Arborii cotit al motorului V8 sunt împărțiți aproximativ în două tipuri, unul este un arbore cotit în cruce și celălalt este un arbore cotit plat. Cea mai mare diferență este că unghiul dintre fiecare doi arbori cotit este de 90 de grade în loc de 180 de grade. Motorul V8 cu arbore cotit plan are o structură simplă și o inerție mică, care este propice pentru revoluții mari și răspunsul motorului, cu super vibrații...

Există două concepte de vibrație mecanică a motorului: vibrație de ordinul întâi și vibrație de ordinul doi

de ex. mașină cu trei cilindri

În orice moment, când arborele cotit se rotește, nu numai că numărul de pistoane în sus și în jos variază întotdeauna, ci și direcțiile de mișcare ale pistoanelor cilindrului 1 și cilindrului 3 sunt întotdeauna opuse, ceea ce face ca motorul nu numai să vibreze în sus și în jos, ci și oscilează înainte și înapoi. Dacă vrei să-l folosești pe o mașină de serie, trebuie să-l echipezi cu un arbore de echilibru, altfel îl poți folosi pentru a conduce o jucărie electrică. După cum se spune: trei cilindri a șocat lumea.

Dar mașina comună cu patru cilindri

Se pare că doi cilindri se deplasează în sus, în timp ce doi cilindri se deplasează în jos. Este acesta un motor perfect?

Scotând jumătate din motorul cu patru cilindri pentru a analiza separat, nu este greu de găsit că, datorită configurației geometrice a bielei manivelei, viteza pistonului în sus este întotdeauna mai mare decât viteza pistonului în jos, provocând motorul să vibreze în sus și în jos la fiecare 180 de grade ale arborelui cotit. .

Soluţie? Un arbore de echilibrare care se rotește de două ori mai repede decât arborele cotit. Se poate spune că, după ce Mitsubishi a aplicat pentru prima dată arborele de echilibrare dublu motorului cu 4 segmente produs în masă în anii 1970, acest tip de motor chiar a avut un viitor.

Cu toate acestea, arborele cotit al motorului cu patru cilindri timpuriu nu avea nici măcar o contragreutate. Pe lângă problemele legate de procesele de prelucrare din acel moment, turația motorului era mai mică decât cea a motorului diesel actual.

Așadar, în anii 1910, designerii Cadillac și Ford au vrut să rezolve problema vibrațiilor printr-un unghi de 90 de grade și contragreutate. (Dar, în teorie, axa plană nu are nevoie de acest design)

Supapa laterală V8 și arborele cotit simplu plat la acel moment

Avantajul motorului cu unghi de 90° inclus este că greutatea de echilibru de pe arborele cotit poate fi utilizată pentru a compensa cuplul de vibrație generat de mișcarea pistonului într-un alt rând de cilindri. Acest principiu este aplicabil unui motor de tip V de 90 de grade cu mai multe perechi de cilindri.

De exemplu, când cilindrul superior se mișcă în sus, contragreutatea se mișcă în jos. În timp ce se rotește în sens invers acelor de ceasornic, viteza contragreutății indică spre dreapta jos după întoarcerea la ora 6, dar pistonul care se mișcă de la dreapta la stânga contracarează acest moment.

Dar în anii 1920, turația motorului a crescut, iar problema vibrațiilor secundare a devenit din ce în ce mai evidentă, astfel încât majoritatea motoarelor V8 produse în serie au început să fie echipate cu un arbore cotit transversal.

Cea mai mare diferență între arborele cotit transversal (sus) și arborele cotit plan (jos) este că unghiul dintre fiecare doi arbori cotit este de 90 de grade în loc de 180 de grade. Arborele cotit plan V8 va avea aceeași problemă de vibrație secundară ca și motorul cu 4 linii drepte, iar intervalul de 90 de grade dintre cele două rânduri de cilindri va face, de asemenea, suprapunerea vibrației de 180 de grade. Arborele cotit în cruce se datorează faptului că diferența dintre cele două seturi de arbori cotit separați la 180 de grade este de 90 de grade în loc de 180 de grade. Frecvența vibrației secundare este doar jumătate din arborele cotit plan, iar amplitudinea este mult redusă.

Vă amintiți avantajele motorului cu 90 de grade? Problema este rezolvată după adăugarea contragreutății

Dar aici vine problema. Deoarece fiecare rând de cilindri are două pistoane care ating punctul mort superior la intervale de 90 de grade, indiferent de modul în care este aranjată secvența de aprindere, fiecare rând de cilindri va avea două aprinderi la intervale de 90 de grade, ceea ce duce la interferențe serioase de evacuare (adică, Motoarele generale V8 sunt similare cu cauza zgomotului de evacuare de la mașinile agricole).

Prin urmare, pentru a crește capacitatea de curățare la viteze mici, V8 civil general va proiecta o țeavă de echilibrare de tip H sau de tip X în mijlocul eșapamentului și va folosi diferența de presiune dintre cele două evacuare pentru a reduce influența interferența de evacuare.

Unele V8-uri axate pe performanță folosesc un design mai încurcat. De exemplu, țeava de evacuare a lui Ford GT conectează cilindrul de aprindere adiacent la galeria de evacuare de pe cealaltă parte. Ba mai mult (BMW-ul frenetic) nu ezita sa epuizeze evacuarea. Măsurat la interiorul V-ului pentru a utiliza colectoare de evacuare mai complicate

Deci arborele cotit în cruce nu este un lucru bun pentru motoarele de înaltă performanță. Deși vibrația este mică, contragreutatea grea face ca inerția internă a motorului să fie prea mare, ceea ce nu este propice pentru răspunsul sensibil al motorului și realizarea turației mari, ca să nu mai vorbim de reducerea greutății. În plus, interferența de evacuare este, de asemenea, un tabu major al motoarelor de performanță. Deci, motorul V8 european de înaltă performanță insistă în continuare să folosească un arbore cotit plat.

Arborele cotit plan V8, practic, sudează două 4s drepte împreună. Deoarece pistoanele care merg în sus și în jos sunt întotdeauna în perechi, nu va exista nicio problemă de vibrație primară, dar vibrația secundară dublă trebuie să necesite un arbore de echilibrare mai greu. Pentru a face față. Adăugarea arborelui de echilibrare crește masa și momentul de inerție, astfel încât aceste motoare de performanță folosesc pistoane cu cursă scurtă și structuri mai puternice pentru a trata simptomele și nu cauza principală pentru a minimiza aceste vibrații.

Secvența de aprindere a arborelui cotit plan V8 este foarte simplă și nu există nicio problemă că arborele cotit transversal V8 și cilindrii de evacuare sunt aprinse secvenţial. Cilindrii care funcționează sunt întotdeauna stânga-dreapta-stânga-dreapta-stânga-dreapta-stânga-dreapta..., în loc de stânga-dreapta-stânga-stânga-dreapta-stânga-dreapta-dreapta ca axa transversală, deci acolo nu este rând Pentru problemele de interferență cu aerul, puteți utiliza colectoare de evacuare convenționale de lungime egală pentru a crește puterea la turații mari.

Arbore transversal

Avantaje: vibrații reduse și funcționare lină

Dezavantaje: greutate mare, inerție mare, interferență de evacuare

Axa plană

Avantaje: structură simplă, inerție redusă, bună pentru viteză mare și răspuns al motorului

Dezavantaje: vibrație mare