V8 variklio alkūniniai velenai apytiksliai skirstomi į du tipus, vienas yra skersinis alkūninis velenas, o kitas yra plokščias alkūninis velenas. Didžiausias skirtumas yra tas, kad kampas tarp dviejų alkūninių velenų yra 90 laipsnių, o ne 180 laipsnių. Lėktuvo alkūninio veleno V8 variklis turi paprastą konstrukciją ir mažą inerciją, kuri yra palanki dideliems sūkiams ir variklio reakcijai, su super vibracija...

Yra dvi variklio mechaninės vibracijos sąvokos: pirmos eilės vibracija ir antros eilės vibracija

Pvz. trijų cilindrų mašina

Bet kuriuo momentu, kai alkūninis velenas sukasi, visada skiriasi ne tik stūmoklių aukštyn ir žemyn skaičius, bet ir 1 cilindro ir 3 cilindro stūmoklių judėjimo kryptys visada yra priešingos, todėl variklis ne tik vibruoja aukštyn ir žemyn, bet ir svyruoja pirmyn ir atgal. Jei norite jį naudoti masinės gamybos automobilyje, turite jame įrengti balansinį veleną, kitu atveju galite jį naudoti elektriniam žaislui vairuoti. Kaip sakoma: trijų cilindrų sukrėtė pasaulį.

Tačiau įprasta keturių cilindrų mašina

Atrodo, kad du cilindrai juda aukštyn, o du cilindrai juda žemyn. Ar tai tobulas variklis?

Išėmus pusę keturių cilindrų variklio, kad būtų galima analizuoti atskirai, nesunku pastebėti, kad dėl švaistiklio geometrinės konfigūracijos aukštyn stūmoklio greitis visada yra didesnis nei stūmoklio į apačią greitis, todėl variklis vibruoja aukštyn ir žemyn kas 180 alkūninio veleno laipsnių. .

Sprendimas? Balansinis velenas, kuris sukasi dvigubai greičiau nei alkūninis velenas. Galima sakyti, kad praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje Mitsubishi pirmą kartą pritaikė dvigubą balansinį veleną masinės gamybos 4 segmentų varikliui, tokio tipo varikliai tikrai turėjo ateitį.

Tačiau ankstyvasis keturių cilindrų variklio alkūninis velenas net neturėjo atsvaros. Be tuo metu apdirbimo proceso problemų, variklio sūkiai buvo mažesni nei dabartinio dyzelinio variklio.

Taigi 10-ajame dešimtmetyje „Cadillac“ ir „Ford“ dizaineriai norėjo išspręsti vibracijos problemą 90 laipsnių kampu ir atsvaru. (Tačiau teoriškai plokštumos ašiai šio dizaino nereikia)

Šoninis vožtuvas V8 ir tuo metu paprastas plokščias alkūninis velenas

90° kampo variklio privalumas yra tas, kad alkūninio veleno balansinis svoris gali būti naudojamas kompensuoti vibracijos sukimo momentą, kurį sukuria stūmoklio judėjimas kitoje cilindrų eilėje. Šis principas taikomas 90 laipsnių V tipo varikliui su keliomis cilindrų poromis.

Pavyzdžiui, kai viršutinis cilindras juda aukštyn, atsvara juda žemyn. Sukant prieš laikrodžio rodyklę atsvaro greitis nukreipiamas į apatinę dešinę po apsisukimo 6 val., tačiau stūmoklis, judantis iš dešinės į kairę, šį momentą atsveria.

Tačiau 1920-aisiais variklio sūkiai padidėjo, o antrinės vibracijos problema tapo vis akivaizdesnė, todėl daugumoje serijinės gamybos V8 variklių buvo pradėtas montuoti skersinis alkūninis velenas.

