V8-motor: kenmerken, foto, diagram, apparaat, volume, gewicht. Voertuigen met V8-motor

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:12

Momenteel zijn er verschillende opties voor power units, afhankelijk van de indeling en het aantal cilinders. De V8-motor behoort tot de topmotoren voor personenauto's, omdat deze is uitgerust met sport- en elitemodellen. Daarom zijn ze niet erg gebruikelijk, maar veel gevraagd.

Definitie

De V8-motor is een V8-motor met twee rijen van vier cilinders en een gemeenschappelijke krukas.

Vereisten voor het maken

Aan het begin van de vorige eeuw was er geen direct verband tussen de grootte van de motor en het aantal cilinders. Na verloop van tijd leidden factoren zoals een hoger toerental en vermogen, evenals een streven om kosten te verlagen, echter tot de introductie van de middencilinder. Daarnaast bestond er zoiets als litervermogen. Zo relateerden ze het vermogen van de motor aan het aantal cilinders. Dat wil zeggen, elke cilinder heeft een bepaald volume en een bepaald vermogen wordt verwijderd van een specifieke volumewaarde. Bovendien zijn deze kenmerken geoptimaliseerd, dat wil zeggen dat ze verder gaan dan wanneerserieproductie is onrendabel. Zo werden modellen met een kleine massa uitgerust met motoren met een kleine cilinderinhoud en een klein aantal cilinders, en om een hoog vermogen te bereiken was het noodzakelijk om meercilindermotoren met een groter volume te creëren.

Geschiedenis

De eerste V8-motor ging in 1904 in productie. Hij werd twee jaar eerder ontwikkeld door Léon Levasseur. Het werd echter niet gebruikt voor auto's, maar werd geïnstalleerd in vliegtuigen en kleine boten.

De eerste 3536cc V8-automotor3 werd geproduceerd door Rolls-Royce. Ze heeft er echter maar 3 auto's mee gebouwd.

In 1910 werd de 7773 cm3 V8 geïntroduceerd door fabrikant De Dion-Bouton. En hoewel er ook maar heel weinig auto's mee waren uitgerust, werd hij in 1912 in New York gepresenteerd, wat grote belangstelling wekte. Daarna begonnen Amerikaanse fabrikanten met het maken van dergelijke motoren.

De eerste relatief in massa geproduceerde auto met een V8-motor was Cadillac in 1914. Het was een 5429 cm lagere kleppenmotor3. Er is een mening dat het ontwerp is gekopieerd van de hierboven genoemde Franse krachtbron. In het eerste jaar werden er ongeveer 13.000 voertuigen geproduceerd die ermee zijn uitgerust.

Na 2 jaar introduceerde Oldsmobile zijn versie van de 4L V8.

In 1917 lanceerde Chevrolet ook de 4.7L V8, maar het jaar daarop werd de fabrikant onderdeel van GM, waarvan de twee bovengenoemde firma's ook onderafdelingen waren. In tegenstelling tot hen richtte Chevrolet zich echter op de productie van zuinigeauto's die met eenvoudigere motoren moesten worden uitgerust, waardoor de productie van de V8 werd stopgezet.

Alle motoren die hierboven zijn besproken, zijn geïnstalleerd op dure modellen. Voor het eerst werden ze door Ford in 1932 op Model 18 overgebracht naar het massasegment. Bovendien had deze krachtbron een belangrijke technische innovatie. Het was uitgerust met een gietijzeren cilinderblok, hoewel voorheen de productie van dergelijke onderdelen door sommigen als technisch onmogelijk werd beschouwd, dus de cilinders waren gescheiden van het carter, waardoor ze moeilijker en duurder te vervaardigen waren. Om een onderdeel uit één stuk te maken, was het noodzakelijk om de giettechnologie te verbeteren. De nieuwe krachtbron kreeg de naam Flathead. Het werd geproduceerd tot 1954

In de VS werden V8-motoren vooral in de jaren '30 wijdverbreid. Ze werden zo populair dat alle klassen personenauto's, behalve de subcompact, met dergelijke krachtbronnen waren uitgerust. En auto's met een V8-motor waren eind jaren 70 goed voor 80% van alle geproduceerde auto's in de Verenigde Staten. Daarom zijn veel van de termen die met deze aandrijflijnen worden geassocieerd, van Amerikaanse oorsprong, en V8 wordt voor velen nog steeds geassocieerd met Amerikaanse auto's.

In Europa zijn deze motoren niet zo populair geworden. Dus in de eerste helft van de vorige eeuw waren alleen elite-modellen die in stukken werden geproduceerd ermee uitgerust. Pas in de jaren 50 begonnen de eerste seriematige achtcilindermotoren of auto's met een V8-motor te verschijnen. En sommige van de laatste werden uitgerust met in Amerika gemaakte krachtbronnen.

