Åttacylindriga motorer är förbränningsmotorer med åtta cylindrar .
En inline åtta-cylindrig motor är en konfiguration av en förbränningsmotor med ett in-line arrangemang av åtta cylindrar och kolvar som vrider en gemensam vevaxel . Benämns ofta som I8 eller L8 (Rak-8, In-Line-Eight).
Det är en fullt balanserad motorkonfiguration. Jämfört med en sexcylindrig radmotor utför I8 fler arbetscykler per tidsenhet, och som ett resultat går den smidigare under belastning och skapar inte ytterligare vibrationer i bilens transmission vid låga hastigheter.
Som ett resultat, och även på grund av den lätta tillverkningen i förhållande till V8, användes tidigare (1920-1950-talet) ofta inline-åttor på sportbilar och dyra bilar, särskilt i USA . Under förkrigsåren hade nästan alla amerikanska bilar i mellan- och överklassen alternativ med sådana motorer, med undantag för Cadillac, Mercury och Lincoln, som traditionellt bara använde V8. Buick-modeller hade I8:or med overheadventil, andra märken använde ett bottenventilsystem. Den första produktionsbilen som använde denna motorkonfiguration var 1923 Packard Straight Eight. I Sovjetunionen användes en motor av denna layout på toppklassbilar L-1 , ZIS-101 och ZIS-110 .
Den långa längden på en sådan motor kräver dock ett långt motorrum, vilket gör I8:an oacceptabel för dagens personbilar. Dessutom utsätts långa vevaxlar och kamaxlar för ytterligare vridningsbelastningar, vilket avsevärt minskar deras resurs, och när motorvarvtalet ökar över en viss gräns på grund av deformation av vevaxeln, finns det risk för fysisk kontakt mellan anslutningarna. stavar och vevhusets väggar, vilket leder till motorhaveri.
Av dessa skäl har användningen av L8-konfigurationen alltid varit begränsad till motorer med stora volymer med låga toppfart. För närvarande har denna typ av motor nästan helt ersatts i bilar av den mindre balanserade, men mycket mer kompakta och mer kraftfulla V8 :an , men 8-cylindriga radmotorer fortsätter att användas i diesellokomotiv , fartyg och i stationära installationer .
V-formad 8-cylindrig motor - en förbränningsmotor med ett V-format arrangemang av åtta cylindrar i två rader om fyra, och kolvar som roterar en gemensam vevaxel . Den kallas ofta för V8
V8 är en konfiguration som ofta används i stora fordonsmotorer. Sällsynta V8:or har en cylindervolym på mindre än tre liter. Den maximala arbetsvolymen för moderna seriella V8:or för personbilar når 13 liter (småskalig Weineck Cobra 780 cui ). Den mycket använda ryska dieseln YaMZ-238 har en arbetsvolym på 14,9 liter. På stora traktorer och lastbilar finns V8-motorer med en arbetsvolym på upp till 24 liter.
V8:an används också ofta i motorsportens övre skikt, särskilt i USA där den är obligatorisk i IRL , ChampCar och NASCAR . 2006 bytte Formel 1 till en naturligt sugande 2,4-liters V8-motor istället för en 3-liters V10 för att minska bilarnas kraft, men sedan 2015 har den använt en 1,6-liters turboladdad V6-motor.
En V8 på endast 500 cc användes på en 1955 Moto Guzzi V8 racercykel senare begränsades antalet cylindrar på racermotorcyklar.
V8-motorer finns med olika vevaxelkonfigurationer, som har olika egenskaper och därför har sina egna applikationer.
Platt vevaxelkonfigurationEn platt vevaxelmotor innehåller en vevaxel som liknar de som används i fyrcylindriga inlinemotorer (L4) , där varje vevtapp använder två cylindrar placerade i olika block, det finns totalt 4 vevtappar. Axelns centrala vevar är riktade i en riktning, och ett par extrema roteras 180° i förhållande till de mellersta. Arbetscyklerna i en sådan motor sker omväxlande i höger och vänster cylinderblock; ordningen på arbetscyklerna i varje block liknar L4-motorn. Egenskaperna hos en sådan motor liknar på många sätt L4-motorerna: den har helt balanserade tröghetskrafter av 1:a ordningen, men den horisontella tröghetskraften av 2:a ordningen hos kolvarna och de övre delarna av vevstängerna, orsakad av icke- sinusformade rörelse av kolvarna, är obalanserad. Det är möjligt att balansera denna kraft genom att använda två balansaxlar som roterar i motsatta riktningar med två gånger vevaxelns hastighet i olika riktningar.
