Коляновите валове на двигателя V8 са грубо разделени на два вида, единият е напречен колянов вал, а другият е плосък колянов вал. Най-голямата разлика е, че ъгълът между всеки два колянови вала е 90 градуса вместо 180 градуса. Двигателят V8 с равнинен колянов вал има проста структура и малка инерция, което е благоприятно за високи обороти и реакция на двигателя, със супер вибрации...

Има две концепции за механични вибрации на двигателя: вибрации от първи ред и вибрации от втори ред

напр. трицилиндрова машина

Във всеки момент, когато коляновият вал се върти, не само броят на буталата нагоре и надолу винаги варира, посоките на движение на буталата на цилиндър 1 и цилиндър 3 са винаги противоположни, което кара двигателя не само да вибрира нагоре и надолу, но и осцилира напред-назад. Ако искате да го използвате на масово произвеждана кола, трябва да го оборудвате с балансиращ вал, в противен случай можете да го използвате за задвижване на електрическа играчка. Както се казва: трицилиндровият шокира света.

Но обикновената четирицилиндрова машина

Изглежда, че два цилиндъра се движат нагоре, докато два цилиндъра се движат надолу. Това перфектен двигател ли е?

Изваждайки половината от четирицилиндровия двигател, за да анализираме отделно, не е трудно да открием, че поради геометричната конфигурация на мотовилката, скоростта на насоченото нагоре бутало винаги е по-висока от скоростта на насоченото надолу бутало, което води до двигателят да вибрира нагоре и надолу на всеки 180 градуса от коляновия вал. .

решение? Балансиращ вал, който се върти два пъти по-бързо от коляновия вал. Може да се каже, че след като Mitsubishi за първи път приложи двойния балансиращ вал към масово произвеждания 4-сегментен двигател през 70-те години, този тип двигател наистина имаше бъдеще.

Обаче коляновият вал на ранния четирицилиндров двигател дори не е имал противотежест. В допълнение към проблемите с процеса на обработка по това време, оборотите на двигателя бяха по-ниски от тези на сегашния дизелов двигател.

Така че през 1910 г. дизайнерите на Cadillac и Ford искаха да решат проблема с вибрациите чрез ъгъл от 90 градуса и противотежест. (Но на теория равнинната ос не се нуждае от този дизайн)

Страничният клапан V8 и обикновеният плосък колянов вал по това време

Предимството на двигателя с включен ъгъл от 90° е, че балансираното тегло на коляновия вал може да се използва за компенсиране на вибрационния въртящ момент, генериран от движението на буталото в друг ред цилиндри. Този принцип е приложим за 90-градусов V-образен двигател с няколко чифта цилиндри.

Например, когато горният цилиндър се движи нагоре, противотежестта се движи надолу. Докато се върти обратно на часовниковата стрелка, скоростта на противотежестта сочи долу вдясно след завъртане на 6 часа, но буталото, движещо се отдясно наляво, противодейства на този момент.

Но през 20-те години оборотите на двигателя се увеличават и проблемът с вторичните вибрации става все по-очевиден, така че повечето от масово произвежданите V8 двигатели започват да бъдат оборудвани с напречен колянов вал.

Най-голямата разлика между напречния колянов вал (отгоре) и плоския колянов вал (отдолу) е, че ъгълът между всеки два колянови вала е 90 градуса вместо 180 градуса. Равният колянов вал V8 ще има същия вторичен проблем с вибрациите като редовия 4 двигател, а интервалът от 90 градуса между двата реда цилиндри също ще доведе до наслагване на 180-градусовата вибрация. Напречният колянов вал е така, защото разликата между двата комплекта колянови валове, разделени на 180 градуса, е 90 градуса вместо 180 градуса. Честотата на вторичната вибрация е само половината от равнината на коляновия вал, а амплитудата е значително намалена.

Помните ли предимствата на 90-градусовия двигател? Проблемът се решава след добавяне на противотежестта

Но тук идва проблемът. Тъй като всеки ред цилиндри има две бутала, достигащи горна мъртва точка на интервали от 90 градуса, без значение как е подредена последователността на запалване, всеки ред цилиндри ще има две запалвания на интервали от 90 градуса, което води до сериозни смущения в отработените газове (т.е. общите двигатели V8 са подобни на причината за шума от отработените газове от селскостопански машини).

Следователно, за да се увеличи капацитетът за продухване при ниски скорости, общият граждански V8 ще проектира балансираща тръба тип H или X в средата на ауспуха и ще използва разликата в налягането между двата ауспуха, за да намали влиянието на смущения в ауспуха.

Някои V8, фокусирани върху производителността, използват по-заплетен дизайн. Например, изпускателната тръба на Ford GT свързва съседния запалителен цилиндър с изпускателния колектор от другата страна. Нещо повече (бесното BMW) не се колебае да изпусне ауспуха. Измерено до вътрешността на V за използване на по-сложни изпускателни колектори

Така че напречният колянов вал не е добро нещо за двигатели с висока производителност. Въпреки че вибрациите са малки, тежката противотежест причинява твърде голяма вътрешна инерция на двигателя, което не благоприятства чувствителната реакция на двигателя и реализирането на висока скорост, да не говорим за намаляването на теглото. В допълнение, смущенията в отработените газове също са основно табу за производителните двигатели. Така че европейският високопроизводителен V8 двигател все още настоява да използва плосък колянов вал.

Равният колянов вал V8 основно заварява две прави 4-ки заедно. Тъй като буталата, движещи се нагоре и надолу, винаги са по двойки, няма да има първичен проблем с вибрациите, но двойната вторична вибрация трябва да изисква по-тежък балансиращ вал. За справяне с. Добавянето на балансиращия вал увеличава масата и инерционния момент, така че тези мощни двигатели използват бутала с къс ход и по-здрави структури за лечение на симптомите, а не на първопричината, за да намалят до минимум тези вибрации.

Последователността на запалване на плоския колянов вал V8 е много проста и няма проблем напречният колянов вал V8 и изпускателните цилиндри да се запалват последователно. Цилиндрите, които работят, винаги са ляв-десен-ляв-десен-ляв-десен-ляв-десен..., вместо ляв-десен-ляв-ляв-десен-ляв-десен-десен като напречната ос, така че има не е ред За проблеми с намесата на въздуха можете да използвате конвенционални изпускателни колектори с еднаква дължина, за да увеличите мощността при високи обороти.

Напречен вал

Предимства: ниски вибрации и гладка работа

Недостатъци: голямо тегло, голяма инерция, смущения в ауспуха

Равнинна ос

Предимства: проста структура, ниска инерция, добра за висока скорост и реакция на двигателя

Недостатъци: голяма вибрация