میل لنگ موتور V8 تقریباً به دو نوع تقسیم می شود، یکی میل لنگ متقاطع و دیگری میل لنگ تخت است. بزرگترین تفاوت این است که زاویه بین هر دو میل لنگ به جای 180 درجه 90 درجه است. موتور V8 میل لنگ هواپیما دارای ساختاری ساده و اینرسی کوچک است که برای چرخش های بالا و پاسخ موتور با لرزش فوق العاده مناسب است.

دو مفهوم از ارتعاش مکانیکی موتور وجود دارد: ارتعاش مرتبه اول و ارتعاش مرتبه دوم.

به عنوان مثال دستگاه سه سیلندر

در هر لحظه که میل لنگ می چرخد، نه تنها تعداد پیستون های بالا و پایین همیشه تغییر می کند، جهت حرکت پیستون های سیلندر 1 و سیلندر 3 همیشه مخالف است و باعث می شود موتور نه تنها به بالا و پایین ارتعاش کند، بلکه باعث می شود موتور نیز بالا و پایین بچرخد. به عقب و جلو نوسان می کند. اگر می خواهید از آن بر روی یک خودروی تولید انبوه استفاده کنید، باید آن را به شفت تعادل مجهز کنید، در غیر این صورت می توانید از آن برای رانندگی یک اسباب بازی برقی استفاده کنید. به قول معروف: سه سیلندر دنیا را شوکه کرد.

اما ماشین چهار سیلندر رایج

به نظر می رسد که دو سیلندر به سمت بالا حرکت می کنند در حالی که دو سیلندر به سمت پایین حرکت می کنند. آیا این یک موتور کامل است؟

با برداشتن نیمی از موتور چهار سیلندر برای تجزیه و تحلیل جداگانه، دشوار نیست که به دلیل پیکربندی هندسی شاتون میل لنگ، سرعت پیستون به سمت بالا همیشه سریعتر از سرعت پیستون رو به پایین است، که باعث می شود موتور هر 180 درجه میل لنگ بالا و پایین می‌رود. .

راه حل؟ یک میل تعادل که دو برابر سریعتر از میل لنگ می چرخد. می توان گفت پس از اینکه میتسوبیشی برای اولین بار در دهه 1970 شفت تعادل دوگانه را بر روی موتور 4 سگمنت تولید انبوه اعمال کرد، این نوع موتور واقعاً آینده ای داشت.

با این حال، میل لنگ موتور چهار سیلندر اولیه حتی وزنه تعادل هم نداشت. علاوه بر مشکلات فرآیند ماشینکاری در آن زمان، سرعت موتور کمتر از موتور دیزل فعلی بود.

بنابراین در دهه 1910، طراحان کادیلاک و فورد می خواستند مشکل ارتعاش را از طریق زاویه 90 درجه و وزنه تعادل حل کنند. (اما در تئوری، محور هواپیما به این طراحی نیاز ندارد)

سوپاپ جانبی V8 و میل لنگ صاف ساده در آن زمان

مزیت موتور با زاویه 90 درجه این است که وزن تعادل روی میل لنگ می تواند برای جبران گشتاور ارتعاشی ایجاد شده توسط حرکت پیستون در ردیف دیگری از سیلندرها استفاده شود. این اصل برای موتورهای نوع V 90 درجه با چندین جفت سیلندر قابل اجرا است.

به عنوان مثال، هنگامی که استوانه بالایی به سمت بالا حرکت می کند، وزنه تعادل به سمت پایین حرکت می کند. هنگام چرخش در خلاف جهت عقربه های ساعت، سرعت وزنه تعادل پس از چرخش در ساعت 6 به سمت راست پایین اشاره می کند، اما حرکت پیستون از راست به چپ این لحظه را خنثی می کند.

اما در دهه 1920، سرعت موتور افزایش یافت و مشکل لرزش ثانویه بیش از پیش آشکار شد، بنابراین اکثر موتورهای V8 تولید انبوه شروع به مجهز شدن به میل لنگ متقاطع کردند.

