V8-motorveivaksler er grovt sett delt inn i to typer, den ene er en tverrveivaksel og den andre er en flat veivaksel. Den største forskjellen er at vinkelen mellom hver to veivaksler er 90 grader i stedet for 180 grader. V8-motoren med plan veivaksel har en enkel struktur og liten treghet, som bidrar til høye omdreininger og motorrespons, med supervibrasjoner...

Det er to konsepter for mekanisk vibrasjon i motoren: førsteordens vibrasjon og andreordens vibrasjon

f.eks. tresylindret maskin

Når som helst veivakselen roterer, varierer ikke bare antallet opp- og nedstempler alltid, bevegelsesretningene til stemplene til sylinder 1 og sylinder 3 er alltid motsatte, noe som får motoren til ikke bare å vibrere opp og ned, den også svinger frem og tilbake. Skal du bruke den på en masseprodusert bil, må du utstyre den med balanseaksel, ellers kan du bruke den til å kjøre en elektrisk leke. Som det sies: den tresylindrede sjokkerte verden.

Men den vanlige firesylindrede maskinen

Det ser ut til at to sylindre beveger seg opp mens to sylindere beveger seg ned. Er dette en perfekt motor?

Ved å ta ut halvparten av den firesylindrede motoren for å analysere separat, er det ikke vanskelig å finne at på grunn av den geometriske konfigurasjonen til veivforbindelsesstangen, er hastigheten til det oppadgående stempelet alltid raskere enn hastigheten til det nedadgående stempelet, noe som forårsaker motoren til å vibrere opp og ned hver 180 grader av veivakselen. .

Løsning? En balanseaksel som roterer dobbelt så raskt som veivakselen. Det kan sies at etter at Mitsubishi først brukte den doble balanseakselen på den masseproduserte 4-segmentsmotoren på 1970-tallet, hadde denne motortypen virkelig en fremtid.

Imidlertid hadde den tidlige firesylindrede motorens veivaksel ikke engang en motvekt. I tillegg til maskineringsprosessproblemene på den tiden, var motorhastigheten lavere enn for dagens dieselmotor.

Så på 1910-tallet ønsket designere av Cadillac og Ford å løse vibrasjonsproblemet gjennom en 90-graders vinkel og motvekt. (Men i teorien trenger ikke planaksen denne utformingen)

Sideventilen V8 og den enkle flate veivakselen på den tiden

Fordelen med den 90° inkluderte vinkelmotoren er at balansevekten på veivakselen kan brukes til å kompensere for vibrasjonsmomentet som genereres av stempelets bevegelse i en annen sylinderrad. Dette prinsippet gjelder for en 90-graders V-type motor med flere par sylindere.

For eksempel, når den øvre sylinderen beveger seg oppover, beveger motvekten seg nedover. Mens den roterer mot klokken peker hastigheten til motvekten ned til høyre etter å ha snudd klokken 6, men stempelet som beveger seg fra høyre til venstre motvirker dette øyeblikket.

Men på 1920-tallet økte motorhastigheten, og problemet med sekundærvibrasjon ble mer og mer åpenbart, så de fleste av de masseproduserte V8-motorene begynte å bli utstyrt med en tverrveivaksel.

Den største forskjellen mellom tverrveivakselen (øverst) og den plane veivakselen (nederst) er at vinkelen mellom hver to veivaksler er 90 grader i stedet for 180 grader. Den plane veivakselen V8 vil ha det samme sekundære vibrasjonsproblemet som den rette 4-motoren, og 90-gradersintervallet mellom de to sylinderradene vil også føre til at 180-graders vibrasjonen overlappes. Kryssveivakselen er fordi forskjellen mellom de to settene med veivaksler atskilt med 180 grader er 90 grader i stedet for 180 grader. Frekvensen av sekundærvibrasjonen er bare halvparten av den plane veivakselen, og amplituden er sterkt redusert.

Husker du fordelene med 90-gradersmotoren? Problemet er løst etter å ha lagt til motvekten

Men her kommer problemet. Siden hver rad med sylindere har to stempler som når øvre dødpunkt med 90-graders intervaller, uansett hvordan tenningssekvensen er ordnet, vil hver rad med sylindere ha to tenninger med 90-graders intervaller, noe som resulterer i alvorlig eksosinterferens (det vil si, de generelle V8-motorene ligner på årsaken til eksosstøy fra landbruksmaskiner).

Derfor, for å øke rensekapasiteten ved lave hastigheter, vil den generelle sivile V8-en designe et H-type eller X-type balanserør i midten av eksosen, og bruke trykkforskjellen mellom de to eksosene for å redusere påvirkningen av eksos interferens.

Noen ytelsesfokuserte V8-er bruker en mer sammenfiltret design. For eksempel kobler eksosrøret til Ford GT den tilstøtende tenningsylinderen til eksosmanifolden på den andre siden. Dessuten nøler ikke (den frene BMW) med å tømme eksosen. Målt til innsiden av V for å bruke mer kompliserte eksosmanifolder

Så tverrveivakselen er ikke en god ting for høyytelsesmotorer. Selv om vibrasjonen er liten, fører den tunge motvekten til at den indre tregheten til motoren blir for stor, noe som ikke bidrar til den følsomme motorresponsen og realiseringen av høy hastighet, for ikke å snakke om vektreduksjonen. I tillegg er eksosinterferens også et stort tabu for ytelsesmotorer. Så den europeiske høyytelses V8-motoren insisterer fortsatt på å bruke en flat veivaksel.

Den plane veivakselen V8 sveiser i utgangspunktet to rette 4-ere sammen. Siden stemplene som går oppover og nedover alltid er i par, vil det ikke være noe primært vibrasjonsproblem, men den doble sekundære vibrasjonen må kreve en tyngre balanseaksel. Å forholde seg til. Tilsetningen av balanseakselen øker massen og treghetsmomentet, så disse ytelsesmotorene bruker kortslagsstempler og sterkere strukturer for å behandle symptomene og ikke grunnårsaken til å minimere disse vibrasjonene.

Avfyringssekvensen til den plane veivakselen V8 er veldig enkel, og det er ikke noe problem at tverrveivakselen V8 og eksossylindrene tennes sekvensielt. Sylindrene som fungerer er alltid venstre-høyre-venstre-høyre-venstre-høyre-venstre-høyre..., i stedet for venstre-høyre-venstre-venstre-høyre-venstre-høyre-høyre som tverraksen, så der er ingen rad For problemer med luftforstyrrelser kan du bruke konvensjonelle eksosmanifolder av samme lengde for å øke effekten ved høye omdreininger.

Tverraksel

Fordeler: lav vibrasjon og jevn drift

Ulemper: tung vekt, stor treghet, eksosinterferens

Plan akse

Fordeler: enkel struktur, lav treghet, bra for høy hastighet og motorrespons

Ulemper: stor vibrasjon