8 цилиндровый двигатель рядный: Рядный восьмицилиндровый двигатель | это… Что такое Рядный восьмицилиндровый двигатель?

Рядный восьмицилиндровый двигатель

Рядный восьмицилиндровый двигатель или рядный восьмицилиндровый двигатель (часто сокращенно I8 или L8 ) представляет собой восьмицилиндровый двигатель внутреннего сгорания , в котором все восемь цилиндров установлены по прямой вдоль картера . Этот тип выпускался в конфигурациях с боковым клапаном , IOE , верхним клапаном , втулочным клапаном и верхним кулачком .

Рядная восьмерка может быть рассчитана по присущему первичному и вторичному балансу без несбалансированных первичных или вторичных сил или моментов. Однако крутильных колебаний коленчатого вала , присутствующих в той или иной степени во всех двигателях, достаточно, чтобы потребовать использования демпфера гармоник на вспомогательном конце коленчатого вала. Без такого демпфирования может возникнуть
усталостное растрескивание вблизи задней коренной шейки , что приведет к отказу двигателя.

Хотя рядный шестицилиндровый двигатель также может быть синхронизирован для присущего первичному и вторичному балансу, рядная восьмерка развивает больше рабочих ходов за оборот и, как результат, будет работать более плавно под нагрузкой, чем рядная шестерка. Кроме того, из-за четного числа рабочих ходов на оборот рядная восьмерка не создает неприятных гармонических вибраций нечетного порядка в трансмиссии автомобиля при низких оборотах двигателя.

Плавность хода рядной восьмерки сделала ее популярной в роскошных и гоночных автомобилях прошлого. Однако длина двигателя требовала использования длинного моторного отсека, что делало базовую конструкцию неприемлемой для современных автомобилей. [1] Кроме того, из-за длины двигателя крутильные колебания как коленчатого, так и распределительного вала могут отрицательно сказаться на надежности и производительности на высоких скоростях. В частности, явление, называемое «хлыстом коленчатого вала», вызванное воздействием центробежной силы на ход кривошипа при высоких оборотах двигателя , может вызвать физический контакт между шатунами и картером .стенки, что приводит к разрушению двигателя. В результате конструкция была почти полностью заменена более короткой конфигурацией двигателя V8 .

Первая рядная восьмерка была задумана Charron, Girardot et Voigt (CGV) в 1903 году, но так и не была построена. [2] [ нужна страница ] Во время Первой мировой войны были достигнуты большие успехи , поскольку Mercedes производил рядные восьмицилиндровые авиационные двигатели, такие как Mercedes D.IV. Преимущества рядного восьмицилиндрового двигателя для самолетов включали аэродинамические характеристики .эффективность длинной узкой конфигурации и присущего двигателю баланса делает ненужными противовесы на коленчатом валу. Недостатки скручивания кривошипа и распределительного вала в то время не учитывались, поскольку авиационные двигатели того времени работали на низких скоростях, чтобы скорость конца винта оставалась ниже скорости звука.

В отличие от конфигурации двигателя V8, примеры которой использовались в автомобилях De Dion-Bouton , Scripps-Booth и Cadillac к 1914 году, до 1920 года в серийных автомобилях не использовались рядные восьмицилиндровые двигатели.

Рядный восьмицилиндровый гоночный двигатель Delage

Рядный восьмицилиндровый двигатель с порядком работы 1-4-7-3-8-5-2-6.

Двигатель Duesenberg Model J

REO Straight 8 1931-1934 гг.

Рядный восьмицилиндровый двигатель Oldsmobile 1940-х годов

1933 г. Bugatti DOHC с рядной восьмеркой на гоночном автомобиле Type 59 Grand Prix .

Alfa Romeo 1932 года , 2336 куб.см (142,6 куб. Дюйма), DOHC Roots, рядный 8-цилиндровый двигатель с наддувом.

Двигатели V6 и V8 на современных моделях Тойота

Компактные V-образные двигатели используются в крупных моделях Toyota. Здесь не хватает мощности четырех цилиндров рядного мотора. Даже стандартные 2,5 литра на Toyota Camry дают всего 181 л. с. — неплохо, но два дополнительных цилиндра подарят автовладельцу еще 1 литр объема и бесценные 68 лошадей сверху. На дороге этот аппарат будет вне конкуренции, рядные собратья не дают и половины ощущений от поездки.

