V8: χαρακτηριστικά, φωτογραφία, διάγραμμα, συσκευή, όγκος, βάρος. Οχήματα με κινητήρα V8

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:46

Προς το παρόν, υπάρχουν πολλές επιλογές για μονάδες ισχύος, ανάλογα με τη διάταξη και τον αριθμό των κυλίνδρων. Ο κινητήρας V8 ανήκει στους κινητήρες κορυφαίου επιπέδου για επιβατικά αυτοκίνητα, καθώς είναι εξοπλισμένος με σπορ και ελίτ μοντέλα. Επομένως, δεν είναι πολύ συνηθισμένα, αλλά σε ζήτηση.

Ορισμός

Ο κινητήρας V8 είναι ένας κινητήρας V8 με δύο σειρές τεσσάρων κυλίνδρων και έναν κοινό στροφαλοφόρο άξονα.

Προαπαιτούμενα για Δημιουργία

Στις αρχές του περασμένου αιώνα δεν υπήρχε άμεση σύνδεση μεταξύ του μεγέθους του κινητήρα και του αριθμού των κυλίνδρων. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, παράγοντες όπως οι αυξημένες στροφές και η ισχύς, καθώς και η προσπάθεια μείωσης του κόστους, οδήγησαν στην εισαγωγή του μεσαίου κυλίνδρου. Επιπλέον, υπήρχε κάτι όπως η ισχύς του λίτρου. Έτσι, συσχέτισαν την ισχύ του κινητήρα με τον αριθμό των κυλίνδρων. Δηλαδή, κάθε κύλινδρος έχει έναν συγκεκριμένο όγκο και μια συγκεκριμένη ισχύς αφαιρείται από μια συγκεκριμένη τιμή όγκου. Επιπλέον, αυτά τα χαρακτηριστικά βελτιστοποιούνται, δηλαδή υπερβαίνουν ότανΗ σειριακή παραγωγή είναι ασύμφορη. Έτσι, τα μοντέλα μικρής μάζας άρχισαν να εξοπλίζονται με κινητήρες μικρού κυβισμού με μικρό αριθμό κυλίνδρων και για να επιτευχθεί υψηλή ισχύς χρειάστηκε να δημιουργηθούν πολυκύλινδρες μονάδες ισχύος μεγαλύτερου όγκου.

Ιστορία

Ο πρώτος κινητήρας V8 βγήκε στην παραγωγή το 1904. Αναπτύχθηκε δύο χρόνια νωρίτερα από τον Léon Levasseur. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιήθηκε για αυτοκίνητα, αλλά τοποθετήθηκε σε αεροπλάνα και μικρά σκάφη.

Ο πρώτος κινητήρας αυτοκινήτου V8 3536cc3 κατασκευάστηκε από τη Rolls-Royce. Ωστόσο, κατασκεύασε μόνο 3 αυτοκίνητα εξοπλισμένα με αυτό.

Το 1910 παρουσιάστηκε το 7773 cm3 V8 από τον κατασκευαστή De Dion-Bouton. Και παρόλο που υπήρχαν επίσης ελάχιστα αυτοκίνητα εξοπλισμένα με αυτό, το 1912 παρουσιάστηκε στη Νέα Υόρκη, προκαλώντας μεγάλο ενδιαφέρον. Μετά από αυτό, Αμερικανοί κατασκευαστές ανέλαβαν τη δημιουργία τέτοιων κινητήρων.

Το πρώτο σχετικά μαζικής παραγωγής αυτοκίνητο με κινητήρα V8 ήταν η Cadillac το 1914. Ήταν ένας κινητήρας με χαμηλότερη βαλβίδα 5429 cm3. Υπάρχει η άποψη ότι ο σχεδιασμός του αντιγράφηκε από τη γαλλική μονάδα ισχύος που αναφέρθηκε παραπάνω. Περίπου 13.000 οχήματα εξοπλισμένα με αυτό παρήχθησαν τον πρώτο χρόνο.

Μετά από 2 χρόνια, η Oldsmobile παρουσίασε την έκδοση του 4L V8.

