V8-moottorien kampiakselit jaetaan karkeasti kahteen tyyppiin, joista toinen on poikittaiskampiakseli ja toinen litteä kampiakseli. Suurin ero on, että jokaisen kahden kampiakselin välinen kulma on 90 astetta 180 asteen sijaan. Lentokoneen kampiakselin V8-moottorilla on yksinkertainen rakenne ja pieni inertia, mikä edistää suuria kierroksia ja moottorin vastetta supervärähtelyllä...

Moottorin mekaanisella tärinällä on kaksi käsitettä: ensimmäisen asteen tärinä ja toisen asteen tärinä

Esim. kolmisylinterinen kone

Aina kun kampiakseli pyörii, ylös- ja alasmäntien lukumäärä ei aina vaihtele, vaan sylinterin 1 ja 3 mäntien liikesuunnat ovat aina vastakkaiset, mikä aiheuttaa moottorin tärinän lisäksi ylös ja alas. värähtelee edestakaisin. Jos haluat käyttää sitä massatuotetussa autossa, se on varustettava tasapainoakselilla, muuten sillä voi ajaa sähkölelua. Kuten sanonta kuuluu: kolmisylinterinen järkytti maailmaa.

Mutta yleinen nelisylinterinen kone

Näyttää siltä, ​​​​että kaksi sylinteriä liikkuu ylös, kun taas kaksi sylinteriä liikkuu alas. Onko tämä täydellinen moottori?

Kun puolet nelisylinterisestä moottorista analysoidaan erikseen, ei ole vaikeaa havaita, että kammen kiertokangen geometrisesta konfiguraatiosta johtuen ylöspäin suuntautuvan männän nopeus on aina suurempi kuin alaspäin suuntautuvan männän nopeus, mikä aiheuttaa moottori värähtelee ylös ja alas kampiakselin 180 asteen välein. .

Ratkaisu? Tasapainotusakseli, joka pyörii kaksi kertaa kampiakselia nopeammin. Voidaan sanoa, että sen jälkeen, kun Mitsubishi sovelsi ensimmäistä kertaa kaksoispainoakselia 1970-luvulla massatuotettuun 4-segmenttimoottoriin, tällä moottorityypillä oli todella tulevaisuutta.

Varhaisessa nelisylinterisen moottorin kampiakselissa ei kuitenkaan ollut edes vastapainoa. Tuolloisten työstöprosessiongelmien lisäksi moottorin kierrosluku oli nykyistä dieselmoottoria alhaisempi.

Joten 1910-luvulla Cadillacin ja Fordin suunnittelijat halusivat ratkaista tärinäongelman 90 asteen kulman ja vastapainon avulla. (Mutta teoriassa tasoakseli ei tarvitse tätä mallia)

Sivuventtiili V8 ja yksinkertainen litteä kampiakseli tuolloin

Mukana olevan 90° kulmamoottorin etuna on, että kampiakselin tasapainotuspainoa voidaan käyttää toisessa sylinteririvissä olevan männän liikkeen synnyttämän tärinämomentin kompensoimiseen. Tätä periaatetta voidaan soveltaa 90 asteen V-tyypin moottoriin, jossa on useita sylinteripareja.

Esimerkiksi kun ylempi sylinteri liikkuu ylöspäin, vastapaino liikkuu alaspäin. Vastapäivään pyörittäessä vastapainon nopeus osoittaa oikealle alapuolelle kello 6:ssa kääntymisen jälkeen, mutta oikealta vasemmalle liikkuva mäntä vastustaa tätä hetkeä.

Mutta 1920-luvulla moottorin nopeus nousi, ja toissijaisen tärinän ongelma tuli yhä ilmeisemmäksi, joten useimmat massatuotetuista V8-moottoreista alkoivat varustaa poikittaiskampiakselilla.