Увеличивать длину стандартного двигателя не пришлось: V-образные моторы разработаны и запатентованы еще в 1889 году, инженерам Тойота осталось создать свои двигатели V6 и V8, доработать их, избавиться от вибрации. Силовая установка компактно размещается под капотом, дарит водителю в полтора раза больше мощности. При регулярном и внимательном обслуживании двигатели V6 и V8 Toyota работают без проблем и подтверждают общее мнение о «неубиваемости» японских моторов.

Модели Toyota с двигателями V6 и V8

Первый автомобиль в современной линейке моделей, который обзавелся таким аппаратом — Toyota Camry. Седан бизнес-класса выглядит солидно, едет мощно и уверенно. Дополнительные лошадиные силы позволяют резко маневрировать, избегать сложных ситуаций, моментально перестраиваться. V-образная «шестерка» предлагается в двух топовых комплектациях — «Элеганс Драйв» и «Люкс».

Такой же аппарат устанавливается на Highlander и разгоняет этот массивный кроссовер до 100 км/ч всего за 8,7 секунды. Совместно с подключаемым полным приводом и автоматической КПП двигатель делает Хайлендер одним из лучших предложений производителя по управляемости. Престижный минивэн Alphard разработчики тоже решили оснастить мотором 2GR-FE…

Land Cruiser Prado получил улучшенную версию — четырехлитровый бензиновый двигатель, который по сравнению со вторым вариантом (дизель, 2,8 л) выдает почти вдвое большую мощность. Флагманская модель Land Cruiser 200 может похвастаться самыми объемными и мощными силовыми аппаратами V8: бензиновым (4,6 л) и дизельным (4,5 л). На сегодняшний день это максимальные параметры Toyota для линейки автомобилей общего назначения.

Обслуживание V-образных двигателей в официальном дилерском центре

Конструкция представляет собой два ряда цилиндров, которые расположены под углом друг к другу. Шатуны парных поршней крепятся на одной шейке коленчатого вала и одновременно выполняют ход в разных фазах. В Тойота V6 все выглядит даже сложнее, работает более непривычно: движения V8 хоть немного напоминают сдвоенный рядный четырехцилиндровый двигатель.

Техобслуживание и ремонт таких моторов требуют специального опыта — лучше всех в них разбираются механики автосервисов в официальных дилерских центрах. Здесь персонал регулярно проходит обучение, ремонтники в курсе последних нововведений, способов диагностики и ремонта. Обслуживание происходит по четкой схеме, никаких действий «наобум» — только грамотный подход к сложному устройству.

Автор текста «Тойота Измайлово«

Заказать звонок


Двигатель

Straight-8 — Wikicars

Рядный восьмицилиндровый двигатель или рядный восьмицилиндровый двигатель — восьмицилиндровый двигатель внутреннего сгорания, все восемь цилиндров которого расположены по прямой вдоль картера. Этот тип выпускался с боковым клапаном, верхним клапаном и верхним кулачком.

Восьмерка может быть рассчитана по присущему первичному и вторичному балансу, без несбалансированных первичных или вторичных сил или моментов. Однако крутильных колебаний коленчатого вала, присутствующих в той или иной степени во всех двигателях, достаточно, чтобы потребовать использования демпфера гармоник на вспомогательном конце коленчатого вала. Без такого демпфирования может возникнуть усталостное растрескивание вблизи задней коренной шейки, что приведет к отказу двигателя.

Несмотря на то, что рядный шестицилиндровый двигатель также может быть синхронизирован для присущего первичному и вторичному балансу, рядный восьмицилиндровый двигатель развивает больше рабочих ходов на один оборот и, как результат, будет работать более плавно под нагрузкой, чем рядный шестицилиндровый двигатель. Кроме того, благодаря четному числу рабочих тактов на оборот, рядная восьмерка не создает неприятных гармонических вибраций нечетного порядка в трансмиссии автомобиля при низких оборотах двигателя.