Το 1917, η Chevrolet κυκλοφόρησε επίσης τον 4,7L V8, ωστόσο, τον επόμενο χρόνο, ο κατασκευαστής έγινε μέρος της GM, της οποίας οι δύο εταιρείες που αναφέρονται παραπάνω ήταν επίσης υποδιαιρέσεις. Ωστόσο, η Chevrolet, σε αντίθεση με αυτές, επικεντρώθηκε στην παραγωγή οικονομικώναυτοκίνητα που υποτίθεται ότι ήταν εξοπλισμένα με απλούστερους κινητήρες, έτσι η παραγωγή V8 σταμάτησε.

Όλοι οι κινητήρες που συζητήθηκαν παραπάνω εγκαταστάθηκαν σε ακριβά μοντέλα. Για πρώτη φορά, μεταφέρθηκαν στη μαζική κατηγορία από τη Ford το 1932 με το Model 18. Επιπλέον, αυτή η μονάδα ισχύος είχε μια σημαντική τεχνική καινοτομία. Ήταν εξοπλισμένο με μπλοκ κυλίνδρων από χυτοσίδηρο, αν και πριν από αυτό ορισμένοι θεωρούσαν αδύνατη την παραγωγή τέτοιων εξαρτημάτων, έτσι οι κύλινδροι διαχωρίστηκαν από τον στροφαλοθάλαμο, γεγονός που καθιστούσε πιο δύσκολη και ακριβή την κατασκευή τους. Για να δημιουργηθεί ένα μονοκόμματο τμήμα, ήταν απαραίτητο να βελτιωθεί η τεχνολογία χύτευσης. Η νέα μονάδα ισχύος ονομάστηκε Flathead. Παρήχθη μέχρι το 1954

Στις ΗΠΑ, οι κινητήρες V8 έγιναν ιδιαίτερα διαδεδομένοι στη δεκαετία του '30. Έγιναν τόσο δημοφιλή που όλες οι κατηγορίες επιβατικών αυτοκινήτων, εκτός από το subcompact, ήταν εξοπλισμένα με τέτοιες μονάδες ισχύος. Και τα αυτοκίνητα με κινητήρα V8 μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1970 αντιπροσώπευαν το 80% του συνόλου της παραγωγής στις Ηνωμένες Πολιτείες. Επομένως, πολλοί από τους όρους που σχετίζονται με αυτά τα κινητήρια σύνολα είναι αμερικανικής προέλευσης και το V8 εξακολουθεί να συνδέεται με τα αμερικανικά αυτοκίνητα για πολλούς.

Στην Ευρώπη, αυτοί οι κινητήρες δεν έχουν κερδίσει τέτοια δημοτικότητα. Έτσι, στο πρώτο μισό του περασμένου αιώνα, μόνο τα ελίτ μοντέλα που παράγονται σε κομμάτια ήταν εξοπλισμένα με αυτά. Μόνο στη δεκαετία του '50 άρχισαν να εμφανίζονται οι πρώτοι σειριακούς οκτακύλινδρους κινητήρες ή αυτοκίνητα με κινητήρα V8. Και στη συνέχεια, μερικά από τα τελευταία εξοπλίστηκαν με αμερικανικές μονάδες ισχύος.

Διάταξη

Στην αρχή του παρελθόντοςαιώνα, υπήρχαν πολύ ασυνήθιστες διατάξεις κινητήρων για τη σύγχρονη εποχή, για παράδειγμα, επτακύλινδροι, εν σειρά οκτακύλινδροι και σε σχήμα αστεριού.

Με τον εξορθολογισμό του σχεδιασμού των κινητήρων, χάρη στην εισαγωγή των παραπάνω αρχών, προσδιορίστηκε πλέον ο αριθμός των κυλίνδρων για τους κινητήρες ανάλογα με την ισχύ τους. Και περαιτέρω, προέκυψε το ερώτημα σχετικά με τη βέλτιστη τοποθεσία τους.

Εμφανίστηκε πρώτα η απλούστερη επιλογή διάταξης - μια εν σειρά διάταξη κυλίνδρων. Αυτός ο τύπος περιλαμβάνει την εγκατάστασή τους στη σειρά το ένα μετά το άλλο. Ωστόσο, αυτή η διάταξη είναι σχετική για κινητήρες με όχι περισσότερους από έξι κυλίνδρους. Σε αυτή την περίπτωση, οι πιο συνηθισμένες επιλογές τετρακύλινδρων. Οι δικύλινδροι και τρικύλινδροι κινητήρες είναι σχετικά σπάνιοι, αν και εμφανίστηκαν στις αρχές του 20ού αιώνα. Οι πεντακύλινδροι κινητήρες δεν είναι επίσης πολύ συνηθισμένοι, εκτός αυτού, αναπτύχθηκαν μόνο στα μέσα της δεκαετίας του '70. Οι εξακύλινδροι κινητήρες σε σειρά χάνουν σήμερα τη δημοτικότητά τους. Η εν σειρά διάταξη των οκτακύλινδρων κινητήρων δεν χρησιμοποιήθηκε πλέον στη δεκαετία του '30.

