V8 variklis: charakteristikos, nuotrauka, diagrama, įrenginys, tūris, svoris. Automobiliai su V8 varikliu

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Šiuo metu yra keletas galios blokų parinkčių, priklausomai nuo cilindrų išdėstymo ir skaičiaus. V8 variklis priklauso aukščiausio lygio lengvųjų automobilių varikliams, nes komplektuojamas su sportiniais ir elitiniais modeliais. Todėl jie nėra labai paplitę, bet paklausūs.

Apibrėžimas

V8 variklis yra V8 variklis su dviem keturių cilindrų eilėmis ir bendru alkūniniu velenu.

Būtinės kūrimo sąlygos

Praėjusio amžiaus pradžioje nebuvo tiesioginio ryšio tarp variklio dydžio ir cilindrų skaičiaus. Tačiau laikui bėgant tokie veiksniai kaip padidėję apsisukimai ir galia, taip pat siekis sumažinti išlaidas lėmė vidutinio cilindro įvedimą. Be to, buvo toks dalykas kaip litro galia. Taigi jie susiejo variklio galią su cilindrų skaičiumi. Tai reiškia, kad kiekvienas cilindras turi tam tikrą tūrį, o tam tikra galia pašalinama iš konkrečios tūrio vertės. Be to, šios charakteristikos yra optimizuotos, ty peržengia jas, kaiserijinė gamyba yra nuostolinga. Taigi mažos masės modeliuose buvo pradėti montuoti mažo tūrio varikliai su nedideliu cilindrų skaičiumi, o norint pasiekti didelę galią reikėjo sukurti didesnio tūrio kelių cilindrų jėgos agregatus.

Istorija

Pirmasis V8 variklis buvo pradėtas gaminti 1904 m. Prieš dvejus metus jį sukūrė Léon Levasseur. Tačiau jis nebuvo naudojamas automobiliams, o buvo montuojamas lėktuvuose ir mažuose laivuose.

Pirmąjį 3536cc V8 automobilio variklį3 pagamino Rolls-Royce. Tačiau ji sukonstravo tik 3 automobilius.

1910 m. 7773 cm3 V8 pristatė gamintojas De Dion-Bouton. Ir nors su juo įrengtų automobilių taip pat buvo labai mažai, 1912 metais jis buvo pristatytas Niujorke, sukeldamas didelį susidomėjimą. Po to Amerikos gamintojai ėmėsi tokių variklių kūrimo.

Pirmasis palyginti masinės gamybos automobilis su V8 varikliu buvo Cadillac 1914 m. Tai buvo 5429 cm žemesnio vožtuvo variklis3. Manoma, kad jo dizainas buvo nukopijuotas iš aukščiau minėto prancūziško maitinimo bloko. Per pirmuosius metus buvo pagaminta apie 13 000 transporto priemonių.

Po 2 metų Oldsmobile pristatė savo 4L V8 versiją.

1917 m. „Chevrolet“taip pat išleido 4,7 l V8, tačiau kitais metais gamintojas tapo GM dalimi, kurios padaliniai taip pat buvo dvi pirmiau minėtos įmonės. Tačiau Chevrolet, skirtingai nei jie, daugiausia dėmesio skyrė ekonomiškų gaminių gamybaiautomobiliai, kurie turėjo būti komplektuojami su paprastesniais varikliais, todėl V8 gamyba buvo sustabdyta.

Visi aukščiau aptarti varikliai buvo sumontuoti brangiuose modeliuose. Pirmą kartą juos į masinį segmentą „Ford“perkėlė 1932 m. su Model 18. Be to, šis jėgos agregatas turėjo reikšmingą techninę naujovę. Jame buvo sumontuotas ketaus cilindrų blokas, nors prieš tai tokių detalių gamyba kai kurių manymu buvo techniškai neįmanoma, todėl cilindrai buvo atskirti nuo karterio, todėl jų gamyba tapo sudėtingesnė ir brangesnė. Norint sukurti vientisą detalę, reikėjo patobulinti liejimo technologiją. Naujasis maitinimo blokas buvo pavadintas Flathead. Jis buvo gaminamas iki 1954 m.

JAV V8 varikliai ypač paplito 30-aisiais. Jie tapo tokie populiarūs, kad visų klasių lengvieji automobiliai, išskyrus subkompaktinius, buvo aprūpinti tokiais jėgos agregatais. O automobiliai su V8 varikliu aštuntojo dešimtmečio pabaigoje sudarė 80% visų JAV pagamintų gaminių. Todėl daugelis su šiais jėgos agregatais susijusių terminų yra amerikietiškos kilmės, o V8 daugeliui vis dar asocijuojasi su amerikietiškais automobiliais.

Europoje šie varikliai nesulaukė tokio populiarumo. Taigi praėjusio amžiaus pirmoje pusėje jais buvo montuojami tik vienetiniai elitiniai modeliai. Tik šeštajame dešimtmetyje pradėjo pasirodyti pirmieji serijiniai aštuonių cilindrų varikliai arba automobiliai su V8 varikliu. Ir tada kai kurie iš pastarųjų buvo aprūpinti Amerikoje pagamintais jėgos agregatais.

