Krukassen voor V8-motoren zijn grofweg verdeeld in twee typen: de ene is een kruiskrukas en de andere is een platte krukas. Het grootste verschil is dat de hoek tussen iedere twee krukassen 90 graden is in plaats van 180 graden. De V8-motor met vlakke krukas heeft een eenvoudige structuur en een kleine traagheid, wat bevorderlijk is voor hoge toerentallen en motorrespons, met supervibratie...

Er zijn twee concepten van mechanische trillingen van motoren: trillingen van de eerste orde en trillingen van de tweede orde

Bijvoorbeeld driecilindermachine

Op elk moment dat de krukas draait, varieert niet alleen altijd het aantal op en neer zuigers, maar zijn de bewegingsrichtingen van de zuigers van cilinder 1 en cilinder 3 altijd tegengesteld, waardoor de motor niet alleen op en neer trilt, maar ook oscilleert heen en weer. Als je hem op een in serie geproduceerde auto wilt gebruiken, moet je hem uitrusten met een balansas, anders kun je hem gebruiken om elektrisch speelgoed aan te drijven. Zoals het gezegde luidt: de driecilinder schokte de wereld.

Maar de gewone viercilindermachine

Het lijkt erop dat twee cilinders omhoog bewegen terwijl twee cilinders naar beneden bewegen. Is dit een perfecte motor?

Als we de helft van de viercilindermotor eruit halen om afzonderlijk te analyseren, is het niet moeilijk om te ontdekken dat vanwege de geometrische configuratie van de krukdrijfstang de snelheid van de opwaartse zuiger altijd groter is dan de snelheid van de neerwaartse zuiger, waardoor de De motor trilt elke 180 graden van de krukas op en neer. .

Oplossing? Een balansas die twee keer zo snel draait als de krukas. Er kan worden gezegd dat nadat Mitsubishi in de jaren zeventig voor het eerst de dubbele balansas toepaste op de in serie geproduceerde 4-segmentmotor, dit type motor echt een toekomst had.

De vroege krukas met vier cilinders had echter niet eens een contragewicht. Naast de toenmalige bewerkingsproblemen was het motortoerental lager dan dat van de huidige dieselmotor.

Dus in de jaren 1910 wilden de ontwerpers van Cadillac en Ford het trillingsprobleem oplossen door middel van een hoek van 90 graden en een contragewicht. (Maar in theorie heeft de vlakke as dit ontwerp niet nodig)

De zijklepper V8 en de simpele platte krukas van die tijd

Het voordeel van de 90° ingesloten hoekmotor is dat het balansgewicht op de krukas kan worden gebruikt om het trillingskoppel te compenseren dat wordt gegenereerd door de beweging van de zuiger in een andere rij cilinders. Dit principe is van toepassing op een 90 graden V-type motor met meerdere cilinderparen.

Wanneer de bovenste cilinder bijvoorbeeld naar boven beweegt, beweegt het contragewicht naar beneden. Terwijl het tegen de klok in draait, wijst de snelheid van het contragewicht na het draaien op 6 uur naar rechtsonder, maar de zuiger die van rechts naar links beweegt, neutraliseert dit moment.

Maar in de jaren twintig nam het motortoerental toe en werd het probleem van secundaire trillingen steeds duidelijker, dus werden de meeste in massa geproduceerde V8-motoren uitgerust met een gekruiste krukas.

Het grootste verschil tussen de kruiskrukas (boven) en de vlakke krukas (onder) is dat de hoek tussen elke twee krukassen 90 graden is in plaats van 180 graden. De vlakke krukas V8 zal hetzelfde secundaire trillingsprobleem hebben als de 4-in-lijn motor, en het interval van 90 graden tussen de twee rijen cilinders zal er ook voor zorgen dat de trillingen van 180 graden over elkaar heen worden gelegd. De kruiskrukas komt doordat het verschil tussen de twee sets krukassen, gescheiden door 180 graden, 90 graden is in plaats van 180 graden. De frequentie van de secundaire trillingen bedraagt ​​slechts de helft van die van de vlakke krukas en de amplitude is aanzienlijk verminderd.

Weet je nog de voordelen van de 90 graden-motor? Het probleem is opgelost na het toevoegen van het contragewicht

Maar hier komt het probleem. Omdat elke rij cilinders twee zuigers heeft die het bovenste dode punt bereiken met intervallen van 90 graden, zal elke rij cilinders, ongeacht hoe de ontstekingsvolgorde is gerangschikt, twee ontstekingen hebben met intervallen van 90 graden, wat resulteert in ernstige interferentie van de uitlaatgassen (dat wil zeggen: de algemene V8-motoren zijn vergelijkbaar met de oorzaak van uitlaatgeluid van landbouwmachines).

Om de afvoercapaciteit bij lage snelheden te vergroten, zal de algemene civiele V8 daarom een ​​H-type of X-type balanspijp ontwerpen in het midden van de uitlaat, en het drukverschil tussen de twee uitlaten gebruiken om de invloed van interferentie van uitlaatgassen.

Sommige prestatiegerichte V8-motoren gebruiken een ingewikkelder ontwerp. Zo verbindt de uitlaatpijp van de Ford GT de aangrenzende ontstekingscilinder met het uitlaatspruitstuk aan de andere kant. Bovendien aarzelt (de uitzinnige BMW) niet om de uitlaat uit te putten. Gemeten tot aan de binnenkant van de V om ingewikkeldere uitlaatspruitstukken te gebruiken

De gekruiste krukas is dus geen goede zaak voor krachtige motoren. Hoewel de trillingen klein zijn, zorgt het zware contragewicht ervoor dat de interne traagheid van de motor te groot is, wat niet bevorderlijk is voor de gevoelige motorrespons en het realiseren van hoge snelheden, om nog maar te zwijgen van de gewichtsvermindering. Bovendien is uitlaatinterferentie ook een groot taboe bij prestatiemotoren. De Europese krachtige V8-motor dringt dus nog steeds aan op het gebruik van een platte krukas.

De vlakke krukas V8 last in feite twee rechte 4's aan elkaar. Omdat de zuigers die naar boven en naar beneden lopen altijd in paren zijn, zal er geen primair trillingsprobleem zijn, maar moet de dubbele secundaire trilling een zwaardere balansas vereisen. Om mee om te gaan. De toevoeging van de balansas vergroot de massa en het traagheidsmoment, dus gebruiken deze prestatiemotoren zuigers met een korte slag en sterkere structuren om de symptomen te behandelen en niet de oorzaak om deze trillingen te minimaliseren.

De ontstekingsvolgorde van de vlakke krukas V8 is zeer eenvoudig en er is geen probleem dat de kruiskrukas V8 en de uitlaatcilinders opeenvolgend worden ontstoken. De cilinders die wel werken zijn altijd links-rechts-links-rechts-links-rechts-links-rechts..., in plaats van links-rechts-links-links-rechts-links-rechts-rechts zoals de dwarsas, dus daar is geen rij Voor problemen met luchtinterferentie kunt u conventionele uitlaatspruitstukken van gelijke lengte gebruiken om het vermogen bij hoge toerentallen te vergroten.

Kruis schacht

Voordelen: weinig trillingen en soepele werking

Nadelen: zwaar gewicht, grote traagheid, uitlaatinterferentie

Vlakke as

Voordelen: eenvoudige structuur, lage traagheid, goed voor hoge snelheid en motorrespons

Nadelen: geweldige trillingen