Didžiausias skirtumas tarp kryžminio alkūninio veleno (viršuje) ir plokštuminio alkūninio veleno (apačioje) yra tas, kad kampas tarp kiekvienų dviejų alkūninių velenų yra 90 laipsnių, o ne 180 laipsnių. Plokščias alkūninis velenas V8 turės tą pačią antrinę vibracijos problemą kaip ir tiesus 4 variklis, o 90 laipsnių intervalas tarp dviejų cilindrų eilių taip pat sukels 180 laipsnių vibraciją. Kryžminis alkūninis velenas yra todėl, kad skirtumas tarp dviejų alkūninių velenų rinkinių, atskirtų 180 laipsnių, yra 90 laipsnių, o ne 180 laipsnių. Antrinės vibracijos dažnis yra tik pusė plokštumos alkūninio veleno, o amplitudė yra labai sumažinta.

Prisimenate 90 laipsnių variklio privalumus? Pridėjus atsvarą, problema išspręsta

Bet čia iškyla problema. Kadangi kiekvienoje cilindrų eilėje yra du stūmokliai, pasiekiantys viršutinį negyvąjį tašką 90 laipsnių intervalais, nesvarbu, kaip būtų išdėstyta uždegimo seka, kiekviena cilindrų eilė turės du uždegimus 90 laipsnių intervalais, o tai sukelia rimtus išmetimo trukdžius (ty bendrieji V8 varikliai yra panašūs į žemės ūkio technikos išmetamųjų dujų triukšmo priežastį).

Todėl, siekiant padidinti prapūtimo pajėgumą esant mažam greičiui, bendrasis civilinis V8 suprojektuos H arba X tipo balansinį vamzdį išmetimo vamzdžio viduryje ir naudos slėgio skirtumą tarp dviejų išmetimo vamzdžių, kad sumažintų išmetimo trukdžiai.

Kai kurie į našumą orientuoti V8 modeliai turi sudėtingesnį dizainą. Pavyzdžiui, „Ford GT“ išmetimo vamzdis sujungia greta esantį uždegimo cilindrą su kitoje pusėje esančiu išmetimo kolektoriumi. Negana to (įsiautėjęs BMW) nedvejodamas išleidžia išmetamąsias dujas. Išmatuota V viduje, kad būtų naudojami sudėtingesni išmetimo kolektoriai

Taigi kryžminis alkūninis velenas nėra geras dalykas didelio našumo varikliams. Nors vibracija nedidelė, tačiau dėl sunkios atsvaros variklio vidinė inercija tampa per didelė, o tai nepadeda jautriai variklio reakcijai ir didelio greičio realizavimui, jau nekalbant apie svorio mažinimą. Be to, išmetamųjų dujų trukdžiai taip pat yra pagrindinis našių variklių tabu. Taigi Europos didelio našumo V8 variklis vis dar reikalauja naudoti plokščią alkūninį veleną.

Plokščias alkūninis velenas V8 iš esmės suvirina dvi tiesias 4s. Kadangi stūmokliai, einantys aukštyn ir žemyn, visada yra poromis, pirminės vibracijos problemos nebus, tačiau dvigubai antrinei vibracijai turi būti reikalingas sunkesnis balansinis velenas. Norėdami susidoroti su. Pridėtas balansinis velenas padidina masę ir inercijos momentą, todėl šiuose našiuose varikliuose naudojami trumpo eiga stūmokliai ir tvirtesnės konstrukcijos, skirtos simptomams gydyti, o ne pagrindinės priežasties, kad sumažintų šias vibracijas.

Lėktuvo alkūninio veleno V8 padegimo seka labai paprasta ir nėra problemos, kad kryžminis alkūninis velenas V8 ir išmetimo cilindrai uždegami nuosekliai. Veikiantys cilindrai visada yra kairė-dešinė-kairė-dešinė-kairė-dešinė-kairė-dešinė..., o ne kairė-dešinė-kairė-kairė-dešinė-kairė-dešinė-dešinė kaip skersinė ašis, taigi nėra eilės Dėl oro trukdžių problemų galite naudoti įprastus vienodo ilgio išmetimo kolektorius, kad padidintumėte galią esant dideliam apsisukimui.

Kryžminis velenas

Privalumai: žema vibracija ir sklandus veikimas

Trūkumai: didelis svoris, didelė inercija, išmetimo trukdžiai

Plokštumos ašis

Privalumai: paprasta konstrukcija, maža inercija, geras greitis ir variklio reakcija

Trūkumai: puiki vibracija