Kahdeksasylinterinen moottori

Kahdeksan sylinterinen in line moottori Duesenberg J
Kahdeksan sylinterin linjamoottori , laukaisujärjestys 1-4-7-3-8-5-2-6

Kahdeksan sylinteriä ovat mäntämoottorit, jotka voivat toimia Otto- tai dieselprosessin mukaisesti .

Tyypit

V8-moottori
In-line kahdeksan sylinteriä meren diesel hätägeneraattorin on Anhalter bunkkeriin Berliini , 2014

Nykyään kahdeksansylinterinen on enimmäkseen V-moottori , harvoin nyrkkeilijä tai W-moottori . Niiden pituuden vuoksi, kahdeksan-sylinterinen in rivimoottorit vain löytyy nykyään dieselmoottoreita .

Sovellukset

Kahdeksan sylinterinen moottori on yleisimmin käytetty ajo kuorma alkaen henkilöautojen ja ylemmän keskiluokan ja yläluokan sekä urheiluautot käytetty. Sitä käytetään myös rautatiekulkuneuvojen , kevyiden lentokoneiden ( amerikkalaisten valmistajien, kuten Lycoming ja Continental ) nyrkkeilijämoottoreiden, ajamiseen ja kiinteänä voimalaitosmoottorina . Aikana ensimmäisen maailmansodan, Daimler-Motoren-Gesellschaft tuotettu muutama sata kahdeksan sylinterinen rivimoottorit kuten Mercedes D IV lentokoneiden moottoreihin , mutta nämä eivät todistaa itselleen käytössä.

Autojen valmistus

Autoteollisuudessa kahdeksansylinterinen moottori on melkein aina nestejäähdytteinen . Ilmajäähdytteiset mallit (esimerkiksi V8 sedanissa Tatra Tatra 77 bis 700 ) olivat poikkeuksia. Kahdeksasylinterisillä rivimoottoreilla, etenkin bensiinimoottoreina, on erinomainen ajon tasaisuus, koska kuten kuusisylinterisissä rivimoottoreissa ensimmäisen ja toisen asteen vapaat hitausvoimat ovat tasapainossa. Lisäksi sytytysvälit ovat lyhyemmät. Linjamoottoreiden kampiakseleilla on kuitenkin niiden pituuden vuoksi ongelmia vääntövärähtelyjen ja välitettävän momentin kanssa. Autoteollisuudessa kahdeksansylinterisiä rivimoottoreita valmistettiin siis vain luksusajoneuvoille 1920- ja 1930-luvuilla, ja esimerkiksi Bugatti Royalessa niiden teho oli jopa 220 kW (300 hv). Yhdysvalloissa oli muutama kahdeksansylinterinen linja 1950-luvulle saakka ( Buick ), mutta sitten kaikki toimittajat siirtyivät V8-malliin. Katso myös: Inline-kahdeksasylinterinen .

Tavallinen muoto V8-moottorit on niin sanottu " crossplane " -V8 neljällä kampiakselin huovat korvata 90 astetta. Sopivilla vastapainoilla kampikammioissa tämän tyyppisellä V8-moottorilla on täydellinen tasapaino vapaiden hitausvoimien ja ensimmäisen ja toisen asteen momenttien välillä. Syttymisväli on yleinen yhtenäinen, mutta ei sylinteripanelissa . Kaksiputkisen pakojärjestelmän yhteydessä (yksi pakoputki sylinteriryhmää kohden) tämä johtaa amerikkalaisten valmistajien tyypilliseen V8-moottoreiden "kuohuviin" ääniin. Tyypillisenä risteilijämoottorina V8-poikkitaso kulkee hyvin sujuvasti, mutta ei sovellu hyvin moottorin suurille kierrosluvuille. Tällaisten moottoreiden tyypilliset raja-nopeudet ovat 6500 tai 7000 min -1 , mikä voidaan kuitenkin yleensä saavuttaa vain moottoreilla, joiden venttiilejä ohjataan yläpuolisella nokka-akselilla ( OHC ). Helpommat moottorit, joiden venttiilien hallintajärjestelmä, jossa on matalalla asennettu nokka - akseli, nostimet , puskurit ja keinuvarret, toimii Yhdysvalloissa tavalliseen tapaan, saavuttavat usein vain 4500 tai 5000 min -1 ja saavuttavat korkeamman suorituskyvyn pikemminkin suuren tilavuutensa ansiosta autoissa 7,3 litraan, bensiinimoottorit pienissä kuorma-autoissa, enintään 16 litraa.

