Проф. Е. А.ЧУДАКОВУСТРОЙСТВОI. Электрический токАБОЧИЙ процесс автомобильного двигателя заключается в том, что засасанная в его цилиндры свежая рабочая смесь паров топлива и воздуха сгорает, а выделенное при этом тепло обращается в механическую работу. Для того чтобы горение рабочей смеси началось, необходимо поджечь ее хотя бы в одной точке; в автомобильных двигателях для этой цели употребляется почти исключительно электрическаяискра , которая, проскакивая между контактами электрической свечи, воспламеняет рабочую смесь. На фи г. 1 представлен общий вид такой электрической свечи М, ввернутой в головку рабочего цилиндра двигателя. Электрический ток подводится к стержню А, далее он проскакивает в форме искры между контактами Би В, воспламеняя тот об'ем рабочей смеси, который расположен вблизи этих контактов; дальнейшее распространение пламени по всей камере горения происходит благодаря передаче тепла от горящих частиц к смежным с ними частицам рабочей смеси. Точного определения того, что представляет собой электричество, и в частности электрический ток, в настоящее время не имеется, и все существующие определения являются лишь предположительными. Электричество, наравне с теплом, механической энергией и химической, является также одним из видов энергии; при помощи соответствующих процессов электрическая энергия может быть превращена в один из указанных других видов энергии, и, обратно, может быть получена из них. Для наглядной иллюстрации тех процессов, которые имеют место при движении электрического тока, принято сравнивать это явление с протеканием воды по трубам. На фи г. 2 п редставле ны два сосуда — М и Н; причем уровень жидкости в первом сосуде расположен выше, чем во втором на величину Фиг. 1 А. Под влиянием напора А жидкость из верхнего сосуда будет протекать в нижний сосуд по трубе Б. Скорость движения жидкости по трубе Б определяется напором А, и чем он больше, тем выше скорость движения жидкости, а при томА ВТОМОБИЛЯ1З ажигание)Рже сечении трубы Б—тем больший об'ем жидкости протекает за единицу времени. Для того чтобы по проводу шел электрический ток необходимо на концах этого проводаФиг.2!) Предыдущие статьи цикла „Устройство см. № 13 и предшествовавшие. Р ед .автомобиля"иметь некоторый электрический напор, который называется напряжением и обозначается обычно латинской буквой V. Чем выше напряжение V, тем больше электричества будет протекать через проводник в единицу времени или, другими словами, тем сильнее будет электрический ток. Силу тока обозначают обычно латинской буквой У. Трубопровод Б на фиг. 2 представляет определенное сопротивление для движения жидкости из сосуда Мв сосуд Н; чем меньше будет сечение трубопровода Би чем больше его длина, тем сопротивление движению будет больше, т.-е. при том же напоре А меньшее количество воды протечет за единицу времени. Подобно этому, провода, по которым течет электрический ток, также создают определенное сопротивление для движения тока, при чем это сопротивление зависит, во-первых, от материала, из которого сделан провод, во-вторых, от площади его сечения (другими словами от толщины провода) и, наконец, в третьих,— от длины. Чем длиннее провод и чем он тоньше, тем больше его сопротивление для прохождения электрического тока. Различные материалы, в смысле сопротивления движению по ним электрического тока, обладают весьма различным качеством, т.-е., другими словами, они обладают разным „электрическим сопротивлением"; сопротивление обычно изображается греческой буквой £i. Для измерения „электрического напряжения" V, „силы электрического тока" I и „электрического сопротивления" £i приняты единицы, называемые, соответственно: вольт, ампер и ом.18 Сила тока, равная одному ампер у, представляет собой такую силу тока, при которой за одну секунду из водного раствора азотно-кислого серебра выделяется 1,118 мг серебра. Электрическое со противление равное одному ому , равняется сопротивлению ртутного столба длиною в 1,06 м при поперечном сечении в21 мм и при температуре 0° Ц. Таким же сопротивлением обладает медная проволока длиною Фиг. 3 в 57 м при поперечном сечении в1 мм2. Электрическое напряжение , равн ое1вольту , представляет собой такое напряжение, при котором в проводнике с сопротивлением, равным одному ому, получается электрический ток, равный одному амперу. Мощность электрического тока определяется произведением из силы тока / на напряжение V. Если напряжение