В статьене хватаетссылок на источники (см.рекомендации по поиску). Информация должна бытьпроверяема, иначе она может быть удалена. Вы можетеотредактировать статью, добавив ссылки наавторитетные источники в видесносок.(30 сентября 2024)

Восьмицили́ндровые дви́гатели —двигатели внутреннего сгорания, имеющие восемьцилиндров.

Рядный восьмицилиндровый двигатель —конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением восьмицилиндров, и поршнями, вращающими один общийколенчатый вал. Часто обозначаетсяI8 илиL8 (Straight-8, In-Line-Eight).

Являетсяполностью сбалансированной конфигурацией двигателя. По сравнению с ряднымшестицилиндровым двигателем I8 совершает больше рабочих циклов в единицу времени, и, как следствие, работает более плавно под нагрузкой и не создаёт дополнительных вибраций в трансмиссии автомобиля на малых оборотах.

Вследствие этого, а также — благодаря простоте изготовления относительно V8, в прошлом (1920-е — 1950-е годы) рядные восьмёрки часто применялись на спортивных и дорогостоящих легковых автомобилях, особеннов США. В довоенные годы варианты комплектации с такими двигателями имели практически все американские автомобили среднего и высшего классов, за исключением марок Cadillac, Mercury и Lincoln, которые традиционно использовали только V8. Модели Buick имели верхнеклапанные I8, остальные марки использовали схему с нижним расположением клапанов. Первым серийным автомобилем с двигателем этой конфигурации былPackard Straight Eight модели 1923 года.В СССР двигатель такой компоновки использовался на автомобилях высшего классаЛ-1,ЗИС-101 иЗИС-110.

Однако большая длина такого двигателя требует длинного моторного отсека, что делает I8 неприемлемым для современных легковых автомобилей. Кроме того, длинные коленчатый и распределительные валы подвержены дополнительным торсионным (на скручивание) нагрузкам, что существенно снижает их ресурс, а при увеличении числа оборотов двигателя выше определённого предела из-за деформации коленчатого вала возникает риск физического контакта между шатунами и стенками картера, что приводит к выходу двигателя из строя.

По этим причинам использование конфигурации L8 всегда сводилось к двигателям большого рабочего объёма с небольшими максимальными оборотами. В настоящее время на автомобилях этот тип двигателя практически полностью вытеснен менее сбалансированным, но намного более компактным и лучше поддающимся форсированиюV8, однако рядные 8-цилиндровые двигатели продолжают использоваться натепловозах,судах и в стационарных установках.

V-образный 8-цилиндровый двигатель — двигатель внутреннего сгорания сV-образным расположением восьмицилиндров двумя рядами по четыре, и поршнями, вращающими один общийколенчатый вал. Часто его обозначают какV8 (англ. «Vee-Eight», «Ви-Эйт»)

V8 — конфигурация, часто используемая в автомобильных двигателях большого рабочего объёма. Редкие V8 обладают рабочим объёмом менее трёх литров. Максимальный же рабочий объём современных серийных V8 для легковых автомобилей достигает 13 литров (малосерийнаяWeineck Cobra 780 cui). Получивший широкое распространение российский дизельЯМЗ-238 имеет рабочий объём 14,9 л. На крупных тракторах и грузовых автомобилях встречаются двигатели V8 рабочим объёмом до 24 л.

V8 также часто используется в высших эшелонах автоспорта, особенно в США, где он обязателен вIRL,ChampCar иNASCAR. В2006 годуФормула 1 перешла на использованиебезнаддувного двигателя V8 объёмом 2,4 литра взамен 3-литровых V10, с целью снижения мощности автомобилей, однако с 2015 года там применяется турбированный двигатель V6, объёмом 1,6 литра.

V8 объёмом всего лишь 500 см³ использовался на гоночном мотоциклеMoto Guzzi V8^[англ.] 1955 года; позже количество цилиндров на гоночных мотоциклах было ограничено.

Двигатели V8 выпускаются с различной конфигурацией коленчатого вала, которые обладают различными характеристиками и благодаря этому имеют свои сферы применения.

