Рядный восьмицилиндровый двигатель

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

Рядная восьмерка может быть рассчитана на присущий ей первичный и вторичный баланс , без несбалансированных первичных или вторичных сил или моментов. Однако коленчатого вала крутильная вибрация , присутствующая в той или иной степени во всех двигателях, достаточна для того, чтобы потребовать использования демпфера гармоник на вспомогательном конце коленчатого вала. Без такого демпфирования может возникнуть усталостное растрескивание возле задней коренного подшипника шейки , что приведет к выходу двигателя из строя.

Хотя рядный шестицилиндровый двигатель также можно синхронизировать с учетом первичного и вторичного баланса, рядный восьмицилиндровый двигатель развивает больше рабочих тактов за оборот и, как следствие, будет работать более плавно под нагрузкой, чем рядный шестицилиндровый двигатель. автомобиля Кроме того, благодаря четному числу рабочих тактов за один оборот рядная восьмерка не создает неприятных гармонических вибраций нечетного порядка в трансмиссии на низких оборотах двигателя.

Плавность хода рядного восьмицилиндрового двигателя сделала его популярным 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 крутильная вибрация как коленчатого, так и распределительного вала может отрицательно повлиять на надежность и производительность на высоких скоростях. В частности, явление, известное как «биение коленчатого вала», вызванное воздействием центробежной силы на ход кривошипа при высоких оборотах двигателя , может вызвать физический контакт шатунов со стенками картера , приводящий к разрушению двигателя. В результате конструкция была почти полностью заменена более короткой конфигурацией двигателя V8 .

Ранний период (1903–1918)

Первый рядный восьмицилиндровый двигатель был задуман компанией Charron, Girardot et Voigt (CGV) в 1903 году, но так и не был построен. ^{[ 2 ]}^{[ нужна страница ]} Большие успехи были достигнуты во время Первой мировой войны , когда Mercedes изготовил рядные восьмицилиндровые авиационные двигатели, такие как D.IV. Mercedes Преимущества рядного восьмицилиндрового двигателя для самолетов включали аэродинамическую эффективность длинной и узкой конфигурации, а также естественный баланс двигателя, делающий ненужными противовесы на коленчатом валу. Недостатки скручивания кривошипа и распределительного вала в то время не рассматривались, поскольку авиационные двигатели того времени работали на низких оборотах, чтобы поддерживать скорость кончика винта 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.

Межвоенный период (1919–1941)

Роскошные автомобили

Итальянская компания Isotta Fraschini представила первый серийный автомобиль с рядной восьмеркой на своем Tipo 8 на Парижском салоне в 1919 году. ^{[ 3 ]} Компания Leyland Motors представила свой на с рядным восьмицилиндровым двигателем Leyland Eight роскошный автомобиль Международной автомобильной выставке в Олимпии в Лондоне в 1920 году. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Братья Дюзенберг представили свой первый серийный восьмицилиндровый двигатель в 1921 году. ^{[ 6 ]}^{: стр. 48}

Рядные восьмицилиндровые двигатели использовались в дорогих роскошных и высокопроизводительных автомобилях вплоть до окончания Второй мировой войны. Bugattis и Duesenberg обычно использовали с двойным верхним распредвалом рядные восьмицилиндровые двигатели . Другие известные автомобили с рядным восьмицилиндровым двигателем были построены компаниями Daimler , Mercedes-Benz , Isotta Fraschini , Alfa Romeo , Stutz , Stearns-Knight и Packard . Одной из маркетинговых особенностей этих двигателей была их впечатляющая длина: некоторые двигатели Duesenberg имели длину более 4 футов (1,2 м), в результате чего на этих автомобилях использовались длинные капоты (капоты).

