Tofauti Kati ya Crankshaft ya Ndege na Crankshaft ya Msalaba wa Injini ya V8

2021-10-27

V8 injini crankshafts ni takriban kugawanywa katika aina mbili, moja ni msalaba crankshaft na nyingine ni crankshaft gorofa. Tofauti kubwa zaidi ni kwamba pembe kati ya kila crankshafts mbili ni digrii 90 badala ya digrii 180. Injini ya crankshaft V8 ya ndege ina muundo rahisi na hali ndogo, ambayo inafaa kwa mapinduzi ya juu na mwitikio wa injini, na mtetemo mkubwa...
Kuna dhana mbili za vibration ya mitambo ya injini: vibration ya utaratibu wa kwanza na vibration ya pili
Mtetemo wa mpangilio wa kwanza unarejelea mtetemo wenye masafa sawa na kasi ya kuzungusha ya crankshaft. Njia ya kuepuka mtetemo huu inaweza kueleweka kwa urahisi kama "Ikiwa pistoni itapanda juu, kuna pistoni chini."
K.m. mashine ya silinda tatu
Wakati wowote wakati crankshaft inazunguka, sio tu kwamba idadi ya pistoni za juu na chini hutofautiana kila wakati, mwelekeo wa harakati za bastola za silinda 1 na silinda 3 huwa kinyume kila wakati, na kusababisha injini sio tu kutetemeka juu na chini, lakini pia. oscillates na kurudi. Ikiwa unataka kuitumia kwenye gari linalozalishwa kwa wingi, lazima uiweke na shimoni la usawa, vinginevyo unaweza kuitumia kuendesha toy ya umeme. Kama msemo unavyokwenda: silinda tatu ilishtua ulimwengu.
Lakini mashine ya kawaida ya silinda nne
Inaonekana kwamba mitungi miwili husogea juu huku mitungi miwili ikienda chini. Je, hii ni injini kamili?
Mtetemo wa mpangilio wa pili, yaani, mtetemo wenye masafa sawa na mara mbili ya kasi ya mzunguko wa crankshaft.
Kuchukua nusu ya injini ya silinda nne kuchambua kando, si vigumu kupata kwamba kwa sababu ya usanidi wa kijiometri wa fimbo ya kuunganisha crank, kasi ya pistoni ya juu daima ni kasi zaidi kuliko kasi ya pistoni ya chini, na kusababisha injini ya kutetemeka juu na chini kila digrii 180 za crankshaft. .
Suluhisho? Shaft ya usawa ambayo huzunguka mara mbili haraka kama crankshaft. Inaweza kusemwa kwamba baada ya Mitsubishi kutumia shimoni la usawa mbili kwa injini ya sehemu 4 iliyotengenezwa kwa wingi katika miaka ya 1970, aina hii ya injini kweli ilikuwa na siku zijazo.
Walakini, crankshaft ya injini ya silinda nne ya mapema haikuwa hata na uzani. Mbali na shida za mchakato wa machining wakati huo, kasi ya injini ilikuwa chini kuliko ile ya injini ya dizeli ya sasa.
Kwa hiyo katika miaka ya 1910, wabunifu wa Cadillac na Ford walitaka kutatua tatizo la vibration kupitia angle ya digrii 90 na counterweight. (Lakini kwa nadharia, mhimili wa ndege hauitaji muundo huu)
Vali ya upande V8 na crankshaft rahisi ya gorofa wakati huo
Faida ya injini ya pembe iliyojumuishwa ya 90 ° ni kwamba uzani wa usawa kwenye crankshaft unaweza kutumika kukabiliana na torati ya mtetemo inayotokana na kusonga kwa pistoni kwenye safu nyingine ya silinda. Kanuni hii inatumika kwa injini ya digrii 90 ya aina ya V yenye jozi kadhaa za mitungi.
Kwa mfano, wakati silinda ya juu inakwenda juu, counterweight huenda chini. Wakati wa kuzunguka kinyume cha saa, kasi ya counterweight inaelekeza chini ya kulia baada ya kugeuka saa 6, lakini pistoni inayohamia kutoka kulia kwenda kushoto inakabiliana na wakati huu.
Lakini katika miaka ya 1920, kasi ya injini iliongezeka, na shida ya vibration ya sekondari ikawa wazi zaidi na zaidi, kwa hivyo injini nyingi za V8 zilizotengenezwa kwa wingi zilianza kuwa na crankshaft ya msalaba.
