Ottecylindrede motorer er forbrændingsmotorer med otte cylindre .
En inline otte-cylindret motor er en konfiguration af en forbrændingsmotor med et in-line arrangement på otte cylindre , og stempler, der drejer en fælles krumtapaksel . Ofte omtalt som I8 eller L8 (Straight-8, In-Line-Eight).
Det er en fuldt afbalanceret motorkonfiguration. Sammenlignet med en sekscylindret rækkemotor, udfører I8 flere arbejdscyklusser pr. tidsenhed, og som følge heraf kører den mere jævnt under belastning og skaber ikke yderligere vibrationer i bilens transmission ved lave hastigheder.
Som et resultat, og også på grund af den lette fremstilling i forhold til V8, blev inline-ottere tidligere (1920'erne - 1950'erne) ofte brugt på sportsbiler og dyre biler, især i USA . I førkrigsårene havde næsten alle amerikanske biler i mellem- og overklassen muligheder med sådanne motorer, med undtagelse af Cadillac, Mercury og Lincoln, som traditionelt kun brugte V8. Buick-modeller havde overhead-ventil I8'er, andre mærker brugte en bundventil-ordning. Den første produktionsbil, der brugte denne motorkonfiguration, var 1923 Packard Straight Eight. I USSR blev en motor med dette layout brugt på topklassebiler L-1 , ZIS-101 og ZIS-110 .
Den lange længde af en sådan motor kræver dog et langt motorrum, hvilket gør I8'eren uacceptabel for nutidens personbiler. Derudover er lange krumtapaksler og knastaksler udsat for yderligere vridningsbelastninger, hvilket reducerer deres ressource betydeligt, og når motorhastigheden stiger over en vis grænse på grund af deformation af krumtapakslen, er der risiko for fysisk kontakt mellem forbindelsesleddet. stænger og krumtaphusvæggene, hvilket fører til motorfejl.
Af disse grunde har brugen af L8-konfigurationen altid været begrænset til motorer med stor slagvolumen med lav tophastighed. På nuværende tidspunkt er denne type motorer blevet næsten fuldstændig afløst i biler af den mindre afbalancerede, men meget mere kompakte og bedre forcerende V8 , men in-line 8-cylindrede motorer bliver fortsat brugt i diesellokomotiver , skibe og i stationære installationer .
V-formet 8-cylindret motor - en forbrændingsmotor med et V-formet arrangement af otte cylindre i to rækker af fire, og stempler, der roterer en fælles krumtapaksel . Det omtales ofte som V8
V8 er en konfiguration, der ofte bruges i store bilmotorer. Sjældne V8'ere har et slagvolumen på mindre end tre liter. Det maksimale arbejdsvolumen af moderne serielle V8'er til personbiler når 13 liter (småskala Weineck Cobra 780 cui ). Den meget brugte russiske diesel YaMZ-238 har et arbejdsvolumen på 14,9 liter. På store traktorer og lastbiler er der V8-motorer med en arbejdsvolumen på op til 24 liter.
V8'eren bruges også hyppigt i de øverste lag af motorsport, især i USA, hvor den er obligatorisk i IRL , ChampCar og NASCAR . I 2006 skiftede Formel 1 til en naturlig aspireret 2,4-liters V8-motor i stedet for en 3-liters V10 for at reducere bilernes kraft, men siden 2015 har den brugt en 1,6-liters turboladet V6-motor.
En V8 på kun 500 cc blev brugt på en 1955 Moto Guzzi V8 racercykel senere blev antallet af cylindre på racermotorcykler begrænset.
V8-motorer fås med forskellige krumtapakselkonfigurationer, som har forskellige egenskaber og derfor har deres egne applikationer.
Flad krumtapakselkonfigurationEn flad krumtapakselmotor indeholder en krumtapaksel svarende til dem, der bruges i inline firecylindrede motorer (L4) , hvor hver krumtappind bruger to cylindre placeret i forskellige blokke, der er i alt 4 krumtapbolte Akslens centrale krumtap er rettet i en retning, og et par ekstreme drejes 180° i forhold til de midterste. Arbejdscyklusserne i en sådan motor forekommer skiftevis i højre og venstre cylinderblok; rækkefølgen af arbejdscyklusser i hver blok svarer til L4-motoren. En sådan motors egenskaber ligner på mange måder L4-motorerne: den har fuldt afbalancerede 1. ordens inertikræfter, dog er den 2. ordens horisontale inertikraft af stemplerne og de øverste dele af plejlstængerne forårsaget af ikke- sinusformet bevægelse af stemplerne, er ubalanceret. Det er muligt at afbalancere denne kraft ved at bruge to balanceaksler, der roterer i modsatte retninger med to gange krumtapakslens hastighed i forskellige retninger.
