V8-motor: egenskaber, foto, diagram, enhed, volumen, vægt. Biler med V8 motor

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-19 13:04

I øjeblikket er der flere muligheder for kraftenheder, afhængigt af layoutet og antallet af cylindre. V8-motoren hører til topmotorerne til personbiler, da den er udstyret med sports- og elitemodeller. Derfor er de ikke særlig almindelige, men efterspurgte.

Definition

V8-motoren er en V8-motor med to rækker af fire cylindre og en fælles krumtapaksel.

Forudsætninger for oprettelse

I begyndelsen af forrige århundrede var der ingen direkte sammenhæng mellem motorstørrelsen og antallet af cylindre. Men over tid førte faktorer som øget omdrejningstal og effekt, såvel som et ønske om at reducere omkostningerne, til introduktionen af midtercylinderen. Derudover var der sådan noget som literkraft. Således relaterede de motorens kraft til antallet af cylindre. Det vil sige, at hver cylinder har et vist volumen, og en vis effekt fjernes fra en bestemt volumenværdi. Desuden er disse egenskaber optimeret, det vil sige, går ud over dem nårserieproduktion er urentabel. Således begyndte små massemodeller at blive udstyret med motorer med lille slagvolumen med et lille antal cylindre, og for at opnå høj effekt var det nødvendigt at skabe flercylindrede kraftenheder med et større volumen.

Historie

Den første V8-motor gik i produktion i 1904. Den blev udviklet to år tidligere af Léon Levasseur. Den blev dog ikke brugt til biler, men blev installeret på fly og små både.

Den første 3536cc V8-bilmotor3 blev produceret af Rolls-Royce. Hun byggede dog kun 3 biler udstyret med det.

I 1910 blev 7773 cm3 V8 introduceret af fabrikanten De Dion-Bouton. Og selvom der også var meget få biler udstyret med den, blev den i 1912 præsenteret i New York, hvilket vakte stor interesse. Derefter begyndte amerikanske producenter at skabe sådanne motorer.

Den første relativt masseproducerede bil med en V8-motor var Cadillac i 1914. Det var en 5429 cm lavere ventilmotor3. Der er en opfattelse af, at dens design blev kopieret fra den franske kraftenhed nævnt ovenfor. Cirka 13.000 køretøjer udstyret med det blev produceret i det første år.

Efter 2 år introducerede Oldsmobile sin version af 4L V8.

I 1917 lancerede Chevrolet også 4.7L V8, men året efter blev producenten en del af GM, som de to ovennævnte firmaer også var underafdelinger af. Men Chevrolet, i modsætning til dem, fokuserede på produktion af økonomiskebiler, der skulle være udstyret med enklere motorer, så V8-produktionen blev stoppet.

Alle de motorer, der blev diskuteret ovenfor, blev installeret på dyre modeller. For første gang blev de overført til massesegmentet af Ford i 1932 på Model 18. Desuden havde denne kraftenhed en betydelig teknisk innovation. Den var udstyret med en cylinderblok af støbejern, selvom fremstillingen af sådanne dele før det af nogle blev anset for at være teknisk umulig, så cylindrene blev adskilt fra krumtaphuset, hvilket gjorde dem sværere og dyrere at fremstille. For at skabe en del i ét stykke var det nødvendigt at forbedre støbeteknologien. Den nye kraftenhed fik navnet Flathead. Den blev produceret indtil 1954

I USA blev V8-motorer særligt udbredte i 30'erne. De blev så populære, at alle klasser af personbiler, bortset fra subcompact, var udstyret med sådanne kraftenheder. Og biler med V8-motor i slutningen af 1970'erne tegnede sig for 80% af alt produceret i USA. Derfor er mange af termerne forbundet med disse drivlinjer af amerikansk oprindelse, og V8 er stadig forbundet med amerikanske biler for mange.

I Europa har disse motorer ikke vundet så stor popularitet. Så i første halvdel af forrige århundrede var kun stykproducerede elitemodeller udstyret med dem. Først i 50'erne begyndte de første serielle otte-cylindrede motorer eller biler med en V8-motor at dukke op. Og så var nogle af de sidstnævnte udstyret med amerikansk fremstillede kraftenheder.