Η χρήση ενός σχήματος V για κινητήρες με μεγάλο αριθμό κυλίνδρων οφείλεται σε ζητήματα διάταξης. Εάν χρησιμοποιείτε μια διάταξη σε σειρά για πολυκύλινδρες μονάδες ισχύος, θα αποδειχθεί ότι είναι πολύ μεγάλες και θα υπάρχει πρόβλημα με την τοποθέτησή τους κάτω από την κουκούλα. Τώρα το πιο συνηθισμένο είναι η εγκάρσια διάταξη και είναι πολύ δύσκολο να τοποθετήσετε μια εν σειρά ακόμη και εξακύλινδρη μονάδα ισχύος με αυτόν τον τρόπο. Σε αυτή την περίπτωση, τα μεγαλύτερα προβλήματα προκύπτουν με την τοποθέτηση του κιβωτίου ταχυτήτων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τέτοιοι κινητήρες υποχώρησανεπιπολασμός του V6. Το τελευταίο μπορεί να τοποθετηθεί τόσο κατά μήκος όσο και εγκάρσια.

Αίτηση

Το υπό εξέταση σχήμα χρησιμοποιείται συχνότερα σε κινητήρες μεγάλου όγκου. Τοποθετούνται κυρίως σε σπορ και premium μοντέλα μεταξύ αυτοκινήτων, καθώς και σε βαριά SUV, φορτηγά, λεωφορεία, τρακτέρ.

Λειτουργίες

Οι κύριες παράμετροι V8 περιλαμβάνουν τον όγκο, την ισχύ, τη γωνία κάμπερ, την ισορροπία.

Τόμος

Αυτή η παράμετρος είναι μία από τις κύριες για κάθε κινητήρα εσωτερικής καύσης. Στην αρχή της ιστορίας των κινητήρων εσωτερικής καύσης, δεν υπήρχε σχέση μεταξύ του μεγέθους του κινητήρα και του αριθμού των κυλίνδρων και ο μέσος όγκος ήταν πολύ υψηλότερος από τώρα. Έτσι, είναι γνωστός ένας μονοκύλινδρος κινητήρας 10 λίτρων και ένας εξακύλινδρος κινητήρας 23 λίτρων.

Ωστόσο, αργότερα εισήχθησαν οι κανονισμοί όγκου κυλίνδρου που αναφέρονται παραπάνω και η σχέση μεταξύ όγκου και ισχύος.

Όπως αναφέρθηκε, η εν λόγω διάταξη χρησιμοποιείται κυρίως για μονάδες ισχύος πολλών λίτρων. Επομένως, ο όγκος του κινητήρα V8 είναι συνήθως τουλάχιστον 4 λίτρα. Οι μέγιστες τιμές αυτής της παραμέτρου για σύγχρονους κινητήρες αυτοκινήτων και SUV φτάνουν τα 8,5 λίτρα. Τα φορτηγά, τα τρακτέρ και τα λεωφορεία είναι εξοπλισμένα με μεγαλύτερες μονάδες ισχύος (έως 24 λίτρα).

Ισχύς

Αυτό το χαρακτηριστικό του κινητήρα V8 μπορεί να προσδιοριστεί με βάση τη συγκεκριμένη ισχύ του λίτρου. Για έναν βενζινοκινητήρα ατμοσφαιρικό, είναι 100 ίπποι. Έτσι, ένας κινητήρας 4 λίτρων έχει ισχύμέσος όρος 400 ίππων Ως εκ τούτου, οι επιλογές υψηλότερης έντασης είναι πιο ισχυρές. Στην περίπτωση ορισμένων συστημάτων, ειδικά της υπερφόρτισης, η χωρητικότητα του λίτρου αυξάνεται σημαντικά.

