V8 vélar sveifarásir skiptast í grófum dráttum í tvær gerðir, önnur er þversveifarás og hin er flatur sveifarás. Stærsti munurinn er sá að hornið á milli tveggja tveggja sveifarása er 90 gráður í stað 180 gráður. Flugvél sveifarásar V8 vélin hefur einfalda uppbyggingu og litla tregðu, sem stuðlar að miklum snúningum og viðbrögðum vélarinnar, með frábærum titringi...
Það eru tvö hugtök um vélrænan titring hreyfils: fyrstu gráðu titring og annars gráðu titring
Fyrstu röð titringur vísar til titrings með sömu tíðni og snúningshraði sveifarássins. Aðferðin til að forðast þennan titring má einfaldlega skilja sem "Ef stimpla fer upp, þá er stimpill niður."
T.d. þriggja strokka vél
Á hvaða augnabliki sem sveifarásinn snýst er ekki aðeins fjöldi upp og niður stimpla alltaf breytilegur, hreyfistefnur stimpla á strokk 1 og strokk 3 eru alltaf gagnstæðar, sem veldur því að vélin titrar ekki aðeins upp og niður, hún líka sveiflast fram og til baka. Ef þú vilt nota hann á fjöldaframleiddan bíl verður þú að útbúa hann með jafnvægisskafti, annars geturðu notað hann til að keyra rafmagnsleikfang. Eins og orðatiltækið segir: þriggja strokka hneykslaði heiminn.
En algeng fjögurra strokka vél
Svo virðist sem tveir strokka færast upp á meðan tveir strokka færast niður. Er þetta fullkomin vél?
Önnur stigs titringur, það er titringur með tíðni sem jafngildir tvöföldum snúningshraða sveifarássins
Þegar helmingur fjögurra strokka vélarinnar er tekinn út til að greina sérstaklega, er ekki erfitt að komast að því að vegna rúmfræðilegrar uppsetningar sveifstöngarinnar er hraði stimpilsins upp á við alltaf hraðari en hraði stimpilsins niður, sem veldur því að vél til að titra upp og niður á 180 gráður af sveifarásnum. .
Lausn? Jafnvægisskaft sem snýst tvöfalt hraðar en sveifarásinn. Segja má að eftir að Mitsubishi setti fyrst tvöfalda jafnvægisskaftið á fjöldaframleiddu 4-þátta vélina á áttunda áratugnum hafi þessi tegund vélar sannarlega átt framtíðina fyrir sér.
Hins vegar hafði fyrstu fjögurra strokka sveifarás vélarinnar ekki einu sinni mótvægi. Auk vinnsluvandamála á þeim tíma var vélarhraði lægri en núverandi dísilvélar.
Svo á tíunda áratugnum vildu hönnuðir Cadillac og Ford leysa titringsvandamálið með 90 gráðu horni og mótvægi. (En fræðilega þarf flugásinn ekki þessa hönnun)
Hliðarventillinn V8 og einfaldi flati sveifarásinn á þeim tíma
Kosturinn við 90° hornvélina sem fylgir með er að hægt er að nota jafnvægisþyngdina á sveifarásnum til að vega upp á móti titringstogi sem myndast við hreyfingu stimpilsins í annarri röð af strokkum. Þessi regla á við um 90 gráðu V-gerð vél með nokkrum pörum af strokkum.
Til dæmis, þegar efri strokkurinn færist upp, færist mótvægið niður. Þegar snúningur er rangsælis vísar hraði mótvægisins neðst til hægri eftir að hafa beygt klukkan 6, en stimpillinn sem hreyfist frá hægri til vinstri vinnur á móti þessu augnabliki.
En upp úr 1920 jókst snúningshraði vélarinnar og vandamálið með aukatitring varð æ augljósara, svo að flestar fjöldaframleiddu V8 vélarnar fóru að vera búnar þversveifarás.
