關于美式V8
發(fā)動機和歐式V8發(fā)動機交錯平面曲軸相位和平面曲軸相位有哪些知識?你這個問題挺專業(yè)的??磥砟阋彩莻€內行,這個問題涉及到曲軸空間布局和發(fā)動機工作順序的知識,要深入研究的話還挺復雜的。作為普通的汽車愛好者,我們當然不需要研究得那么深入。下面,老侯就用自己膚淺的知識來簡單回答一下這個問題。眾所周知,普通汽車發(fā)動機是四沖程往復活塞式發(fā)動機。發(fā)動機工作時,活塞在氣缸內上下運動,完成進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程,將燃料的化學能轉化為機械能,通過曲軸輸出到外界。那么為什么活塞可以在氣缸內上下移動呢?發(fā)動機如何與各缸協(xié)調工作?這是因為曲柄。曲軸,顧名思義,是一根彎曲的軸。但是,它的彎曲不是隨機的,而是有一定的形狀和規(guī)律的。一個完整的曲軸由前軸、主軸頸、連桿軸頸、曲柄、配重和后輪軸組成。兩個軸頸、曲柄和兩端的主軸頸形成一個曲柄。直列發(fā)動機的每個氣缸對應一個曲軸,V型多缸發(fā)動機的每兩個氣缸對應一個曲軸。比如單缸發(fā)動機有一個曲柄,雙缸發(fā)動機有兩個曲柄,四缸發(fā)動機有四個曲柄,直列六缸發(fā)動機有六個曲柄,但V型六缸發(fā)動機只有三個曲柄,V型八缸發(fā)動機有四個曲柄,以此類推。所謂曲柄排列是指多缸發(fā)動機的曲柄之間的角度。常見的三個角度是90、120和180,其中90和120稱為空間曲柄,180稱為平面曲柄。曲柄的排列位置與發(fā)動機的缸數、氣缸的排列類型、發(fā)動機的平衡及各缸的工作順序密切相關,有一定的規(guī)律。一般來說,各缸工作間隔角要平衡,連續(xù)工作的兩缸之間的距離要遠,V型發(fā)動機的左右缸盡量交替工作,曲軸布置要對稱均勻,發(fā)動機工作要平衡。下面我們來分析一下不同類型發(fā)動機的曲軸布置以及對發(fā)動機性能的影響。1.單缸發(fā)動機單缸發(fā)動機只有一個曲柄,所以不布置。由于單缸發(fā)動機在工作中不能實現自平衡,其振動很大,所以必須設計一個
平衡軸來緩沖振動。2.雙缸發(fā)動機有三種類型的雙缸發(fā)動機,即直列、V型和水平對置。無論哪種方式,它都有兩個曲柄,相互之間形成180的夾角,屬于平面曲柄排列,工作間隔角為360,工作順序為1-2。這種發(fā)動機理論上可以實現自平衡,振動比較小,尤其是水平布置,活塞相對運動時。比如很久以前的長江750摩托車,裝的是水平對置兩缸發(fā)動機,跑起來很平穩(wěn)。3.三缸發(fā)動機三缸發(fā)動機只能成直線排列。它有三個曲柄,它們之間的夾角為120,屬于空間曲柄排列。工作范圍角度為240 ,工作順序為1-3-2?,F在廣泛使用三種發(fā)動機,很多轎車和
SUV都有配備。大家對三缸機最大的擔憂就是振動。它的振動是自然的,因為每個氣缸都是間隔工作的,有一個間隙期,每個氣缸活塞的上下運動相互干擾。雖然安裝了平衡軸,但仍然可以感覺到它的振動。4.四缸發(fā)動機四缸發(fā)動機有三種類型:直列式、V型和水平對置式。普通車中,直列四缸最常見。它有四個曲柄,其中大部分彼此成180度,屬于平面曲柄布置。不過也有90度空間曲柄布置,一般用在摩托車上。v型和水平對置發(fā)動機也有四個曲柄,它們是彼此成180度布置的平面曲柄。為了縮短發(fā)動機的長度,一般采用半支撐曲軸。四缸發(fā)動機可以平衡運轉中的一階振動,但二階振動無法平衡,所以大部分四缸發(fā)動機還是有平衡軸的。西部
一般五缸發(fā)動機都是五根曲軸排成一條直線,相互成72度角,屬于空間曲軸排列。工作間隔角為144,工作順序為1-2-4-5-3。五缸發(fā)動機有重疊工作,所以運轉平穩(wěn),但類型比較特殊,不容易被接受。在家用車中很少見,只在部分性能車上使用。6.六缸發(fā)動機六缸發(fā)動機有直列、V型、水平對置三種,其中直列六缸最常見。它有六個曲柄,互成120度,屬于空間曲柄布局。工作范圍角度為120,工作順序為1-5-3-2-4(右)或1-4-2-6-3-5(左)。直列六缸發(fā)動機的六個曲柄呈120度角均勻布置在三個平面內,這樣活塞上下運動時產生的一階振動和二階振動正好相互抵消,各缸的工作完美銜接,可以完美實現自平衡。在所有發(fā)動機中,直列六缸發(fā)動機是唯一一臺不需要任何平衡裝置就能平穩(wěn)運轉的發(fā)動機。v型六缸發(fā)動機也很常見,種類很多。兩個氣缸的夾角為60、90和15,曲柄數量也不同。通常,夾角為60和90的V6發(fā)動機有三個曲軸,它們彼此成120度布置,屬于空間曲軸布置。角度為15的VR6發(fā)動機屬于大眾的專利。它類似于直列六缸發(fā)動機,也有六個曲柄,也是空間排列。工作間隔角為120,工作順序為1-6-3-5-2-4。7.八缸發(fā)動機八缸發(fā)動機只能排成V字形。通常,兩個圓柱體之間的夾角為90度。發(fā)動機的工作范圍角為90,工作順序因發(fā)動機而異,一般為1-5-4-8-6-3-7-2和1-5-4-2-6-3-7-8。V8發(fā)動機有四個曲柄,以兩種方式排列。一種是180角度的平面布局,一種是90角度的空間布局。那么這兩種布局有什么區(qū)別呢?美系V8發(fā)動機一般采用90度空間布局。這種安排最大的優(yōu)點是運行平穩(wěn),靜音效果更好,發(fā)動機使用壽命更長。但這種布置,曲軸更重,發(fā)動機更重,汽車加速性能略差。另外,由于同側氣缸會連續(xù)工作,會出現排氣干擾,發(fā)動機會發(fā)出特有的沸水排氣聲。(曲柄的空間布局)歐洲V8發(fā)動機一般采用180度曲柄的平面布局。這種布置的最大優(yōu)點是曲軸重量輕,轉動慣量小,發(fā)動機轉速提高快,汽車加速性能好。缺點是發(fā)動機振動比較大,需要安裝平衡軸來平衡曲軸的轉動慣量。所以歐洲生產的大排量V8跑車駕駛性能優(yōu)越,但是噪音和震動比較大;美國生產的大排量V8跑車,運行安靜優(yōu)雅,直線加速性能相當不錯,但賽道性能較差。(曲軸布局)以上是常見發(fā)動機的曲軸布局及其對發(fā)動機性能的影響。還有一些不常見的發(fā)動機,比如V10,V12,W12發(fā)動機。它們的氣缸較多,只能采用空間曲柄布置。