Плавность хода рядной восьмерки сделала ее популярной в роскошных и гоночных автомобилях прошлого. Однако длина двигателя требовала использования длинного моторного отсека, что делало базовую конструкцию неприемлемой для современных автомобилей. Кроме того, из-за длины двигателя крутильные колебания как коленчатого, так и распределительного вала могут отрицательно сказаться на надежности и производительности на высоких скоростях. В частности, явление, называемое «хлыстом коленчатого вала», вызванное воздействием центробежной силы на ход кривошипа при высоких оборотах двигателя, может вызвать физический контакт между шатунами и стенками картера, что приведет к разрушению двигателя. В результате конструкция была почти полностью заменена более короткой и прочной конфигурацией двигателя V8.

Содержание

  • 1 Ранний период (1903-1914)
  • 2 Межвоенный период (1919-1941)
  • 3 Послевоенный
  • 4 Спортивные и гоночные автомобили
  • 5 Текущее использование
  • 6 См. также

Ранний период (1903-1914)

Первая рядная восьмерка была задумана компанией Charron, Girardot et Voigt (CGV) в 1903 году, но так и не была построена.Georgano Большие успехи были достигнуты во время Во время Первой мировой войны Mercedes и BMW производили рядные восьмицилиндровые авиационные двигатели. Преимущества рядного 8-цилиндрового двигателя для авиастроения включали аэродинамическую эффективность длинной узкой конфигурации и присущую двигателю балансировку, делающую ненужными противовесы на коленчатом валу. Недостатки скручивания кривошипа и распределительного вала в то время не учитывались, поскольку авиационные двигатели того времени работали на низких скоростях, чтобы скорость конца винта оставалась ниже скорости звука.

В отличие от конфигурации двигателя V8, образцы которой использовались в автомобилях De Dion-Bouton, Scripps-Booth и Cadillac к 1914 году, до 1920 года в серийных автомобилях не использовались рядные восьмицилиндровые двигатели.

Межвоенный период (1919-1941)

Итальянская компания Isotta-Fraschini поставила первый серийный автомобиль с рядной восьмеркой в ​​1920 году, а братья Дюзенберг представили свой первый серийный восьмицилиндровый двигатель в 1921 году.Daniels, стр. 48 Leyland Motors представила свой роскошный автомобиль Leyland Eight с восьмицилиндровым двигателем OHC на Международной автомобильной выставке в Олимпии, Лондон, в 1920. Welsh Motor Sport — АвтомобилиHistomobile: Leyland — 1920-е

Двигатели Straight-8 использовались в дорогих роскошных и мощных автомобилях до Второй мировой войны. Bugatti и Duesenberg обычно использовали рядные восьмицилиндровые двигатели с двойным верхним расположением распредвала. Другие известные автомобили с рядным 8-цилиндровым двигателем были построены Mercedes-Benz, Isotta-Fraschini, Alfa Romeo, Stutz, Auburn, Packard и Cord. Одной из маркетинговых особенностей этих двигателей была их впечатляющая длина — некоторые из двигателей Duesenberg имели длину более 4 футов (1,2 м), в результате чего у этих автомобилей был длинный капот (капот).

В начале 1930-х годов подразделения General Motors Buick, Oldsmobile и Pontiac представили рядные восьмицилиндровые двигатели для автомобилей премиум-класса в соответствующих линейках. Рядный восьмицилиндровый двигатель Buick имел конструкцию с верхним расположением клапанов, а рядные восьмицилиндровые двигатели Oldsmobile и Pontiac были двигателями с плоской головкой. У Chevrolet, как у марки начального уровня, не было рядной восьмерки, а Cadillac остался со своими традиционными двигателями V8. Чтобы двигатели были такими же плавными, как рядные восьмерки его конкурентов, Cadillac представила крестообразный коленчатый вал для своего V8 и добавила двигатели V12 и V16 в верхнюю часть своей линейки.

Ford никогда не использовал рядную восьмерку, используя двигатели V8 в своих автомобилях начального уровня и двигатели V8 или V12 в своих роскошных автомобилях Lincoln с 1930-х годов. Chrysler использовал рядную восьмерку с плоской головкой в ​​​​своих автомобилях премиум-класса, включая роскошную модель Imperial.

