: مشخصات، عکس، نمودار، دستگاه، حجم، وزن. وسایل نقلیه با موتور V8

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 14:59

در حال حاضر، بسته به طرح و تعداد سیلندرها، گزینه های مختلفی برای واحدهای قدرت وجود دارد. موتور V8 متعلق به موتورهای سطح بالا برای خودروهای سواری است، زیرا به مدل های اسپرت و نخبه مجهز است. بنابراین، آنها بسیار رایج نیستند، اما در تقاضا هستند.

تعریف

موتور V8 یک موتور V8 با دو ردیف چهار سیلندر و یک میل لنگ مشترک است.

پیش نیازهای ایجاد

در آغاز قرن گذشته هیچ ارتباط مستقیمی بین اندازه موتور و تعداد سیلندرها وجود نداشت. با این حال، با گذشت زمان، عواملی مانند افزایش دور در دقیقه و قدرت، و همچنین کاهش هزینه ها، منجر به معرفی سیلندر میانی شد. علاوه بر این، چیزی به عنوان قدرت لیتر وجود داشت. بنابراین، آنها قدرت موتور را به تعداد سیلندرها مرتبط کردند. یعنی هر سیلندر حجم معینی دارد و توان مشخصی از مقدار حجم خاصی حذف می شود. علاوه بر این، این ویژگی ها بهینه می شوند، یعنی زمانی که از آنها فراتر می روندتولید سریال زیان ده است بنابراین، مدل‌های کوچک با حجم کم شروع به تجهیز به موتورهای کوچک با تعداد سیلندر کردند و برای دستیابی به قدرت بالا، نیاز به ایجاد واحدهای قدرت چند سیلندر با حجم بیشتر بود.

تاریخ

اولین موتور V8 در سال 1904 تولید شد. این موتور دو سال قبل توسط لئون لواسور توسعه یافت. با این حال، برای اتومبیل استفاده نمی شد، بلکه روی هواپیماها و قایق های کوچک نصب می شد.

اولین موتور 3536 سی سی V8 خودرو3 توسط رولزرویس تولید شد. با این حال، او فقط 3 ماشین مجهز به آن ساخت.

در سال 1910، 7773 سانتی متر3 V8 توسط سازنده De Dion-Bouton معرفی شد. و اگرچه تعداد کمی از اتومبیل های مجهز به آن وجود داشت، اما در سال 1912 در نیویورک ارائه شد و باعث علاقه زیادی شد. پس از آن، سازندگان آمریکایی ساخت چنین موتورهایی را آغاز کردند.

اولین خودروی نسبتاً تولید انبوه با موتور V8 کادیلاک در سال 1914 بود. این موتور با سوپاپ پایین 5429 سانتی متر3 بود. نظری وجود دارد که طراحی آن از واحد برق فرانسوی ذکر شده در بالا کپی شده است. تقریباً 13000 وسیله نقلیه مجهز به آن در سال اول تولید شد.

بعد از 2 سال، Oldsmobile نسخه 4L V8 خود را معرفی کرد.

در سال 1917، شورولت نیز 4.7 لیتر V8 را روانه بازار کرد، با این حال، سال بعد، سازنده بخشی از GM شد، که دو شرکت ذکر شده در بالا نیز زیرمجموعه آن بودند. با این حال، شورولت، بر خلاف آنها، بر تولید اقتصادی متمرکز شده استخودروهایی که قرار بود به موتورهای ساده تری مجهز شوند، بنابراین تولید V8 متوقف شد.