بزرگترین تفاوت بین میل لنگ متقاطع (بالا) و میل لنگ صفحه (پایین) این است که زاویه بین هر دو میل لنگ به جای 180 درجه 90 درجه است. میل لنگ V8 هواپیما همان مشکل ارتعاش ثانویه موتور مستقیم 4 را خواهد داشت و فاصله 90 درجه بین دو ردیف سیلندر نیز باعث می شود که لرزش 180 درجه روی هم قرار گیرد. میل لنگ متقاطع به این دلیل است که تفاوت بین دو مجموعه میل لنگ که 180 درجه از هم جدا شده اند به جای 180 درجه 90 درجه است. فرکانس ارتعاش ثانویه فقط نیمی از میل لنگ صفحه است و دامنه آن به شدت کاهش می یابد.

مزایای موتور 90 درجه را به خاطر دارید؟ پس از اضافه کردن وزنه تعادل مشکل حل می شود

اما مشکل اینجاست. از آنجایی که هر ردیف سیلندر دارای دو پیستون است که در فواصل 90 درجه به نقطه مرگ بالا می‌رسند، مهم نیست که ترتیب احتراق چگونه تنظیم شده باشد، هر ردیف سیلندر در فواصل 90 درجه دو اشتعال خواهد داشت که منجر به تداخل جدی اگزوز می‌شود (یعنی موتورهای V8 کلی شبیه به علت صدای اگزوز از ماشین آلات کشاورزی هستند).

بنابراین، به منظور افزایش ظرفیت جابجایی در سرعت های پایین، جنرال سیویل V8 یک لوله تعادل نوع H یا X در وسط اگزوز طراحی می کند و از اختلاف فشار بین دو اگزوز برای کاهش نفوذ استفاده می کند. تداخل اگزوز

برخی از V8 های متمرکز بر عملکرد از طراحی پیچیده تری استفاده می کنند. به عنوان مثال، لوله اگزوز فورد GT سیلندر احتراق مجاور را به منیفولد اگزوز در طرف دیگر متصل می کند. چه چیزی بیشتر (بی ام و دیوانه وار) در اگزوز کردن اگزوز تردیدی ندارد. اندازه گیری شده در داخل V برای استفاده از منیفولدهای اگزوز پیچیده تر

بنابراین میل لنگ متقاطع برای موتورهای با کارایی بالا چیز خوبی نیست. اگرچه لرزش کم است، وزنه تعادل سنگین باعث می شود که اینرسی داخلی موتور بیش از حد زیاد باشد که برای پاسخ حساس موتور و تحقق سرعت بالا و کاهش وزن مفید نیست. علاوه بر این، تداخل اگزوز نیز یکی از تابوهای اصلی موتورهای عملکردی است. بنابراین موتور V8 اروپایی با کارایی بالا همچنان بر استفاده از میل لنگ صاف اصرار دارد.

میل لنگ هواپیما V8 اساساً دو 4s مستقیم را به هم جوش می دهد. از آنجایی که پیستون هایی که به سمت بالا و پایین حرکت می کنند همیشه به صورت جفت هستند، مشکل ارتعاش اولیه وجود نخواهد داشت، اما ارتعاش ثانویه مضاعف باید به شفت تعادل سنگین تری نیاز داشته باشد. برای مقابله با. افزودن شفت تعادل باعث افزایش جرم و گشتاور اینرسی می شود، بنابراین این موتورهای عملکردی از پیستون های کوتاه مدت و ساختارهای قوی تر برای درمان علائم استفاده می کنند و نه از علت اصلی برای به حداقل رساندن این ارتعاشات.

ترتیب شلیک میل لنگ هواپیمای V8 بسیار ساده است و هیچ مشکلی وجود ندارد که میل لنگ متقاطع V8 و سیلندرهای اگزوز به طور متوالی مشتعل می شوند. استوانه هایی که کار می کنند همیشه چپ-راست-چپ-راست-چپ-راست-چپ-راست...، به جای چپ-راست-چپ-چپ-راست-چپ-راست-راست مانند محور متقاطع هستند. برای مشکلات تداخل هوا، می توانید از منیفولدهای اگزوز با طول مساوی معمولی برای افزایش قدرت در دورهای بالا استفاده کنید.

شفت متقاطع

مزایا: لرزش کم و عملکرد روان

معایب: وزن زیاد، اینرسی زیاد، تداخل اگزوز

محور هواپیما

مزایا: ساختار ساده، اینرسی کم، مناسب برای سرعت بالا و پاسخ موتور

معایب: لرزش زیاد