Suurin ero poikittaiskampiakselin (ylhäällä) ja tasaisen kampiakselin (alhaalla) välillä on, että jokaisen kahden kampiakselin välinen kulma on 90 astetta 180 asteen sijaan. Tasokampiakselin V8:ssa on sama toissijainen tärinäongelma kuin suorassa 4-moottorissa, ja 90 asteen etäisyys kahden sylinteririvin välillä aiheuttaa myös 180 asteen tärinän päällekkäisyyden. Poikittaiskampiakseli johtuu siitä, että ero kahden kampiakselisarjan välillä, jotka on erotettu 180 astetta toisistaan, on 90 astetta 180 asteen sijaan. Toissijaisen värähtelyn taajuus on vain puolet tason kampiakselista, ja amplitudi on huomattavasti pienempi.

Muistatko 90 asteen moottorin edut? Ongelma ratkeaa vastapainon lisäämisen jälkeen

Mutta tässä tulee ongelma. Koska jokaisessa sylinteririvissä on kaksi mäntää, jotka saavuttavat yläkuolokohdan 90 asteen välein, riippumatta siitä, miten sytytysjärjestys on järjestetty, jokaisessa sylinteririvissä on kaksi sytytystä 90 asteen välein, mikä johtaa vakavaan pakokaasun häiriöön (eli yleiset V8-moottorit ovat samanlaisia ​​kuin maatalouskoneiden pakokaasujen aiheuttama melu).

Siksi huuhtelukapasiteetin lisäämiseksi pienillä nopeuksilla yleinen siviili-V8 suunnittelee H- tai X-tyyppisen tasapainoputken pakoputken keskelle ja käyttää näiden kahden pakoputken välistä paine-eroa vähentämään pakokaasujen vaikutusta. pakokaasujen häiriöitä.

Jotkut suorituskykyyn keskittyvät V8-mallit käyttävät monimutkaisempaa muotoilua. Esimerkiksi Ford GT:n pakoputki yhdistää viereisen sytytyssylinterin toisella puolella olevaan pakosarjaan. Lisäksi (kiihkeä BMW) ei epäröi tyhjentää pakoputkea. Mitattu V:n sisäpuolelta monimutkaisempien pakosarjan käyttämiseksi

Joten poikittaiskampiakseli ei ole hyvä asia korkean suorituskyvyn moottoreille. Vaikka tärinä on pieni, raskas vastapaino saa moottorin sisäisen hitauden liian suureksi, mikä ei edistä moottorin herkkää vastetta ja suuren nopeuden toteutumista, puhumattakaan painonpudotuksesta. Lisäksi pakokaasujen häiriöt ovat suorituskykyisten moottoreiden suuri tabu. Joten eurooppalainen korkean suorituskyvyn V8-moottori vaatii edelleen litteän kampiakselin käyttöä.

Tasokampiakseli V8 hitsaa periaatteessa kaksi suoraa 4:ää yhteen. Koska ylöspäin ja alaspäin kulkevat männät ovat aina pareittain, ensisijaista tärinäongelmaa ei tule, vaan kaksoissekundaarivärähtely vaatii raskaamman tasapainotusakselin. käsitellä. Tasapainotusakselin lisääminen lisää massaa ja hitausmomenttia, joten näissä suorituskykyisissä moottoreissa käytetään lyhyttahtisia mäntiä ja vahvempia rakenteita oireiden hoitamiseksi, ei perimmäistä syytä minimoidakseen näitä tärinöitä.

Tasomaisen kampiakselin V8 laukaisujärjestys on hyvin yksinkertainen, eikä siinä ole ongelmaa, että poikittaiskampiakseli V8 ja pakokaasusylinterit sytytetään peräkkäin. Toimivat sylinterit ovat aina vasen-oikea-vasen-oikea-vasen-oikea-vasen-oikea... sijaan vasen-oikea-vasen-vasen-oikea-vasen-oikea-oikea, kuten poikkiakseli, joten siellä ei riviä Ilmahäiriöongelmia varten voit käyttää tavanomaisia ​​samanpituisia pakosarjoja tehon lisäämiseksi suurilla kierroksilla.

Ristiakseli

Edut: alhainen tärinä ja tasainen toiminta

Haitat: raskas paino, suuri inertia, pakokaasujen häiriöt

Tason akseli

Edut: yksinkertainen rakenne, alhainen inertia, hyvä suurelle nopeudelle ja moottorin vasteelle

Miinukset: hyvä tärinä