همه موتورهایی که در بالا توضیح داده شد بر روی مدل های گران قیمت نصب شده اند. برای اولین بار، آنها در سال 1932 توسط فورد در مدل 18 به بخش انبوه منتقل شدند. علاوه بر این، این واحد قدرت دارای یک نوآوری فنی قابل توجه بود. این دستگاه مجهز به بلوک سیلندر چدنی بود، هرچند پیش از آن برخی تولید چنین قطعاتی را از نظر فنی غیرممکن می‌دانستند، بنابراین سیلندرها از میل لنگ جدا شدند که ساخت آن‌ها را دشوارتر و گران‌تر می‌کرد. برای ایجاد یک قطعه یک تکه، بهبود تکنولوژی ریخته گری ضروری بود. واحد برق جدید Flathead نام گرفت. تا سال 1954 تولید شد

در ایالات متحده، موتورهای V8 به ویژه در دهه 30 گسترش یافتند. آنها به قدری محبوب شدند که تمام کلاس های اتومبیل های سواری، به جز ساب کامپکت، به چنین واحدهای نیرو مجهز شدند. و خودروهای دارای موتور V8 تا پایان دهه 1970 80 درصد از کل تولید شده در ایالات متحده را تشکیل می دادند. بنابراین، بسیاری از اصطلاحات مرتبط با این پیشرانه‌ها منشأ آمریکایی دارند و V8 هنوز برای بسیاری با خودروهای آمریکایی مرتبط است.

در اروپا، این موتورها چنین محبوبیتی پیدا نکرده اند. بنابراین، در نیمه اول قرن گذشته، تنها مدل های نخبه تولید شده به آنها مجهز شدند. تنها در دهه 50 اولین موتورهای سری هشت سیلندر یا اتومبیل های با موتور V8 ظاهر شدند. و سپس برخی از دومی ها به واحدهای برق ساخت آمریکا مجهز شدند.

Layout

در آغاز گذشتهقرن، طرح‌بندی موتورهای بسیار غیرعادی برای دوران مدرن وجود داشت، به عنوان مثال، موتورهای هفت سیلندر، هشت سیلندر خطی و ستاره‌ای شکل.

با ساده شدن طراحی موتورها، به لطف معرفی اصول فوق، اکنون تعداد سیلندرها برای موتورها بسته به قدرت آنها تعیین شد. و در ادامه، این سوال در مورد مکان بهینه آنها مطرح شد.

ساده ترین گزینه چیدمان ابتدا ظاهر شد - چیدمان درون خطی سیلندرها. این نوع شامل نصب آنها در یک ردیف یکی پس از دیگری است. با این حال، این طرح برای موتورهایی با حداکثر شش سیلندر مرتبط است. در این مورد، رایج ترین گزینه های چهار سیلندر. موتورهای دو و سه سیلندر نسبتا کمیاب هستند، اگرچه در ابتدای قرن بیستم ظاهر شدند. موتورهای پنج سیلندر نیز چندان رایج نیستند، علاوه بر این، آنها فقط در اواسط دهه 70 ساخته شدند. موتورهای شش سیلندر خطی در حال حاضر محبوبیت خود را از دست می دهند. طرح درون خطی موتورهای هشت سیلندر دیگر در دهه 30 استفاده نمی شد.

استفاده از طرح V شکل برای موتورهایی با تعداد سیلندرهای زیاد به دلیل ملاحظات چیدمان است. اگر از چیدمان درون خطی برای واحدهای قدرت چند سیلندر استفاده کنید، آنها خیلی طولانی هستند و در قرار گرفتن آنها در زیر کاپوت مشکل ایجاد می شود. در حال حاضر رایج ترین طرح عرضی است و قرار دادن یک واحد قدرت حتی شش سیلندر در خط به این روش بسیار دشوار است. در این حالت بیشترین مشکلات در محل قرارگیری گیربکس ایجاد می شود. به همین دلیل است که چنین موتورهایی تسلیم شدندشیوع V6. دومی را می توان هم به صورت طولی و هم به صورت عرضی قرار داد.

برنامه

طرح مورد بررسی بیشتر در موتورهای با حجم زیاد استفاده می شود. آنها عمدتاً روی مدل‌های اسپرت و ممتاز در بین اتومبیل‌ها و همچنین بر روی خودروهای شاسی بلند سنگین، کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، تراکتورها نصب می‌شوند.

ویژگی ها

پارامترهای اصلی V8 شامل ولوم، قدرت، زاویه کمبر، پویز است.

