Radilice V8 motora su grubo podijeljene u dvije vrste, jedna je poprečna radilica, a druga je ravna radilica. Najveća razlika je u tome što je ugao između svake dve radilice 90 stepeni umesto 180 stepeni. V8 motor sa radilicom ima jednostavnu strukturu i malu inerciju, što pogoduje visokim okretajima i odzivu motora, uz super vibracije...
Postoje dva koncepta mehaničkih vibracija motora: vibracija prvog reda i vibracija drugog reda
Vibracije prvog reda odnose se na vibracije iste frekvencije kao i brzina rotacije radilice. Metoda izbjegavanja ove vibracije može se jednostavno shvatiti kao "Ako klip ide gore, klip je dolje."
Npr. trocilindarska mašina
U svakom trenutku kada se radilica okreće, ne samo da broj klipova gore i dolje uvijek varira, već su i smjerovi kretanja klipova cilindra 1 i cilindra 3 uvijek suprotni, što uzrokuje da motor ne samo vibrira gore-dolje, već i oscilira napred-nazad. Ako ga želite koristiti na automobilu masovne proizvodnje, morate ga opremiti balansnom osovinom, u suprotnom možete ga koristiti za pogon električne igračke. Kako se kaže: trocilindraš je šokirao svijet.
Ali uobičajena mašina sa četiri cilindra
Čini se da se dva cilindra kreću gore, a dva cilindra dolje. Je li ovo savršen motor?
Vibracija drugog reda, odnosno vibracija sa frekvencijom koja je ekvivalentna dvostrukoj brzini rotacije radilice
Uzimajući polovinu četvorocilindričnog motora za odvojenu analizu, nije teško otkriti da je zbog geometrijske konfiguracije klipnjače radilice brzina klipa prema gore uvijek veća od brzine klipa na dole, što uzrokuje motor da vibrira gore-dole na svakih 180 stepeni radilice. .
Rješenje? Balansna osovina koja se okreće dvostruko brže od radilice. Može se reći da je nakon što je Mitsubishi 1970-ih prvi put primijenio dvostruku balansnu osovinu na serijski proizveden 4-segmentni motor, ovaj tip motora zaista imao budućnost.
Međutim, rana radilica četverocilindričnog motora nije imala čak ni protuteg. Pored problema s procesom obrade u to vrijeme, brzina motora je bila niža od brzine trenutnog dizel motora.
Tako su 1910-ih dizajneri Cadillac-a i Forda željeli riješiti problem vibracija kroz ugao od 90 stepeni i protivuteg. (Ali u teoriji, osi ravni ne treba ovaj dizajn)
Bočni ventil V8 i jednostavna ravna radilica u to vrijeme
Prednost uključenog motora pod kutom od 90° je u tome što se ravnotežna težina na radilici može koristiti za kompenzaciju momenta vibracija koji nastaje kretanjem klipa u drugom redu cilindara. Ovaj princip je primjenjiv na V-tip motora od 90 stupnjeva s nekoliko pari cilindara.
Na primjer, kada se gornji cilindar kreće prema gore, protuteg se pomiče prema dolje. Prilikom rotacije u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, brzina protuteže pokazuje dole desno nakon okretanja na 6 sati, ali klip koji se kreće s desna na lijevo se suprotstavlja ovom trenutku.
No, 1920-ih, brzina motora se povećala, a problem sekundarnih vibracija postao je sve očigledniji, pa je većina V8 motora masovne proizvodnje počela biti opremljena poprečnom radilicom.
Najveća razlika između poprečne radilice (gore) i ravne radilice (dole) je u tome što je ugao između svake dve radilice 90 stepeni umesto 180 stepeni. Koljenasto vratilo V8 imat će isti problem sekundarnih vibracija kao i redni 4 motor, a interval od 90 stupnjeva između dva reda cilindara će također uzrokovati superponiranje vibracija od 180 stupnjeva. Poprečna radilica je zato što je razlika između dva seta radilica razdvojenih za 180 stepeni 90 stepeni umesto 180 stepeni. Frekvencija sekundarne vibracije je samo polovina ravne radilice, a amplituda je znatno smanjena.
Sjećate li se prednosti motora od 90 stupnjeva? Problem je riješen dodavanjem protuteže
Ali ovdje dolazi do problema. Budući da svaki red cilindara ima dva klipa koja dosežu gornju mrtvu tačku u intervalima od 90 stepeni, bez obzira na to kako je redoslijed paljenja raspoređen, svaki red cilindara će imati dva paljenja u intervalima od 90 stupnjeva, što će rezultirati ozbiljnim smetnjama izduvnih gasova (tj. generalni V8 motori su slični uzroku buke izduvnih gasova poljoprivrednih mašina).
Stoga, kako bi se povećao kapacitet čišćenja pri malim brzinama, opći civilni V8 će dizajnirati balansnu cijev H-tipa ili X-tipa u sredini auspuha i koristiti razliku tlaka između dva ispuha da smanji utjecaj smetnje izduvnim gasovima.
Neki V8-ovi koji su fokusirani na performanse koriste zapetljaniji dizajn. Na primjer, izduvna cijev Forda GT povezuje susjedni cilindar za paljenje sa izduvnom granom na drugoj strani. Štaviše (pomahnitali BMW) ne okleva da ispuši izduvne gasove. Izmjereno u unutrašnjosti V za korištenje složenijih izduvnih razvodnika
Dakle, poprečna radilica nije dobra stvar za motore visokih performansi. Iako su vibracije male, teška protutega uzrokuje preveliku unutrašnju inerciju motora, što ne pogoduje osjetljivom odzivu motora i ostvarenju velike brzine, a da ne spominjemo smanjenje težine. Osim toga, smetnje izduvnih gasova su takođe glavni tabu motora sa performansama. Dakle, evropski V8 motor visokih performansi još uvijek insistira na korištenju ravne radilice.
Ravna radilica V8 u osnovi zavari dvije ravne 4-ke zajedno. Budući da su klipovi koji se kreću prema gore i dolje uvijek u paru, neće biti problema s primarnim vibracijama, ali dvostruka sekundarna vibracija mora zahtijevati težu balansnu osovinu. Za rješavanje. Dodatak osovine za ravnotežu povećava masu i moment inercije, tako da ovi motori s performansama koriste klipove s kratkim hodom i jače strukture za liječenje simptoma, a ne osnovni uzrok za minimiziranje ovih vibracija.
Redoslijed paljenja ravne radilice V8 je vrlo jednostavan, i nema problema da se poprečna radilica V8 i izduvni cilindri pale uzastopno. Cilindri koji rade uvijek su lijevo-desno-lijevo-desno-lijevo-desno-lijevo-desno..., umjesto lijevo-desno-lijevo-lijevo-desno-lijevo-desno-desno kao poprečna os, tako da postoji nema reda Za probleme s zračnim smetnjama, možete koristiti konvencionalne izduvne grane jednake dužine kako biste povećali snagu pri visokim okretajima.
Sumirajte prednosti i nedostatke poprečne ose i ose ravnine
Poprečna osovina
Prednosti: niske vibracije i nesmetan rad
Nedostaci: velika težina, velika inercija, smetnje izduvnim gasovima
Plane axis
Prednosti: jednostavna struktura, mala inercija, dobra za velike brzine i odziv motora
Nedostaci: velike vibracije