Motor V8: características, foto, diagrama, dispositivo, volume, peso. Veículos com motor V8

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificação: 2024-02-19 18:18

Atualmente, existem várias opções de unidades de potência, dependendo do layout e número de cilindros. O motor V8 pertence aos motores de nível superior para carros de passeio, pois é equipado com modelos esportivos e de elite. Portanto, eles não são muito comuns, mas em demanda.

Definição

O motor V8 é um motor V8 com duas filas de quatro cilindros e um virabrequim comum.

Pré-requisitos para Criação

No início do século passado não havia relação direta entre o tamanho do motor e o número de cilindros. No entanto, ao longo do tempo, fatores como o aumento de RPM e potência, bem como um esforço para reduzir custos, levaram à introdução do cilindro intermediário. Além disso, havia uma potência de litro. Assim, eles relacionaram a potência do motor com o número de cilindros. Ou seja, cada cilindro tem um certo volume e uma certa potência é removida de um valor de volume específico. Além disso, essas características são otimizadas, ou seja, vão além delas quandoa produção em série não é lucrativa. Assim, os modelos de pequena massa começaram a ser equipados com motores de pequena cilindrada com um pequeno número de cilindros, e para atingir alta potência era necessário criar unidades de potência multi-cilindros de maior volume.

Histórico

O primeiro motor V8 entrou em produção em 1904. Foi desenvolvido dois anos antes por Léon Levasseur. No entanto, não foi usado para carros, mas foi instalado em aviões e pequenos barcos.

O primeiro motor de carro V8 de 3536cc3 foi produzido pela Rolls-Royce. No entanto, ela construiu apenas 3 carros equipados com ele.

Em 1910 o 7773 cm3 V8 foi introduzido pelo fabricante De Dion-Bouton. E embora também houvesse muito poucos carros equipados com ele, em 1912 foi apresentado em Nova York, causando grande interesse. Depois disso, os fabricantes americanos começaram a criar esses motores.

O primeiro carro relativamente produzido em massa com um motor V8 foi o Cadillac em 1914. Era um motor de válvula inferior de 5429 cm3. Há uma opinião de que seu design foi copiado da unidade de energia francesa mencionada acima. Aproximadamente 13.000 veículos equipados com ele foram produzidos no primeiro ano.

Após 2 anos, a Oldsmobile apresentou sua versão do 4L V8.

Em 1917, a Chevrolet também lançou o 4.7L V8, porém, no ano seguinte, a fabricante passou a fazer parte da GM, da qual as duas empresas citadas acima também eram subdivisões. No entanto, a Chevrolet, ao contrário deles, focava na produção decarros que deveriam ser equipados com motores mais simples, então a produção do V8 foi interrompida.

Todos os motores discutidos acima foram instalados em modelos caros. Pela primeira vez, eles foram transferidos para o segmento de massa pela Ford em 1932 no Modelo 18. Além disso, esta unidade de força teve uma inovação técnica significativa. Era equipado com um bloco de cilindros de ferro fundido, embora antes disso a produção de tais peças fosse considerada por alguns tecnicamente impossível, então os cilindros eram separados do cárter, o que os tornava mais difíceis e caros de fabricar. Para criar uma peça de peça única, foi necessário melhorar a tecnologia de fundição. A nova unidade de energia foi nomeada Flathead. Foi produzido até 1954

Nos EUA, os motores V8 tornaram-se especialmente difundidos nos anos 30. Eles se tornaram tão populares que todas as classes de carros de passeio, exceto o subcompacto, foram equipadas com essas unidades de potência. E os carros com motor V8 no final da década de 1970 representavam 80% de tudo produzido nos Estados Unidos. Portanto, muitos dos termos associados a esses powertrains são de origem americana, e o V8 ainda está associado a carros americanos para muitos.

Na Europa, esses motores não ganharam tanta popularidade. Assim, na primeira metade do século passado, apenas os modelos de elite produzidos por peças estavam equipados com eles. Somente nos anos 50 começaram a aparecer os primeiros motores de oito cilindros em série ou carros com motor V8. E alguns destes últimos foram equipados com unidades de potência fabricadas nos Estados Unidos.