Несколько быстрых и дорогих марок автомобилей с рядной восьмеркой, в том числе Auburn, Cord и Duesenberg, в конечном итоге стали частью автомобильной империи Cord, которая рухнула в 1937 году, став жертвой Великой депрессии.

Послевоенное

После Второй мировой войны изменения на автомобильном рынке привели к упадку и окончательному исчезновению рядного восьмицилиндрового двигателя как автомобильного двигателя. Основными пользователями рядной восьмерки были американские автомобили класса люкс и премиум-класса, которые были перенесены с довоенных времен. Междугородний автобус Flexible использовал Buick Straight-8.

Во время Второй мировой войны совершенствование технологии нефтепереработки, используемой для производства авиационного бензина, привело к появлению большого количества недорогого высокооктанового бензина. Двигатели могут быть спроектированы с более высокой степенью сжатия, чтобы использовать преимущества высокооктанового бензина. Это привело к более высоким нагрузкам на двигатели, что усилило ограничения, связанные с длинным коленчатым и распределительным валами в рядных 8-цилиндровых двигателях.

Компания Oldsmobile заменила свой рядный восьмицилиндровый двигатель двигателем V8 в 1949 году, тогда же компания Cadillac также представила свой первый V8 с верхним расположением клапанов. Buick представил 322 кубических дюйма (5,3 литра) V8 в 1953 году, который по совпадению имел тот же рабочий объем, что и их рядная восьмерка, последняя производилась до конца 1953 модельного года. Pontiac продолжал производство своей рядной восьмерки, а также рядной шестерки с L-образной головкой до конца 1954 модельного года, после чего V8 стал стандартным. Packard прекратил производство своей фирменной восьмерки с зенетом также в конце 19-го.54.Hemmings Classic Car Volume 6, выпуск 5, февраль 2010 г., стр. 39

К концу 1970-х V8 с верхним расположением клапанов приводили в движение 80% автомобилей, произведенных в США, а большинство остальных имели шестицилиндровые двигатели.Дэниелс, стр. 99–103, 116–117

В Европе многие автомобильные заводы были разрушены во время Второй мировой войны, и потребовалось много лет, прежде чем разрушенная войной экономика восстановилась настолько, чтобы снова сделать большие автомобили популярными. Изменение конструкции автомобилей с длинного моторного отсека между отдельными крыльями на современную конфигурацию с более коротким моторным отсеком быстро привело к упадку рядного 8-цилиндрового двигателя. В результате четырех- и шестицилиндровые двигатели приводили в действие большинство автомобилей в Европе, а несколько произведенных восьмицилиндровых автомобилей имели конфигурацию V8. Дэниелс, стр. 103–113, 119.-135

Спортивные и гоночные автомобили

Несмотря на недостатки длины, веса, трения в подшипниках и крутильных колебаний, которые привели к послевоенной кончине рядной восьмерки, с конца 1920-х гг. конце 1940-х годов и продолжал преуспевать в автоспорте до середины 1950-х годов. Bugatti, Duesenberg, Alfa Romeo, Mercedes-Benz и Miller построили успешные гоночные автомобили с высокопроизводительными рядными восьмицилиндровыми двигателями с двойным верхним расположением распределительных валов в 19-м веке.20-х и 1930-х годов.

Братья Дюзенберг представили первый успешный гоночный двигатель с рядной восьмеркой в ​​1920 году, когда их 3 литровый двигатель занял третье, четвертое и шестое места в гонке Indianapolis 500. В следующем году один из их автомобилей выиграл Гран-при Франции, а два других заняли четвертое и шестое место в гонке. Основываясь на работе, проделанной компанией над 16-цилиндровыми авиационными двигателями во время Первой мировой войны, двигатель с верхним распределительным валом и тремя клапанами на цилиндр производил 115 тормозных лошадиных сил (86 кВт) при 4250 об/мин и был способен развивать обороты до поразительных ( на тот момент) 5000 об/мин. Ни один двигатель Гран-при до войны не развивал скорость более 3000 об/мин.Людвигсен, стр. 22–25