Denne konfiguration bruges normalt på højhastigheds racermotorer, såsom Ferrari , hvor kravene til vibrationsbelastning ikke er så vigtige. Det giver dig mulighed for at lette krumtapakslen så meget som muligt, og takket være ensartede blinkintervaller i hver enkelt cylinderbank giver denne motor dig mulighed for at bruge et strukturelt enkelt afstemt udstødningssystem. Som et resultat opnås en drejningsmomentkurve forskudt til 7000-8500 min −1 , og ved omdrejninger tættere på lavt, "sover" motoren, og den indstillede udstødning giver en karakteristisk "formel", "metallisk" lyd. Den primære camber-vinkel er 90°, hvilket giver ensartede tændingsintervaller for blandingen uden brug af forskudte krumtapakselkrumtap. I landevejsbiler bruges denne konfiguration sjældent.
korsformet krumtapakselkonfigurationI en sådan motor drejes plejlstangstapperne på de midterste cylindre 180 ° i forhold til hinanden, og de ydre drejes 90 ° i forhold til de midterste og roteres 180 ° i forhold til hinanden. Der er også 4 plejlstænger: plejlstængerne på modstående cylindre har fælles krumtappinde. Denne konfiguration gør det muligt at afbalancere 2. ordens inertikræfter ved stemplernes indbyrdes bevægelse uden brug af balanceaksler, men det skaber en række andre problemer.
For det første har en sådan motor et ukompenseret oscillerende moment af kræfter af første orden på grund af stemplernes frem- og tilbagegående bevægelse. Hvis cambervinklen er 90°, så kan den kompenseres fuldstændigt ved at installere to modvægte på krumtapakslens ekstreme kinder, et svinghjul og en remskive med ubalance bruges også nogle gange, mens brugen af balanceaksler ikke er påkrævet, men af denne grund har motoren en stor inerti, som begrænser dens evne til at arbejde ved høje hastigheder.
For det andet er rækkefølgen af arbejdscyklusser i hver blok i en række ujævn. For eksempel, for KamAZ-740- motorer og ZMZ-motorer, er cylinderdriftssekvensen som følger: 1-5-4-2-6-3-7-8 [1] (i alle andre V8'er er rækkefølgen enten samme eller spejlvendt, mens cylindernummereringen kan variere). Som du kan se, sker slaget i cylindre 4 og 2 samt 7 og 8, der er placeret i henholdsvis venstre og højre blok, på række, mens der ikke forekommer et slag i den anden blok. Som et resultat skaber udstødningssystemet en masse lavfrekvent støj, udstødningen af denne motor er akustisk ubehagelig af denne grund, den har en karakteristisk "mumlen" og "gurglen". De tunede indsugnings- og udstødningssystemer kræver, at udstødningsrør fra separate cylinderbanker bindes sammen, hvilket resulterer i et serpentinbundt som Ford GT40 .
Det komplekse udstødningssystem har været et stort problem for enkeltsædede racerbildesignere, og at have massive modvægte på akslen tilføjer vægt til krumtapakslen, hvilket forhindrer den i at accelerere og bremse hurtigt, så denne konfiguration er ikke almindeligt anvendt på sportsvogne. Typisk er disse V8'ere kendetegnet ved et overflod af drejningsmoment ved lave og mellemstore hastigheder, og ved brug af OHV-ventiltiming udvikler motoren ikke mere end 6500 o/min. Motorer med denne egenskab er installeret på amerikanske biler. Også i vores tid, for det meste pickups og SUV'er, dyre modeller fra Mercedes-Benz , Lexus med variabel ventiltiming. Takket være god og jævn trækkraft kører sådanne motorer ved lave hastigheder det meste af tiden, hvilket har en positiv effekt på motorressourcer og akustisk komfort. Sammen med dem er brugen af en klassisk hydromekanisk automatisk transmission optimal, da tabene i det hydrauliske element er relativt små ved deres karakteristiske drejningsmomentværdier og lave maksimale hastigheder.
Derudover blev V8-motorer med en korsformet krumtapaksel aktivt brugt i lastbiler, busser, skibe og jernbanetransport. For eksempel brugte sovjetiske lastbiler og busser i USSR oftest V8, blandt dem ZIL-131 , GAZ-53 , LiAZ-677 og andre. I øjeblikket bruges V8'eren mindre og mindre på disse steder, idet den erstattes af in-line, normalt 4- og 6-cylindrede motorer, for eksempel YaMZ-534/536 .