Layout

No início do passadoséculo, havia layouts de motor muito incomuns para os tempos modernos, por exemplo, sete cilindros, oito cilindros em linha e em forma de estrela.

Com a racionalização do design dos motores, graças à introdução dos princípios acima, o número de cilindros passou a ser determinado para os motores em função da sua potência. Além disso, surgiu a questão sobre sua localização ideal.

A opção de layout mais simples apareceu primeiro - um arranjo de cilindros em linha. Este tipo envolve sua instalação em uma linha após a outra. No entanto, este layout é relevante para motores com não mais de seis cilindros. Neste caso, as opções mais comuns de quatro cilindros. Os motores de dois e três cilindros são relativamente raros, embora tenham surgido no início do século XX. Os motores de cinco cilindros também não são muito comuns, além disso, foram desenvolvidos apenas em meados dos anos 70. Os motores em linha de seis cilindros estão perdendo popularidade atualmente. O layout em linha dos motores de oito cilindros não era mais usado nos anos 30.

O uso de um esquema em forma de V para motores com um grande número de cilindros deve-se a considerações de layout. Se você usar um layout em linha para unidades de potência de vários cilindros, elas serão muito longas e haverá um problema com sua colocação sob o capô. Agora, o mais comum é o layout transversal, e é muito difícil colocar uma unidade de potência de seis cilindros em linha dessa maneira. Nesse caso, os maiores problemas surgem com a colocação da caixa de engrenagens. É por isso que esses motores renderam emprevalência de V6. Este último pode ser posicionado longitudinalmente e transversalmente.

Aplicativo

O esquema em consideração é mais usado em motores de grande volume. Eles são instalados principalmente em modelos esportivos e premium entre carros, bem como em SUVs pesados, caminhões, ônibus, tratores.

Recursos

Os parâmetros principais do V8 incluem volume, potência, ângulo de curvatura, equilíbrio.

Volume

Este parâmetro é um dos principais para qualquer motor de combustão interna. No início da história dos motores de combustão interna, não havia relação entre tamanho do motor e número de cilindros, e o volume médio era muito maior do que agora. Assim, são conhecidos um motor monocilíndrico de 10 litros e um motor de seis cilindros de 23 litros.

No entanto, posteriormente foram introduzidas as regulações de volume do cilindro mencionadas acima e a relação entre volume e potência.

Como mencionado, o layout em questão é usado principalmente para unidades de potência multilitros. Portanto, o volume do motor V8 geralmente é de pelo menos 4 litros. Os valores máximos deste parâmetro para motores modernos de carros e SUVs chegam a 8,5 litros. Caminhões, tratores e ônibus são equipados com unidades de potência maiores (até 24 litros).

Potência

Esta característica do motor V8 pode ser determinada com base na potência específica do litro. Para um motor atmosférico a gasolina, é de 100 hp. Assim, um motor de 4 litros tem uma potência demédia 400 cv Portanto, as opções de volume mais alto são mais poderosas. No caso de alguns sistemas, especialmente de sobrealimentação, a capacidade em litros aumenta significativamente.

Ângulo de curvatura

Este parâmetro é relevante apenas para motores V. Entende-se como o ângulo entre as fileiras de cilindros. Para a maioria dos powertrains, é de 90 °. Esse arranjo de cilindros é comum porque atinge baixos níveis de vibração e ótima ignição da mistura e cria um motor baixo e largo. Este último tem um efeito positivo no manuseio, pois essa unidade de potência ajuda a reduzir o centro de gravidade.

Motores com ângulo de cambagem de 60º são um pouco menos comuns. Significativamente menos motores com ângulo ainda mais mínimo. Isso reduz a largura do motor, no entanto, é difícil amortecer as vibrações em tais opções.

Existem motores com ângulo de cambagem virado (180º). Ou seja, seus cilindros estão localizados em um plano horizontal e os pistões se movem um em direção ao outro. No entanto, esses motores não são chamados em forma de V, mas boxer e são indicados pela letra B. Eles fornecem um centro de gravidade muito baixo, pelo que esses motores são instalados principalmente em modelos esportivos. No entanto, eles são largos, então os motores boxer são raros devido à dificuldade de colocação.