Lay-out

Aan het begin van het verledeneeuw waren er zeer ongebruikelijke motorlay-outs voor de moderne tijd, bijvoorbeeld zevencilinders, achtcilinders in lijn en stervormig.

Met het stroomlijnen van het ontwerp van motoren, dankzij de introductie van de bovenstaande principes, werd het aantal cilinders nu bepaald voor motoren afhankelijk van hun vermogen. En verder rees de vraag over hun optimale locatie.

De eenvoudigste lay-outoptie verscheen eerst - een in-line opstelling van cilinders. Dit type omvat hun installatie op een rij, de een na de ander. Deze indeling is echter relevant voor motoren met niet meer dan zes cilinders. In dit geval de meest voorkomende viercilinder opties. Twee- en driecilindermotoren zijn relatief zeldzaam, hoewel ze aan het begin van de 20e eeuw verschenen. Vijfcilindermotoren zijn ook niet erg gebruikelijk, bovendien werden ze pas halverwege de jaren 70 ontwikkeld. Zescilinder lijnmotoren verliezen momenteel aan populariteit. De in-line lay-out van achtcilindermotoren werd in de jaren '30 niet meer gebruikt.

Het gebruik van een V-vormig schema voor motoren met een groot aantal cilinders is te wijten aan lay-outoverwegingen. Als u een in-line lay-out gebruikt voor krachtbronnen met meerdere cilinders, zullen ze te lang blijken te zijn en zal er een probleem zijn met hun plaatsing onder de motorkap. Nu is de meest voorkomende de dwarslay-out en het is erg moeilijk om op deze manier een in-line zelfs zescilindermotor te plaatsen. In dit geval ontstaan de grootste problemen bij de plaatsing van de versnellingsbak. Daarom leverden dergelijke motoren inprevalentie van V6. Deze laatste kan zowel longitudinaal als transversaal worden geplaatst.

Toepassing

Het overwogen schema wordt het vaakst gebruikt op motoren met een groot volume. Ze worden voornamelijk geïnstalleerd op sport- en premiummodellen onder auto's, maar ook op zware SUV's, vrachtwagens, bussen, tractoren.

Kenmerken

V8 belangrijkste parameters omvatten volume, kracht, camberhoek, evenwicht.

Volume

Deze parameter is een van de belangrijkste voor elke verbrandingsmotor. Aan het begin van de geschiedenis van verbrandingsmotoren was er geen relatie tussen motorgrootte en aantal cilinders en was het gemiddelde volume veel hoger dan nu. Zo zijn er een 10 liter eencilindermotor en een 23 liter zescilindermotor bekend.

Later werden echter de bovengenoemde cilinderinhoudsregels en de relatie tussen volume en vermogen geïntroduceerd.

Zoals gezegd, wordt de betreffende lay-out voornamelijk gebruikt voor meerlitermotoren. Daarom is het volume van de V8-motor meestal minimaal 4 liter. De maximale waarden van deze parameter voor moderne motoren van auto's en SUV's bereiken 8,5 liter. Vrachtwagens, tractoren en bussen zijn uitgerust met grotere krachtbronnen (tot 24 liter).

Kracht

Deze eigenschap van de V8-motor kan worden bepaald op basis van het specifieke litervermogen. Voor een atmosferische benzinemotor is dat 100 pk. Zo heeft een motor van 4 liter een vermogen vangemiddeld 400 pk Daarom zijn opties met een hoger volume krachtiger. In het geval van sommige systemen, met name supercharger, neemt de litercapaciteit aanzienlijk toe.

Camberhoek

Deze parameter is alleen relevant voor V-engines. Het wordt opgevat als de hoek tussen de rijen cilinders. Voor de meeste aandrijflijnen is dit 90 °. Deze opstelling van cilinders is gebruikelijk omdat het lage trillingsniveaus en optimale ontsteking van het mengsel bereikt en een lage en brede motor creëert. Dit laatste heeft een positief effect op het rijgedrag, aangezien een dergelijke krachtbron helpt om het zwaartepunt te verlagen.

Motoren met een camberhoek van 60º komen iets minder vaak voor. Aanzienlijk minder motoren met nog meer minimale hoek. Dit vermindert de breedte van de motor, maar het is moeilijk om trillingen op dergelijke opties te dempen.

Er zijn motoren met een gedraaide camberhoek (180º). Dat wil zeggen, hun cilinders bevinden zich in een horizontaal vlak en de zuigers bewegen naar elkaar toe. Dergelijke motoren worden echter niet V-vormig genoemd, maar boxer en worden aangeduid met de letter B. Ze zorgen voor een zeer laag zwaartepunt, waardoor dergelijke motoren voornamelijk op sportmodellen worden geïnstalleerd. Ze zijn echter breed, dus boxermotoren zijn zeldzaam vanwege de moeilijkheid om ze te plaatsen.