Бугатти экспериментировал с рядными 8-цилиндровыми двигателями с 1922 года, но в 1924 году он представил 2 литровый Bugatti Type 35, один из самых успешных гоночных автомобилей всех времен, который в итоге выиграл более 1000 гонок. Как и Дюзенберги, Бугатти черпал свои идеи при создании авиационных двигателей во время Первой мировой войны, и, как и они, его двигатель представлял собой высокооборотный агрегат с верхним распределительным валом и тремя клапанами на цилиндр. Он производил 100 л.с. (75 кВт) при 5000 об/мин и мог разгоняться до более чем 6000 об/мин. Было произведено около 400 автомобилей Type 35 и его производных, что является абсолютным рекордом для автогонок Гран-при. Людвигсен, стр. 26-29..

Компания Alfa Romeo первой отреагировала на инженерные проблемы прямолинейной восьмерки: в двигателях гоночных автомобилей для P2 и P3 и в спортивных автомобилях Alfa Romeo 8C 2300/2600/2900, прославленных в Милле Милья и Ле-Мане, привод распределительного вала был перемещен к центру двигателя, между цилиндрами № 4 и 5, что уменьшило указанные выше ограничения. Рядная восьмерка фактически была построена как симметричная пара рядных четырехцилиндровых двигателей, соединенных посередине общими зубчатыми передачами для распределительных валов и нагнетателей. У него было два верхних распределительных вала, но только два клапана на цилиндр. Людвигсен, стр. 34-37.

Alfa Romeo с рядной восьмеркой вернется после Второй мировой войны, чтобы доминировать в первом сезоне гонок Формулы-1 в 1950 году, а во втором сезоне одержать победу над автомобилем Ferrari с двигателем V12 в 1951 году. Alfa Romeo 158/159 Alfetta был первоначально разработан в 1937 году и выиграл 47 из 54 Гран-при, проведенных в период с 1938 по 1951 год (с шестилетним перерывом в середине, вызванным войной). К 1951 году их 1,5-литровые двигатели с наддувом могли развивать мощность 425 л.с. (317 кВт) при 9 300 об/мин и могли достигать 10 500 об/мин. Однако двигатели исчерпали свой потенциал, и правила для 19-й модификации были изменены.В сезоне 52 Alfettas устарели. Людвигсен, стр. 67–69.

В 1955 году компания Mercedes-Benz создала последние заметные гоночные автомобили с рядной восьмеркой: победивший в чемпионате гоночный автомобиль Формулы-1 W196 и спортивный гоночный автомобиль 300SLR. 300SLR прославился победой Стирлинга Мосса и Дениса Дженкинсона в гонке Mille Miglia 1955 года, но печально известен печально известной аварией Пьера Левега на гонке «24 часа Ле-Мана» 1955 года. 300SLR был последним развитием дизайна Alfa Romeo начала 19-го века.30-х годов, так как не только распределительный вал, но теперь и коробка передач приводились от центра двигателя. Инженеры подсчитали, что скручивающие напряжения были бы слишком высокими, если бы они получали мощность от конца длинного коленчатого вала, поэтому они поместили центральную зубчатую передачу посередине (которая также приводила в действие двойные распределительные валы, двойные магнето и другие аксессуары) и запустили привод. вал к картеру сцепления сзади. Ludvigsen, стр. 94–79.

Текущее использование

Рядные восьмерки в настоящее время используются в роскошных автобусах вместе с двигателями V12. Водители автобусов обычно предпочитают их из-за меньшего расхода топлива и более плавного ускорения.

