V8 motor krank milleri kabaca iki tipe ayrılır; biri çapraz krank mili, diğeri düz krank milidir. En büyük fark, her iki krank mili arasındaki açının 180 derece yerine 90 derece olmasıdır. Düzlem krank mili V8 motoru, süper titreşimle yüksek devirlere ve motor tepkisine yardımcı olan basit bir yapıya ve küçük atalete sahiptir...

Motor mekanik titreşimiyle ilgili iki kavram vardır: birinci dereceden titreşim ve ikinci dereceden titreşim

Örn. üç silindirli makine

Krank milinin döndüğü herhangi bir anda, yukarı ve aşağı pistonların sayısı her zaman değişmekle kalmaz, silindir 1 ve silindir 3 pistonlarının hareket yönleri de daima zıttır, bu da motorun yalnızca yukarı aşağı titreşmesine değil, aynı zamanda ileri geri salınım yapar. Seri üretim bir arabada kullanmak istiyorsanız mutlaka denge mili ile donatmalısınız, aksi takdirde elektrikli bir oyuncağı sürmek için kullanabilirsiniz. Söylendiği gibi: üç silindir dünyayı şok etti.

Ancak yaygın dört silindirli makine

Görünüşe göre iki silindir yukarı hareket ederken iki silindir aşağı doğru hareket ediyor. Bu mükemmel bir motor mu?

Dört silindirli motorun yarısını ayrı ayrı analiz etmek için aldığımızda, krank biyel kolunun geometrik konfigürasyonu nedeniyle yukarı pistonun hızının her zaman aşağı pistonun hızından daha hızlı olduğunu bulmak zor değildir. Motor, krank milinin her 180 derecesinde yukarı ve aşağı titreşir. .

Çözüm? Krank milinden iki kat daha hızlı dönen bir denge mili. Mitsubishi'nin 1970'li yıllarda seri üretilen 4 segmentli motora çift balanslı şaftı ilk kez uygulamasından sonra bu tip motorun gerçekten bir geleceği olduğu söylenebilir.

Bununla birlikte, ilk dört silindirli motor krank milinin karşı ağırlığı bile yoktu. O dönemdeki işleme süreci sorunlarına ek olarak motor devri, mevcut dizel motora göre daha düşüktü.

Böylece 1910'larda Cadillac ve Ford tasarımcıları titreşim sorununu 90 derecelik açı ve karşı ağırlıkla çözmek istediler. (Ancak teoride düzlem ekseninin bu tasarıma ihtiyacı yoktur)

Yan valf V8 ve o zamanki basit düz krank mili

90°'lik açılı motorun avantajı, krank mili üzerindeki denge ağırlığının, başka bir silindir sırasındaki pistonun hareketi tarafından üretilen titreşim torkunu dengelemek için kullanılabilmesidir. Bu prensip, birkaç silindir çiftine sahip 90 derecelik V tipi bir motora uygulanabilir.

Örneğin üst silindir yukarı doğru hareket ettiğinde karşı ağırlık aşağı doğru hareket eder. Saat yönünün tersine dönerken karşı ağırlığın hızı saat 6 yönünde döndükten sonra sağ alt tarafı gösterir ancak sağdan sola hareket eden piston bu anı dengeler.

Ancak 1920'lerde motor devri arttı ve ikincil titreşim sorunu giderek daha belirgin hale geldi, bu nedenle seri üretilen V8 motorların çoğu çapraz krank miliyle donatılmaya başlandı.

Çapraz krank mili (üst) ile düzlem krank mili (alt) arasındaki en büyük fark, her iki krank mili arasındaki açının 180 derece yerine 90 derece olmasıdır. Düz krank mili V8, düz 4 motorla aynı ikincil titreşim problemine sahip olacak ve iki silindir sırası arasındaki 90 derecelik aralık da 180 derecelik titreşimin üst üste binmesine neden olacaktır. Çapraz krank mili, 180 derece ayrılmış iki krank mili takımı arasındaki farkın 180 derece yerine 90 derece olmasıdır. İkincil titreşimin frekansı, düzlem krank milinin yalnızca yarısı kadardır ve genliği büyük ölçüde azalır.

90 derecelik motorun avantajlarını hatırlıyor musunuz? Karşı ağırlık eklendikten sonra sorun çözüldü

Ama sorun burada ortaya çıkıyor. Her silindir sırasında üst ölü noktaya 90 derecelik aralıklarla ulaşan iki piston bulunduğundan, ateşleme sırası nasıl düzenlenirse düzenlensin, her silindir sırasında 90 derecelik aralıklarla iki ateşleme olacaktır, bu da ciddi egzoz müdahalesine (yani, genel V8 Motorları tarım makinelerinden kaynaklanan egzoz gürültüsüne benzer).

Bu nedenle, düşük hızlarda süpürme kapasitesini arttırmak için genel sivil V8, egzozun ortasında H tipi veya X tipi bir denge borusu tasarlayacak ve egzozun etkisini azaltmak için iki egzoz arasındaki basınç farkını kullanacak. egzoz girişimi.

Bazı performans odaklı V8'ler daha karmaşık bir tasarım kullanır. Örneğin Ford GT'nin egzoz borusu, bitişikteki ateşleme silindirini diğer taraftaki egzoz manifolduna bağlar. Üstelik (çılgın BMW) egzozu boşaltmaktan da çekinmiyor. Daha karmaşık egzoz manifoldlarını kullanmak için V'nin iç kısmına kadar ölçülmüştür

Bu nedenle çapraz krank mili, yüksek performanslı motorlar için iyi bir şey değildir. Titreşim küçük olmasına rağmen, ağır karşı ağırlık, motorun iç ataletinin çok büyük olmasına neden olur; bu da, hassas motor tepkisine ve yüksek hızın gerçekleştirilmesine ve ağırlığın azaltılmasına yardımcı olmaz. Ayrıca egzoz paraziti de performans motorları için önemli bir tabudur. Dolayısıyla Avrupa'nın yüksek performanslı V8 motoru hâlâ düz krank mili kullanmakta ısrar ediyor.

Düzlem krank mili V8 temel olarak iki düz 4'ü birbirine kaynak yapar. Yukarı ve aşağı doğru çalışan pistonlar her zaman çift olduğundan birincil titreşim sorunu olmayacaktır ancak çift ikincil titreşim daha ağır bir denge mili gerektirmelidir. Başa çıkmak için. Denge milinin eklenmesi kütleyi ve atalet momentini arttırır, dolayısıyla bu performans motorları bu titreşimleri en aza indirmek için temel nedeni değil semptomları tedavi etmek için kısa stroklu pistonlar ve daha güçlü yapılar kullanır.

Düz krank mili V8'in ateşleme sırası çok basittir ve çapraz krank mili V8 ile egzoz silindirlerinin sırayla ateşlenmesinde herhangi bir sorun yoktur. İş gören silindirler çapraz eksen gibi sol-sağ-sol-sol-sağ-sol-sağ-sağ yerine her zaman sol-sağ-sol-sağ-sol-sağ-sol-sağ... şeklindedir, yani orada sıra yok Hava girişimi sorunları için, yüksek devirlerde gücü artırmak amacıyla geleneksel eşit uzunlukta egzoz manifoldlarını kullanabilirsiniz.

Çapraz şaft

Avantajları: Düşük titreşim ve düzgün çalışma

Dezavantajları: ağır ağırlık, büyük atalet, egzoz paraziti

Düzlem ekseni

Avantajları: Basit yapı, düşük atalet, yüksek hız ve motor tepkisi için iyi

Dezavantajları: mükemmel titreşim