جلد

این پارامتر یکی از پارامترهای اصلی برای هر موتور احتراق داخلی است. در ابتدای تاریخ موتورهای احتراق داخلی، هیچ رابطه ای بین حجم موتور و تعداد سیلندرها وجود نداشت و میانگین حجم بسیار بیشتر از الان بود. بنابراین، یک موتور 10 لیتری تک سیلندر و یک موتور 23 لیتری شش سیلندر شناخته شده است.

اما بعداً مقررات حجم سیلندر که در بالا ذکر شد و رابطه بین حجم و توان معرفی شد.

همانطور که گفته شد، طرح مورد بحث عمدتاً برای واحدهای برق چند لیتری استفاده می شود. بنابراین حجم موتور V8 معمولا حداقل 4 لیتر است. حداکثر مقادیر این پارامتر برای موتورهای مدرن خودروها و SUV ها به 8.5 لیتر می رسد. کامیون ها، تراکتورها و اتوبوس ها به واحدهای قدرت بزرگتر (تا 24 لیتر) مجهز هستند.

قدرت

این ویژگی موتور V8 را می توان بر اساس توان لیتری خاص تعیین کرد. برای یک موتور اتمسفر بنزینی، 100 اسب بخار است. بنابراین، یک موتور 4 لیتری دارای قدرت استمیانگین 400 اسب بخار از این رو، گزینه های حجم بالاتر قدرتمندتر هستند. در مورد برخی از سیستم ها، به خصوص سوپرشارژ، ظرفیت لیتر به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

زاویه کمبر

این پارامتر فقط برای موتورهای V مرتبط است. این به عنوان زاویه بین ردیف های استوانه درک می شود. برای اکثر پیشرانه ها 90 درجه است. این چیدمان سیلندرها به دلیل دستیابی به سطوح ارتعاش کم و احتراق بهینه مخلوط و ایجاد یک موتور کم و عریض رایج است. دومی تأثیر مثبتی بر جابجایی دارد، زیرا چنین واحد قدرتی به کاهش مرکز ثقل کمک می‌کند.

موتورهای با زاویه 60 درجه تا حدی کمتر رایج هستند. موتورهای به میزان قابل توجهی کمتر با حداقل زاویه حتی بیشتر. این باعث کاهش عرض موتور می شود، با این حال، کاهش لرزش در چنین گزینه هایی دشوار است.

موتورهایی با زاویه چرخشی (180º) وجود دارد. یعنی استوانه های آنها در یک صفحه افقی قرار دارند و پیستون ها به سمت یکدیگر حرکت می کنند. با این حال، چنین موتورهایی V شکل نامیده نمی شوند، بلکه باکسر هستند و با حرف B نشان داده می شوند. آنها مرکز ثقل بسیار پایینی را ارائه می دهند، در نتیجه چنین موتورهایی عمدتا بر روی مدل های ورزشی نصب می شوند. با این حال، آنها عریض هستند، بنابراین موتورهای باکسر به دلیل سختی در قرارگیری نادر هستند.

ارتعاش

این پدیده ها در هر صورت در حین کار یک موتور پیستونی ظاهر می شوند. با این حال، طراحان تلاش می کنند تا حد امکان آنها را به حداقل برسانند، زیرا آنها نه تنهابر راحتی تأثیر می گذارد، اما در سطوح بیش از حد می تواند منجر به آسیب و تخریب موتور شود.

در طول عملکرد آن، نیروها و لحظات چند جهته عمل می کنند. برای کاهش ارتعاشات، باید آنها را متعادل کرد. یک راه حل برای این کار طراحی موتور به گونه ای است که گشتاورها و نیروها برابر و مخالف باشند. از طرفی فقط میل لنگ را اصلاح کنید. بنابراین، می‌توانید محل گردن‌های آن را تغییر دهید و وزنه‌های تعادلی روی آن نصب کنید یا از شفت‌های تعادل ضد چرخش استفاده کنید.

آرام

در ابتدا باید توجه داشت که در بین موتورهای رایج فقط دو نوع آن متعادل هستند - خطی و باکسر و شش سیلندر. موتورهای طرح‌بندی دیگر در این نشانگر متفاوت هستند.