равно одному вольту, а сила тока — одному амперу, то получаемая при этом мощность электрического тока равняется единице, называемой ваттом; зта мощность обозначается обычно буквой W. Одинаковую мощность можно'получить при произвольном значении силы тока или напряжения, меняя лишь соответствующим образом другую из этих величин. Тысяча ватт называется киловаттом; 736 ватт соответствуют мощности, равной одной лошадиной силе. Все материалы, обладающие малым электрическим сопротивлением, называются „проводниками" и употребляются для изготовления проводов для передачи электрического тока; к „проводникам" относятся все металлы. Те материалы, которые обладают очень большим электрическим сопротивлением (как, например, стекло, фарфор, фибра, резина, воздух и т. д.) носят название „непроводников". Те из них, которые- обладают особенно большим электрическим сопротивлением (фарфор, слюда, фибра, эбонит и т. д.) употребляются к качестве изоляторов для предупреждения утечки электрического тока, движущегося по проводам. Так, на фиг. 1 стержень А окружен фарфоровым изолятором Г, препятствующим электрическому току пройти непосредственно от стержня Ак телу свечи М.зуются в целях освещения (электрические лампочки), то провод делают настолько тонким, чтобы он накалился до свечения.2. ЯккумуляторыКак уже было сказано, электрическая энергия может превращаться в тепловую, механическую и химическую энергию и, наоборот, эти виды энергии при помощи соответствующих процессов и приборов могут быть обращены в электрическую энергию. В автомобилях для получения электрического тока используется или химическая энергия ( а ккумуля ­ т оры ) или механическая ( д инам о-м ашиныи магнето). ^Схема устройства и действия аккумуля ­ т ора представлена на фи г. 3. В банке А, сделанной из непроводника(например,изстекла), налит раствор серной кислоты, в который опущены две пластины Би В. Первая пластина имеет на своей поверхности чистый свинец, вторая — перекись свинца. Пластины БиВв верхней части имеют стержни Ги Д, которые называются контактами ик которым присоединяется провод для электрического тока. Совокупность электрических проводов и всех тех приборов, через которые должен пройти электрический ток, называется электричес койцепью . В данном случае, в электрическую цепь входят: аккумулятор Л, электрические провода, выключатель Еи электрическая лампочка Р. Выключатель Е всегда вводится в электрическую цепь для того, чтобы можно было разомкнуть цепь и тем прекратить ток. Одним из примеров электрического выключателя является обычный штепсель для выключения электрических лампочек. Рабочий процесс аккумулятора протекает следующим образом. Если при помощи выключателя Е замкнуть электрическую цепь, то в ней появится электрический ток, сопровождающийся следующими химическими явлениями в аккумуляторе. Серная кислота, представляющая собой соединение серы,водорода и кислорода, распадается на составные части. При этом кислород сосредоточивается около пластины Б, и здесь, соединяясь со свинцом, образует окись свинца; водород же переносится на пластину В, состоящую из перекиси свинца; здесь водород отнимает кислород и, со_ -\v JJ единяясь с ним, \, + к образует воду; j ) п ерекись же 1С \ С, \ Q "i С, свинца переходит в окись. Это явление, а, следовательно, и протекание электрического тока будет происходить до тех пор, пока обе пластины аккумулятора не покроются окисью свинца. Для того чтобы вновь получить от аккумулятора элекФ и г. 4 19шШшТок, проходя по проводам, нагревает их, и этот нагрев получается тем большим, чем больше сила тока и чем выше электрическое сопротивление проводов. Поэтому, при передаче электрического тока через провода, они должны быть взяты достаточно большого сечения, чтобы потеря на тепло была по возможности мала. Наоборот, если электрический ток идет по проводам для нагрева последних (электрические нагревательные приборы), то провода делают достаточно тонкими, чтобы они получили должный нагрев. Наконец, в том случае, если электрическим током поль вора серной кислоты употребляется трический ток, необходимо аккуму- г " раствор едкого калия. лятор „зарядить", т. - е. пропустить | Напряжение, получающееся на через него электрический ток от контактах пластин аккумулятора, постороннего источника, например, зависит от химической реакции, от динамо-машины. При этом ток происходящей при работе аккумудолжен быть пропущен в направле- | лятора. Пластины