Layout

I begyndelsen af fortidenårhundrede var der meget usædvanlige motorlayouts for moderne tid, f.eks. syv-cylindret, in-line otte-cylindret og stjerneformet.

Med strømlining af design af motorer, takket være indførelsen af ovenstående principper, blev antallet af cylindre nu bestemt for motorer afhængigt af deres effekt. Og yderligere opstod spørgsmålet om deres optimale placering.

Den enkleste layout-mulighed dukkede op først - et in-line arrangement af cylindre. Denne type involverer deres installation i en række efter hinanden. Dette layout er dog relevant for motorer med højst seks cylindre. I dette tilfælde de mest almindelige fire-cylindrede muligheder. To- og trecylindrede motorer er relativt sjældne, selvom de dukkede op i begyndelsen af det 20. århundrede. Fem-cylindrede motorer er heller ikke særlig almindelige, desuden blev de først udviklet i midten af 70'erne. Sekscylindrede rækkemotorer er i øjeblikket ved at miste popularitet. In-line layoutet af otte-cylindrede motorer blev ikke længere brugt i 30'erne.

Brugen af et V-formet skema til motorer med et stort antal cylindre skyldes layoutovervejelser. Hvis du bruger et in-line layout til multicylindrede kraftenheder, vil de vise sig at være for lange, og der vil være et problem med deres placering under hætten. Nu er det mest almindelige det tværgående layout, og det er meget vanskeligt at placere en in-line selv seks-cylindret kraftenhed på denne måde. I dette tilfælde opstår de største problemer med placeringen af gearkassen. Derfor gav sådanne motorer efterudbredelse af V6. Sidstnævnte kan placeres både på langs og på tværs.

Application

Den overvejede ordning bruges oftest på store motorer. De er hovedsageligt installeret på sports- og premiummodeller blandt biler, såvel som på tunge SUV'er, lastbiler, busser, traktorer.

Funktioner

V8-hovedparametre inkluderer volumen, kraft, cambervinkel, balance.

Bind

Denne parameter er en af de vigtigste for enhver forbrændingsmotor. I begyndelsen af forbrændingsmotorernes historie var der ingen sammenhæng mellem motorstørrelse og antal cylindre, og det gennemsnitlige volumen var meget højere end nu. Så en 10 liters encylindret motor og en 23 liters sekscylindret motor er kendt.

Men senere blev de ovenfor nævnte regler for cylindervolumen og forholdet mellem volumen og effekt indført.

Som nævnt bruges det pågældende layout hovedsageligt til multi-liters kraftenheder. Derfor er V8-motorens volumen norm alt mindst 4 liter. De maksimale værdier af denne parameter for moderne motorer af biler og SUV'er når 8,5 liter. Lastbiler, traktorer og busser er udstyret med større kraftenheder (op til 24 liter).

Power

Denne egenskab ved V8-motoren kan bestemmes ud fra den specifikke litereffekt. For en atmosfærisk benzinmotor er den 100 hk. En 4 liters motor har således en effekt pågennemsnit 400 hk Derfor er muligheder med højere lydstyrke mere kraftfulde. I tilfælde af nogle systemer, især overladning, øges literkapaciteten betydeligt.

Camber-vinkel

Denne parameter er kun relevant for V-motorer. Det forstås som vinklen mellem rækkerne af cylindere. For de fleste drivlinjer er det 90°. Dette arrangement af cylindre er almindeligt, fordi det opnår lave vibrationsniveauer og optimal tænding af blandingen og skaber en lav og bred motor. Sidstnævnte har en positiv effekt på håndteringen, da sådan en kraftenhed er med til at reducere tyngdepunktet.

Motorer med en 60º camber-vinkel er noget mindre almindelige. Betydeligt færre motorer med endnu mere minimal vinkel. Dette reducerer motorens bredde, men det er svært at dæmpe vibrationer på sådanne optioner.

Der er motorer med en drejet camber-vinkel (180º). Det vil sige, at deres cylindre er placeret i et vandret plan, og stemplerne bevæger sig mod hinanden. Sådanne motorer kaldes dog ikke V-formede, men bokser og er betegnet med bogstavet B. De giver et meget lavt tyngdepunkt, som et resultat af, at sådanne motorer hovedsageligt installeres på sportsmodeller. De er dog brede, så boxermotorer er sjældne på grund af vanskeligheden ved placering.

