Els cigonyals del motor V8 es divideixen aproximadament en dos tipus, un és un cigonyal creuat i l'altre és un cigonyal pla. La diferència més gran és que l'angle entre cada dos cigonyals és de 90 graus en lloc de 180 graus. El motor V8 del cigonyal pla té una estructura senzilla i una petita inèrcia, que afavoreix altes revolucions i resposta del motor, amb súper vibració...

Hi ha dos conceptes de vibració mecànica del motor: vibració de primer ordre i vibració de segon ordre

p. ex. màquina de tres cilindres

En qualsevol moment quan el cigonyal gira, no només varia el nombre de pistons cap amunt i cap avall, sinó que les direccions de moviment dels pistons del cilindre 1 i del cilindre 3 són sempre oposades, fent que el motor no només vibri cap amunt i cap avall, sinó que també oscil·la cap endavant i cap enrere. Si el voleu utilitzar en un cotxe de producció en sèrie, l'heu d'equipar amb un eix d'equilibri, en cas contrari el podeu utilitzar per conduir una joguina elèctrica. Com diu la dita: el tres cilindres va impactar el món.

Però la màquina comuna de quatre cilindres

Sembla que dos cilindres es mouen cap amunt mentre que dos cilindres es mouen cap avall. És aquest un motor perfecte?

Traient la meitat del motor de quatre cilindres per analitzar-lo per separat, no és difícil trobar que, a causa de la configuració geomètrica de la biela de la manivela, la velocitat del pistó cap amunt és sempre més ràpida que la velocitat del pistó cap avall, provocant el motor per vibrar cap amunt i cap avall cada 180 graus del cigonyal. .

Solució? Un eix d'equilibri que gira el doble de ràpid que el cigonyal. Es pot dir que després que Mitsubishi va aplicar per primera vegada l'eix d'equilibri dual al motor de 4 segments produït en massa als anys setanta, aquest tipus de motor realment va tenir futur.

Tanmateix, el primer cigonyal del motor de quatre cilindres ni tan sols tenia contrapès. A més dels problemes del procés de mecanitzat en aquell moment, la velocitat del motor era inferior a la del motor dièsel actual.

Així, a la dècada de 1910, els dissenyadors de Cadillac i Ford volien resoldre el problema de la vibració mitjançant un angle de 90 graus i un contrapès. (Però en teoria, l'eix pla no necessita aquest disseny)

La vàlvula lateral V8 i el cigonyal pla simple en aquell moment

L'avantatge del motor d'angle de 90° inclòs és que el pes d'equilibri del cigonyal es pot utilitzar per compensar el parell de vibració generat pel moviment del pistó en una altra fila de cilindres. Aquest principi és aplicable a un motor tipus V de 90 graus amb diversos parells de cilindres.

Per exemple, quan el cilindre superior es mou cap amunt, el contrapès es mou cap avall. Mentre gira en sentit contrari a les agulles del rellotge, la velocitat del contrapès apunta cap a la part inferior dreta després de girar a les 6 en punt, però el pistó que es mou de dreta a esquerra contraresta aquest moment.

Però a la dècada de 1920, la velocitat del motor va augmentar i el problema de la vibració secundària es va fer cada cop més evident, de manera que la majoria dels motors V8 produïts en massa van començar a estar equipats amb un cigonyal transversal.

La diferència més gran entre el cigonyal transversal (superior) i el cigonyal pla (inferior) és que l'angle entre cada dos cigonyals és de 90 graus en lloc de 180 graus. El cigonyal V8 del pla tindrà el mateix problema de vibració secundari que el motor 4 recte, i l'interval de 90 graus entre les dues files de cilindres també farà que la vibració de 180 graus se superposi. El cigonyal creuat és perquè la diferència entre els dos conjunts de cigonyals separats per 180 graus és de 90 graus en lloc de 180 graus. La freqüència de la vibració secundària és només la meitat del cigonyal pla i l'amplitud es redueix molt.

Recordeu els avantatges del motor de 90 graus? El problema es resol després d'afegir el contrapès

Però aquí ve el problema. Atès que cada fila de cilindres té dos pistons que arriben al punt mort superior a intervals de 90 graus, independentment de com estigui disposada la seqüència d'encesa, cada fila de cilindres tindrà dos encesos a intervals de 90 graus, donant lloc a una interferència greu d'escapament (és a dir, els motors V8 generals són similars a la causa del soroll d'escapament de la maquinària agrícola).

Per tant, per augmentar la capacitat d'eliminació a baixes velocitats, el V8 civil general dissenyarà un tub d'equilibri de tipus H o X al mig de l'escapament i utilitzarà la diferència de pressió entre els dos tubs d'escapament per reduir la influència de interferència d'escapament.

Alguns V8 centrats en el rendiment utilitzen un disseny més enredat. Per exemple, el tub d'escapament del Ford GT connecta el cilindre d'encesa adjacent al col·lector d'escapament de l'altre costat. A més (el frenètic BMW) no dubta a esgotar l'escapament. Mesurada a l'interior de la V per utilitzar col·lectors d'escapament més complicats

Per tant, el cigonyal creuat no és bo per a motors d'alt rendiment. Tot i que la vibració és petita, el contrapès pesat fa que la inèrcia interna del motor sigui massa gran, cosa que no afavoreix la resposta sensible del motor i la realització d'alta velocitat, per no parlar de la reducció de pes. A més, la interferència d'escapament també és un tabú important dels motors de rendiment. Així, el motor V8 europeu d'alt rendiment encara insisteix a utilitzar un cigonyal pla.

El cigonyal pla V8 bàsicament solda dos 4 rectes junts. Com que els pistons cap amunt i cap avall sempre estan en parells, no hi haurà cap problema de vibració primària, però la doble vibració secundària ha de requerir un eix d'equilibri més pesat. Per tractar. L'addició de l'eix d'equilibri augmenta la massa i el moment d'inèrcia, de manera que aquests motors de rendiment utilitzen pistons de carrera curta i estructures més resistents per tractar els símptomes i no la causa principal per minimitzar aquestes vibracions.

La seqüència de tret del cigonyal pla V8 és molt senzilla i no hi ha cap problema que el cigonyal creuat V8 i els cilindres d'escapament s'encenen seqüencialment. Els cilindres que funcionen sempre són esquerra-dreta-esquerra-dreta-esquerra-dreta-esquerra-dreta..., en lloc d'esquerra-dreta-esquerra-esquerra-dreta-esquerra-dreta-dreta com l'eix transversal, així que hi ha No hi ha cap fila Per a problemes d'interferència de l'aire, podeu utilitzar col·lectors d'escapament d'igual longitud convencionals per augmentar la potència a altes revolucions.

Eix transversal

Avantatges: baixa vibració i funcionament suau

Desavantatges: gran pes, gran inèrcia, interferència d'escapament

Eix pla

Avantatges: estructura senzilla, baixa inèrcia, bona per a alta velocitat i resposta del motor

Inconvenients: gran vibració