Išdėstymas

Praeities pradžiojeamžiuje buvo labai neįprastų šiais laikais variklių išdėstymo, pavyzdžiui, septynių cilindrų, eilėje aštuonių cilindrų ir žvaigždės formos.

Supaprastinus variklių konstrukciją, dėl pirmiau minėtų principų įdiegimo, dabar variklių cilindrų skaičius buvo nustatytas atsižvelgiant į jų galią. Ir toliau kilo klausimas dėl optimalios jų vietos.

Pirmiausia pasirodė paprasčiausias išdėstymo variantas – cilindrų išdėstymas linijoje. Šis tipas apima jų montavimą iš eilės vienas po kito. Tačiau toks išdėstymas aktualus varikliams, kurių cilindrai ne daugiau kaip šeši. Šiuo atveju dažniausiai naudojami keturių cilindrų variantai. Dviejų ir trijų cilindrų varikliai yra gana reti, nors jie pasirodė XX amžiaus pradžioje. Penkių cilindrų varikliai taip pat nėra labai paplitę, be to, jie buvo sukurti tik aštuntojo dešimtmečio viduryje. Šešių cilindrų eilės varikliai šiuo metu praranda populiarumą. Aštuonių cilindrų variklių eilinis išdėstymas XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje nebebuvo naudojamas.

V formos schema naudojama varikliams su dideliu cilindrų skaičiumi dėl išdėstymo priežasčių. Jei naudosite kelių cilindrų jėgos agregatų išdėstymą eilutėje, jie pasirodys per ilgi ir kils problemų dėl jų išdėstymo po gaubtu. Dabar labiausiai paplitęs yra skersinis išdėstymas, ir taip labai sunku išdėstyti eilėje net šešių cilindrų jėgos agregatą. Šiuo atveju didžiausios problemos kyla dėl pavarų dėžės išdėstymo. Štai kodėl tokie varikliai pasidavėV6 paplitimas. Pastarasis gali būti išdėstytas tiek išilgai, tiek skersai.

Programa

Nagrinėjama schema dažniausiai naudojama didelio tūrio varikliams. Jie dažniausiai montuojami sportiniuose ir aukščiausios klasės automobilių modeliuose, taip pat sunkiuosiuose visureigiuose, sunkvežimiuose, autobusuose, traktoriuose.

Funkcijos

V8 pagrindiniai parametrai apima garsumą, galią, posvyrio kampą, pusiausvyrą.

Tūris

Šis parametras yra vienas iš pagrindinių bet kurio vidaus degimo variklio. Vidaus degimo variklių istorijos pradžioje nebuvo jokio ryšio tarp variklio dydžio ir cilindrų skaičiaus, o vidutinis tūris buvo daug didesnis nei dabar. Taigi, yra žinomas 10 litrų vieno cilindro variklis ir 23 litrų šešių cilindrų variklis.

Tačiau vėliau buvo įvestos aukščiau minėtos cilindrų tūrio taisyklės ir tūrio bei galios santykis.

Kaip minėta, aptariamas išdėstymas daugiausia naudojamas kelių litrų jėgos agregatams. Todėl V8 variklio tūris paprastai yra ne mažesnis kaip 4 litrai. Didžiausios šio parametro vertės šiuolaikiniams automobilių ir visureigių varikliams siekia 8,5 litro. Sunkvežimiuose, traktoriuose ir autobusuose sumontuoti didesni jėgos agregatai (iki 24 litrų).

Galia

Šią V8 variklio charakteristiką galima nustatyti pagal konkrečią litro galią. Benzininiam atmosferiniam varikliui tai yra 100 AG. Taigi 4 litrų variklis turi galiąvidutinis 400 AG Taigi didesnės apimties parinktys yra galingesnės. Kai kurių sistemų, ypač pripūtimo, litro talpa žymiai padidėja.

Nukrypimo kampas

Šis parametras taikomas tik V formos varikliams. Jis suprantamas kaip kampas tarp cilindrų eilių. Daugumoje jėgos pavarų jis yra 90 °. Toks cilindrų išdėstymas yra įprastas, nes taip pasiekiamas mažas vibracijos lygis ir optimalus mišinio užsidegimas bei sukuriamas žemas ir platus variklis. Pastarasis teigiamai veikia valdymą, nes toks jėgos agregatas padeda sumažinti svorio centrą.

Varikliai su 60º kampu yra šiek tiek mažiau paplitę. Žymiai mažiau variklių su dar mažesniu minimaliu kampu. Tai sumažina variklio plotį, tačiau naudojant tokias parinktis sunku slopinti vibraciją.

Yra variklių su pasuktu kampu (180º). Tai yra, jų cilindrai yra horizontalioje plokštumoje, o stūmokliai juda vienas kito link. Tačiau tokie varikliai vadinami ne V formos, o bokseriniais ir žymimi raide B. Jie suteikia labai žemą svorio centrą, dėl to tokie varikliai montuojami daugiausia sportiniuose modeliuose. Tačiau jie yra platūs, todėl bokserių varikliai yra reti dėl sudėtingo išdėstymo.

