Motor V8: charakteristika, fotografia, schéma, zariadenie, objem, hmotnosť. Vozidlá s motorom V8

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:21

V súčasnosti existuje niekoľko možností pohonných jednotiek v závislosti od usporiadania a počtu valcov. Motor V8 patrí k motorom najvyššej úrovne pre osobné automobily, keďže je vybavený športovými a elitnými modelmi. Preto nie sú veľmi bežné, ale žiadané.

Definícia

Motor V8 je motor V8 s dvoma radmi štyroch valcov a spoločným kľukovým hriadeľom.

Predpoklady na vytvorenie

Na začiatku minulého storočia neexistovala priama súvislosť medzi veľkosťou motora a počtom valcov. Postupom času však faktory ako zvýšené otáčky a výkon, ako aj snaha o zníženie nákladov viedli k zavedeniu stredného valca. Okrem toho existovala vec ako litrový výkon. Výkon motora teda dávali do súvisu s počtom valcov. To znamená, že každý valec má určitý objem a z určitej hodnoty objemu sa odoberá určitý výkon. Okrem toho sú tieto vlastnosti optimalizované, to znamená, že ich presahujúsériová výroba je nerentabilná. Malosériové modely sa tak začali vybavovať maloobjemovými motormi s malým počtom valcov a na dosiahnutie vysokého výkonu bolo potrebné vytvoriť viacvalcové pohonné jednotky väčšieho objemu.

História

Prvý motor V8 sa začal vyrábať v roku 1904. O dva roky skôr ho vyvinul Léon Levasseur. Nepoužíval sa však pre autá, ale bol inštalovaný na lietadlách a malých lodiach.

Prvý motor V8 do auta s objemom 3536 cm33 vyrobila spoločnosť Rolls-Royce. Postavila však iba 3 autá, ktoré sú ním vybavené.

V roku 1910 bol výrobcom De Dion-Bouton predstavený 7773 cm3 V8. A hoci ním bolo vybavených veľmi málo áut, v roku 1912 bol predstavený v New Yorku, čo vyvolalo veľký záujem. Potom americkí výrobcovia začali vytvárať takéto motory.

Prvým relatívne sériovo vyrábaným autom s motorom V8 bol Cadillac v roku 1914. Bol to motor so spodným ventilom o 5429 cm3. Existuje názor, že jeho dizajn bol skopírovaný z francúzskej pohonnej jednotky uvedenej vyššie. V prvom roku sa vyrobilo približne 13 000 vozidiel, ktoré sú ním vybavené.

Po 2 rokoch predstavil Oldsmobile svoju verziu 4L V8.

V roku 1917 Chevrolet uviedol na trh aj 4,7-litrový motor V8, avšak nasledujúci rok sa výrobca stal súčasťou GM, ktorej dve vyššie uvedené firmy boli tiež poddivízie. Chevrolet sa však na rozdiel od nich zameral na produkciu ekonomickúautá, ktoré mali byť vybavené jednoduchšími motormi, takže výroba V8 bola zastavená.

Všetky vyššie uvedené motory boli nainštalované na drahých modeloch. Prvýkrát ich do masového segmentu preniesol Ford v roku 1932 na modeli 18. Táto pohonná jednotka mala navyše výraznú technickú inováciu. Bol vybavený liatinovým blokom valcov, hoci predtým výrobu takýchto dielov niektorí považovali za technicky nemožnú, a tak boli valce oddelené od kľukovej skrine, čo sťažilo a predražilo výrobu. Na vytvorenie jednodielneho dielu bolo potrebné zlepšiť technológiu odlievania. Nová pohonná jednotka dostala názov Flathead. Vyrábalo sa do roku 1954

Motory V8 sa v USA obzvlášť rozšírili v 30. rokoch. Stali sa tak populárnymi, že všetky triedy osobných automobilov, okrem subkompaktu, boli vybavené takýmito pohonnými jednotkami. A autá s motorom V8 do konca 70. rokov tvorili 80 % všetkých vyrobených v Spojených štátoch. Preto je veľa výrazov spojených s týmito pohonnými jednotkami amerického pôvodu a V8 sa pre mnohých stále spája s americkými automobilmi.

V Európe si tieto motory nezískali takú popularitu. Takže v prvej polovici minulého storočia nimi boli vybavené len kusovo vyrábané elitné modely. Až v 50. rokoch sa začali objavovať prvé sériové osemvalce alebo autá s motorom V8. A potom niektoré z nich boli vybavené pohonnými jednotkami americkej výroby.