Γωνία κάμπερ

Αυτή η παράμετρος είναι σχετική μόνο για κινητήρες V. Εννοείται ως η γωνία μεταξύ των σειρών των κυλίνδρων. Για τα περισσότερα συστήματα κίνησης, είναι 90 °. Αυτή η διάταξη κυλίνδρων είναι κοινή γιατί επιτυγχάνει χαμηλά επίπεδα κραδασμών και βέλτιστη ανάφλεξη του μείγματος και δημιουργεί έναν χαμηλό και φαρδύ κινητήρα. Το τελευταίο έχει θετική επίδραση στον χειρισμό, καθώς μια τέτοια μονάδα ισχύος συμβάλλει στη μείωση του κέντρου βάρους.

Οι κινητήρες με γωνία κλίσης 60º είναι κάπως λιγότερο συνηθισμένοι. Σημαντικά λιγότεροι κινητήρες με ακόμη πιο ελάχιστη γωνία. Αυτό μειώνει το πλάτος του κινητήρα, ωστόσο, είναι δύσκολο να αμβλυνθούν οι κραδασμοί σε τέτοιες επιλογές.

Υπάρχουν κινητήρες με γωνία στροφής (180º). Δηλαδή, οι κύλινδροι τους βρίσκονται σε οριζόντιο επίπεδο και τα έμβολα κινούνται το ένα προς το άλλο. Ωστόσο, τέτοιοι κινητήρες δεν ονομάζονται σχήματος V, αλλά boxer και συμβολίζονται με το γράμμα B. Παρέχουν πολύ χαμηλό κέντρο βάρους, με αποτέλεσμα τέτοιοι κινητήρες να τοποθετούνται κυρίως σε σπορ μοντέλα. Ωστόσο, είναι φαρδιά, επομένως οι κινητήρες boxer είναι σπάνιοι λόγω της δυσκολίας τοποθέτησης.

Δονήσεις

Αυτά τα φαινόμενα σε κάθε περίπτωση εμφανίζονται κατά τη λειτουργία ενός εμβολοφόρου κινητήρα. Ωστόσο, οι σχεδιαστές προσπαθούν να τις ελαχιστοποιήσουν όσο το δυνατόν περισσότερο, αφού όχι μόνοεπηρεάζουν την άνεση, αλλά σε υπερβολικά επίπεδα μπορεί να οδηγήσουν σε ζημιά και καταστροφή του κινητήρα.

Κατά τη λειτουργία του δρουν πολυκατευθυντικές δυνάμεις και ροπές. Για τη μείωση των κραδασμών, είναι απαραίτητο να εξισορροπηθούν. Μια λύση σε αυτό είναι να σχεδιάσετε τον κινητήρα με τέτοιο τρόπο ώστε οι ροπές και οι δυνάμεις να είναι ίσες και αντίθετες. Από την άλλη, αρκεί να τροποποιήσετε μόνο τον στροφαλοφόρο άξονα. Έτσι, μπορείτε να αλλάξετε τη θέση των λαιμών του και να εγκαταστήσετε αντίβαρα πάνω του ή να χρησιμοποιήσετε άξονες ισορροπίας αντίστροφης περιστροφής.

Poise

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι μεταξύ των κοινών κινητήρων, μόνο δύο τύποι είναι ισορροπημένοι - in-line και boxer και εξακύλινδροι. Οι κινητήρες άλλων διατάξεων διαφέρουν σε αυτόν τον δείκτη.

Όσο για τα V8, είναι αρκετά καλά ισορροπημένα, ειδικά οι εκδόσεις ορθής γωνίας camber με κάθετους στρόφαλους. Επιπλέον, δίνεται ομαλότητα λόγω της δυνατότητας εξασφάλισης ομοιόμορφης εναλλαγής των φλας. Τέτοιοι κινητήρες έχουν μόνο δύο μη ισορροπημένες ροπές στα μάγουλα των εξωτερικών κυλίνδρων, οι οποίες μπορούν να αντισταθμιστούν πλήρως από δύο αντίβαρα στον στροφαλοφόρο άξονα.

Πλεονεκτήματα

Οι Οι κινητήρες V διαφέρουν από τους κινητήρες σε σειρά σε αυξημένη ροπή. Αυτό διευκολύνεται από το σχήμα του κινητήρα V8. Σε αντίθεση με έναν εν σειρά κινητήρα, όπου η διεύθυνση των δυνάμεων είναι άμεσα κάθετη, στον υπό εξέταση κινητήρα δρουν στον άξονα από δύο πλευρές εφαπτομενικά. Αυτό δημιουργεί σημαντικά μεγαλύτερη αδράνεια, δίνοντας στον άξονα δυναμική επιτάχυνση.

