Kiến thức ô tô

Tìm hiểu về 2 dạng trục khuỷu Cross-Plane và Flat-Plane trong động cơ V8

Rate this post

(news.oto-hui.com) – Trong động cơ V8, có 2 loại trục khuỷu (Crankshaft): Cross-Plane và Flat-Plane. Vậy những trục khuỷu này là gì? Chức năng và ích lợi của trục khuỷu với trục khuỷu nằm trong vòng từ 90 tới 180 độ là gì?

Có 2 thiết kế trục khuỷu tầm thường cho động cơ V8: qua phi cơ và phi cơTuy nhiên, khái niệm xác thực của 2 dạng tên này trong tiếng Việt hiện chưa xác thực. 1 số người gọi nó là Cross-Plane: đường chéo, giao nhau, … hoặc Flat-plane: mặt phẳng, thẳng đứng, v.v. Vì thế, trong bài viết này, tên gốc tiếng Anh sẽ được giữ lại.

Hai loại trục khuỷu mặt phẳng và trục khuỷu phẳng trong động cơ V8 là gì?
Hai loại trục khuỷu mặt phẳng và trục khuỷu phẳng trong động cơ V8 là gì?

Hiện tại, trục khuỷu Cross-Plane vẫn chiếm điểm cộng, đặc trưng là trong động cơ V8 của Mỹ, khi mà trục khuỷu Flat-Plane thường được tìm thấy trên các xe đua cao cấp (xe F1). Trục khuỷu Cross-Plane giúp động cơ kêu béo hơn lúc chạy, tạo ra nhiều âm thanh “ầm ầm” đặc biệt, ​​khi mà trục khuỷu Flat-Plane có âm thanh tròn hơn.

1. Trục khuỷu phẳng:

Trước đây, trục khuỷu phẳng trong động cơ V8 và V12 rất hiếm và chúng thường chỉ được tìm thấy trên những xế hộp hoặc xe F1 hết sức đắt tiền. Ấy là lý do vì sao Ferrari đơn giản tăng tốc mau chóng để vượt lên dẫn đầu trên đường đua.

Như tên cho thấy (Phẳng: 1 đường thẳng), tất cả các trục khuỷu của trục khuỷu Mặt phẳng phẳng đều nằm trong cùng 1 mặt phẳng. Chúng ta có thể thấy rằng nó giống như trục khuỷu của xe số 4 nội tuyến, nhưng mà nó dài hơn và có nhiều tay quay và tay quay hơn.

Trong trục khuỷu mặt phẳng: các góc trượt sẽ tạo thành 180 độ so với nhau. Hai thanh nối cho 2 xi lanh đối nhau được lắp trên cùng 1 trục khuỷu. Và cặp piston vận động theo hành trình trái lại, và thời khắc đánh lửa cách nhau 1 hành trình.

Đối với trục khuỷu phi cơ, liệu đặt hàng bom Trong mọi trường hợp, nó sẽ luôn luân phiên các piston từ đầu trục khuỷu tới đuôi trục khuỷu (tuần tự ở dạng chữ V). Nhờ đấy, lượng khí thải có thể được tối ưu hóa và chế độ hoạt động của chúng ko quá phức tạp.1 điều nữa, nếu chúng ta nghĩ về Tăng áp Trong nguyên tắc làm việc của khí thải co giãn và trục khuỷu nằm phẳng có xung khí thải bằng nhau (do chế độ nói trên) thì hiệu suất của bộ tăng áp sẽ nâng cao.

Trục khuỷu phẳng
Trục khuỷu phẳng

Với thiết kế này, trục khuỷu phi cơ ko cần quá nhiều đối trọng nên lực quán tính giảm làm tăng vận tốc quay của trục khuỷu, nhưng mà đối trọng giảm đồng nghĩa với độ rung của động cơ tăng.

  Xem thử nghiệm xăng E5 có làm xe ‘ngốn’ xăng hơn A95

Nhờ thiết kế nhẹ của chúng, các trục khuỷu phẳng được thăng bằng hoàn hảo, thành ra chúng ko đề nghị nhiều đối trọng. Đối trọng càng bé thì quán tính càng bé, vận tốc trục khuỷu càng nhanh và kích tấc trục khuỷu càng bé.

Ưu thế của trục khuỷu phẳng:

  • Đối trọng bé, ko cần quá phệ, thăng bằng tốt => lực quán tính ít hơn, vận tốc trục khuỷu tốc độ hơn, kích tấc trục khuỷu bé hơn, vận tốc max cao => phản hồi tốt.
  • Động cơ nhẹ, thân động cơ bé.
  • Đánh lửa luân phiên từng dãy xi-lanh => lưu lượng khí thải đồng đều, luân phiên 2 bên => âm thanh trong ống xả đồng đều, nối liền.
  • Nó cũng cho phép quét khí thải tốt hơn.