Suurten kuorma-autojen V8-dieselmoottoreiden tilavuus on Euroopassa jopa 19 litraa, mutta ne korvataan nyt kuusisylinterisillä rivimoottoreilla niiden suuren kulutuksen ja epäpuhtauspäästöjen vuoksi. niiden rajoitusnopeudet ovat välillä 2 300 tai 2 500 min -1 .

Tasainen taso V8, jossa on kampiakseli 180 astetta , jota käytetään pääasiassa korkean suorituskyvyn urheiluautoissa ( Ferrari F430 , Lotus Esprit V8 ), on harvinaisempi . Laukaisujärjestyksessä sylinterin sisällä pankki on säännöllinen kuin nelisylinterinen rivimoottori, pienemmät vastapainot vaaditaan, että kammenvarret kuin crossplane moottoreita. Tämä mahdollistaa suuremman nopeuden saavuttamisen. Juoksevuus on kuitenkin huonompi, koska esiintyy vapaita, epätasapainoisia toisen asteen hitausvoimia. Tyypilliset tällaiset moottorit rajoittavat nopeuksia 8500 tai 9000 min -1 . Nämä voimat puolestaan ​​voidaan tasapainottaa - kuten nelisylinterisissä moottoreissa - Lanchester-tasapainottimen kanssa , ts. Vastakkain pyörivillä tasapainotusaineilla, joissa on epätasapaino ja jotka pyörivät kaksinkertaisesti kampiakselin nopeudella. Nopeudet, joita tällaiset moottorit voivat saavuttaa, ovat kilpailussa 15 000 -1 ( Formula 1 ).

Jokainen V8-moottorin taottu kampiakseli on aluksi "tasainen", taottu tasainen. Ristitaso, jossa kammetapit on käännetty 90 astetta, on seurausta myöhemmästä, monimutkaisesta "kierre" -prosessista kuumassa muovausprosessissa , jossa kaksi neljästä V-kammiosta 90 astetta ulos tasosta toisessa taittomuotissa voidaan kiertää työntämällä yhtä kampea ylöspäin keskitasosta, toista kampea alaspäin. Ristitason kampiakselin valmistus on siis kalliimpaa. Vaihtoehto vähemmän rasitetuille moottoreille on valu , joka nykyään suoritetaan usein onton muotin valuna.

Historia, erityispiirteet

Ensimmäisiä kahdeksansylinterisiä moottoreita käytettiin jo 1910-luvulla, aluksi kilpa-ajoihin, myöhemmin luksusautoissa, aluksi sarjana. Myös kahdeksansylinteriset rivimoottorit suunniteltiin neliventtiilitekniikalla kilpailutarkoituksiin hyvin varhaisessa vaiheessa.

V8-moottorit olivat yleisin Yhdysvalloissa, kun vuonna 1930, Fordin tarjotaan myös puoli-ohjattu V8 ( SV ) 90 hp kanssa seuraajan T-mallin , The Ford Malli A

1920- ja 1930-luvuilla oli useita tarjouksia pääasiassa brittiläisiltä kahdeksansylinteristen Knight- venttiilillä ohjattavien moottoreiden toimittajilta . Nämä moottorit toimivat melkein kuulumattomasti.

Kahdeksasylinteriset moottorit saavuttivat korkean teknisen kypsyyden sellaisten eurooppalaisten autonvalmistajien keskuudessa, jotka varustivat moottorit bensiiniruiskutuksella ( Mercedes-Benz W100 vuodesta 1963), yläpuolisella nokka-akselilla ja neliventtiilitekniikalla (Aston Martin, Ferrari, Maserati 1960-luvulta) , säädettävillä nokka-ajoilla (Mercedes -Benz vuodesta 1989) ja kaksoissytytyksellä (Daimler-Chrysler vuodesta 1998) sekä turboahtimella 2000-luvulta.

