La Diferenco Inter La Ebena Krankoŝafto Kaj La Kruca Krankoŝafto De La V8-Motoro

2021-10-27

V8-motoraj krankoŝaftoj estas proksimume dividitaj en du tipojn, unu estas kruca krankoŝafto kaj la alia estas plata krankoŝafto. La plej granda diferenco estas, ke la angulo inter ĉiu du krankoŝaftoj estas 90 gradoj anstataŭ 180 gradoj. La ebena krankoŝafta V8-motoro havas simplan strukturon kaj malgrandan inercion, kio estas favora al altaj revolucioj kaj motora respondo, kun super vibrado...
Ekzistas du konceptoj de motora mekanika vibrado: unuaorda vibrado kaj duaorda vibrado
Unua orda vibrado rilatas al la vibrado kun la sama frekvenco kiel la rotacia rapideco de la krankoŝafto. La metodo eviti ĉi tiun vibradon povas esti simple komprenita kiel "Se piŝto supreniras, ekzistas piŝto malsupren."
ekz. tricilindra maŝino
En ajna momento, kiam la krankoŝafto turniĝas, ne nur la nombro de supren kaj malsupren piŝtoj ĉiam varias, la movadaj direktoj de la piŝtoj de cilindro 1 kaj cilindro 3 estas ĉiam kontraŭaj, kaŭzante la motoron ne nur vibri supren kaj malsupren, Ĝi ankaŭ oscilas tien kaj reen. Se vi volas uzi ĝin sur amasproduktita aŭto, vi devas ekipi ĝin per ekvilibra arbo, alie vi povas uzi ĝin por stiri elektran ludilon. Kiel diras la diro: la tricilindro ŝokis la mondon.
Sed la komuna kvarcilindra maŝino
Ŝajnas, ke du cilindroj moviĝas supren dum du cilindroj moviĝas malsupren. Ĉu ĉi tio estas perfekta motoro?
Duaorda vibrado, tio estas, vibrado kun frekvenco ekvivalenta al duoble la rotacia rapideco de la krankoŝafto
Elprenante duonon de la kvarcilindra motoro por analizi aparte, ne estas malfacile trovi, ke pro la geometria agordo de la kranka bielo, la rapideco de la suprena piŝto ĉiam estas pli rapida ol la rapideco de la malsuprena piŝto, kaŭzante la motoro vibri supren kaj malsupren ĉiujn 180 gradojn de la krankoŝafto. .
Solvo? Balancŝafto kiu rotacias duoble pli rapide ol la krankoŝafto. Oni povas diri, ke post kiam Mitsubishi unue aplikis la duoblan ekvilibran ŝafton al la amasproduktita 4-segmenta motoro en la 1970-aj jaroj, ĉi tiu tipo de motoro vere havis estontecon.
Tamen, la frua kvarcilindra motorkrankoŝafto eĉ ne havis kontraŭpezilon. Aldone al la maŝinadprocezproblemoj en tiu tempo, la motorrapideco estis pli malalta ol tiu de la nuna dizelmotoro.
Do en la 1910-aj jaroj, Cadillac kaj Ford dizajnistoj volis solvi la vibradproblemon per 90-grada angulo kaj kontraŭpezo. (Sed en teorio, la ebenakso ne bezonas ĉi tiun dezajnon)
La flanka valvo V8 kaj la simpla plata krankoŝafto en tiu tempo
La avantaĝo de la 90° inkludita angulmotoro estas ke la ekvilibropezo sur la krankoŝafto povas esti uzita por kompensi la vibradmomanton generitan per la movado de la piŝto en alia vico de cilindroj. Ĉi tiu principo aplikeblas al 90-grada V-tipa motoro kun pluraj paroj da cilindroj.
Ekzemple, kiam la supra cilindro moviĝas supren, la kontraŭpezilo moviĝas malsupren. Turnante maldekstrume, la rapideco de la kontraŭpezilo indikas malsupre dekstren post turniĝo je la 6-a horo, sed la piŝto moviĝanta de dekstre al maldekstre kontraŭstaras ĉi tiun momenton.
Sed en la 1920-aj jaroj, la motorrapideco pliiĝis, kaj la problemo de malĉefa vibrado fariĝis pli kaj pli evidenta, do la plej multaj el la amasproduktitaj V8-motoroj komencis esti ekipitaj per kruca krankoŝafto.
