Motor V8: charakteristiky, fotografie, schéma, zařízení, objem, hmotnost. Vozidla s motorem V8

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 12:59

V současné době existuje několik možností pro pohonné jednotky v závislosti na uspořádání a počtu válců. Motor V8 patří k motorům nejvyšší úrovně pro osobní vozy, neboť je vybaven sportovními a elitními modely. Proto nejsou příliš běžné, ale žádané.

Definice

Motor V8 je motor V8 se dvěma řadami čtyř válců a společným klikovým hřídelem.

Předpoklady pro vytvoření

Na začátku minulého století neexistovala přímá souvislost mezi velikostí motoru a počtem válců. V průběhu času však faktory, jako jsou zvýšené otáčky a výkon, stejně jako snaha o snížení nákladů, vedly k zavedení středního válce. Navíc existovala věc jako litrový výkon. Vztahovali tedy výkon motoru k počtu válců. To znamená, že každý válec má určitý objem a z určité hodnoty objemu se odebírá určitý výkon. Navíc jsou tyto vlastnosti optimalizovány, to znamená, že je překračujísériová výroba je nerentabilní. Malosériové modely se tak začaly vybavovat maloobjemovými motory s malým počtem válců a pro dosažení vysokého výkonu bylo nutné vytvořit víceválcové pohonné jednotky většího objemu.

Historie

První motor V8 se začal vyrábět v roce 1904. O dva roky dříve jej vyvinul Léon Levasseur. Nebyl však používán pro automobily, ale byl instalován na letounech a malých lodích.

První motor V8 pro auto o objemu 3536 ccm3 byl vyroben společností Rolls-Royce. Postavila však pouze 3 jím vybavená auta.

V roce 1910 byl výrobcem De Dion-Bouton představen model 7773 cm3 V8. A přestože jím bylo vybaveno také velmi málo vozů, v roce 1912 byl představen v New Yorku, což vyvolalo velký zájem. Poté američtí výrobci začali vytvářet takové motory.

Prvním relativně sériově vyráběným vozem s motorem V8 byl Cadillac v roce 1914. Byl to motor s nižšími ventily o 5429 cm3. Existuje názor, že jeho design byl zkopírován z francouzské pohonné jednotky zmíněné výše. V prvním roce bylo vyrobeno přibližně 13 000 jím vybavených vozidel.

Po 2 letech představil Oldsmobile svou verzi 4L V8.

V roce 1917 Chevrolet také uvedl na trh 4,7L V8, avšak následující rok se výrobce stal součástí GM, jehož poddivizí byly i dvě výše zmíněné firmy. Chevrolet se však na rozdíl od nich zaměřil na výrobu hospodárnýchvozy, které měly být vybaveny jednoduššími motory, takže výroba V8 byla zastavena.

Všechny výše uvedené motory byly instalovány na drahých modelech. Poprvé je do masového segmentu převedl Ford v roce 1932 na modelu 18. Tato pohonná jednotka měla navíc významnou technickou inovaci. Byla vybavena litinovým blokem válců, i když dříve výroba takových dílů byla některými považována za technicky nemožnou, a tak byly válce odděleny od klikové skříně, což ztěžovalo a zdražovalo výrobu. Pro vytvoření jednodílného dílu bylo nutné zlepšit technologii odlévání. Nová pohonná jednotka dostala název Flathead. Vyrábělo se do roku 1954

V USA se motory V8 rozšířily zejména ve 30. letech. Staly se tak populární, že všechny třídy osobních automobilů, kromě subkompaktu, byly vybaveny takovými pohonnými jednotkami. A auta s motorem V8 do konce 70. let tvořila 80 % všech vyrobených ve Spojených státech. Proto je mnoho termínů spojených s těmito pohonnými jednotkami amerického původu a V8 je pro mnohé stále spojován s americkými vozy.

V Evropě si tyto motory nezískaly takovou popularitu. Takže jimi byly v první polovině minulého století vybaveny pouze kusově vyráběné elitní modely. Teprve v 50. letech se začaly objevovat první sériové osmiválce nebo vozy s motorem V8. A pak některé z nich byly vybaveny pohonnými jednotkami americké výroby.