Layout

Na začiatku minulostistoročia existovali na modernú dobu veľmi nezvyčajné usporiadanie motorov, napríklad sedemvalcový, radový osemvalec a hviezdicový tvar.

S racionalizáciou konštrukcie motorov, vďaka zavedeniu vyššie uvedených princípov, bol teraz pre motory určený počet valcov v závislosti od ich výkonu. A ďalej vyvstala otázka o ich optimálnom umiestnení.

Ako prvá sa objavila najjednoduchšia možnosť usporiadania - radové usporiadanie valcov. Tento typ zahŕňa ich inštaláciu v rade za sebou. Toto usporiadanie je však relevantné pre motory s maximálne šiestimi valcami. V tomto prípade sú najčastejšie možnosti štvorvalca. Dvoj- a trojvalcové motory sú pomerne zriedkavé, hoci sa objavili už začiatkom 20. storočia. Päťvalcové motory tiež nie sú veľmi bežné, okrem toho boli vyvinuté až v polovici 70-tych rokov. Šesťvalcové radové motory v súčasnosti strácajú na obľube. Usporiadanie radových osemvalcových motorov sa už v 30. rokoch nepoužívalo.

Použitie schémy v tvare V pre motory s veľkým počtom valcov je spôsobené úvahami o usporiadaní. Ak použijete radové usporiadanie pre viacvalcové pohonné jednotky, ukážu sa ako príliš dlhé a problém bude s ich umiestnením pod kapotu. Teraz je najbežnejšie priečne usporiadanie a takto umiestniť radovú aj šesťvalcovú pohonnú jednotku je veľmi ťažké. V tomto prípade vznikajú najväčšie problémy s umiestnením prevodovky. Preto takéto motory podľahli vprevalencia V6. Ten môže byť umiestnený pozdĺžne aj priečne.

Aplikácia

Uvažovaná schéma sa najčastejšie používa na veľkoobjemových motoroch. Inštalujú sa najmä na športové a prémiové modely medzi autami, ako aj na ťažké SUV, nákladné autá, autobusy, traktory.

Funkcie

Hlavné parametre V8 zahŕňajú hlasitosť, výkon, uhol odklonu, postoj.

Volume

Tento parameter je jedným z hlavných parametrov pre akýkoľvek spaľovací motor. Na začiatku histórie spaľovacích motorov neexistoval vzťah medzi veľkosťou motora a počtom valcov a priemerný objem bol oveľa vyšší ako teraz. Známy je teda 10-litrový jednovalcový motor a 23-litrový šesťvalcový motor.

Neskôr však boli zavedené regulácie objemu valcov uvedené vyššie a vzťah medzi objemom a výkonom.

Ako už bolo spomenuté, predmetné usporiadanie sa používa hlavne pre viaclitrové pohonné jednotky. Preto objem motora V8 býva minimálne 4 litre. Maximálne hodnoty tohto parametra pre moderné motory automobilov a SUV dosahujú 8,5 litra. Nákladné autá, traktory a autobusy sú vybavené väčšími pohonnými jednotkami (až 24 litrov).

Sila

Túto charakteristiku motora V8 možno určiť na základe špecifického litrového výkonu. Pre benzínový atmosférický motor je to 100 koní. 4 litrový motor má teda výkon opriemerný výkon 400 koní Možnosti vyššej hlasitosti sú teda výkonnejšie. V prípade niektorých systémov, najmä preplňovania, sa litrová kapacita výrazne zvyšuje.

Uhol odklonu

Tento parameter je relevantný len pre V-motory. Rozumie sa ako uhol medzi radmi valcov. Pre väčšinu pohonných jednotiek je to 90°. Toto usporiadanie valcov je bežné, pretože dosahuje nízku úroveň vibrácií a optimálne zapaľovanie zmesi a vytvára nízky a široký motor. Ten má pozitívny vplyv na ovládateľnosť, pretože takáto pohonná jednotka pomáha znižovať ťažisko.

Motory s uhlom odklonu 60º sú o niečo menej bežné. Výrazne menej motorov s ešte väčším minimálnym uhlom. Tým sa zmenšuje šírka motora, ale pri takýchto možnostiach je ťažké tlmiť vibrácie.

Existujú motory s natočeným uhlom odklonu (180º). To znamená, že ich valce sú umiestnené v horizontálnej rovine a piesty sa pohybujú smerom k sebe. Takéto motory sa však nenazývajú v tvare V, ale boxer a označujú sa písmenom B. Poskytujú veľmi nízke ťažisko, v dôsledku čoho sú takéto motory inštalované hlavne na športových modeloch. Sú však široké, takže motory boxerov sú zriedkavé kvôli obtiažnosti umiestnenia.