Автомобили премиум-класса в США

В Соединенных Штатах в 1920-х годах производители автомобилей, в том числе Hupmobile (1925 г.), Chandler (1926 г.), Marmon (1927 г.), Gardner (1925 г.), Kissel (1925 г.), Locomobile (1925 г.) и Auburn (1925 г.), начали использовать прямые автомобили . восемь двигателей в автомобилях, ориентированных на средний класс. Производитель двигателей Lycoming построил рядные восьмицилиндровые двигатели для продажи производителям автомобилей, включая Gardner, Auburn, Kissel и Locomobile . Компания Hupmobile построила собственный двигатель. Компания Lycoming была куплена владельцем Auburn Эрреттом Лоббаном Кордом , который использовал рядный восьмицилиндровый двигатель Lycoming в своем переднеприводном автомобиле Cord L-29. ^{[ 7 ]} и поручил компании Lycoming построить рядный восьмицилиндровый двигатель для модели Duesenberg Model J , который был разработан братьями Дуезенберг для компании Duesenberg Inc., принадлежащей Корду. ^{[ 8 ]} Производители автомобилей в составе Cord Corporation, включая Auburn, Cord и Duesenberg, были закрыты в 1937 году. Lycoming по сей день продолжает заниматься производством авиационных двигателей.

В конце 1920-х годов крупные продавцы Hudson и Studebaker представили рядные восьмицилиндровые двигатели для автомобилей премиум-класса в своих линейках. За ними в начале 1930-х годов последовали Nash (с блоком двойного зажигания), REO , а также подразделения Buick , Oldsmobile и Pontiac компании General Motors .

имел Рядный восьмицилиндровый двигатель Buick конструкцию с верхним расположением клапанов , в то время как рядный восьмицилиндровый двигатель Oldsmobile и рядный восьмицилиндровый двигатель Pontiac имели двигатели с плоской головкой . Chevrolet, как марка начального уровня, не имела рядного восьмицилиндрового двигателя. Cadillac, люксовый бренд General Motors, остался с традиционными двигателями V8. Чтобы двигатели были такими же плавными, как рядные восьмерки своих конкурентов, Cadillac представил коленчатый вал с поперечной плоскостью для своего двигателя V8 и добавил V12 и двигатели V16 в верхнюю часть своей линейки.

Форд никогда не использовал рядную восьмерку; в их автомобилях Ford начального уровня использовались двигатели V8 с плоской головкой до 1950-х годов, в то время как в их роскошных автомобилях Lincoln использовались двигатели V8 с 1930-х по 1980-е годы и двигатели V12 в 1930-х и 1940-х годах. Компания Chrysler использовала рядные восьмерки с плоской головкой в своих автомобилях Chrysler премиум-класса, включая роскошную модель Imperial.

Дирижабли

Британский R101 жесткий дирижабль был оснащен пятью Beardmore Tornado рядными восьмицилиндровыми дизельными двигателями Mk I. Эти двигатели были рассчитаны на мощность 700 л.с. (520 кВт) при 1000 об/мин, но на практике имели постоянную мощность всего 585 л.с. (436 кВт) при 900 об/мин. ^{[ 9 ]}

Пост-был

После Второй мировой войны изменения на автомобильном рынке привели к упадку и окончательному исчезновению рядного восьмицилиндрового двигателя в качестве автомобильного двигателя. Основными пользователями рядных восьмицилиндровых двигателей были американские автомобили класса люкс и премиум-класса, перенесенные с довоенных лет. Междугородний автобус Flxible использовал восьмицилиндровый Buick.

Во время Второй мировой войны усовершенствование технологии нефтепереработки, используемой для производства авиационного бензина, привело к появлению больших объемов недорогого высокооктанового бензина. Двигатели могут быть разработаны с более высокой степенью сжатия, чтобы использовать преимущества высокооктанового бензина. Это привело к более сильным нагрузкам на двигатели, что усилило ограничения, связанные с длинным коленчатым и распределительным валами в рядных восьмицилиндровых двигателях.