1990-luvun lopusta noin vuoteen 2015 oli lyhyt aika, jolloin kahdeksasylinteriset moottorit esiteltiin paitsi ylellisyystuotteiden myös ylemmän keskiluokan autoissa ( BMW 5-sarja , Mercedes E-luokka , C 63 AMG). Näin oli edelleen huippuluokan urheilumalleissa (BMW M, Mercedes AMG) vuonna 2021.

Aikaisemmin kahdeksansylinterisiä moottoreita rakennettiin myös nyrkkeilijämoottoreina, H-moottoreina, joissa oli kaksi kytkettyä nelisylinteristä nyrkkeilijämoottoria päällekkäin, kaksitahtimoottoreina (tähän päivään asti lähinnä perämoottoriveneiden moottoreina), W moottoreina (kaksi VR4-pankkia, VW Passat W8 noin vuonna 2003) ja paineilmamoottoreina (torpedoille).

Kahdeksasylinteristen moottoreiden nykyisyys ja tulevaisuus

Verrattuna moottoreihin, joissa on pienempi määrä sylintereitä, kahdeksansylinterisellä moottorilla on suurempi kitkahäviö , mikä vaatii korkeamman keskimääräisen efektiivisen paineen samalla käyttöteholla ja johtaa siten kulutushaittoihin . Kaiken kahdeksan sylinterinen moottori kuin moottoriajoneuvon ajaa on näin ollen laskussa seurauksena on supistukset pyrittäessä vähentämään CO 2 saastumista ja kulutusta. Kahdeksasylinterinen nähdään vanhentuneena tekniikkana, varsinkin ilman turboahtinta. Siksi se korvataan yhä useammin turboahdetuilla kuusisylinterisillä moottoreilla, joissa on suoraruiskutus uusissa ajoneuvotarjouksissa.

Vuodesta 2018, se voi vain löytyy uusia malleja hyvin raskaat ajoneuvot ( SUV ), korkean suorituskyvyn urheiluautoja ja erittäin tehokas sedans. Ainoat saksalaiset henkilöautojen V8-moottoreiden valmistajat ovat Audi , BMW ja Daimler AG . V8-autojen maahantuonti löytyy Toyotalta ja Fordilta ( Ford Mustang ) sekä italialaisilta ja brittiläisiltä urheiluautojen toimittajilta ja luksusajoneuvoilta ( Bentley , Aston Martin , Ferrari , Maserati ja Lamborghini ). Tekniikan tason mukaan tällaisia ​​moottoreita ladataan usein V8-moottoreina turboahtimella, mikä tekee "paketista", kaikkien toimintaan tarvittavien yksiköiden sijoittamisesta erittäin monimutkaisen ja erittäin korjattavan, koska tällaisten moottoreiden monimutkaiset oheislaitteet melkein johdonmukaisesti kahdesti kahden sylinterirungon vuoksi (turboahdin, puhallusjäähdytys).

Kaikki tämä siirtää nämä moottorit jopa enemmän kuin aikaisemmin luksussegmenttiin. Kuorma-autoissa, kun 500 hv: n raja on ylitetty ladatuilla kuusisylinterisillä dieseleillä, on tuskin mitään syytä käyttää V8-moottoreita. Näitä moottoreita rakennetaan edelleen pieninä määrinä, jotta ne voidaan asentaa raskaiden kuljetus- ja rautatiekulkuneuvojen traktoreihin sekä veneisiin, ja ajoneuvotekniikan lisäksi niitä käytetään myös yhdistetyissä lämpö- ja voimalaitoksissa sekä hätävoimaloissa sairaaloissa. Ne tuskin kuitenkaan koskettavat normaalia ajoneuvotekniikkaa tulevaisuudessa.

Kahdeksasylinterisellä moottorilla on varmasti tulevaisuutta keskinopeilla nelitahtimoottoreilla laivojen työntövoimana ja rautatiekuljetuksissa.

kirjallisuus

  • Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Autotekniikka. 3. painos, Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig, 2000, ISBN 3-14-221500-X
  • Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: Asiantuntemus autotekniikassa. 27. painos, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2001, ISBN 3-8085-2067-1

Yksittäiset todisteet

  1. ↑ Zima, Ficht: Epätavalliset moottorit, Vogel-Verlag Würzburg, 3. painos 2010, s.
  2. ↑ MTZ Motorentechnische Zeitschrift, volyymit 2011–2018

nettilinkit

Wikisanakirja: kahdeksasylinterinen  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille