Ang mga crankshaft ng V8 engine ay halos nahahati sa dalawang uri, ang isa ay isang cross crankshaft at ang isa ay isang flat crankshaft. Ang pinakamalaking pagkakaiba ay ang anggulo sa pagitan ng bawat dalawang crankshaft ay 90 degrees sa halip na 180 degrees. Ang plane crankshaft V8 engine ay may simpleng istraktura at maliit na pagkawalang-kilos, na nakakatulong sa matataas na rebolusyon at pagtugon ng engine, na may sobrang vibration...

Mayroong dalawang konsepto ng mechanical vibration ng makina: first-order vibration at second-order vibration

Hal. tatlong-silindro na makina

Sa anumang sandali kapag ang crankshaft ay umiikot, hindi lamang ang bilang ng mga pataas at pababang piston ay palaging nag-iiba, ang mga direksyon ng paggalaw ng mga piston ng cylinder 1 at cylinder 3 ay palaging magkasalungat, na nagiging sanhi ng engine upang hindi lamang mag-vibrate pataas at pababa, ito rin oscillates pabalik-balik. Kung nais mong gamitin ito sa isang mass-produced na kotse, dapat mong bigyan ito ng balanse shaft, kung hindi, maaari mo itong gamitin upang magmaneho ng electric toy. Tulad ng sinasabi: ang tatlong-silindro ay nagulat sa mundo.

Ngunit ang karaniwang apat na silindro na makina

Tila ang dalawang silindro ay umuusad habang ang dalawang silindro ay bumababa. Ito ba ay isang perpektong makina?

Ang pagkuha ng kalahati ng apat na silindro na makina upang pag-aralan nang hiwalay, hindi mahirap hanapin na dahil sa geometric na pagsasaayos ng crank connecting rod, ang bilis ng pataas na piston ay palaging mas mabilis kaysa sa bilis ng pababang piston, na nagiging sanhi ng engine upang mag-vibrate pataas at pababa sa bawat 180 degrees ng crankshaft. .

Solusyon? Isang baras ng balanse na umiikot nang dalawang beses nang mas mabilis kaysa sa crankshaft. Masasabing matapos unang ilapat ng Mitsubishi ang dual balance shaft sa mass-produced 4-segment engine noong 1970s, may kinabukasan talaga ang ganitong uri ng makina.

Gayunpaman, ang unang bahagi ng apat na silindro na crankshaft ng makina ay walang kahit na isang counterweight. Bilang karagdagan sa mga problema sa proseso ng machining sa oras na iyon, ang bilis ng makina ay mas mababa kaysa sa kasalukuyang diesel engine.

Kaya noong 1910s, nais ng mga taga-disenyo ng Cadillac at Ford na lutasin ang problema sa vibration sa pamamagitan ng 90-degree na anggulo at counterweight. (Ngunit sa teorya, hindi kailangan ng axis ng eroplano ang disenyong ito)

Ang side valve V8 at ang simpleng flat crankshaft sa oras na iyon

Ang bentahe ng 90° included angle engine ay ang balanseng timbang sa crankshaft ay maaaring gamitin upang mabawi ang vibration torque na nabuo ng paggalaw ng piston sa isa pang hilera ng mga cylinder. Ang prinsipyong ito ay naaangkop sa isang 90-degree na V-type na makina na may ilang pares ng mga cylinder.

Halimbawa, kapag ang itaas na silindro ay gumagalaw paitaas, ang counterweight ay gumagalaw pababa. Habang umiikot sa counterclockwise, ang bilis ng counterweight ay tumuturo sa ibabang kanan pagkatapos lumiko sa alas-6, ngunit ang piston na gumagalaw mula sa kanan papunta sa kaliwa ay sumasalungat sa sandaling ito.

Ngunit noong 1920s, tumaas ang bilis ng makina, at ang problema ng pangalawang panginginig ng boses ay naging mas at mas halata, kaya ang karamihan sa mga mass-produce na V8 na makina ay nagsimulang nilagyan ng cross crankshaft.

Ang pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan ng cross crankshaft (itaas) at ang plane crankshaft (ibaba) ay ang anggulo sa pagitan ng bawat dalawang crankshaft ay 90 degrees sa halip na 180 degrees. Ang plane crankshaft V8 ay magkakaroon ng parehong pangalawang problema sa panginginig ng boses gaya ng tuwid na 4 na makina, at ang 90-degree na agwat sa pagitan ng dalawang hanay ng mga cylinder ay magiging sanhi din ng 180-degree na vibration na mapatong. Ang cross crankshaft ay dahil ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang set ng crankshafts na pinaghihiwalay ng 180 degrees ay 90 degrees sa halip na 180 degrees. Ang dalas ng pangalawang panginginig ng boses ay kalahati lamang ng crankshaft ng eroplano, at ang amplitude ay lubhang nabawasan.

Tandaan ang mga pakinabang ng 90-degree na makina? Ang problema ay nalutas pagkatapos idagdag ang counterweight

Ngunit narito ang problema. Dahil ang bawat hilera ng mga cylinder ay may dalawang piston na umaabot sa tuktok na patay na sentro sa 90-degree na pagitan, gaano man ang pagkakasunud-sunod ng pag-aapoy, ang bawat hilera ng mga silindro ay magkakaroon ng dalawang pag-aapoy sa 90-degree na pagitan, na magreresulta sa malubhang pagkagambala sa tambutso (iyon ay, ang pangkalahatang V8 Engine ay katulad ng sanhi ng ingay ng tambutso mula sa makinarya ng agrikultura).

Samakatuwid, upang mapataas ang kapasidad sa pag-scavenging sa mababang bilis, ang pangkalahatang sibil na V8 ay magdidisenyo ng isang H-type o X-type na balanse pipe sa gitna ng tambutso, at gagamitin ang pagkakaiba ng presyon sa pagitan ng dalawang tambutso upang mabawasan ang impluwensya ng panghihimasok sa tambutso.

Gumagamit ang ilang V8 na nakatuon sa pagganap ng mas gusot na disenyo. Halimbawa, ang exhaust pipe ng Ford GT ay nagkokonekta sa katabing ignition cylinder sa exhaust manifold sa kabilang panig. Higit pa rito (ang frenzied BMW) ay hindi nag-atubiling maubos ang tambutso. Sinukat sa loob ng V upang gumamit ng mas kumplikadong mga manifold ng tambutso

Kaya ang cross crankshaft ay hindi magandang bagay para sa mga makinang may mataas na pagganap. Kahit na ang vibration ay maliit, ang mabigat na counterweight ay nagiging sanhi ng panloob na pagkawalang-galaw ng engine upang maging masyadong malaki, na hindi nakakatulong sa sensitibong tugon ng engine at ang pagsasakatuparan ng mataas na bilis, hindi banggitin ang pagbabawas ng timbang. Bilang karagdagan, ang pagkagambala sa tambutso ay isa ring pangunahing bawal ng mga makina ng pagganap. Kaya ang European high-performance na V8 engine ay nagpipilit pa rin sa paggamit ng flat crankshaft.

Ang plane crankshaft V8 ay karaniwang hinangin ang dalawang tuwid na 4 na magkasama. Dahil ang mga piston na tumatakbo pataas at pababa ay palaging magkapares, walang pangunahing problema sa vibration, ngunit ang double secondary vibration ay dapat mangailangan ng mas mabigat na balance shaft. Upang harapin. Ang pagdaragdag ng balance shaft ay nagpapataas ng masa at moment of inertia, kaya ang mga performance engine na ito ay gumagamit ng mga short-stroke na piston at mas malalakas na istruktura upang gamutin ang mga sintomas at hindi ang root cause para mabawasan ang mga vibrations na ito.

Ang pagkakasunud-sunod ng pagpapaputok ng crankshaft V8 ng eroplano ay napaka-simple, at walang problema na ang cross crankshaft V8 at ang mga cylinder ng tambutso ay sunud-sunod na nag-apoy. Ang mga cylinder na gumagana ay palaging kaliwa-kanan-kaliwa-kanan-kaliwa-kanan-kaliwa-kanan..., sa halip na kaliwa-kanan-kaliwa-kaliwa-kanan-kaliwa-kanan-kanan tulad ng cross axis, kaya doon is no row Para sa mga problema sa air interference, maaari mong gamitin ang conventional equal length exhaust manifold para mapataas ang power sa matataas na revolution.

Cross shaft

Mga kalamangan: mababang vibration at makinis na operasyon

Mga disadvantages: mabigat na timbang, malaking pagkawalang-galaw, pagkagambala sa tambutso

axis ng eroplano

Mga kalamangan: simpleng istraktura, mababang pagkawalang-galaw, mabuti para sa mataas na bilis at tugon ng engine

Mga disadvantages: mahusay na panginginig ng boses