См. также

Конфигурации с поршневым двигателем
v • d • e
Тип Bourke • Контролируемое сгорание • Дельта • Орбитальный • Поршневой • Беспоршневой (Ванкеля) • Радиальный • Роторный • Одиночный • Разделенный цикл • Stelzer • Tschudi
Встроенные типы H · U · Квадратная четверка · VR · Оппозитная · X
Циклы хода Двухтактный цикл • Четырехтактный цикл • Шеститактный цикл
Прямой Одноместный · 2 · 3 · 4 · 5 · 6 · 8 · 10 · 12 · 14
Плоский 2 · 4 · 6 · 8 · 10 · 12 · 16
В 4 · 5 · 6 · 8 · 10 · 12 · 16 · 20 · 24
Вт 8 · 12 · 16 · 18
Клапаны Портирование головки блока цилиндров • Corliss • Салазки • Коллектор • Мульти • Поршень • Тарельчатый • Втулка • Поворотный клапан • Изменяемая фаза газораспределения • Бескулачковый
Механизмы Кулачок • Шатун • Кривошип • Заменитель кривошипа • Коленчатый вал • Крыльчатка • Шатун • Ромбический привод
Связи Эванс • Поселье–Липкин • Сектор прямой • Уоттс (параллельный)
Прочие Hemi • Рекуператор • Турбокомпаундирование

Разница между V-образными, рядными и плоскими двигателями

Хотите узнать о различных типах доступных двигателей и чем они отличаются? Что ж, вы находитесь в правильном месте. Прежде чем мы рассмотрим основные типы двигателей, давайте на секунду поговорим о цилиндрах. Цилиндр — это силовая часть двигателя, в которой сгорает топливо и преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение автомобиль. Это означает, что чем больше у вас цилиндров, тем больше у вас мощности. Количество цилиндров в типичном автомобиле может быть четыре, шесть или восемь. У разных типов двигателей цилиндры сконфигурированы по-разному, как показано ниже.

Двигатели V

Двигатели V, один из наиболее распространенных типов двигателей, имеют V-образную форму цилиндров и всегда имеют четное число цилиндров – одинаковое количество по обе стороны от V. Эти двигатели обычно расположены под углом 90 градусов и обычно имеют 6, 8, 10 или 12 цилиндров.

Плюсы:  Конфигурация V позволяет сократить длину коленчатого вала и сэкономить место, имеет низкий профиль (для автомобиля с низким капотом) и создает больший крутящий момент при более низких оборотах, чем другие модели.

Минусы: V-образные двигатели могут быть дороже, поскольку в них больше деталей, чем в рядных двигателях. Они также выше плоского двигателя.

Рядные двигатели

У рядных (или «прямых») двигателей все цилиндры расположены в ряд, что означает, что они, как правило, длиннее V-образной конфигурации. По этой причине рядные двигатели обычно бывают с 3, 4, 5 и 6 цилиндрами, поскольку 8 цилиндров подряд были бы слишком длинными, чтобы поместиться в большинстве моторных отсеков. BMW славится своими высокопроизводительными «прямыми шестерками» (рядные 6-цилиндровые двигатели). В последние годы четырехцилиндровые рядные двигатели были чрезвычайно распространены из-за их доступности, экономии топлива и снижения выбросов.

Плюсы:  Рядные двигатели, как правило, работают более плавно, чем V-образные двигатели, и менее сложны с меньшим количеством деталей.

Минусы:  Рядные двигатели длиннее и выше, чем V-образные, их сложнее монтировать, а также могут возникать проблемы с балансировкой/вибрацией.

Плоские двигатели

Плоские двигатели (также известные как двигатели «оппозитного типа») устроены так, что цилиндры ориентированы горизонтально, поэтому они противостоят друг другу при выстреле (как будто они боксируют друг друга). Плоский двигатель — это, по сути, двигатель V-образного типа, в котором V открыт, чтобы лежать горизонтально. Плоские двигатели известны тем, что используются в автомобилях Porsche и некоторых моделях Subaru.

Плюсы:  Плоские двигатели известны своей идеальной балансировкой и могут обеспечить спортивным автомобилям высокую производительность и мощность без вибрации. Их низкий центр тяжести может улучшить аэродинамику автомобиля.

Минусы:   Более широкий, чем сопоставимый рядный или V-образный двигатель, ремонт и техническое обслуживание могут быть проблемой, поскольку головки в основном находятся сбоку от автомобиля.

Если вы являетесь начинающим специалистом по редукторам со страстью к автомобилям и желанием работать своими руками, J-Tech Institute может предоставить вам обучение, необходимое для начала вашей карьеры в качестве автотехника.