V8 двигател: характеристики, снимка, диаграма, устройство, обем, тегло. Автомобили с V8 двигател

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

В момента има няколко опции за силови агрегати, в зависимост от разположението и броя на цилиндрите. Двигателят V8 принадлежи към двигателите от най-високо ниво за леки автомобили, тъй като е оборудван със спортни и елитни модели. Следователно те не са много разпространени, но са търсени.

Определение

Двигателят V8 е V8 двигател с два реда по четири цилиндъра и общ колянов вал.

Предварителни условия за създаване

В началото на миналия век нямаше пряка връзка между размера на двигателя и броя на цилиндрите. Въпреки това, с течение на времето фактори като повишени обороти и мощност, както и стремеж за намаляване на разходите, доведоха до въвеждането на средния цилиндър. Освен това имаше такова нещо като мощност на литра. По този начин те свързват мощността на двигателя с броя на цилиндрите. Тоест всеки цилиндър има определен обем и определена мощност се отстранява от определена стойност на обема. Освен това тези характеристики са оптимизирани, тоест надхвърлят ги, когатосерийното производство е нерентабилно. По този начин моделите с малка маса започнаха да се оборудват с двигатели с малък работен обем с малък брой цилиндри и за да се постигне висока мощност, беше необходимо да се създадат многоцилиндрови силови агрегати с по-голям обем.

История

Първият V8 двигател влиза в производство през 1904 г. Той е разработен две години по-рано от Леон Левасер. Въпреки това, той не се използва за автомобили, а е инсталиран на самолети и малки лодки.

Първият 3536cc V8 автомобилен двигател3 е произведен от Rolls-Royce. Тя обаче построи само 3 автомобила, оборудвани с него.

През 1910 г. 7773 cm3 V8 е представен от производителя De Dion-Bouton. И въпреки че имаше и много малко автомобили, оборудвани с него, през 1912 г. той беше представен в Ню Йорк, предизвиквайки голям интерес. След това американските производители се заеха със създаването на такива двигатели.

Първата сравнително масово произведена кола с V8 двигател е Cadillac през 1914 г. Това е двигател с по-нисък клапан с 5429 см3. Има мнение, че неговият дизайн е копиран от споменатия по-горе френски захранващ блок. Приблизително 13 000 автомобила, оборудвани с него, са произведени през първата година.

След 2 години Oldsmobile представи своята версия на 4L V8.

През 1917 г. Chevrolet също лансира 4.7L V8, но на следващата година производителят става част от GM, от която двете споменати по-горе фирми също са подразделения. Въпреки това, Chevrolet, за разлика от тях, се фокусира върху производството на икономичниавтомобили, които трябваше да бъдат оборудвани с по-прости двигатели, така че производството на V8 беше спряно.

Всички двигатели, обсъдени по-горе, са инсталирани на скъпи модели. За първи път те са прехвърлени в масовия сегмент от Ford през 1932 г. на модела 18. Освен това този задвижващ агрегат имаше значителна техническа иновация. Той беше оборудван с чугунен цилиндров блок, въпреки че преди това производството на такива части се смяташе от някои за технически невъзможно, така че цилиндрите бяха отделени от картера, което ги направи по-трудни и скъпи за производство. За да се създаде част от една част, беше необходимо да се подобри технологията на леене. Новият захранващ блок беше наречен Flathead. Произвежда се до 1954 г.

В САЩ V8 двигателите станаха особено широко разпространени през 30-те години. Те станаха толкова популярни, че всички класове леки автомобили, с изключение на подкомпактните, бяха оборудвани с такива силови агрегати. А автомобилите с V8 двигател към края на 70-те години съставляват 80% от всички произведени в Съединените щати. Следователно много от термините, свързани с тези задвижващи системи, са от американски произход, а V8 все още се свързва с американски автомобили за много хора.

В Европа тези двигатели не са придобили такава популярност. Така че през първата половина на миналия век с тях бяха оборудвани само елитни модели, произведени на парче. Едва през 50-те години започват да се появяват първите серийни осемцилиндрови двигатели или автомобили с V8 двигател. И тогава някои от последните бяха оборудвани с американско произведени силови агрегати.