Vibrationer

Disse fænomener opstår under alle omstændigheder under driften af en stempelmotor. Men designere stræber efter at minimere dem så meget som muligt, da de ikke kunpåvirke komforten, men ved for høje niveauer kan det føre til beskadigelse og ødelæggelse af motoren.

Under dens funktion virker multidirektionelle kræfter og momenter. For at reducere vibrationer er det nødvendigt at afbalancere dem. En løsning på dette er at designe motoren på en sådan måde, at momenterne og kræfterne er lige store og modsatte. På den anden side er det nok kun at modificere krumtapakslen. Så du kan ændre placeringen af dens halse og installere kontravægte på den eller bruge balanceaksler med modrotation.

Poise

Først og fremmest skal det bemærkes, at blandt de almindelige motorer er kun to typer afbalancerede - in-line og boxer, og seks-cylindrede. Motorer i andre layout adskiller sig i denne indikator.

Med hensyn til V8'erne er de ret velafbalancerede, især de retvinklede cambervarianter med vinkelrette håndsving. Derudover gives glathed på grund af muligheden for at sikre en ensartet vekslen af blink. Sådanne motorer har kun to ubalancerede momenter på kinderne af de ydre cylindre, som fuldt ud kan kompenseres af to modvægte på krumtapakslen.

Benefits

V-motorer adskiller sig fra rækkemotorer med øget drejningsmoment. Dette lettes af ordningen med V8-motoren. I modsætning til en in-line motor, hvor kræfternes retning er direkte vinkelret, virker de i den pågældende motor på akslen fra to sider tangentielt. Dette skaber markant mere inerti, hvilket giver akslen dynamisk acceleration.

Derudover er V8 krumtapakslen meget stiv. Det vil sige, at dette element er stærkere, derfor er det mere holdbart og effektivt, når du arbejder under begrænsede forhold. Det udvider også motorens driftsfrekvensområde og gør det muligt for den at køre hurtigere.

Endelig er V-motorer mere kompakte end rækkemotorer. Og de er ikke kun kortere, men også lavere, som det kan ses på billedet af V8-motoren.

Flaws

Motorer i det pågældende layout er kendetegnet ved et komplekst design, som medfører høje omkostninger. Derudover er de brede med relativt lille længde og højde. V8-motorens vægt er også stor (fra 150 til 200 kg), hvilket giver problemer med vægtfordelingen. Derfor er de ikke installeret på små biler. Derudover har sådanne motorer et betydeligt vibrationsniveau og er vanskelige at afbalancere. Endelig er de dyre i drift. For det første skyldes det, at V8-motoren er meget kompleks. Derudover har den en lang række detaljer. Derfor er det svært og dyrt at reparere en V8-motor. For det andet er sådanne motorer kendetegnet ved et højt brændstofforbrug.

Moderne udvikling

I udviklingen af alle forbrændingsmotorer har der på det seneste været en tendens til at øge effektiviteten og økonomien. Dette opnås ved at reducere volumen og brugen af forskellige systemer såsom direkte brændstofindsprøjtning, turboladning, variabel ventiltiming osv. Dette har ført til bl.a.det faktum, at store motorer, herunder V8'ere, gradvist mister popularitet. Multi-liters motorer bliver nu udskiftet med mindre turboladede motorer. Det har især ramt V12- og V10-versionerne, som er ved at blive udskiftet med kompressor-V8'ere, og sidstnævnte med V6'ere. Det vil sige, at den gennemsnitlige volumen af motorer er faldende, hvilket til dels skyldes stigningen i effektiviteten, som måles på litereffekt. Sports- og luksusbiler bruger dog stadig kraftige multi-liters kraftenheder. Desuden er deres produktivitet også steget betydeligt i forhold til tidligere takket være brugen af moderne teknologier.

Prospects

På trods af udsigterne til at erstatte forbrændingsmotorer med elektriske og andre miljøvenlige motorer, har de stadig ikke mistet deres relevans. Især V-formede muligheder anses for meget lovende. Til dato har designere udviklet måder at eliminere deres mangler. Derudover er potentialet for sådanne kraftenheder efter deres mening ikke afsløret fuldt ud, så de er nemme at opgradere.