1940-х годов с верхним расположением клапанов Рядный восьмицилиндровый двигатель Oldsmobile

Oldsmobile заменил свой рядный восьмицилиндровый двигатель с плоской головкой на двигатель V8 с верхним расположением клапанов в 1949 году, тогда же двигатель Cadillac V8 был заменен на двигатель с верхними клапанами. Chrysler заменил свой рядный восьмицилиндровый двигатель на знаменитый Hemi V-8 в 1951 году. Hudson отказался от своего рядного восьмицилиндрового двигателя в конце 1952 модельного года. Buick представил диаметр цилиндра (4,0 дюйма × 3). Ход поршня 13 ⁄ 64 дюйма = 322 дюйма³ (5,277 л)) V8 1953 года, с таким же рабочим объемом, как и их (3 Диаметр отверстия 7 ⁄ 16 дюймов × 4 Ход поршня 5 ⁄ 16 дюймов = 320,2 дюйма³ (5,247 л)) рядный восьмицилиндровый двигатель, последний производился до конца 1953 модельного года. Pontiac продолжал производство своих рядных восьмицилиндровых двигателей, а также двигателей с L-образной головкой рядных шестицилиндровых , вплоть до В конце 1954 модельного года, после чего Packard прекратил производство своего фирменного восьмицилиндрового двигателя в конце 1954 года, заменив его . это с верхним расположением клапанов V8. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

К концу 1970-х годов двигатели V8 с верхним расположением клапанов приводили в движение 80% автомобилей, построенных в США, а большая часть остальных имела шестицилиндровые двигатели. ^{[ 6 ]}^{: 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 большие автомобили снова стали популярными. Изменение конструкции автомобилей с длинного моторного отсека между отдельными крыльями на современную конфигурацию с более коротким моторным отсеком быстро привело к упадку рядного восьмицилиндрового двигателя. В результате этого, а также из-за того, что цены на бензин в несколько раз дороже, чем в США, большинство автомобилей в Европе оснащались четырех- и шестицилиндровыми двигателями, а несколько произведенных восьмицилиндровых автомобилей были в конфигурации V8. ^{[ 6 ]}^{: стр.99–113, 119–135.}

Военное использование

Британская армия выбрала Rolls-Royce B80 серию рядных восьмицилиндровых двигателей для семейства бронемашин Alvis FV 600. Бронеавтомобиль Alvis Saladin имел колесную формулу 6х6 с моторным отделением сзади, башней с 76,2-мм орудием низкого давления в центре и водителем спереди. Бронетранспортер «Сарацин» имел двигатель спереди с водителем в центре и место для девяти военнослужащих сзади. Транспортно-амфибия Stalwart имеет отделение водителя над передними колесами, более крупный двигатель B81 сзади и большое грузовое отделение посередине и сзади. Пожарная машина «Саламандра» не была бронированной и напоминала «Стойкий» с надстройкой обычной пожарной машины.

Серия двигателей Rolls-Royce B80 также использовалась в других военных и гражданских целях, таких как марсианский военный грузовик Leyland , двигатель лебедки в ARV Centurion и различные Dennis пожарные машины .

Производительность и гоночные автомобили

Несмотря на недостатки длины, веса, трения подшипников и крутильных вибраций, которые привели к послевоенному упадку рядных восьмицилиндровых двигателей, с конца 1920-х до конца 1940-х годов рядная восьмерка была предпочтительной конструкцией высокопроизводительных двигателей и продолжала превосходить их. 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 распредвалом в 1920-х и 1930-х годах.