Оформление

В началото на миналотовек, имаше много необичайни за модерните времена оформления на двигатели, например седемцилиндров, редови осемцилиндров и звездообразен.

С рационализиране на дизайна на двигателите, благодарение на въвеждането на горните принципи, броят на цилиндрите вече беше определен за двигателите в зависимост от тяхната мощност. И по-нататък възникна въпросът за тяхното оптимално местоположение.

Първо се появи най-простата опция за оформление - редово подреждане на цилиндрите. Този тип включва тяхното инсталиране в ред един след друг. Това оформление обаче е от значение за двигатели с не повече от шест цилиндъра. В този случай най-често срещаните четирицилиндрови опции. Дву- и трицилиндрови двигатели са относително редки, въпреки че се появяват в началото на 20-ти век. Петцилиндровите двигатели също не са много разпространени, освен това са разработени едва в средата на 70-те години. Шестцилиндровите редови двигатели в момента губят популярност. Редовото оформление на осемцилиндрови двигатели вече не се използва през 30-те години.

Използването на V-образна схема за двигатели с голям брой цилиндри се дължи на съображения за оформление. Ако използвате линейно оформление за многоцилиндрови силови агрегати, те ще се окажат твърде дълги и ще има проблем с поставянето им под капака. Сега най-разпространеното е напречното оформление и е много трудно да се постави редови дори шестцилиндров захранващ агрегат по този начин. В този случай най-големите проблеми възникват с поставянето на скоростната кутия. Ето защо такива двигатели отстъпихаразпространение на V6. Последните могат да бъдат разположени както надлъжно, така и напречно.

Заявление

Разглежданата схема се използва най-често при двигатели с голям обем. Монтират се предимно на спортни и премиум модели сред автомобили, както и на тежки джипове, камиони, автобуси, трактори.

Функции

V8 основните параметри включват обем, мощност, ъгъл на наклон, равновесие.

Обем

Този параметър е един от основните за всеки двигател с вътрешно горене. В началото на историята на двигателите с вътрешно горене нямаше връзка между размера на двигателя и броя на цилиндрите, а средният обем беше много по-висок от сега. И така, известни са 10-литров едноцилиндров двигател и 23-литров шестцилиндров двигател.

Въпреки това, по-късно бяха въведени разпоредбите за обема на цилиндъра, споменати по-горе и връзката между обем и мощност.

Както споменахме, въпросното оформление се използва главно за многолитрови агрегати. Следователно обемът на V8 двигателя обикновено е най-малко 4 литра. Максималните стойности на този параметър за съвременни двигатели на автомобили и SUV достигат 8,5 литра. Камионите, трактори и автобуси са оборудвани с по-големи силови агрегати (до 24 литра).

Мощност

Тази характеристика на V8 двигателя може да се определи въз основа на специфичната мощност на литъра. За бензинов атмосферен двигател е 100 к.с. По този начин 4-литров двигател има мощност отсредно 400 к.с Следователно опциите с по-голям обем са по-мощни. В случай на някои системи, особено при презареждане, литровият капацитет се увеличава значително.

Ъгъл на изкривяване

Този параметър е приложим само за V-образни двигатели. Под него се разбира ъгълът между редовете цилиндри. За повечето силови агрегати той е 90 °. Тази подредба на цилиндрите е често срещана, защото постига ниски нива на вибрации и оптимално запалване на сместа и създава нисък и широк двигател. Последното има положителен ефект върху управлението, тъй като такъв задвижващ агрегат помага за намаляване на центъра на тежестта.

Моторите с 60º ъгъл на наклона са малко по-рядко срещани. Значително по-малко двигатели с още по-минимален ъгъл. Това намалява ширината на двигателя, но е трудно да се гасят вибрациите при такива опции.

Има двигатели с обърнат ъгъл на наклон (180º). Тоест цилиндрите им са разположени в хоризонтална равнина, а буталата се движат един към друг. Такива двигатели обаче не се наричат V-образни, а боксерни и се обозначават с буквата B. Те осигуряват много нисък център на тежестта, в резултат на което такива двигатели се монтират главно на спортни модели. Те обаче са широки, така че боксерните двигатели са рядкост поради трудността при поставянето.