Denna konfiguration används vanligtvis på höghastighetsracingmotorer, som Ferrari , där kraven på vibrationsbelastning inte är så viktiga. Den låter dig lätta på vevaxeln så mycket som möjligt och tack vare enhetliga blixtintervaller i varje enskild cylinderbank låter denna motor dig använda ett strukturellt enkelt avstämt avgassystem. Som ett resultat uppnås en vridmomentkurva förskjuten till 7000-8500 min −1 , och vid varvtal närmare lågt "sover" motorn och det avstämda avgaserna ger ett karakteristiskt "formel", "metalliskt" ljud. Den huvudsakliga cambervinkeln som används är 90°, vilket ger jämna tändintervall för blandningen utan användning av förskjutna vevaxelvevstift. I vägbilar används denna konfiguration sällan.
korsformad vevaxelkonfigurationI en sådan motor roteras mellancylindrarnas vevstångstaplar 180 ° i förhållande till varandra, och de yttre roteras 90 ° i förhållande till de mellersta och roteras 180 ° i förhållande till varandra. Det finns också 4 vevstakar: vevstängerna på motsatta cylindrar har gemensamma vevtappar. Denna konfiguration gör det möjligt att balansera 2:a ordningens tröghetskrafter genom ömsesidig rörelse av kolvarna utan användning av balansaxlar, men det skapar ett antal andra problem.
För det första har en sådan motor ett okompenserat oscillerande kraftmoment av första ordningen, på grund av kolvarnas fram- och återgående rörelse. Om cambervinkeln är 90 °, kan den kompenseras helt genom att installera två motvikter på vevaxelns yttersta sidor, ett svänghjul och en remskiva med obalans används också ibland, medan användningen av balansaxlar inte krävs, men av denna anledning har motorn en stor tröghet, vilket begränsar dess förmåga att arbeta vid höga hastigheter.
För det andra är ordningen på arbetscyklerna i varje block i rad ojämn. Till exempel, för KamAZ-740- motorer och ZMZ-motorer, är cylinderdriftssekvensen följande: 1-5-4-2-6-3-7-8 [1] (i alla andra V8:or är ordningen antingen samma eller spegelvända, medan cylindernumreringen kan variera). Som du kan se sker slaget i cylindrarna 4 och 2, samt 7 och 8, placerade i vänster respektive höger block, i rad, medan inget slag inträffar i det andra blocket. Som ett resultat skapar avgassystemet mycket lågfrekvent ljud, avgaserna från denna motor är akustiskt obekvämt av denna anledning, det har ett karakteristiskt "mumlande" och "gurglande". De avstämda insugnings- och avgassystemen kräver att avgasrör från separata cylinderbanker knyts ihop, vilket resulterar i en serpentinbunt som Ford GT40 .
Det komplexa avgassystemet har varit ett stort problem för designers av ensitsiga racingbilar, och att ha massiva motvikter på axeln tillför tyngd till vevaxeln, vilket hindrar den från att accelerera och bromsa snabbt, så denna konfiguration används inte ofta på sportbilar. Typiskt kännetecknas dessa V8:or av ett överflöd av vridmoment vid låga och medelhöga varvtal, och när man använder OHV-ventiltiming utvecklar motorn inte mer än 6500 rpm. Motorer med denna egenskap är installerade på amerikanska bilar. Också i vår tid, mestadels pickuper och stadsjeepar, dyra modeller från Mercedes-Benz , Lexus med variabel ventiltid. Tack vare bra och jämn dragkraft arbetar sådana motorer med låga hastigheter för det mesta, vilket har en positiv effekt på motorresursen och akustisk komfort. Tillsammans med dem är användningen av en klassisk hydromekanisk automatisk växellåda optimal, eftersom förlusterna i det hydrauliska elementet är relativt små vid deras karakteristiska vridmomentvärden och låga maxhastigheter.
Dessutom användes V8-motorer med en korsformad vevaxel aktivt i lastbilar, bussar, fartyg och järnvägstransporter. Till exempel använde sovjetiska lastbilar och bussar i Sovjetunionen oftast V8, bland dem ZIL-131 , GAZ-53 , LiAZ-677 och andra. För närvarande används V8 mindre och mindre på dessa platser, och ersätts av in-line, vanligtvis 4- och 6-cylindriga motorer, till exempel YaMZ-534/536 .