Vibracijos

Šie reiškiniai bet kuriuo atveju atsiranda veikiant stūmokliniam varikliui. Tačiau dizaineriai stengiasi jų kiek įmanoma sumažinti, nes jie ne tikturi įtakos komfortui, tačiau per didelis lygis gali sugadinti ir sugadinti variklį.

Jo veikimo metu veikia daugiakryptės jėgos ir momentai. Norint sumažinti vibracijas, būtina jas subalansuoti. Vienas iš sprendimų yra suprojektuoti variklį taip, kad momentai ir jėgos būtų vienodi ir priešingi. Kita vertus, pakanka modifikuoti tik alkūninį veleną. Taigi, galite pakeisti jo kakliukų vietą ir ant jo sumontuoti atsvarus arba naudoti priešpriešinio sukimosi balansinius velenus.

Poise

Visų pirma, reikia pažymėti, kad tarp įprastų variklių yra subalansuoti tik du tipai - eiliniai ir bokseriniai bei šešių cilindrų. Kitų išdėstymų varikliai šiuo rodikliu skiriasi.

Kalbant apie V8, jie yra gana gerai subalansuoti, ypač stačiu kampu išlenkti variantai su statmenais švaistikliais. Be to, sklandumas suteikiamas dėl galimybės užtikrinti vienodą blyksnių kaitą. Tokie varikliai turi tik du nesubalansuotus momentus ant išorinių cilindrų skruostų, kuriuos galima visiškai kompensuoti dviem atsvarais ant alkūninio veleno.

Privalumai

V formos varikliai skiriasi nuo eilinių variklių didesniu sukimo momentu. Tai palengvina V8 variklio schema. Skirtingai nuo linijinio variklio, kuriame jėgų kryptis yra tiesiogiai statmena, nagrinėjamame variklyje jos veikia veleną iš dviejų pusių liestiniu būdu. Tai sukuria žymiai didesnę inerciją ir suteikia velenui dinaminį pagreitį.

Be to, V8 alkūninis velenas yra labai tvirtas. Tai yra, šis elementas yra tvirtesnis, todėl yra patvaresnis ir efektyvesnis dirbant ribotomis sąlygomis. Tai taip pat praplečia variklio veikimo dažnių diapazoną ir leidžia jam greičiau suktis.

Galiausiai V formos varikliai yra kompaktiškesni nei eiliniai varikliai. Ir jie ne tik trumpesni, bet ir žemesni, kaip matyti iš V8 variklio nuotraukos.

Defektai

Nagrinėjamo išdėstymo varikliai išsiskiria sudėtinga konstrukcija, dėl kurios kyla didelių sąnaudų. Be to, palyginti mažo ilgio ir aukščio, jie yra platūs. Taip pat V8 variklio svoris yra didelis (nuo 150 iki 200 kg), todėl kyla problemų dėl svorio paskirstymo. Todėl jie nėra montuojami ant mažų automobilių. Be to, tokie varikliai turi didelį vibracijos lygį ir juos sunku subalansuoti. Galiausiai, jų eksploatacija yra brangi. Pirma, taip yra dėl to, kad V8 variklis yra labai sudėtingas. Be to, jame yra daug detalių. Todėl V8 variklio remontas yra sunkus ir brangus. Antra, tokie varikliai pasižymi didelėmis degalų sąnaudomis.

Šiuolaikinė plėtra

Kuriant visus vidaus degimo variklius pastaruoju metu pastebima tendencija didinti efektyvumą ir ekonomiškumą. Tai pasiekiama sumažinus tūrį ir naudojant įvairias sistemas, pvz., tiesioginį degalų įpurškimą, turbokompresorių, kintamą vožtuvų laiką ir kt.faktas, kad dideli varikliai, įskaitant V8, palaipsniui praranda populiarumą. Kelių litrų varikliai dabar keičiami mažesniais varikliais su turbokompresoriumi. Tai ypač paveikė V12 ir V10 versijas, kurios keičiamos V8 su kompresoriumi, o pastarosios – V6. Tai reiškia, kad vidutinis variklių tūris mažėja, o tai iš dalies lemia efektyvumo padidėjimas, kuris matuojamas litrų galia. Tačiau sportiniuose ir prabangiuose automobiliuose vis dar naudojami galingi kelių litrų jėgos agregatai. Be to, jų produktyvumas taip pat labai padidėjo, palyginti su praeitimi dėl šiuolaikinių technologijų naudojimo.

Perspektyvos

Nepaisant perspektyvų vidaus degimo variklius pakeisti elektriniais ir kitais aplinkai nekenksmingais varikliais, jie vis dar neprarado savo aktualumo. Visų pirma, V formos variantai laikomi labai perspektyviais. Iki šiol dizaineriai sukūrė būdus, kaip pašalinti savo trūkumus. Be to, jų nuomone, tokių jėgos agregatų potencialas nėra iki galo atskleistas, todėl juos nesunku atnaujinti.