La plej granda diferenco inter la kruca krankoŝafto (supro) kaj la ebena krankoŝafto (malsupre) estas ke la angulo inter ĉiuj du krankoŝaftoj estas 90 gradoj anstataŭ 180 gradoj. La ebena krankoŝafto V8 havos la saman sekundaran vibradproblemon kiel la rekta 4-motoro, kaj la 90-grada intervalo inter la du vicoj de cilindroj ankaŭ kaŭzos la 180-gradan vibradon esti supermetita. La kruca krankoŝafto estas ĉar la diferenco inter la du aroj de krankoŝaftoj apartigitaj per 180 gradoj estas 90 gradoj anstataŭe de 180 gradoj. La ofteco de la malĉefa vibro estas nur duono de la ebena krankoŝafto, kaj la amplitudo estas tre reduktita.
Ĉu vi memoras la avantaĝojn de la 90-grada motoro? La problemo estas solvita post aldono de la kontraŭpezo
Sed jen venas la problemo. Ĉar ĉiu vico de cilindroj havas du piŝtojn atingantajn la supran mortan centron je 90-gradaj intervaloj, negrave kiel la ŝaltilsekvenco estas aranĝita, ĉiu vico de cilindroj havos du ŝaltiĝojn je 90-gradaj intervaloj, rezultigante gravan ellasinterferon (t.e., la ĝeneralaj V8-Motoroj estas similaj al la kaŭzo de ellasita bruo de agrikultura maŝinaro).
Tial, por pliigi la forkaptadon je malaltaj rapidoj, la ĝenerala civila V8 desenos H-tipan aŭ X-tipan ekvilibran tubon en la mezo de la ellasilo, kaj uzos la premdiferencon inter la du ellasiloj por redukti la influon de elĉerpinterfero.
Kelkaj spektaklo-fokusitaj V8s uzas pli implikitan dezajnon. Ekzemple, la ellastubo de la Ford GT ligas la apudan ŝaltilcilindron al la degasdukto sur la alia flanko. Krome (la freneza BMW) ne hezitas elĉerpi la ellasilon. Mezurite al la interno de la V por uzi pli komplikajn ellasajn duktoj
Do la kruca krankoŝafto ne estas bona afero por alt-efikecaj motoroj. Kvankam la vibro estas malgranda, la peza kontraŭpezo kaŭzas, ke la interna inercio de la motoro estas tro granda, kio ne favoras al la sentema motora respondo kaj la realigo de alta rapido, sen mencii la pezon-redukton. Krome, ellasinterfero ankaŭ estas grava tabuo de spektaklaj motoroj. Do la eŭropa alt-efikeca V8-motoro ankoraŭ insistas uzi platan krankoŝafton.
La ebena krankoŝafto V8 baze soldas du rektajn 4-ojn kune. Ĉar la piŝtoj kurantaj supren kaj malsupren estas ĉiam en paroj, ekzistos neniu primara vibradproblemo, sed la duobla sekundara vibrado devas postuli pli pezan balancstangon. Por trakti. La aldono de la ekvilibra ŝafto pliigas la mason kaj momenton de inercio, do ĉi tiuj agado-motoroj uzas mallongajn strekojn kaj pli fortajn strukturojn por trakti la simptomojn kaj ne la radikan kaŭzon por minimumigi ĉi tiujn vibradojn.
La pafado de la ebena krankoŝafto V8 estas tre simpla, kaj ne estas problemo, ke la kruca krankoŝafto V8 kaj la ellasaj cilindroj estas ŝaltitaj sinsekve. La cilindroj, kiuj funkcias, estas ĉiam maldekstre-dekstre-maldekstre-dekstre-maldekstre-dekstre-maldekstre-dekstre..., anstataŭ maldekstre-dekstre-maldekstre-maldekstre-dekstre-maldekstre-dekstre-dekstre kiel la kruca akso, do tie estas neniu vico Por problemoj de aera interfero, vi povas uzi konvenciajn egallongajn ellasil-duktoj por pliigi la potencon ĉe altaj revolucioj.
Resumu la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de la krucakso kaj la ebenakso
Krucŝakto
Avantaĝoj: malalta vibro kaj glata funkciado
Malavantaĝoj: peza pezo, granda inercio, ellasiga interfero
Ebena akso
Avantaĝoj: simpla strukturo, malalta inercio, bona por alta rapido kaj motora respondo
Malavantaĝoj: granda vibrado