Stærsti munurinn á þversveifarásnum (efst) og flugsveifarásinn (neðst) er að hornið á milli tveggja tveggja sveifarása er 90 gráður í stað 180 gráður. Flugvél sveifarás V8 mun hafa sama auka titringsvandamál og bein 4 vélin og 90 gráðu bilið á milli tveggja raða af strokkum mun einnig valda því að 180 gráðu titringurinn verður ofan á. Krossveifarásinn er vegna þess að munurinn á tveimur settum sveifarása sem eru aðskildir með 180 gráður er 90 gráður í stað 180 gráður. Tíðni efri titrings er aðeins helmingur sveifaráss flugvélarinnar og amplitude minnkar verulega.
Manstu eftir kostum 90 gráðu vélarinnar? Vandamálið er leyst eftir að mótvægi hefur verið bætt við
En hér kemur vandamálið. Þar sem hver röð af strokkum er með tvo stimpla sem ná efsta dauðapunkti með 90 gráðu millibili, sama hvernig kveikjunaröðinni er raðað, mun hver röð af strokkum hafa tvær kveikjur með 90 gráðu millibili, sem leiðir til alvarlegra útblásturstruflana (þ.e. almennu V8 vélarnar eru svipaðar og orsök útblásturshávaða frá landbúnaðarvélum).
Þess vegna, til þess að auka hreinsunargetuna á lágum hraða, mun almenni borgaralegur V8 hanna jafnvægispípu af H-gerð eða X-gerð í miðju útblástursloftsins og nota þrýstingsmuninn á milli tveggja útblástursloftsins til að draga úr áhrifum truflun á útblæstri.
Sumar V8-vélar með afkastagetu nota flóknari hönnun. Til dæmis tengir útblástursrör Ford GT aðliggjandi kveikjuhólk við útblástursgreinina hinum megin. Það sem meira er (æðislegur BMW) hikar ekki við að blása út útblásturinn. Mælt inn á V til að nota flóknari útblástursgrein
Þannig að krossveifarásinn er ekki góður hlutur fyrir afkastamiklar vélar. Þrátt fyrir að titringurinn sé lítill veldur þungur mótvægi að innri tregða hreyfilsins er of stór, sem er ekki til þess fallið að næma viðbrögð vélarinnar og ná miklum hraða, svo ekki sé minnst á þyngdarminnkunina. Að auki er truflun á útblásturslofti einnig stórt bannorð afkastavéla. Þannig að evrópska afkastamikla V8 vélin krefst þess enn að nota flatan sveifarás.
Flugvél sveifarás V8 soðar í grundvallaratriðum tvær beinar 4s saman. Þar sem stimplarnir sem hlaupa upp og niður eru alltaf í pörum, verður engin aðal titringsvandamál, en tvöfaldur auka titringur verður að krefjast þyngra jafnvægisskafts. Til að takast á við. Viðbót á jafnvægisskaftinu eykur massa og tregðu, þannig að þessar afkastavélar nota stutta slagsstimpla og sterkari uppbyggingar til að meðhöndla einkennin en ekki undirrót til að lágmarka þessa titring.
Skotröð sveifarásar V8 flugvélarinnar er mjög einföld og það er ekkert vandamál að kveikt er í þversveifa V8 og útblásturshólkunum í röð. Strokkarnir sem virka eru alltaf vinstri-hægri-vinstri-hægri-vinstri-hægri-vinstri-hægri..., í staðinn fyrir vinstri-hægri-vinstri-vinstri-hægri-vinstri-hægri-hægri eins og þverásinn, þannig að þar er engin röð Fyrir vandamál með lofttruflanir geturðu notað hefðbundin jafn löng útblástursgrein til að auka aflið við mikla snúninga.
Taktu saman kosti og galla þverássins og planássins
Krossskaft
Kostir: lítill titringur og slétt notkun
Ókostir: þung þyngd, mikil tregða, truflun á útblásturslofti
Planás
Kostir: Einföld uppbygging, lítil tregða, góð fyrir mikinn hraða og viðbragð vélarinnar
Ókostir: mikill titringur