Вибрации

Тези явления във всеки случай се появяват по време на работа на бутален двигател. Дизайнерите обаче се стремят да ги сведат до минимум, тъй като не самовлияят на комфорта, но при прекомерни нива могат да доведат до повреда и разрушаване на двигателя.

По време на неговото функциониране действат многопосочни сили и моменти. За намаляване на вибрациите е необходимо да ги балансирате. Едно решение за това е да се проектира моторът по такъв начин, че моментите и силите да са равни и противоположни. От друга страна е достатъчно да модифицирате само коляновия вал. Така че можете да промените местоположението на вратовете му и да инсталирате противотежести върху него или да използвате балансиращи валове с противоположно въртене.

Уравновесеност

На първо място трябва да се отбележи, че сред често срещаните двигатели са балансирани само два типа - редови и боксови, и шестцилиндрови. Двигателите с други оформления се различават по този индикатор.

Що се отнася до V8s, те са доста добре балансирани, особено вариантите с прав ъгъл на наклон с перпендикулярни манивела. Освен това се дава плавност поради възможността за осигуряване на равномерно редуване на светкавици. Такива двигатели имат само два небалансирани момента на бузите на външните цилиндри, които могат да бъдат напълно компенсирани от две противотежести на коляновия вал.

Предимства

V-образните двигатели се различават от редовите двигатели по увеличен въртящ момент. Това се улеснява от схемата на двигателя V8. За разлика от редови двигател, където посоката на силите е директно перпендикулярна, в разглеждания двигател те действат на вала от две страни тангенциално. Това създава значително по-голяма инерция, като дава на вала динамично ускорение.

В допълнение, V8 коляновият вал е много твърд. Тоест този елемент е по-силен, следователно е по-издръжлив и ефективен при работа при ограничаващи условия. Освен това разширява обхвата на работните честоти на двигателя и му позволява да се върти по-бързо.

Накрая, V-образните двигатели са по-компактни от редовите двигатели. И те са не само по-къси, но и по-ниски, както се вижда от снимката на V8 двигателя.

Недостатъци

Двигателите от разглежданото оформление се отличават със сложен дизайн, което причинява висока цена. Освен това, с относително малка дължина и височина, те са широки. Също така, теглото на V8 двигателя е голямо (от 150 до 200 кг), което причинява проблеми с разпределението на теглото. Следователно те не се монтират на малки автомобили. В допълнение, такива двигатели имат значително ниво на вибрации и са трудни за балансиране. И накрая, те са скъпи за работа. Първо, това се дължи на факта, че двигателят V8 е много сложен. Освен това има голям брой детайли. Следователно ремонтът на V8 двигател е труден и скъп. Второ, такива двигатели се характеризират с висок разход на гориво.

Модерно развитие

При развитието на всички двигатели с вътрешно горене напоследък се наблюдава тенденция към повишаване на ефективността и икономичността. Това се постига чрез намаляване на обема и използването на различни системи като директно впръскване на гориво, турбокомпресор, променливо време на клапаните и др. Това доведе дофактът, че големите двигатели, включително V8, постепенно губят популярност. Многолитровите двигатели сега се заменят с по-малки двигатели с турбокомпресор. Това се отрази особено на версиите V12 и V10, които се заменят с V8 с компресор, а последните с V6. Тоест средният обем на двигателите намалява, което отчасти се дължи на увеличаването на ефективността, която се измерва с мощност от литри. Въпреки това, спортните и луксозните автомобили все още използват мощни многолитрови агрегати. Освен това тяхната производителност също се е увеличила значително в сравнение с миналото благодарение на използването на съвременни технологии.

Перспективи

Въпреки перспективите за замяна на двигателите с вътрешно горене с електрически и други екологични двигатели, те все още не са загубили своята актуалност. По-специално, V-образните опции се считат за много обещаващи. Към днешна дата дизайнерите са разработили начини за премахване на техните недостатъци. Освен това, според тях, потенциалът на такива силови агрегати не е напълно разкрит, така че те са лесни за надграждане.