Братья Дюзенберг представили первый успешный гоночный рядный восьмицилиндровый двигатель в 1920 году, когда их 3-литровый двигатель занял третье, четвертое и шестое места на гонке Indianapolis 500 . В следующем году одна из их машин выиграла Гран-при Франции , а две другие заняли четвертое и шестое места в гонке. которые компания проделала над 16-цилиндровыми авиационными двигателями во время Первой мировой войны , с верхним распредвалом Основываясь на работах , двигатель с тремя клапанами на цилиндр выдавал 115 лошадиных сил (86 кВт ) при 4250 об/мин и был способен развивать невероятные обороты. (на тот момент) 5000 об/мин. Ни один двигатель Гран-при до войны не развивал обороты выше 3000 об/мин. ^{[ 12 ]}^{: стр. 22–25}

Бугатти экспериментировал с рядными восьмицилиндровыми двигателями с 1922 года, а в 1924 году он представил 2-литровый Bugatti Type 35 , один из самых успешных гоночных автомобилей всех времен, который в конечном итоге выиграл более 1000 гонок. Как и Дюзенберги, Бугатти черпал свои идеи при создании авиационных двигателей во время Первой мировой войны, и, как и у них, его двигатель представлял собой высокооборотный верхний распределительный вал с тремя клапанами на цилиндр. Он производил 100 л.с. (75 кВт) при 5000 об/мин и мог увеличиваться до скорости более 6000 об/мин. Было выпущено около 400 экземпляров Type 35 и его производных, что является небывалым рекордом для автогонок Гран-при . ^{[ 12 ]}^{: стр. 26–29}

Alfa Romeo была первой, кто отреагировал на инженерные проблемы рядной восьмерки: в двигателях гоночных автомобилей для P2 и P3 , а также в спортивных автомобилях Alfa Romeo 8C 2300/2600/2900, прославившихся в Милле Милья и Ле-Мане, привод распределительного вала был перенесен в центр двигателя, между четвертым и пятым цилиндрами, что уменьшило вышеупомянутые ограничения. Рядная восьмерка на самом деле представляла собой симметричную пару рядных четырехцилиндровых двигателей, соединенных посередине общими зубчатыми передачами распределительных валов и нагнетателей. У него было два верхних распредвала, но только два клапана на цилиндр. ^{[ 12 ]}^{: стр. 34–37}

Рядная восьмерка Alfa Romeo вернется после Второй мировой войны , чтобы доминировать в первом сезоне гонок Формулы-1 в 1950 году и выиграть второй сезон у автомобилей 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 середина, вызванная войной). К 1951 году их 1,5-литровые двигатели с наддувом могли развивать мощность 425 л.с. (317 кВт) при 9300 об/мин и достигать 10 500 об/мин. Однако потенциал двигателей был на исходе, а изменения в правилах сезона 1952 года сделали Alfettas устаревшими. ^{[ 12 ]}^{: стр.67–69}

Mercedes-Benz создал последние известные гоночные автомобили с рядной восьмеркой в 1955 году: гоночный автомобиль Формулы-1 W196 , выигравший чемпионат , и спортивный гоночный автомобиль 300SLR . Модель 300SLR прославилась победой Стирлинга Мосса и Дениса Дженкинсона в гонке «Милле Милья» 1955 года , но печально известна Пьера Левега на смертельной аварией гонке « 24 часа Ле-Мана» 1955 года . Модель 300SLR была последним развитием конструкции Alfa Romeo начала 1930-х годов, поскольку не только распределительный вал, но и коробка передач теперь приводились в движение от центра двигателя. Инженеры подсчитали, что крутящие нагрузки будут слишком высокими, если мощность будет передаваться с конца длинного коленчатого вала, поэтому они разместили центральную зубчатую передачу посередине (которая также приводила в движение сдвоенные распредвалы, двойные магнето и другие аксессуары) и запустили привод. вал к картеру сцепления сзади. ^{[ 12 ]}^{: стр.94-97}