Trillingen

Deze verschijnselen treden in ieder geval op tijdens de werking van een zuigermotor. Ontwerpers streven er echter naar om ze zo veel mogelijk te minimaliseren, omdat ze niet alleenhet comfort beïnvloeden, maar bij te hoge niveaus kan dit leiden tot beschadiging en vernietiging van de motor.

Tijdens het functioneren werken multidirectionele krachten en momenten. Om trillingen te verminderen, is het noodzakelijk om ze in evenwicht te brengen. Een oplossing hiervoor is om de motor zo te ontwerpen dat de momenten en krachten gelijk en tegengesteld zijn. Aan de andere kant is het voldoende om alleen de krukas aan te passen. U kunt dus de locatie van de halzen wijzigen en er contragewichten op installeren, of tegengesteld draaiende balansassen gebruiken.

Poise

Allereerst moet worden opgemerkt dat van de gewone motoren slechts twee typen gebalanceerd zijn: in-line en boxer- en zescilindermotoren. Motoren van andere lay-outs verschillen in deze indicator.

Wat betreft de V8's, ze zijn redelijk goed uitgebalanceerd, vooral de haakse cambervarianten met loodrechte cranks. Bovendien wordt zachtheid gegeven vanwege de mogelijkheid om een uniforme afwisseling van flitsen te garanderen. Dergelijke motoren hebben slechts twee ongebalanceerde momenten op de wangen van de buitenste cilinders, die volledig kunnen worden gecompenseerd door twee contragewichten op de krukas.

Voordelen

V-motoren onderscheiden zich van lijnmotoren door een verhoogd koppel. Dit wordt mogelijk gemaakt door het schema van de V8-motor. In tegenstelling tot een lijnmotor, waar de krachtrichting direct loodrecht staat, werken ze bij de beschouwde motor tangentieel van twee kanten op de as in. Dit zorgt voor aanzienlijk meer traagheid, waardoor de as dynamische versnelling krijgt.

Bovendien is de V8-krukas zeer stijf. Dat wil zeggen, dit element is sterker, daarom is het duurzamer en efficiënter bij het werken onder beperkende omstandigheden. Het vergroot ook het werkfrequentiebereik van de motor en zorgt ervoor dat deze sneller kan draaien.

Ten slotte zijn V-motoren compacter dan lijnmotoren. En ze zijn niet alleen korter, maar ook lager, zoals te zien is op de foto van de V8-motor.

Flaws

Motoren van de betreffende lay-out onderscheiden zich door een complex ontwerp, wat hoge kosten met zich meebrengt. Bovendien zijn ze met een relatief kleine lengte en hoogte breed. Ook is het gewicht van de V8-motor groot (van 150 tot 200 kg), wat problemen geeft met de gewichtsverdeling. Daarom worden ze niet op kleine auto's geïnstalleerd. Bovendien hebben dergelijke motoren een aanzienlijk trillingsniveau en zijn ze moeilijk te balanceren. Ten slotte zijn ze duur in het gebruik. Ten eerste is dit te wijten aan het feit dat de V8-motor zeer complex is. Daarnaast heeft het een groot aantal details. Daarom is het repareren van een V8-motor moeilijk en duur. Ten tweede worden dergelijke motoren gekenmerkt door een hoog brandstofverbruik.

Moderne ontwikkeling

Bij de ontwikkeling van alle verbrandingsmotoren is er de laatste tijd een tendens geweest om de efficiëntie en zuinigheid te verhogen. Dit wordt bereikt door het verminderen van het volume en het gebruik van verschillende systemen zoals directe brandstofinjectie, turbocompressor, variabele kleptiming, enz. Dit heeft geleid tothet feit dat grote motoren, waaronder V8's, geleidelijk aan populariteit inboeten. Meerlitermotoren worden nu vervangen door kleinere turbomotoren. Dit heeft vooral gevolgen gehad voor de V12- en V10-versies, die worden vervangen door supercharged V8's en de laatste door V6's. Dat wil zeggen, het gemiddelde motorvolume neemt af, wat deels te wijten is aan de toename van de efficiëntie, die wordt gemeten aan de hand van litervermogen. Sport- en luxeauto's gebruiken echter nog steeds krachtige meerlitermotoren. Bovendien is hun productiviteit ook aanzienlijk gestegen in vergelijking met het verleden dankzij het gebruik van moderne technologieën.

Vooruitzichten

Ondanks de vooruitzichten om verbrandingsmotoren te vervangen door elektrische en andere milieuvriendelijke motoren, hebben ze hun relevantie nog steeds niet verloren. Vooral V-vormige opties worden als veelbelovend beschouwd. Tot op heden hebben ontwerpers manieren ontwikkeld om hun tekortkomingen weg te werken. Bovendien is naar hun mening het potentieel van dergelijke krachtbronnen niet volledig onthuld, dus ze zijn gemakkelijk te upgraden.