Επιπλέον, ο στροφαλοφόρος άξονας V8 είναι εξαιρετικά άκαμπτος. Δηλαδή, αυτό το στοιχείο είναι ισχυρότερο, επομένως είναι πιο ανθεκτικό και αποτελεσματικό όταν εργάζεστε σε περιοριστικές συνθήκες. Διευρύνει επίσης το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας του κινητήρα και του επιτρέπει να στροφάρει πιο γρήγορα.

Τέλος, οι κινητήρες V είναι πιο συμπαγείς από τους κινητήρες σε σειρά. Και δεν είναι μόνο πιο κοντά, αλλά και πιο χαμηλά, όπως φαίνεται από τη φωτογραφία του κινητήρα V8.

Ελαττώματα

Οι κινητήρες της υπό εξέταση διάταξης διακρίνονται από πολύπλοκο σχεδιασμό, που προκαλεί υψηλό κόστος. Επιπλέον, με σχετικά μικρό μήκος και ύψος, είναι φαρδιά. Επίσης, το βάρος του κινητήρα V8 είναι μεγάλο (από 150 έως 200 κιλά), γεγονός που προκαλεί προβλήματα στην κατανομή του βάρους. Επομένως, δεν εγκαθίστανται σε μικρά αυτοκίνητα. Επιπλέον, τέτοιοι κινητήρες έχουν σημαντικό επίπεδο κραδασμών και είναι δύσκολο να εξισορροπηθούν. Τέλος, είναι δαπανηρή η λειτουργία τους. Πρώτον, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο κινητήρας V8 είναι πολύ περίπλοκος. Επιπλέον, έχει μεγάλο αριθμό λεπτομερειών. Επομένως, η επισκευή ενός κινητήρα V8 είναι δύσκολη και δαπανηρή. Δεύτερον, τέτοιοι κινητήρες χαρακτηρίζονται από υψηλή κατανάλωση καυσίμου.

Σύγχρονη Ανάπτυξη

Στην ανάπτυξη όλων των κινητήρων εσωτερικής καύσης, παρατηρήθηκε πρόσφατα μια τάση αύξησης της απόδοσης και της οικονομίας. Αυτό επιτυγχάνεται με τη μείωση του όγκου και τη χρήση διαφόρων συστημάτων όπως άμεσος ψεκασμός καυσίμου, υπερσυμπίεση, μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων κ.λπ. Αυτό έχει οδηγήσει σετο γεγονός ότι οι μεγάλοι κινητήρες, συμπεριλαμβανομένων των V8, χάνουν σταδιακά τη δημοτικότητά τους. Οι κινητήρες πολλών λίτρων αντικαθίστανται τώρα με μικρότερους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες. Αυτό έχει επηρεάσει ιδιαίτερα τις εκδόσεις V12 και V10, οι οποίες αντικαθίστανται με υπερτροφοδοτούμενους V8 και οι τελευταίες με V6. Δηλαδή, ο μέσος όγκος των κινητήρων μειώνεται, κάτι που οφείλεται εν μέρει στην αύξηση της απόδοσης, η οποία μετριέται με ισχύ λίτρων. Ωστόσο, τα σπορ και τα πολυτελή αυτοκίνητα εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ισχυρές μονάδες ισχύος πολλών λίτρων. Επιπλέον, η παραγωγικότητά τους έχει επίσης αυξηθεί σημαντικά σε σύγκριση με το παρελθόν χάρη στη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών.

Προοπτικές

Παρά τις προοπτικές αντικατάστασης των κινητήρων εσωτερικής καύσης με ηλεκτρικούς και άλλους φιλικούς προς το περιβάλλον κινητήρες, εξακολουθούν να μην έχουν χάσει τη σημασία τους. Συγκεκριμένα, οι επιλογές σε σχήμα V θεωρούνται πολλά υποσχόμενες. Μέχρι σήμερα, οι σχεδιαστές έχουν αναπτύξει τρόπους για να εξαλείψουν τις ελλείψεις τους. Επιπλέον, κατά τη γνώμη τους, οι δυνατότητες τέτοιων μονάδων ισχύος δεν αποκαλύπτονται πλήρως, επομένως είναι εύκολο να αναβαθμιστούν.