در مورد V8 ها، آنها کاملاً متعادل هستند، به خصوص انواع کمبر با زاویه راست با میل لنگ عمود بر هم. علاوه بر این، نرمی به دلیل امکان اطمینان از تناوب یکنواخت فلاش ها داده می شود. چنین موتورهایی فقط دو لحظه نامتعادل در گونه های سیلندرهای بیرونی دارند که می توان آن را با دو وزنه تعادل روی میل لنگ به طور کامل جبران کرد.

مزایا

موتورهای V با موتورهای خطی در افزایش گشتاور متفاوت هستند. این با طرح موتور V8 تسهیل می شود. برخلاف موتورهای خطی که جهت نیروها مستقیماً عمود است، در موتور مورد نظر از دو طرف به صورت مماس بر روی شفت عمل می کنند.این به طور قابل توجهی اینرسی بیشتری ایجاد می کند و شتاب دینامیکی شفت می دهد.

علاوه بر این، میل لنگ V8 بسیار سفت و سخت است. یعنی این عنصر قوی‌تر است، بنابراین هنگام کار در شرایط محدود، بادوام‌تر و کارآمدتر است. همچنین محدوده فرکانس کاری موتور را افزایش می‌دهد و به آن امکان می‌دهد دور سریع‌تر بچرخد.

سرانجام، موتورهای V جمع و جورتر از موتورهای خطی هستند. و همانطور که از عکس موتور V8 مشخص است نه تنها کوتاهتر، بلکه پایین تر نیز هستند.

عیوب

موتورهای طرح مورد نظر با طراحی پیچیده متمایز می شوند که باعث هزینه بالا می شود. علاوه بر این، با طول و ارتفاع نسبتاً کوچک، پهن هستند. همچنین وزن موتور V8 زیاد است (از 150 تا 200 کیلوگرم) که باعث ایجاد مشکل در توزیع وزن می شود. بنابراین روی خودروهای کوچک نصب نمی شوند. علاوه بر این، چنین موتورهایی دارای سطح قابل توجهی از ارتعاش هستند و به سختی متعادل می شوند. در نهایت، عملیات آنها پرهزینه است. اولا، این به این دلیل است که موتور V8 بسیار پیچیده است. علاوه بر این، دارای تعداد زیادی جزئیات است. بنابراین تعمیر موتور V8 سخت و پرهزینه است. ثانیاً، چنین موتورهایی با مصرف سوخت بالا مشخص می شوند.

توسعه مدرن

در توسعه همه موتورهای احتراق داخلی اخیراً تمایل به افزایش راندمان و صرفه جویی وجود دارد. این امر با کاهش حجم و استفاده از سیستم های مختلف مانند تزریق مستقیم سوخت، توربوشارژ، زمان بندی متغیر سوپاپ ها و غیره حاصل می شود.این واقعیت است که موتورهای بزرگ، از جمله V8s، به تدریج محبوبیت خود را از دست می دهند. موتورهای چند لیتری اکنون با موتورهای توربوشارژ کوچکتر جایگزین می شوند. این به ویژه نسخه های V12 و V10 را تحت تأثیر قرار داده است که با V8 های سوپرشارژ و نسخه دوم با V6 جایگزین می شوند. یعنی میانگین حجم موتورها در حال کاهش است که تا حدودی به دلیل افزایش راندمان است که با توان لیتر اندازه گیری می شود. علاوه بر این، بهره وری آنها نیز به لطف استفاده از فناوری های مدرن، نسبت به گذشته افزایش چشمگیری داشته است.

چشم انداز

علی رغم چشم انداز جایگزینی موتورهای احتراق داخلی با موتورهای الکتریکی و سایر موتورهای دوستدار محیط زیست، هنوز ارتباط خود را از دست نداده اند. به طور خاص، گزینه های V شکل بسیار امیدوار کننده در نظر گرفته می شوند. تا به امروز، طراحان راه هایی را برای رفع نواقص خود ایجاد کرده اند. علاوه بر این، به نظر آنها، پتانسیل چنین واحدهای نیرو به طور کامل افشا نشده است، بنابراین به راحتی می توان آنها را ارتقا داد.