Camber-vinklerDet største antal V8-producenter har brugt og bruger en 90° camber-vinkel , da det er med denne camber-vinkel, at en korsformet krumtapakselmotor ikke kræver en balanceaksel. Derudover har mange V6 -konfigurationsmotorer (for eksempel YaMZ-236 ) og V10 , udviklet på basis af V8-motorer, også ofte en cambervinkel på 90 °.
Da mange V6- og V10 -konfigurationsmotorer blev skabt på basis af V8, har de også ofte en camber-vinkel på 90°, for eksempel YaMZ-236 ) og PRV .
Et eksempel på en ikke-90° cambermotor er Ford/Yamaha V8 , der bruges i Ford Taurus SHO. Den blev udviklet på basis af Ford Duratec V6-motoren og deler en cambervinkel på 60° med den. Den bruger en balanceringsaksel til at afbalancere 1. ordens drejningsmoment, og forskudte krumtapakselkrumtapbolte bruges til at sikre ensartede blandingstændingsintervaller. En version af denne motor har været brugt i Volvo -biler siden 2005 .
Der produceres også en serie mellemhastighedsdieselmotorer D49 , der bruges på diesellokomotiver , skibe , mobile kraftværker , fremstillet med bugserede plejlstænger på én række cylindre og en cambervinkel på 42°, hvilket svarer til en cambervinkel på 45° ved brug af konventionelle plejlstænger. [2]
Lamborghini- køretøjer bruger en 88° camber-vinkel.
I 1902 modtog franskmanden Léon Levavasseur ( fransk: Léon Levavasseur ) patent på Antoinette V8-motoren, som begyndte produktionen i 1904. Det blev installeret på små skibe og fly.
I 1905 byggede det engelske firma Rolls-Royce 3 eksemplarer af V8-modellen med et slagvolumen på 3536 cm³. Da den fulde kraft af denne motor gjorde det muligt at overskride den maksimale hastighed på 20 miles i timen (32 km/t), der var fastsat af dengang britiske lov for "selvkørende vogne", blev en omdrejningsbegrænser installeret på den. Det var muligt kun at sælge én bil (chassis 40518), og den blev hurtigt returneret til producenten og sendt til skrot. Resten blev brugt til udstilling og som transport for fabriksgæster. 1905 Rolls-Royce V8 - den eneste model af virksomheden, hvoraf ikke en eneste kopi har overlevet den dag i dag.
I 1910 introducerede den franske fabrikant De Dion-Bouton offentligheden for offentligheden med en 7773cc V8 til en bil. I 1912 var han udstillet på en udstilling i New York , hvor han vakte ægte interesse blandt offentligheden. Og selvom virksomheden selv producerede meget få biler med denne motor, slog ideen om en V8 med stor forskydning rod i USA for alvor og i lang tid. Ganske vist blev den første amerikanske V8 udviklet af Marmon tilbage i 1904, men den var udelukkende eksperimentel og var ikke beregnet til masseproduktion.
Den første relativt masseproducerede bil med en V8 var Cadillac fra 1914 . Motoren havde et volumen på 5429 cm³ og var en lavere ventil; i det første år blev der produceret omkring 13 tusinde Cadillacs med denne motor. Oldsmobile , en anden afdeling af GM , producerede sin egen 4-liters V8 i 1916. Chevrolet begyndte produktionen af 4,7-liters V8'ere i 1917, men i 1918 blev virksomheden inkluderet i GM som en division og fokuserede på produktionen af økonomiske "folkebiler", som ifølge disse års koncepter ikke var afhængige af V8, så produktionen af motoren blev indstillet.
I segmentet af billige biler blev V8'eren overført af Ford med sin Model 18 (1932). Et teknisk træk ved denne bils motor var en cylinderblok i form af en enkelt støbejernsstøbning. Denne innovation krævede en betydelig forbedring af støbeteknologien. Det er tilstrækkeligt at sige, at frem til 1932 virkede skabelsen af en sådan motor teknisk umulig for mange. V-formede motorer fra disse år havde cylindre adskilt fra krumtaphuset, hvilket gjorde deres fremstilling vanskelig og dyr. Model 18-motoren fik navnet Ford Flathead og blev produceret i USA indtil 1954, hvor den blev erstattet af overheadventilen Ford Y-Block , og i Europa og Brasilien indtil begyndelsen af 1960'erne (på lastbiler indtil begyndelsen af 1990'erne). På andre amerikanske biler i dette prissegment ( Plymouth , Chevrolet ) dukkede V8 kun op i halvtredserne.