Vibrações

Esses fenômenos, em qualquer caso, aparecem durante a operação de um motor a pistão. No entanto, os designers se esforçam para minimizá-los tanto quanto possível, uma vez que não sóafetam o conforto, mas em níveis excessivos podem causar danos e destruição do motor.

Durante o seu funcionamento, atuam forças e momentos multidirecionais. Para reduzir as vibrações, é necessário equilibrá-las. Uma solução para isso é projetar o motor de tal forma que os momentos e as forças sejam iguais e opostas. Por outro lado, basta modificar apenas o virabrequim. Assim, você pode alterar a localização de seus pescoços e instalar contrapesos nele, ou usar eixos de contra-rotação.

Poise

Em primeiro lugar, deve-se notar que entre os motores comuns, apenas dois tipos são balanceados - em linha e boxer e seis cilindros. Motores de outros layouts diferem neste indicador.

Quanto aos V8s, eles são bastante equilibrados, especialmente as variantes de curvatura em ângulo reto com manivelas perpendiculares. Além disso, a suavidade é dada devido à possibilidade de garantir uma alternância uniforme de flashes. Esses motores têm apenas dois momentos desbalanceados nas faces dos cilindros externos, que podem ser totalmente compensados por dois contrapesos no virabrequim.

Benefícios

Os motores em V diferem dos motores em linha no aumento do torque. Isso é facilitado pelo esquema do motor V8. Ao contrário de um motor em linha, onde a direção das forças é diretamente perpendicular, no motor em consideração elas agem no eixo de dois lados tangencialmente. Isso cria significativamente mais inércia, dando ao eixo aceleração dinâmica.

Além disso, o virabrequim V8 é altamente rígido. Ou seja, este elemento é mais forte, portanto é mais durável e eficiente quando se trabalha em condições limitantes. Ele também amplia a faixa de frequência de operação do motor e permite que ele gire mais rápido.

Finalmente, os motores em V são mais compactos que os motores em linha. E eles não são apenas mais curtos, mas também mais baixos, como pode ser visto na foto do motor V8.

Falhas

Os motores do layout em questão se distinguem por um projeto complexo, o que acarreta um alto custo. Além disso, com comprimento e altura relativamente pequenos, são largos. Além disso, o peso do motor V8 é grande (de 150 a 200 kg), o que causa problemas na distribuição de peso. Portanto, eles não são instalados em carros pequenos. Além disso, esses motores têm um nível significativo de vibração e são difíceis de equilibrar. Finalmente, eles são caros para operar. Em primeiro lugar, isso se deve ao fato de o motor V8 ser muito complexo. Além disso, possui um grande número de detalhes. Portanto, reparar um motor V8 é difícil e caro. Em segundo lugar, esses motores são caracterizados pelo alto consumo de combustível.

Desenvolvimento Moderno

No desenvolvimento de todos os motores de combustão interna, tem havido recentemente uma tendência para aumentar a eficiência e economia. Isso é conseguido reduzindo o volume e o uso de vários sistemas, como injeção direta de combustível, turboalimentação, comando de válvulas variável, etc.o fato de que grandes motores, incluindo V8s, estão gradualmente perdendo popularidade. Os motores multilitros estão sendo substituídos por motores turboalimentados menores. Isso afetou especialmente as versões V12 e V10, que estão sendo substituídas por V8s superalimentados, e esta última por V6s. Ou seja, o volume médio dos motores está diminuindo, o que se deve em parte ao aumento da eficiência, que é medida pela potência do litro. No entanto, os carros esportivos e de luxo ainda usam potentes motores multilitros. Além disso, sua produtividade também aumentou significativamente em comparação com o passado, graças ao uso de tecnologias modernas.

Prospects

Apesar das perspectivas de substituição dos motores de combustão interna por motores elétricos e outros ecologicamente corretos, eles ainda não perderam sua relevância. Em particular, as opções em forma de V são consideradas muito promissoras. Até o momento, os designers desenvolveram maneiras de eliminar suas deficiências. Além disso, na opinião deles, o potencial de tais unidades de potência não é totalmente divulgado, por isso são fáceis de atualizar.