См. также

Список двигателей GM

Ссылки

^ Мур, Стивен Дж. (2020). Подробная история автомобильного двигателя с рядной восьмеркой . Самостоятельная публикация на USB. ISBN 978-0-473-54810-0 .
^ Джорджано, Дж.Н. (1985). Автомобили: ранние и винтажные, 1886–1930 гг . Лондон: Grange-Universal.
^ Постум, Кирилл (1977) [1977]. «Война и мир». История ветеранских и старинных автомобилей . Джон Вуд, иллюстратор (изд. Phoebus, 1977 г.). Лондон: Хэмлин / Феб. п. 70. ИСБН 0-600-39155-8 .
^ Валлийский автоспорт - Автомобили
^ Гистомобиль: Лейланд - 1920-е гг.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Дэниелс, Джефф (2002). Движущая сила: эволюция автомобильного двигателя . Издательство Хейнс. ISBN 1-85960-877-9 .
^ Мудрый, Дэвид Берджесс. «Шнур: вершина треугольника», Норти, Том, изд. Мир автомобилей (Лондон: Orbis, 1974), Vol. 4, стр. 435-436.
^ Читам, Крейг (2004). Винтажные автомобили . Мотобуки. п. 73. ИСБН 9780760325728 . Проверено 23 ноября 2010 г.
^ «Бултон и Пол — R101». Архивировано 9 ноября 2009 г. на сайте Wayback Machine norfolkancestors.org. Проверено: 27 августа 2010 г.
^ Hemmings Classic Car, том 6, выпуск 5, февраль 2010 г., стр. 39
^ Мюрили Мартин (17 апреля 2008 г.). «Двигатель дня Jalopnik, 17 апреля 2008 г.: рядная восьмерка Packard» . Ялопник.com . Проверено 7 сентября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Людвигсен, Карл (2001). Классические гоночные двигатели . Издательство Хейнс. ISBN 1-85960-649-0 .

Веб-сайты

Дэвис, Джон Уильям. «Валлийский автоспорт — Автомобили» . Джон Уильям Дэвис. Архивировано из оригинала 9 октября 2012 г. Проверено 20 января 2009 г.
Ван Дамм, Стефан . «Гистомобиль: Лейланд — 1920-е» . Стефан Ван Дамм . Проверено 20 января 2009 г.

[1] Мур, Стивен Дж. (2020). Подробная история автомобильного двигателя с рядной восьмеркой . Самостоятельная публикация на USB. ISBN 978-0-473-54810-0 .

[Georgano-2] Джорджано, Дж.Н. (1985). Автомобили: ранние и винтажные, 1886–1930 гг . Лондон: Grange-Universal.

[VVC70-3] Постум, Кирилл (1977) [1977]. «Война и мир». История ветеранских и старинных автомобилей . Джон Вуд, иллюстратор (изд. Phoebus, 1977 г.). Лондон: Хэмлин / Феб. п. 70. ИСБН 0-600-39155-8 .

[WelshMotorSport-4] Валлийский автоспорт - Автомобили

[HistomobileLeyland-5] Гистомобиль: Лейланд - 1920-е гг.

[Daniels-6] Jump up to: ^а ^б ^с Дэниелс, Джефф (2002). Движущая сила: эволюция автомобильного двигателя . Издательство Хейнс. ISBN 1-85960-877-9 .

[Wise1-7] Мудрый, Дэвид Берджесс. «Шнур: вершина треугольника», Норти, Том, изд. Мир автомобилей (Лондон: Orbis, 1974), Vol. 4, стр. 435-436.

[8] Читам, Крейг (2004). Винтажные автомобили . Мотобуки. п. 73. ИСБН 9780760325728 . Проверено 23 ноября 2010 г.

[norfolkancestors.org-9] «Бултон и Пол — R101». Архивировано 9 ноября 2009 г. на сайте Wayback Machine norfolkancestors.org. Проверено: 27 августа 2010 г.

[10] Hemmings Classic Car, том 6, выпуск 5, февраль 2010 г., стр. 39

[11] Мюрили Мартин (17 апреля 2008 г.). «Двигатель дня Jalopnik, 17 апреля 2008 г.: рядная восьмерка Packard» . Ялопник.com . Проверено 7 сентября 2011 г.

[Ludvigsen-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Людвигсен, Карл (2001). Классические гоночные двигатели . Издательство Хейнс. ISBN 1-85960-649-0 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]