свинцового аккунии, обратном тому, которое он мулятора на контактах ГиД (фиг. 3) имеет при работающем аккумуля* дают при заряженном состоянии наторе. Согласно современному пред- } пряжение около двух вольт. В аккуставлению о природе электричемуляторе Эдисона это напряжение ского тока, он, при работающем равно 1,2 вольта. аккумуляторе, движется во внешней цепи от пластины с перекисью свинСила тока, проходящего через ца к пластине с чистым свинцом. аккумулятор, зависит от того сопроТот контакт, от которого идет ток тивления, которое оказывают внешво внешнюю цепь, носит название няя цепь и сам аккумулятор. Чем это сопротивление меньше, тем положительного контакта, больше будет сила электрического другой же контакт называется от- j тока при одинаковом напряжении рицательным . На фиг. 3 кон- | на контактах аккумулятора. Однако, такт Д является положительным, а увеличение силы тока здесь ограконтакт/"—отрицательным. Так как Фиг. 5 ничивается такой его величиной, электрический ток в результате обпри которой нарушается надежность действия разует замкнутый круг, то внутри аккумулятора, аккумулятора и начинается разрушение пластин очевидно, он идет в обратном направлении, под влиянием слишком энергичной химической т.-е. от отрицательного контакта к положительреакции. ному. Для того чтобы можно было увеличить силу Если теперь от постороннего источника электока, получаемого от аккумулятора без нарутричества пропустить через аккумулятор ток шения его надежности, надо или увеличить в направлении от пластины Вк пластине Б размер пластин или соединить несколько пла(фиг. 3), то серная стин параллельно. На фи г. 4 представлена кислота опять начнет схема параллельного соединения пластин, при разлагаться и на перкотором значительно увеличивается общая равой пластине выдебочая площадь пластин, а, следовательно, полится кислород, котолучается возможность значительного усиления рый, соединяясь сJ электрического тока. Здесь все отрицательные окисью свинца, препластины Б соединены с одним контактом Г, ф и г. 6 вратит ее в перекись. а положительные пластины В присоединены Водород же, отнимая к контакту Д. По сравнению с схемой фиг. 3, кислород от пластины Б, превратит окись свинца здесь получается очень большое увеличение в чистый свинец. После того как аккумулятор рабочей поверхности пластин, а пропорциов течение определенного времени подвергнется нально последней модействию электрического тока, пластина В вновь жет быть увеличена и будет состоять из перекиси свинца, а пластина Б сила тока. из свинца; тогда аккумулятор опять готов к действию. На фиг . 5 представлен общий вид собранТаким образом весь процесс аккумулятора ных вместе отрицательсостоит в двойном преобразовании энергии: ных и положительных сначала электрическая энергия преобразуется пластин для аккумуляв химическую (зарядка аккумулятора), а затем, тора Эдисона. обратно, химическая энергия преобразуется в электрическую (работа аккумулятора). Отсюда Расстояние между плавидно, что аккумулятор не является в точном стинами берется около1 смысле слова самостоятельным источником Фи г. 8 3 мм; при случайных" электричества; он лишь дает возможность при соприкосновениях отрипомощи описанного химического процесса нацательных и положительных пластин между капливать или аккумулировать электрисобой они разрушаются;по этому межческую энергию. ду ними часто прокладываются специальные решеточки сепараторы (отделиРабочий процесс аккумулятора, схема тели). которого представлена на фиг. 3, осноСоединенные между собой должным ван на химическом изменении свинца; образом положительные и отрицательпоэтому такие аккумуляторы называные пластины опускаются в раствор ются свинцовыми. Аналогичный процесс серной кислоты и образуют один элеможет быть получен ис другими эле• мент аккумулятора или одну банку. ч ментами. Кроме свинцовых аккумуля: Напряжение такой банки равно 2 вольторов большое применение для автотам для свинцового аккумулятора и 1,2 мобилей имеют железоникелевые аккувольта — для Эдисоновского аккумулямуляторы, предложенные Эдисоном. В тора. Так как это напряжение мало его аккумуляторе отрицательные плаИ Р р^з для практического применения, то автостины состоят из окиси железа и ртумобильные аккумуляторы обычно соти, а положительные пластины содерставляются из нескольких последоважат так называемый гидрат никеля. Фиг. 7 тельно соединенных между собой элеВ качестве жидкости здесь вместо раст-«it120