Camber anglesDet största antalet V8-tillverkare har använt och använder en 90° cambervinkel , eftersom det är med denna cambervinkel som en korsformad vevaxelmotor inte kräver en balansaxel. Dessutom har många V6 -konfigurationsmotorer (till exempel YaMZ-236 ) och V10 , utvecklade på basis av V8-motorer, också ofta en cambervinkel på 90 °.
Eftersom många V6- och V10- konfigurationsmotorer skapades på basis av V8, har de också ofta en cambervinkel på 90°, till exempel YaMZ-236 ) och PRV .
Ett exempel på en icke-90° cambermotor är Ford/Yamaha V8 som används i Ford Taurus SHO. Den utvecklades på basis av Ford Duratec V6-motorn och delar en cambervinkel på 60° med den. Den använder en balanserande axel för att balansera 1:a ordningens vridmoment, och förskjutna vevaxelvevstift används för att säkerställa enhetliga blandningständningsintervall. En version av denna motor har använts i Volvobilar sedan 2005 .
En serie medelvarviga dieselmotorer D49 tillverkas också , som används på diesellokomotiv , fartyg , mobila kraftverk , tillverkade med bogserade vevstakar av en rad cylindrar och en cambervinkel på 42°, vilket motsvarar en cambervinkel på 45° vid användning av konventionella vevstakar. [2]
Lamborghini- fordon använder en 88° cambervinkel.
1902 fick fransmannen Léon Levavasseur ( franska: Léon Levavasseur ) patent på Antoinette V8-motorn, som började tillverkas 1904. Den installerades på små fartyg och flygplan.
1905 byggde det engelska företaget Rolls-Royce 3 exemplar av V8-modellen med en motorvolym på 3536 cm³. Eftersom den fulla kraften hos denna motor gjorde det möjligt att överskrida den maximala hastigheten på 20 miles per timme (32 km/h) som fastställdes av den brittiska lagen för "självgående vagnar", installerades en varvtalsbegränsare på den. Det var möjligt att sälja endast en bil (chassi 40518), och den returnerades snart till tillverkaren och skickades till skrotning. Resten användes för visning och som transport för fabriksbesökare. 1905 Rolls-Royce V8 - den enda modellen av företaget, som inte ett enda exemplar har överlevt till denna dag.
1910 introducerade den franska tillverkaren De Dion-Bouton allmänheten för allmänheten med en 7773cc V8 för en bil. 1912 var han en utställning i en utställning i New York , där han väckte genuint intresse hos allmänheten. Och även om företaget självt producerade väldigt få bilar med denna motor, slog idén om en V8 med stor deplacement rot i USA på allvar och under lång tid. Det är sant att den första amerikanska V8:an utvecklades av Marmon redan 1904, men den var uteslutande experimentell och var inte avsedd för massproduktion.
Den första relativt masstillverkade bilen med en V8 var 1914 års Cadillac . Motorn hade en volym på 5429 cm³ och var en lägre ventil; under det första året tillverkades cirka 13 tusen Cadillacs med denna motor. Oldsmobile , en annan division av GM , tillverkade sin egen 4-liters V8 1916. Chevrolet började tillverka 4,7-liters V8:or 1917, men 1918 ingick företaget i GM som en division och fokuserade på tillverkningen av ekonomiska "folkbilar", som enligt dessa årens koncept inte förlitade sig på V8, så tillverkningen av motorn avslutades.
Inom segmentet för billiga bilar överfördes V8:an av Ford med sin modell 18 (1932). En teknisk egenskap hos motorn i denna bil var ett cylinderblock i form av en enda gjutjärnsgjutning. Denna innovation krävde en betydande förbättring av gjutningstekniken. Det räcker med att säga att fram till 1932 verkade skapandet av en sådan motor tekniskt omöjligt för många. V-formade motorer från dessa år hade cylindrar separata från vevhuset, vilket gjorde tillverkningen svår och dyr. Modell 18-motorn fick namnet Ford Flathead och tillverkades i USA fram till 1954, då den ersattes av den överliggande ventilen Ford Y-Block , och i Europa och Brasilien fram till början av 1960-talet (på lastbilar fram till början av 1990-talet). På andra amerikanska bilar i detta prissegment ( Plymouth , Chevrolet ) dök V8 upp först på femtiotalet.