Nhược điểm của trục khuỷu phẳng:

  • Đối trọng bé => động cơ bị rung lắc nhiều.
  • Quay nhanh => lượng mômen sinh ra sẽ ít hơn.

2. Trục khuỷu Cross-Plane (hình chữ thập):

Đây là loại trục khuỷu tầm thường nhất nhưng chúng ta dễ gặp ở các loại xe cải tiến Tăng công suất: Cross Plane Crankshaft (còn được gọi là Trục khuỷu chữ thập). Loại trục khuỷu này có tên gọi tương tự vì 4 trục khuỷu ở đầu và đuôi sẽ lệch nhau 90 độ. Hai cùi chỏ giữa sẽ lệch nhau 180 độ.

Trục khuỷu chéo.
Trục khuỷu chéo.

Khi nhìn vào mặt bên của trục khuỷu, trục khuỷu sẽ có dạng hình ký hiệu +.1 chuỗi vụ nổ tiêu biểu thường là 1-8-4-3-6-5-7-2 (Thứ tự của các khối trụ được xác định bởi quy trình của các cạnh chẵn và lẻ).thiết kế này Đề xuất đối trọng phệ để thăng bằng động cơ.

Hoạt động của động cơ V8 với trục khuỷu mặt phẳng chéo.
Hoạt động của động cơ V8 với trục khuỷu mặt phẳng chéo.
Mô hình 3D của trục khuỷu Mặt phẳng ngang cho thấy góc 90 độ giữa các cánh tay đòn bên.
Mẫu hình 3D của trục khuỷu Mặt phẳng ngang cho thấy góc 90 độ giữa các cánh tay đòn bên.
Dạng trục khuỷu mặt phẳng ngang của động cơ Ford V8.
Dạng trục khuỷu mặt phẳng ngang của động cơ Ford V8.
Trục khuỷu Transplanar.
Trục khuỷu mặt phẳng ngang thực tiễn.

Ưu thế của trục khuỷu mặt phẳng ngang:

  • Đối trọng phệ => Hoạt động êm ái và ko rung lắc.
  • Đánh lửa ko xen kẽ => khí thải ko đều ở 2 bên dải xi lanh => âm thanh đặc biệt ở ống xả (tiếng ồn, giống như xe cơ).
  • Quay chậm => nhiều mômen quay.
  Lịch sử về Động cơ Cadillac V16 – Bông hoa sớm nở tối tàn giữa “rừng động cơ”

Nhược điểm của trục khuỷu mặt phẳng chéo:

  • Đối trọng phệ => quay chậm => phản hồi chậm, vận tốc max thấp.
  • Động cơ nặng, thân máy béo.
  • Đánh lửa ko luân phiên => Xả khí thải kém hiệu quả.

Bạn có thể thích: Sự dị biệt giữa GDI và EFI. Hệ thống phun nhiên liệu

3. Trục khuỷu hình phẳng đã hiện ra trên những oto nào?

Loại xe được sử dụng tầm thường nhất hiện tại là động cơ 4 xi-lanh, nhưng mà trong bài viết này chúng tôi ân cần tới động cơ phệ V8.

Trong những 5 mới đây, chúng ta thường thấy trục khuỷu mặt phẳng trên những chiếc oto châu Âu hoặc những chiếc xe có vòng tua máy cao như McLaren P1, Porsche 918, Lotus Esprit, Ferrari F430, v.v.

Mustang GT350 của Ford cũng sử dụng trục khuỷu Flat-Plane, nhưng mà trục khuỷu Flat-Plane trên Mustang GT350 có nhiều điểm đặc trưng hơn những chiếc xe khác.

Đối với oto có trục khuỷu phẳng thông thường, Thiết kế chốt quay sẽ từ trên xuống dưới lên.

  • Tuy nhiên, trên Mustang GT350, thiết kế của nó là lên – xuống – lên – xuống. Đối với kiểu thiết kế này, Kiểm tra và thăng bằng lẫn nhauKích tấc đối trọng Các đối trọng ở mỗi đầu trục khuỷu nặng hơn nhiều so với các đối trọng khác.

Mục tiêu của thiết kế này có thể là vì Thăng bằng trục khuỷu. Sự sắp đặt này có thể đã được tuyển lựa để trục khuỷu có thể đơn giản chế tác trên các máy hiện có, hoặc vì 1 số lý do liên can tới công nghệ sản xuất, bởi vì sự sắp đặt này là xuất sắc. Ích lợi của việc phủ định khối lượng hoặc quán tính Được phân phối với 1 trục khuỷu mặt phẳng.

Trục khuỷu phẳng.
Trục khuỷu phẳng.