Fra 1930'erne og 1940'erne blev V8- motorer meget udbredte i Nordamerika . Indtil 1980'erne havde V8-drevne versioner nordamerikanske modeller i alle klasser undtagen subcompacts. Især i slutningen af 1970'erne havde op mod 80 % af personbiler produceret i USA en V8-motor. Derfor er V8-motorer normalt forbundet specifikt med den nordamerikanske bilindustri, en væsentlig del af terminologien er også af amerikansk oprindelse. Det var især V8'eren, der i 60'erne og begyndelsen af 70'erne blev leveret af de såkaldte " muskelbiler ".
I henhold til samme ordning blev sovjetiske karburatormotorer af typen ZMZ-53A (66, 511, 513, 523 osv.) og ZIL-130 samt Chaika og ZIL-biler bygget, og motorerne produceret af Zavolzhsky anlægget har aluminium sleeved blokke cylindre og bringes til kravene i Euro 4 (5).
I Europa , i førkrigs- og første efterkrigsår, var sådanne motorer hovedsageligt udstyret med biler af højeste klasser, samlet i sparsomme mængder i hånden. For eksempel havde Tatra T77 (1934-1938) en 3,4-liters V8, og der blev kun produceret 249 enheder [3] .
I 1950'erne optrådte produktionsmodeller med en V8 i produktionsprogrammet for europæiske premiumsegmentproducenter, såsom BMW 502 eller Facel Vega Excellence (sidstnævnte havde en amerikansk motor fremstillet af Chrysler ). Men både dengang og efterfølgende forblev de relativt sjældne eksotiske på europæiske biler. Efter oliekrisen i de tidlige 70'ere mistede motorer med stor slagvolumen i Europa en stor efterspørgsel generelt, og derefter blev V8'er kun fundet på de dyreste udstyrsniveauer af biler fra premium-producenter som BMW eller Mercedes .
Biler fra Bentley (og indtil for nylig Rolls-Royce ) var udstyret og er fortsat udstyret med L-serie V8-motorer (fra 1959 L410 til den moderne L410HT, 6,2-6,75 liter). Interessant nok er dette blandt moderne benzinmotorer en af de langsomste motorer. På trods af den dobbelte turboopladning har motoren en "rød zone" ved 4,5 tusind rpm og tomgang lidt mere end 500 rpm (de fleste moderne dieselmotorer har meget højere "kørehastigheder"). På trods af, at motoren er mere end 50 år gammel, har udviklere og ingeniører opnået variabel ventiltiming fra en motor med en dybt konservativ OHV-ventilmekanisme (overliggende ventiler, nedre knastaksel, stødstangsdrev) ved at installere en kompleks knastaksel.
I USSR og RuslandV8 har været meget brugt på forskellige biler, lastbiler, busser, landbrugsmaskiner, militærudstyr. Blandt hovedmodellerne kan karburatormotorer ZMZ-53A (-66, -511, -513, -523, -5234 og andre) og ZIL-130 , dieselmotorer KamAZ-740 og YaMZ-238 bemærkes . På deres grundlag blev indsprøjtningsgasmotorer ZMZ -5245 og KamAZ-820 senere udviklet , som i øjeblikket produceres.
V8'er blev brugt på repræsentative personbiler GAZ-13 og GAZ-14 Chaika, på GAZ-53 og GAZ-66 lastbiler og dem, der er udviklet på deres basis, ZIL-130 lastbiler og modifikationer, på KamAZ , MAZ , KrAZ 250 og flere lastbiler i serierne sent, Ural-375D . Blandt busserne kan nævnes LiAZ-677 , LAZ-695 og LAZ-699 med en ZIL-motor, senere LAZ-busser; LiAZ-5256 og NefAZ-5299 med KamAZ-740 dieselmotorer , samt NefAZ-5299 med KamAZ-820 gasmotor ; PAZ-672 og PAZ-3205 med ZMZ-523, -5234 og -5245 motorer.
I øjeblikket produceres PAZ-3205 30-busser med en ZMZ-5245-indsprøjtningsmotor samt NefAZ-5299 -XX-56 med en KamAZ-820-gasmotor, der opfylder Euro-5- standarderne .
| Forbrændingsmotor og motorkonfigurationer | |
|---|---|
| Enkelt række - L | |
| Modsat - B | |
| V-formet | |
| W-formet | |
| Anden enkelt række | |
| Andre typer | |
| Forskellige designløsninger | Halvkugleformet hovedmotor |
| Antal cyklusser | |