Den Ënnerscheed tëscht dem Fliger Crankshaft an dem Cross Crankshaft vum V8 Engine

2021-10-27

V8 Motor Crankshafts sinn ongeféier an zwou Zorte ënnerdeelt, eent ass e Kräiz crankshaft an déi aner ass e flaach crankshaft. De gréissten Ënnerscheed ass datt de Wénkel tëscht all zwee Kurbelwellen 90 Grad ass anstatt 180 Grad. De Fliger Crankshaft V8 Motor huet eng einfach Struktur a kleng Inertia, déi fir héich Revolutiounen a Motorreaktioun fördert, mat super Schwéngung ...
Et ginn zwee Konzepter vun der mechanescher Vibration vum Motor: Vibration vun der éischter Uerdnung an der Vibration vun der zweeter Uerdnung
Éischt-Uerdnung Vibration bezitt sech op d'Vibration mat der selwechter Frequenz wéi d'Rotatiounsgeschwindegkeet vum Kurbelwelle. D'Method fir dës Schwéngung ze vermeiden kann einfach verstane ginn als "Wann e Piston eropgeet, gëtt et e Piston erof."
z.B. dräi-losen Maschinn
Zu all Moment wou de Kurbelwelle dréit, variéiert net nëmmen d'Zuel vun den Up an Down Kolben ëmmer, d'Bewegungsrichtungen vun de Kolben vum Zylinder 1 an Zylinder 3 sinn ëmmer entgéintgesat, wat verursaacht datt de Motor net nëmmen op an erof vibréiert, Et ass och oszilléiert hin an hier. Wann Dir et op engem masseproduzéierten Auto benotze wëllt, musst Dir et mat engem Gläichgewiicht equipéieren, soss kënnt Dir et benotze fir en elektrescht Spill ze fueren. Wéi et gesot gëtt: den Dräizylinder huet d'Welt schockéiert.
Mä déi gemeinsam véier-losen Maschinn
Et schéngt datt zwee Zylinder eropgeet, während zwee Zylinder erof bewegen. Ass dëst e perfekte Motor?
Vibration vun der zweeter Uerdnung, dat heescht Vibration mat enger Frequenz gläichwäerteg zu zweemol der Rotatiounsgeschwindegkeet vum Kurbelwelle
Wann Dir d'Halschent vum Véier-Zylindermotor eraushuele fir separat ze analyséieren, ass et net schwéier ze fannen datt wéinst der geometrescher Konfiguratioun vun der Kurbelverbindungsstab d'Geschwindegkeet vum Upward Piston ëmmer méi séier ass wéi d'Geschwindegkeet vum Downward Piston, wat verursaacht Motor fir all 180 Grad vun der Kurbelwell op an erof ze vibréieren. .
Léisung? E Gläichgewiicht Schaft, deen zweemol sou séier rotéiert wéi de Kurbelwelle. Et kann gesot ginn, datt nodeems de Mitsubishi fir d'éischt an den 1970er den Dual-Balancewelle fir de masseproduzéierte 4-Segment-Motor applizéiert huet, dës Zort Motor wierklech eng Zukunft hat.
Wéi och ëmmer, de fréie Véierzylinder-Kurbelwelle vum Motor hat net emol e Géigegewiicht. Zousätzlech zu de Bearbeitungsprozessproblemer zu där Zäit war d'Motorgeschwindegkeet méi niddereg wéi déi vum aktuellen Dieselmotor.
Also an den 1910er Joren wollten Cadillac a Ford Designer de Schwéngungsproblem duerch en 90-Grad Wénkel a Géigegewiicht léisen. (Awer an der Theorie brauch de Fligerachs dësen Design net)
De Säiteventil V8 an den einfache flaache Kurbelwell zu där Zäit
De Virdeel vum 90 ° abegraff Wénkelmotor ass datt d'Gläichgewiicht op der Kurbelwelle benotzt ka ginn fir de Schwéngungsmoment, deen duerch d'Bewegung vum Piston an enger anerer Zeil vun Zylinder generéiert gëtt, ze kompenséieren. Dëse Prinzip ass applicabel fir 90-Grad V-Typ Motor mat e puer Puer Zylinder.
Zum Beispill, wann den ieweschten Zylinder no uewen bewegt, beweegt sech d'Géigegewiicht no ënnen. Beim Rotatioun géint d'Auer weist d'Geschwindegkeet vum Géigegewiicht no ënnen riets no 6 Auer ëm, awer de Kolben, dee vu riets no lénks beweegt, entgéint deem Moment.
Awer an den 1920er huet d'Motorgeschwindegkeet erhéicht, an de Problem vun der sekundärer Schwéngung gouf ëmmer méi offensichtlech, sou datt d'Mass-produzéiert V8-Motoren ugefaang hunn mat engem Cross-Crankshaft ausgestatt ze ginn.