4. Khả năng thăng bằng trục khuỷu qua các phi cơbằng vận:

Trên thực tiễn, trục khuỷu Mặt phẳng ngang có bản lĩnh thăng bằng quán tính vận động thứ cấp (thăng bằng II) đơn giản hơn trục khuỷu Mặt phẳng phẳng. Không đi sâu vào tính kỹ thuật (bỏ dở ma sát và trọng lực, vì trị giá của nó bé), có 1 lực cần để ý nhất lúc thăng bằng trục. Lực quán tính(thẳng) của khối lượng vận động tịnh tiến, sức mạnh ko được nhắc đến trong bài viết gốc. Hơn nữa, lúc lực Pj nâng cao, công suất động cơ bị tác động xấu.

Công thức dùng để tính lực quán tính (đường thẳng) của một khối lượng chuyển động tịnh tiến.
Công thức dùng để tính lực quán tính (đường thẳng) của 1 khối lượng vận động tịnh tiến.

trong lực lượng nào lực lượng chính: là lực quán tính động học cấp I; và lực lực thứ lỗi cấp: là lực quán tính vận động bậc 2. Vì sao ko có lực ly tâm? Vì lực ly tâm ko bị tác động bởi cos. Lực li tâm là lực chức năng lên đường tâm của khuỷu tay, theo hướng li tâm, có trị giá ko đổi lúc tốc độ góc w ko đổi.

  Tại sao phần đầu xe đầu kéo Mỹ dài hơn ở châu Âu?

Lực quán tính lực lượng chính có chu kỳ tương ứng với 1 vòng quay trục khuỷu và lực lực thứ lỗi cấp Có chu kỳ tương ứng với 1/2 vòng quay của trục khuỷu.

  • Lực quán tính vận động I và II được nhắc đến trong Sách Kỹ Thuật Động Cơ Đốt Trong ThS. Ruan Lezhouqing.
Mối quan hệ sin của lực quán tính của chuyển động bậc nhất (Lực sơ cấp) và bậc hai (Lực thứ cấp).
Mối quan hệ hình sin giữa lực quán tính vận động hàng đầu (Lực sơ cấp) và lực quán tính vận động bậc 2 (Lực thứ cấp).

vận động Piston lên và xuống Nó sẽ gây ra dao động qua lại Cấp I. Trong động cơ sử dụng trục khuỷu phẳng, rung động này được loại trừ, thành ra đây là 1 lợi thế.Nhưng dao động tịnh tiến bậc 2 liên kết với lực li tâm được cho bởi Góc trục khuỷu ko thăng bằng ở 90 độ và 270 độ.

Trục khuỷu phẳng SCAT.
Trục khuỷu phẳng SCAT.

Do cấu trúc của trục khuỷu Mặt phẳng chéo khác với cấu tạo của trục khuỷu Mặt phẳng phẳng, nên nó giải quyết các dao động thứ cấp bằng cách sử dụng 1 đối trọng phệ hơn trục khuỷu Mặt phẳng. Nhưng điều đấy có tức là trọng lượng và lực quán tính nhiều hơn.

Trục khuỷu mặt phẳng ngang của SCAT.
Trục khuỷu mặt phẳng ngang của SCAT.

Kết quả là, trục khuỷu Mặt phẳng chéo sẽ quay ít hơn, phệ hơn (so với trục khuỷu Mặt phẳng phẳng) và chiếm nhiều ko gian động cơ hơn.

5. Đặc điểm của mặt phẳng chéo và trục khuỷu mặt phẳng:

Cross Plane Crankshaft VS Plane Crankshaft.
Cross Plane Crankshaft VS Plane Crankshaft.
Trục khuỷu mặt phẳng (trên) và trục khuỷu mặt phẳng (dưới).
Trục khuỷu mặt phẳng (trên) và trục khuỷu mặt phẳng (dưới).

Trong trục khuỷu phi cơ:

  • Có rất ít rung động của các bộ phận trong công đoạn vận động tịnh tiến qua lại.
  • Trọng lượng bé hơn trục khuỷu nằm ngang mặt phẳng nên quán tính kém hơn (do ít đối trọng hơn).
  • Dao động pittông cấp II cao hơn trục khuỷu Mặt phẳng chéo.
  • Các vòng quay tốc độ hơn và cao hơn 1 trục khuỷu mặt phẳng chéo.
  • Hiệu suất lọc khí thải tốt hơn so với động cơ có trục khuỷu nằm ngang (giảng giải trong Phần 1. Trục khuỷu mặt phẳng trên).
  • Mất đi âm thanh đặc biệt của dòng xe cơ bắp Mỹ với động cơ V8.

Những bài viết liên can:

  • Động cơ delta diesel (động cơ 3 trục khuỷu) là gì?
  • Trục khuỷu – thanh truyền – piston
  • Khám phá động cơ LT6 V8 hút khí thiên nhiên mạnh nhất toàn cầu trên Chevrolet Corvette Z06

Quảng cáo

VuManh Le

A humble man who wants to challenge and explore himself in his 30s

Related Articles

Back to top button