Tofauti kubwa kati ya crankshaft ya msalaba (juu) na crankshaft ya ndege (chini) ni kwamba pembe kati ya kila crankshafts mbili ni digrii 90 badala ya digrii 180. Crankshaft V8 ya ndege itakuwa na tatizo la mtetemo la sekondari sawa na injini 4 iliyonyooka, na muda wa digrii 90 kati ya safu mbili za silinda pia utasababisha mtetemo wa digrii 180 kuwa juu zaidi. Crankshaft ya msalaba ni kwa sababu tofauti kati ya seti mbili za crankshaft zilizotenganishwa na digrii 180 ni digrii 90 badala ya digrii 180. Mzunguko wa vibration ya sekondari ni nusu tu ya crankshaft ya ndege, na amplitude imepunguzwa sana.
Kumbuka faida za injini ya digrii 90? Tatizo linatatuliwa baada ya kuongeza counterweight
Lakini hapa inakuja shida. Kwa kuwa kila safu ya mitungi ina bastola mbili zinazofikia kituo cha juu kilichokufa kwa vipindi vya digrii 90, bila kujali jinsi mlolongo wa kuwasha unavyopangwa, kila safu ya mitungi itakuwa na viwasho viwili kwa vipindi vya digrii 90, na kusababisha usumbufu mkubwa wa kutolea nje (yaani, Injini za V8 za jumla ni sawa na sababu ya kelele ya kutolea nje kutoka kwa mashine za kilimo).
Kwa hiyo, ili kuongeza uwezo wa kutafuna taka kwa kasi ya chini, V8 ya jumla ya kiraia itatengeneza bomba la usawa la aina ya H au X katikati ya kutolea nje, na kutumia tofauti ya shinikizo kati ya kutolea nje mbili ili kupunguza ushawishi wa kuingiliwa kwa kutolea nje.
Baadhi ya V8 zinazozingatia utendaji hutumia muundo uliochanganyika zaidi. Kwa mfano, bomba la kutolea nje la Ford GT linaunganisha silinda ya kuwasha iliyo karibu na njia ya kutolea nje kwa upande mwingine. Nini zaidi (BMW iliyochanganyikiwa) haisiti kutolea nje moshi. Imepimwa hadi ndani ya V ili kutumia mikunjo ngumu zaidi ya kutolea moshi
Kwa hivyo crankshaft ya msalaba sio jambo zuri kwa injini za utendaji wa juu. Ingawa mtetemo ni mdogo, uzani mzito husababisha hali ya ndani ya injini kuwa kubwa sana, ambayo haifai kwa majibu nyeti ya injini na utambuzi wa kasi ya juu, bila kutaja kupunguza uzito. Kwa kuongeza, kuingiliwa kwa kutolea nje pia ni mwiko mkubwa wa injini za utendaji. Kwa hivyo injini ya V8 ya utendaji wa juu ya Ulaya bado inasisitiza kutumia crankshaft ya gorofa.
Crankshaft V8 ya ndege kimsingi huunganisha 4 mbili zilizonyooka pamoja. Kwa kuwa pistoni zinazoendesha juu na chini daima ziko katika jozi, hakutakuwa na tatizo la msingi la vibration, lakini vibration mbili za sekondari lazima zihitaji shimoni nzito ya usawa. Ili kukabiliana na. Kuongezewa kwa shimoni la usawa huongeza wingi na wakati wa hali, kwa hivyo injini hizi za utendaji hutumia pistoni za muda mfupi na miundo yenye nguvu zaidi kutibu dalili na sio sababu kuu ya kupunguza mitetemo hii.
Mlolongo wa kurusha wa crankshaft V8 ya ndege ni rahisi sana, na hakuna shida kwamba msalaba wa crankshaft V8 na mitungi ya kutolea nje huwashwa kwa mlolongo. Mitungi inayofanya kazi daima ni kushoto-kulia-kushoto-kulia-kushoto-kulia-kushoto-kulia..., badala ya kushoto-kulia-kushoto-kushoto-kulia-kushoto-kulia-kulia kama mhimili wa msalaba, kwa hivyo kuna hakuna safu Kwa shida za kuingiliwa kwa hewa, unaweza kutumia njia za kutolea nje za urefu sawa ili kuongeza nguvu kwa mapinduzi ya juu.
Fanya muhtasari wa faida na hasara za mhimili wa msalaba na mhimili wa ndege
Msalaba shimoni
Faida: vibration ya chini na uendeshaji laini
Hasara: uzito mkubwa, inertia kubwa, kuingiliwa kwa kutolea nje
Mhimili wa ndege
Faida: muundo rahisi, inertia ya chini, nzuri kwa kasi ya juu na majibu ya injini
Hasara: vibration kubwa