Cilindru un kloķvārpstu solfedžo

Jun 06 2015

Pasaulē dominē uzskats, ka māksla, kas baro mūsu maņas, un tehnoloģijas, kas aprūpē mūsu miesu, ir savstarpēji izslēdzošas. Ir pieņemts, ka cilvēks vai nu pievēršas vienai jomai, vai arī otrai. Piemēram, mūziķiem māca solfedžo un skaņu intervālus, bet mehāniķiem — kā darbojas virzuļu dzinējs.

Tomēr, interesantas lietas notiek tur, kur māksla un tehnoloģija sastopas. Un, lai cik tas nešķistu dīvaini, solfedžo var mācīties arī automašīnu dzinējiem.

Šobrīd vēl mēs dzīvojam fosilā kurināmā ērā un mūsu automašīnām pamatā ir virzuļu iekšdedzes dzinēji, kuros enerģiju iegūst cilindrā ar virzuli, sadedzinot degvielas un gaisa maisījumu. Cilindrs ar klani griež kloķvārpstu, kas tālāk griež visu pārējo. Atkarībā no cilindru skaita un to izvietojuma dzinējs skan dažādi. Tāpat kā pūšaminstruments, arī iekšdedzes dzinējs ir ar savu raksturīgo skaņu. 

Virzuļu iekšdedzes dzinēji var būt ar dažādu virzuļu skaitu un to izvietojumu. Vienkāršākais ir viencilindra dzinējs, bet daudzcilindru dzinēju cilindri var būt izvietoti dažādi:

Bez tam Mazda automašīnām savulaik tika izmantots arī t.s. rotorvirzuļa, jeb Vankela dzinējs, bet lidmašīnām (pirms turbomotoru ieviešanas) mēdza izmantot arī 5, 7 un 9 zvaigžņveida, jeb radiālo dzinēju.

Ja mūziķis zina, kā skan dažādi iekšdedzes dzinēju veidi, tad viņš pēc skaņas var noteikt tā konstrukciju tikpat labi, kā profesionāls automehāniķis.

Youtube ir apkopoti materiāli ar dažādu dzinēju ierakstiem dažādām automašīnām un sporta auto un pirmajai formulai.

Lai arī es savulaik nodarbojos ar akustiku, tomēr ar savu netrenēto dzirdi es spēju knapi noteikt dzinēja cilindru skaitu. Tomēr, konsultējoties ar praktizējošiem mūziķiem, es apkopoju precīzākus datus:

  • R1 ar maziem apgriezieniem dzinējs "pļupina", jo darba takts ir tikai uz katru otro dzinēja apgriezienu. Šāds dzinējs vairāk atgādina ātru sitaminstrumentu nekā pūšaminstrumentu.
  • R2 "pļupina" mazāk, bet tā skaņa ir diezgan neizteiksmīga ar dažiem oktāvu virstoņiem 1.
  • V2 dzinēja V izvietojums rada papildu lielās tercas
  • B2 dzinēja vienlaicīgi darbojošies cilindri rada izteiktu unisonu par R2.
  • Wankel2, tāpat kā citiem 2-cilindru dzinējiem dominē unisons un oktāvas, bet zīmīga atšķirība ir daudz lielāki maksimālie apgriezieni.
  • R3 3 cilindri un 120° kloķvārpstas izvietojums dzinēja skaņā ievieš kvintas
  • Wankel3 arī ir bagāta ar kvintām, bet ar krāšņāka un augstāku skaņu, lielāku iespējamo apgriezienu dēļ
  • R4 skan ar diezgan neizteiksmīgām oktāvām.
  • V4 2 cilindru grupas V-veidā piešķir papildu kvartas
  • B4 ir līdzīgs R4, bet ar spēcīgāku unisonu un oktāvām.
  • Wankel4 ieskanas mazā sekunda, un, protams, maksimālā frekvence ir daudz lielāka par virzuļa dzinēju.
  • R5 5-staru zvaigznes kloķvārpstas izvietojums dzinējā ievieš mazo septimu.
  • VR5 ir V-veida dzinējs ar 2 cilindru rindām, bet tikai vienu cilindru bloku (tāpēc VR). Šis dzinējs skan septakordā
  • R6 ieskanas kvintas.
  • VR6 dzirdamas gan kvintas, gan  kvartas.
  • V6 bez kvintām ieskanas lielās sekundas
  • B6 bez oktāvām ieskanas lielās tercas
  • R8 bez izteiktām oktāvām dzirdamas lielās tercas.
  • W8 skan mazajās tercās un lielajās sekundās.
  • V8 ar divplakņu kloķvārpstu skan izteiksmīgas kvartas, bet nevienmērīgais darba taktu sadalījums blokos rada papildu "pļurkstēšanu" izpūtējos.
  • V8 ar kloķvārpstu vienā plaknē skan sulīgās oktāvās.
  • V10 saklausāmas lielās tercas.
  • W12 ir 3 cilindru grupas, tāpēc skaņa ir bagāta kurā pamatā skan kvintas, un tāpat kā V8 ar 90° izvietojuma (divplakņu)  kloķvārpstu, izpūtēji "pļurkst" nevienmērīgi sadalītās cilindru grupas nostrādes dēļ.
  • V12 12 cilindri skan daudz tīrāk/"bālāk" par W12, jo tajā ir divas 3-cilindru grupas, kurās dominē kvintas.
  • V12 ar 180° grādu nobīdi, ir kā bokserdzinējs, bet tā pretējie cilindri nestrādā vienlaicīgi. Pamatā tajā saklausāmas bagātīgas oktāvas.
  • W16 dzinējs ir skaņu kokofonija. Tā 3 nevienādās cilindru grupas (5+6+5) rada visdažādākos skaņu intervālus: kvintas, septimas, sekundas un ko tik vēl ne. Šis dzinējs tik tiešām rēc, nevis skan.
  • V16 arī ir diezgan "rēcošs" (muzikālā nozīmē), bet tajā ir saklausāmas lielās sekstas

Ne velti inženieri ir pamanījuši, ka pūšaminstruments nav tikai saksofons vai klarnete. Lai arī iekšdedzes dzinējs ir smags, fosilo kurināmo rijošs un neefektīvs, tas tomēr var būt arī mūzikas instruments, kuru tikai jāprot lietot.

Ja esat mūziķis, pārbaudiet, vai esmu pareizi apkopojis man dotos datus un dodiet ziņu, ja esmu ko saputrojis. Un pēc tam varēsiet pārsteigt savus draugus un paziņas, tēlojot "baigo auto spečuku".

Un atcerieties, ka ar laiku šīs zināšanas novecos, jo autoindustrija pamazām pāriet uz elektroauto. Bet elektrisko dzinēju skaņu veido pavisam citi faktoru un tie, piemēram Nissan Leaf skan pavisam savādāk.

  1. ^ Ja nevarat atskaņot MIDI failus, skatiet MIDI failu atskaņošana
Tags: Izklaide
Created by Valdis Vītoliņš on 2015-06-06 20:50
Last modified by Valdis Vītoliņš on 2015-06-07 13:18
 
Xwiki Powered
Creative Commons Attribution 3.0 Unported License