Vibrácie

Tieto javy sa v každom prípade objavujú pri prevádzke piestového motora. Dizajnéri sa ich však snažia čo najviac minimalizovať, keďže nielen oniovplyvniť pohodlie, ale pri nadmernej úrovni môže viesť k poškodeniu a zničeniu motora.

Počas jeho fungovania pôsobia viacsmerné sily a momenty. Na zníženie vibrácií je potrebné ich vyvážiť. Jedným z riešení je navrhnúť motor tak, aby momenty a sily boli rovnaké a opačné. Na druhej strane stačí upraviť len kľukový hriadeľ. Môžete teda zmeniť umiestnenie jeho hrdla a nainštalovať naň protizávažia, alebo použiť protizávažné hriadele.

Poise

V prvom rade treba poznamenať, že medzi bežnými motormi sú vyvážené len dva typy - radový a boxer a šesťvalcový. Motory iných usporiadaní sa v tomto indikátore líšia.

Pokiaľ ide o V8, sú celkom dobre vyvážené, najmä varianty s pravým uhlom odklonu s kolmými kľukami. Navyše je daná plynulosť vďaka možnosti zabezpečiť rovnomerné striedanie zábleskov. Takéto motory majú iba dva nevyvážené momenty na lícach vonkajších valcov, ktoré môžu byť plne kompenzované dvoma protizávažiami na kľukovom hriadeli.

Výhody

V-motory sa líšia od radových motorov zvýšeným krútiacim momentom. To je uľahčené schémou motora V8. Na rozdiel od radového motora, kde je smer síl priamo kolmý, v uvažovanom motore pôsobia na hriadeľ z dvoch strán tangenciálne. To vytvára výrazne väčšiu zotrvačnosť, čo dáva hriadeľu dynamické zrýchlenie.

Kľukový hriadeľ V8 je navyše veľmi tuhý. To znamená, že tento prvok je silnejší, a preto je odolnejší a efektívnejší pri práci v obmedzujúcich podmienkach. Rozširuje tiež rozsah prevádzkovej frekvencie motora a umožňuje mu rýchlejšie otáčky.

V-motory sú napokon kompaktnejšie ako radové motory. A sú nielen kratšie, ale aj nižšie, ako vidno z fotografie motora V8.

Chyby

Motory uvažovaného usporiadania sa vyznačujú komplexným dizajnom, čo spôsobuje vysoké náklady. Navyše s relatívne malou dĺžkou a výškou sú široké. Taktiež hmotnosť motora V8 je veľká (od 150 do 200 kg), čo spôsobuje problémy s rozložením hmotnosti. Preto sa nemontujú na malé autá. Okrem toho majú takéto motory značnú úroveň vibrácií a je ťažké ich vyvážiť. Napokon, ich prevádzka je nákladná. Po prvé, je to spôsobené tým, že motor V8 je veľmi zložitý. Okrem toho má veľké množstvo detailov. Preto je oprava motora V8 náročná a nákladná. Po druhé, takéto motory sa vyznačujú vysokou spotrebou paliva.

Moderný vývoj

Pri vývoji všetkých spaľovacích motorov sa v poslednom čase prejavuje tendencia zvyšovať efektivitu a hospodárnosť. To sa dosahuje znížením objemu a použitím rôznych systémov, ako je priame vstrekovanie paliva, preplňovanie turbodúchadlom, variabilné časovanie ventilov atď.skutočnosť, že veľké motory vrátane V8 postupne strácajú na popularite. Viaclitrové motory sa teraz nahrádzajú menšími turbomotormi. To sa dotklo najmä verzií V12 a V10, ktoré sú nahradené preplňovanými V8 a tie V6. To znamená, že priemerný objem motorov klesá, čo je čiastočne spôsobené nárastom účinnosti, ktorá sa meria litrovým výkonom. Športové a luxusné autá však stále využívajú výkonné viaclitrové pohonné jednotky. Navyše ich produktivita sa oproti minulosti výrazne zvýšila aj vďaka využívaniu moderných technológií.

Vyhliadky

Napriek vyhliadkam na nahradenie spaľovacích motorov elektrickými a inými motormi šetrnými k životnému prostrediu stále nestratili svoj význam. Najmä možnosti v tvare V sa považujú za veľmi sľubné. K dnešnému dňu dizajnéri vyvinuli spôsoby, ako odstrániť svoje nedostatky. Okrem toho, podľa ich názoru, potenciál takýchto pohonných jednotiek nie je úplne odhalený, takže je ľahké ich upgradovať.