Från och med 1930- och 1940 -talen blev V8- motorer mycket utbredda i Nordamerika . Fram till 1980 -talet hade V8-drivna versioner nordamerikanska modeller i alla klasser utom subcompacts. Särskilt i slutet av 1970-talet hade upp till 80 % av personbilarna som tillverkades i USA en V8-motor. Därför är V8-motorer vanligtvis förknippade specifikt med den nordamerikanska bilindustrin, en betydande del av terminologin är också av amerikanskt ursprung. Det var i synnerhet V8:an som levererades på 60-talet och början av 70-talet av de så kallade " muskelbilarna ".
Enligt samma schema byggdes sovjetiska förgasarmotorer av typen ZMZ-53A (66, 511, 513, 523, etc.) och ZIL-130 , samt Chaika och ZIL-bilar, och motorerna tillverkade av Zavolzhsky anläggningen har aluminium hylsor block cylindrar och förs till kraven i Euro 4 (5).
I Europa , under förkrigs- och första efterkrigsåren, var sådana motorer huvudsakligen utrustade med bilar av högsta klass, monterade i små mängder för hand. Till exempel hade Tatra T77 (1934-1938) en 3,4-liters V8 och endast 249 enheter tillverkades [3] .
På 1950-talet förekom produktionsmodeller med V8 i produktionsprogrammet för europeiska premiumsegmenttillverkare, som BMW 502 eller Facel Vega Excellence (den senare hade en amerikansk motor tillverkad av Chrysler ). Men både då och senare förblev de relativt sällsynta exotiska på europeiska bilar. Efter oljekrisen i början av 70 -talet tappade motorer med stora slagvolymer i Europa stor efterfrågan i allmänhet, och efter det återfanns V8:or endast på de dyraste trimnivåerna av bilar från premiumtillverkare som BMW eller Mercedes .
Bilar från Bentley (och tills nyligen Rolls-Royce ) var utrustade och fortsätter att vara utrustade med L-serie V8-motorer (från 1959 L410 till den moderna L410HT, 6,2-6,75 liter). Intressant nog är detta bland moderna bensinmotorer en av de långsammaste motorerna. Trots den dubbla turboladdningen har motorn en "röd zon" vid 4,5 tusen rpm och på tomgång lite mer än 500 rpm (de flesta moderna dieselmotorer har mycket högre "körhastigheter"). Trots att motorn är mer än 50 år gammal har utvecklare och ingenjörer uppnått variabel ventiltid från en motor med en djupt konservativ OHV-ventilmekanism (överliggande ventiler, nedre kamaxel, tryckstångsdrift) genom att installera en komplex kamaxel.
I Sovjetunionen och RysslandV8 har använts i stor utsträckning på olika bilar, lastbilar, bussar, jordbruksmaskiner, militärfordon. Bland huvudmodellerna kan förgasarmotorer ZMZ-53A (-66, -511, -513, -523, -5234 och andra) och ZIL-130 , dieselmotorer KamAZ-740 och YaMZ-238 noteras . På grundval av dem utvecklades senare insprutningsgasmotorer ZMZ -5245 och KamAZ-820 , som för närvarande produceras.
V8s användes på representativa personbilar GAZ-13 och GAZ-14 Chaika, på GAZ-53 och GAZ-66 lastbilar och de som utvecklats på deras bas, ZIL-130 lastbilar och modifieringar, på KamAZ , MAZ , KrAZ 250 och fler serier lastbilar sent, Ural-375D . Bland bussarna kan noteras LiAZ-677 , LAZ-695 och LAZ-699 med en ZIL-motor, senare LAZ-bussar; LiAZ-5256 och NefAZ-5299 med KamAZ-740 dieselmotorer , såväl som NefAZ-5299 med KamAZ-820 gasmotor ; PAZ-672 och PAZ-3205 med ZMZ-523, -5234 och -5245 motorer.
För närvarande produceras PAZ-3205 30-bussar med en ZMZ-5245-insprutningsmotor, såväl som NefAZ-5299 -XX-56 med en KamAZ-820-gasmotor som uppfyller Euro-5- standarderna .
| Förbränningsmotor och motorkonfigurationer | |
|---|---|
| Enkelrad - L | |
| Mittemot - B | |
| V-formad | |
| W-formad | |
| Annan enkel rad | |
| Andra typer | |
| Olika designlösningar | Motor med halvsfäriskt huvud |
| Antal cykler | |