De gréissten Ënnerscheed tëscht dem Kräizkrankwellen (uewen) an dem ebene Kurbelwelle (ënnen) ass datt de Wénkel tëscht all zwee Kurbelwellen 90 Grad ass anstatt 180 Grad. De Fliger Crankshaft V8 wäert dee selwechte sekundäre Schwéngungsproblem hunn wéi de riichte 4-Motor, an den 90-Grad-Intervall tëscht den zwou Zeilen Zylinder wäert och d'180-Grad Schwéngung iwwerlageren. D'Kräizwellen ass well den Ënnerscheed tëscht den zwee Sätz vu Kurbelwellen, déi duerch 180 Grad getrennt sinn, 90 Grad ass anstatt 180 Grad. D'Frequenz vun der sekundärer Schwéngung ass nëmmen d'Halschent vum Fliger Kurbelwell, an d'Amplitude ass staark reduzéiert.
Erënnert Dir Iech un d'Virdeeler vum 90-Grad-Motor? De Problem gëtt geléist nodeems de Géigegewiicht bäigefüügt ass
Mee hei kënnt de Problem. Zënter all Zeil vun Zylinder zwee Kolben huet, déi den Top-Doudepunkt mat 90-Grad-Intervalle erreechen, egal wéi d'Zündsequenz arrangéiert ass, wäert all Zeil vun Zylinder zwou Zündungen mat 90-Grad-Intervalle hunn, wat zu enger seriöer Auspuffinterferenz resultéiert (dat ass, déi allgemeng V8 Motore sinn ähnlech wéi d'Ursaach vum Auspuffgeräischer aus landwirtschaftleche Maschinnen).
Dofir, fir d'Scavenging Kapazitéit bei niddregen Geschwindegkeeten ze erhéijen, designt den allgemenge zivilen V8 en H-Typ oder X-Typ Gläichgewiicht Päif an der Mëtt vum Auspuff, a benotzt den Drockdifferenz tëscht den zwee Auspuff fir den Afloss vun Auspuff Stéierungen.
Puer Leeschtung-konzentréiert V8s benotzen eng méi tangled Design. Zum Beispill verbënnt den Auspuffpipe vum Ford GT den ugrenzende Zündzylinder mat dem Auspuffmanifold op der anerer Säit. Wat méi ass (de frenziéierte BMW) zéckt net fir den Auspuff ze entlaaschten. Gemooss op de bannenzegen V fir e benotzen méi komplizéiert Auspuff manifolds
Also ass d'Kräizwelle keng gutt Saach fir High-Performance Motoren. Obwuel d'Schwéngung kleng ass, verursaacht de schwéiere Géigegewiicht d'intern Inertia vum Motor ze grouss, wat net fir d'sensibel Motorreaktioun an d'Realiséierung vun der Héichgeschwindegkeet fördert, fir d'Gewiichtreduktioun net ze soen. Zousätzlech ass Auspuffinterferenz och e groussen Tabu vu Leeschtungsmotoren. Also den europäesche High-Performance V8-Motor insistéiert nach ëmmer op e flaach Kurbelwelle ze benotzen.
De Fliger Crankshaft V8 schweißt grondsätzlech zwee direkt 4s zesummen. Zënter datt d'Pistonen no uewen an no ënnen ëmmer a Paar sinn, gëtt et kee primäre Schwéngungsproblem, awer déi duebel sekundär Schwéngung muss e méi schwéiere Balanceschacht erfuerderen. Ze këmmeren mat. D'Zousätzlech vun der Gläichgewiicht Schaft erhéicht d'Mass an d'Inertiamoment, sou datt dës Leeschtungsmotore Kuerzschlagkolben a méi staark Strukture benotze fir d'Symptomer ze behandelen an net d'Wurzelursaach fir dës Schwéngungen ze minimiséieren.
D'Schéisssequenz vum Fliger Crankshaft V8 ass ganz einfach, an et gëtt kee Problem datt de Cross crankshaft V8 an d'Auspuffzylinder sequenziell entzündegt ginn. Déi Zylinder déi schaffen sinn ëmmer lénks-riets-lénks-riets-lénks-riets-lénks-riets..., amplaz lénks-riets-lénks-lénks-riets-lénks-riets-riets wéi d'Kräizachs, also do ass keng Rei Fir Loft Amëschen Problemer, Dir kënnt konventionell gläich Längt Auspuff Manifold benotzen der Muecht op héich Revolutiounen ze Erhéijung.
Resuméiert d'Virdeeler an Nodeeler vun der Kräizachs an der Fligerachs
Kräiz Schacht
Virdeeler: niddereg Schwéngung a glat Operatioun
Nodeeler: schwéier Gewiicht, grouss Inertie, Auspuff Stéierungen
Fliger Achs
Virdeeler: einfach Struktur, niddereg Inertia, gutt fir Héichgeschwindegkeet a Motorreaktioun
Nodeeler: grouss Schwéngung