około 63,5 tys. litrów powietrza, aby przejechać ten dystans.

Dla porównania, codziennie przez płuca człowieka przepływa prawie 20 tysięcy litrów powietrza, a przy każdym wdechu pobiera on około pół litra. W czasie wysiłku fizycznego objętość wdychanego powietrza może zwiększyć się sześć razy.

Droga, którą przebywa powietrze, aby znaleźć się w silniku Foto: Auto Świat
Droga, którą przebywa powietrze, aby znaleźć się w silniku

Temperatura gazów wylotowych

Pozostańmy jeszcze przez chwilę przy gazach. Optymalna temperatura dla każdego silnika wynosi ok. 90 stopni Celsjusza. Wyższe temperatury mogą wskazywać, że z silnikiem dzieje się coś złego i warto poddać go inspekcji. Jednak jest to wartość, którą ma płyn chłodniczy podczas pracy silnika. Nie oznacza to, że cały silnik ma taką temperaturę. Napędzanie kół powodują wybuchy, które posuwają tłoki w górę i w dół, tak więc warunki panujące wewnątrz silnika są zupełnie inne. Gazy, które wydostają się z każdego cylindra, mają w silniku benzynowym temperaturę ok. 700-900 stopni Celsjusza (to temperatura podobna do żarzącego się papierosa), a w dieslu 400-600 stopni.

Spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze spalania Foto: Auto Bild
Spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze spalania

Ciśnienie panujące w silniku

Praca silnika jest w ogóle możliwa, dzięki ciśnieniu panującemu w komorach spalania. Potrzebne jest ono do tego, aby energia z wybuchu mieszanki paliwowo-powietrznej nie uchodziła w przestrzeń, a mogła popchnąć tłok. Ciśnienie sprężania w benzynowych silnikach wynosi od około 6 do 15 barów, natomiast w silniku diesla musi być wyższe i ma od 14 do 18 barów.

Wysokie ciśnienie jest niezbędne do ruchu tłoków, a w następstwie poruszania wałem i kołami samochodu Foto: archiwum / Auto Świat
Wysokie ciśnienie jest niezbędne do ruchu tłoków, a w następstwie poruszania wałem i kołami samochodu

To bardzo wysokie wartości, a najlepiej to sobie uzmysłowić pompując oponę. Prawidłowe ciśnienie w oponach samochodów osobowych wynosi około 2,2 bara, a w samochodach ciężarowych od 5,5 do 9 barów. Wybuch takiej opony może doprowadzić do poważnych obrażeń człowieka lub nawet śmierci. Nie ma więc żartów!

Przykładów może być znacznie więcej, ale już powyższe pokazują, w jakich warunkach pracuje silnik i jak ciężką pracę wykonuje. Oczywiste jest, że siła nawet najmniejszych silników jest dużo większa niż siła człowieka, jednak konkretne przykłady dobrze uzmysławiają, jak mocny jest silnik. Warto więc nagrodzić go czasem za dobrą pracę wymieniając filtry i olej, a on powinien odwdzięczyć się dalszą ciężką pracą.