Layout

Na začátku minulostistoletí existovalo pro moderní dobu velmi neobvyklé uspořádání motorů, například sedmiválcový, řadový osmiválec a hvězdicový tvar.

S racionalizací konstrukce motorů, díky zavedení výše uvedených principů, byl nyní u motorů stanoven počet válců v závislosti na jejich výkonu. A dále vyvstala otázka ohledně jejich optimálního umístění.

Jako první se objevila nejjednodušší možnost uspořádání - uspořádání válců v řadě. Tento typ zahrnuje jejich instalaci v řadě za sebou. Toto uspořádání je však relevantní pro motory s ne více než šesti válci. V tomto případě nejběžnější čtyřválcové možnosti. Dvou- a tříválcové motory jsou poměrně vzácné, i když se objevily na začátku 20. století. Pětiválce také nejsou příliš běžné, kromě toho byly vyvinuty až v polovině 70. let. Šestiválcové řadové motory v současnosti ztrácejí na oblibě. Uspořádání řadových osmiválcových motorů se již ve 30. letech nepoužívalo.

Použití schématu ve tvaru V pro motory s velkým počtem válců je způsobeno úvahami o uspořádání. Pokud u víceválcových pohonných jednotek použijete řadové uspořádání, ukážou se příliš dlouhé a nastane problém s jejich umístěním pod kapotu. Nyní je nejčastější příčné uspořádání a takto umístit řadovou i šestiválcovou pohonnou jednotku je velmi obtížné. V tomto případě vznikají největší problémy s umístěním převodovky. Proto takové motory podlehlyprevalence V6. Ten lze umístit podélně i příčně.

Aplikace

Uvažované schéma se nejčastěji používá u velkoobjemových motorů. Instalují se především na sportovní a prémiové modely mezi automobily, dále na těžká SUV, nákladní auta, autobusy, traktory.

Funkce

Hlavní parametry V8 zahrnují hlasitost, výkon, úhel odklonu, poise.

Volume

Tento parametr je jedním z hlavních pro jakýkoli spalovací motor. Na počátku historie spalovacích motorů neexistoval žádný vztah mezi velikostí motoru a počtem válců a průměrný objem byl mnohem vyšší než nyní. Známe tedy 10litrový jednoválcový motor a 23litrový šestiválcový motor.

Později však byly zavedeny výše uvedené regulace objemu válců a vztah mezi objemem a výkonem.

Jak již bylo zmíněno, předmětné uspořádání se používá hlavně pro vícelitrové pohonné jednotky. Proto objem motoru V8 bývá minimálně 4 litry. Maximální hodnoty tohoto parametru pro moderní motory automobilů a SUV dosahují 8,5 litru. Nákladní automobily, tahače a autobusy jsou vybaveny většími pohonnými jednotkami (až 24 litrů).

Síla

Tuto charakteristiku motoru V8 lze určit na základě specifického litrového výkonu. U benzínového atmosférického motoru je to 100 koní. Čtyřlitrový motor má tedy výkon oprůměr 400 koní Možnosti vyšší hlasitosti jsou tedy výkonnější. V případě některých systémů, zejména přeplňování, se objem litrů výrazně zvyšuje.

Úhel odklonu

Tento parametr je relevantní pouze pro V-motory. Rozumí se jím úhel mezi řadami válců. U většiny pohonných jednotek je to 90°. Toto uspořádání válců je běžné, protože dosahuje nízké úrovně vibrací a optimálního zapalování směsi a vytváří nízký a široký motor. Ten má pozitivní vliv na ovladatelnost, protože taková pohonná jednotka pomáhá snížit těžiště.

Motory s úhlem odklonu 60º jsou poněkud méně běžné. Výrazně méně motorů s ještě větším minimálním úhlem. Tím se zmenšuje šířka motoru, je však obtížné tlumit vibrace u těchto možností.

Existují motory s natočeným úhlem odklonu (180º). To znamená, že jejich válce jsou umístěny ve vodorovné rovině a písty se pohybují směrem k sobě. Takové motory se však nejmenují ve tvaru V, ale boxer a označují se písmenem B. Poskytují velmi nízké těžiště, v důsledku čehož jsou takové motory instalovány hlavně na sportovních modelech. Jsou však široké, takže motory boxerů jsou vzácné kvůli obtížnosti umístění.

