V8-motorkrumtapaksler er groft opdelt i to typer, den ene er en tværgående krumtapaksel og den anden er en flad krumtapaksel. Den største forskel er, at vinklen mellem hver to krumtapaksler er 90 grader i stedet for 180 grader. Den plane krumtapaksel V8-motor har en enkel struktur og lille inerti, som er befordrende for høje omdrejninger og motorrespons, med super vibration...

Der er to begreber for mekaniske motorvibrationer: førsteordens vibration og andenordens vibration

F.eks. tre-cylindret maskine

På ethvert tidspunkt, hvor krumtapakslen roterer, varierer ikke kun antallet af op- og nedstempler altid, bevægelsesretningerne for stemplerne i cylinder 1 og cylinder 3 er altid modsatte, hvilket får motoren til ikke kun at vibrere op og ned, den også svinger frem og tilbage. Hvis du vil bruge den på en masseproduceret bil, skal du udstyre den med en balanceaksel, ellers kan du bruge den til at køre et elektrisk legetøj. Som man siger: den trecylindrede chokerede verden.

Men den almindelige firecylindrede maskine

Det ser ud til, at to cylindre bevæger sig op, mens to cylindre bevæger sig ned. Er dette en perfekt motor?

Når man tager halvdelen af ​​den firecylindrede motor ud for at analysere separat, er det ikke svært at finde ud af, at på grund af den geometriske konfiguration af krumtapforbindelsesstangen er hastigheden af ​​det opadgående stempel altid hurtigere end hastigheden af ​​det nedadgående stempel, hvilket forårsager motoren til at vibrere op og ned hver 180 grader af krumtapakslen. .

Løsning? En balanceaksel, der roterer dobbelt så hurtigt som krumtapakslen. Man kan sige, at efter Mitsubishi første gang anvendte den dobbelte balanceaksel på den masseproducerede 4-segment motor i 1970'erne, havde denne type motor virkelig en fremtid.

Den tidlige firecylindrede motorkrumtapaksel havde dog ikke engang en modvægt. Ud over bearbejdningsprocesproblemerne på det tidspunkt var motorhastigheden lavere end den nuværende dieselmotors.

Så i 1910'erne ønskede Cadillac- og Ford-designerne at løse vibrationsproblemet gennem en 90-graders vinkel og modvægt. (Men i teorien har den plane akse ikke brug for dette design)

Sideventilen V8 og den simple flade krumtapaksel på det tidspunkt

Fordelen ved den medfølgende 90° vinkelmotor er, at balancevægten på krumtapakslen kan bruges til at udligne det vibrationsmoment, der genereres af stemplets bevægelse i en anden række af cylindre. Dette princip gælder for en 90-graders V-type motor med flere par cylindre.

For eksempel, når den øverste cylinder bevæger sig opad, bevæger kontravægten sig nedad. Mens den roterer mod uret, peger kontravægtens hastighed ned til højre efter drejning ved 6-tiden, men stemplet, der bevæger sig fra højre mod venstre, modvirker dette øjeblik.

Men i 1920'erne steg motorhastigheden, og problemet med sekundær vibration blev mere og mere tydeligt, så de fleste af de masseproducerede V8-motorer begyndte at blive udstyret med en tværgående krumtapaksel.

Den største forskel mellem den tværgående krumtapaksel (øverst) og den plane krumtapaksel (nederst) er, at vinklen mellem hver to krumtapaksler er 90 grader i stedet for 180 grader. Den plane krumtapaksel V8 vil have det samme sekundære vibrationsproblem som den lige 4 motor, og 90 graders intervallet mellem de to rækker af cylindre vil også få 180 graders vibration til at blive overlejret. Tværkrumtapakslen skyldes, at forskellen mellem de to sæt krumtapaksler adskilt af 180 grader er 90 grader i stedet for 180 grader. Frekvensen af ​​den sekundære vibration er kun halvdelen af ​​den plane krumtapaksel, og amplituden er stærkt reduceret.

Husker du fordelene ved 90-graders motoren? Problemet er løst efter tilføjelse af modvægten

Men her kommer problemet. Da hver række af cylindre har to stempler, der når øverste dødpunkt med 90-graders intervaller, uanset hvordan tændingssekvensen er arrangeret, vil hver række af cylindre have to tændinger med 90-graders intervaller, hvilket resulterer i alvorlig udstødningsinterferens (dvs. de generelle V8-motorer ligner årsagen til udstødningsstøj fra landbrugsmaskiner).

For at øge skyllekapaciteten ved lave hastigheder vil den almindelige civile V8 derfor designe et H-type eller X-type balancerør i midten af ​​udstødningen og bruge trykforskellen mellem de to udstødninger til at reducere påvirkningen af udstødningsinterferens.

Nogle præstationsfokuserede V8'ere bruger et mere sammenfiltret design. For eksempel forbinder udstødningsrøret på Ford GT den tilstødende tændingscylinder med udstødningsmanifolden på den anden side. Hvad mere er (den vanvittige BMW) tøver ikke med at udtømme udstødningen. Målt til indersiden af ​​V'et for at bruge mere komplicerede udstødningsmanifolder

Så den tværgående krumtapaksel er ikke en god ting for højtydende motorer. Selvom vibrationen er lille, bevirker den tunge modvægt, at motorens indre inerti bliver for stor, hvilket ikke er befordrende for den følsomme motorrespons og realiseringen af ​​høj hastighed, for ikke at nævne vægtreduktionen. Derudover er udstødningsinterferens også et stort tabu for ydeevnemotorer. Så den europæiske højtydende V8-motor insisterer stadig på at bruge en flad krumtapaksel.

Den plane krumtapaksel V8 svejser grundlæggende to lige 4'ere sammen. Da stemplerne, der løber opad og nedad, altid er i par, vil der ikke være noget primært vibrationsproblem, men den dobbelte sekundære vibration skal kræve en tungere balanceaksel. At forholde sig til. Tilføjelsen af ​​balanceakslen øger massen og inertimomentet, så disse præstationsmotorer bruger kortslagsstempler og stærkere strukturer til at behandle symptomerne og ikke hovedårsagen til at minimere disse vibrationer.

Affyringssekvensen for den plane krumtapaksel V8 er meget enkel, og der er ikke noget problem, at krydskrumtapaksel V8 og udstødningscylindrene antændes sekventielt. De cylindre, der virker, er altid venstre-højre-venstre-højre-venstre-højre-venstre-højre..., i stedet for venstre-højre-venstre-venstre-højre-venstre-højre-højre som krydsaksen, så der er ingen række Til problemer med luftinterferens kan du bruge konventionelle udstødningsmanifolder af samme længde for at øge effekten ved høje omdrejninger.

Tværaksel

Fordele: lav vibration og jævn drift

Ulemper: tung vægt, stor inerti, udstødningsinterferens

Plan akse

Fordele: enkel struktur, lav inerti, god til høj hastighed og motorrespons

Ulemper: store vibrationer