Vibrace

Tyto jevy se v každém případě objevují při provozu pístového motoru. Návrháři se však snaží je co nejvíce minimalizovat, protože nejen oniovlivnit pohodlí, ale při nadměrném množství může vést k poškození a zničení motoru.

Při jeho fungování působí vícesměrné síly a momenty. Pro snížení vibrací je nutné je vyrovnat. Jedním z řešení je navrhnout motor tak, aby momenty a síly byly stejné a opačné. Na druhou stranu stačí upravit pouze klikovou hřídel. Můžete tedy změnit umístění jeho hrdel a nainstalovat na něj protizávaží, nebo použít protiběžné vyvažovací hřídele.

Poise

Především je třeba poznamenat, že mezi běžnými motory jsou vyvážené pouze dva typy - řadový a boxer a šestiválcový. Motory jiných uspořádání se v tomto indikátoru liší.

Pokud jde o V8, jsou docela dobře vyvážené, zejména varianty s pravoúhlým odklonem a kolmými klikami. Hladkost je navíc dána možností zajistit rovnoměrné střídání záblesků. Takové motory mají pouze dva nevyvážené momenty na lících vnějších válců, které lze plně kompenzovat dvěma protizávažími na klikové hřídeli.

Výhody

V-motory se liší od řadových motorů zvýšeným točivým momentem. To je usnadněno schématem motoru V8. Na rozdíl od řadového motoru, kde je směr sil přímo kolmý, působí u uvažovaného motoru na hřídel ze dvou stran tangenciálně. To vytváří výrazně větší setrvačnost, což dává hřídeli dynamické zrychlení.

Klikový hřídel V8 je navíc vysoce tuhý. To znamená, že tento prvek je pevnější, a proto je odolnější a účinnější při práci v omezujících podmínkách. Rozšiřuje také rozsah provozních frekvencí motoru a umožňuje mu rychlejší otáčky.

Konečně, V-motory jsou kompaktnější než řadové motory. A jsou nejen kratší, ale i nižší, jak je vidět z fotografie motoru V8.

Vady

Motory uvažovaného uspořádání se vyznačují složitou konstrukcí, která způsobuje vysoké náklady. Navíc s relativně malou délkou a výškou jsou široké. Také hmotnost motoru V8 je velká (od 150 do 200 kg), což způsobuje problémy s rozložením hmotnosti. Proto se neinstalují na malá auta. Kromě toho mají takové motory značnou úroveň vibrací a je obtížné je vyvážit. A konečně, jejich provoz je nákladný. Za prvé je to způsobeno tím, že motor V8 je velmi složitý. Navíc má velké množství detailů. Proto je oprava motoru V8 obtížná a nákladná. Za druhé, tyto motory se vyznačují vysokou spotřebou paliva.

Moderní vývoj

Při vývoji všech spalovacích motorů se v poslední době projevuje tendence ke zvyšování účinnosti a hospodárnosti. Toho je dosaženo snížením objemu a použitím různých systémů jako je přímé vstřikování paliva, přeplňování turbodmychadlem, variabilní časování ventilů atd. To vedlo kfakt, že velké motory včetně V8 postupně ztrácejí na oblibě. Vícelitrové motory jsou nyní nahrazovány menšími přeplňovanými motory. To se dotklo zejména verzí V12 a V10, které jsou nahrazovány přeplňovanými V8, a ty V6. To znamená, že průměrný objem motorů klesá, což je částečně způsobeno zvýšením účinnosti, která se měří litrovým výkonem. Sportovní a luxusní vozy však stále využívají výkonné vícelitrové pohonné jednotky. Jejich produktivita se navíc oproti minulosti výrazně zvýšila díky využití moderních technologií.

Vyhlídky

Navzdory vyhlídkám na nahrazení spalovacích motorů elektrickými a jinými motory šetrnými k životnímu prostředí stále neztratily svůj význam. Zejména možnosti ve tvaru V jsou považovány za velmi slibné. K dnešnímu dni návrháři vyvinuli způsoby, jak odstranit jejich nedostatky. Navíc podle jejich názoru není potenciál takových pohonných jednotek zcela odhalen, takže je lze snadno upgradovat.