Двигатель с плоским коленвалом содержит в себе коленвал, аналогичный тем, что применяется врядных четырёхцилиндровых двигателях (L4), каждая шатунная шейка которого использует два цилиндра, расположенных в разных блоках, всего шатунных шеек — 4. Центральные кривошипы вала направлены в одну сторону, а пара крайних развёрнуты на 180° относительно средних. Рабочие такты в таком двигателе происходят попеременно в правом и левом блоках цилиндра; порядок рабочих тактов в каждом блоке аналогичен двигателю L4.Свойства такого двигателя во многом аналогичны двигателям L4: у него полностью уравновешены силы инерции 1-го порядка, однако неуравновешена горизонтальная сила инерции 2-го порядка поршней и верхних частей шатунов, вызванная несинусоидальным движением поршней. Уравновесить эту силу возможно с помощью применения двух балансировочных валов, вращающихся в разные стороны с удвоенной скоростью коленвала в разные стороны.

Применяется такая конфигурация, как правило, на высокооборотистых двигателях гоночных автомобилей, например,Ferrari, где требования к вибронагруженности не так важны. Она позволяет максимально облегчить коленвал, а благодаря равномерным интервалам чередования вспышек в каждом отдельном ряде цилиндров данный двигатель позволяет использовать конструктивно простую настроенную систему выхлопа отработанных газов. В результате этого достигается кривая крутящего момента, сдвинутая к 7000—8500 мин⁻¹, а на оборотах ближе к низким двигатель «спит», а настроенный выпуск дает характерное «формульное», «металлическое» звучание. Основным применяемым углом развала является 90°, обеспечивающий равномерные интервалы поджига смеси без применения смещённых шатунных шеек коленвала.В дорожных автомобилях такая конфигурация применяется редко.

У такого двигателя шатунные шейки средних цилиндров развёрнуты относительно друг друга на 180°, а крайние повёрнуты на 90° относительно средних и развёрнуты на 180° относительно друг друга. Шатунных шеек так же 4: шатуны противоположных цилиндров имеют общие шатунные шейки. Такая конфигурация позволяет уравновесить силы инерции 2-го порядка взаимным движением поршней без применения балансировочных валов, однако создаёт ряд других проблем.

Во-первых, у такого двигателя нескомпенсирован колебательный момент сил первого порядка, обусловленный возвратно-поступательным движением поршней. Если угол развала составляет 90°, то его можно полностью скомпенсировать установкой двух противовесов на крайних щёках коленвала, также иногда применяется маховик и шкив с дисбалансом, при этом не требуется применение балансировочных валов, но двигатель по этой причине обладает большой инерцией, что ограничивает возможность его работы на высоких оборотах.

Во-вторых, порядок рабочих тактов в каждом блоке ряду неравномерен. К примеру, у двигателейКамАЗ-740 и двигателей ЗМЗ очерёдность работы цилиндров такая: 1-5-4-2-6-3-7-8^{[1][неавторитетный источник]} (во всех других V8 порядок либо такой же, либо зеркальный, при этом может отличаться нумерация цилиндров). Как видно, рабочий ход в цилиндрах 4 и 2, а также 7 и 8, расположенных в левом и правом блоках соответственно, происходят подряд, при этом в другом блоке рабочего хода не происходит. В результате в выхлопная система создаёт много низкочастотного шума, выхлоп данного двигателя по этой причине акустически некомфортен, обладает характерным «бормотанием» и «бульканьем». Для настроенных систем впуска и выпуска требуется связать вместе выхлопные трубы от отдельных рядов цилиндров, в результате они напоминают пучок змей, как вFord GT40.

Сложная система выпуска отработанных газов была основной проблемой для конструкторов одноместных гоночных автомобилей, а наличие массивных противовесов на валу утяжеляет коленвал, не позволяя ему быстро разгоняться и замедляться, поэтому данная конфигурация обычно не применяется на спортивных автомобилях. Обычно для таких V8 характерно обилие крутящего момента на низких и средних оборотах, и при применении схемы газораспределения OHV двигатель не развивает более 6500 об/мин. Двигатели с такой характеристикой устанавливаются на американские автомобили, а также в наше время преимущественно на пикапы и внедорожники, дорогие модели фирмMercedes-Benz,Lexus с изменяемыми фазами газораспределения. Благодаря хорошей и ровной тяге такие моторы основную часть времени работают на небольших оборотах, что положительно сказывается намоторесурсе и акустическом комфорте. В паре с ними оптимально использование классической гидромеханической автоматической трансмиссии, так как потери в гидравлическом элементе при характерных для них значениях крутящего момента и небольших максимальных оборотах сравнительно невелики.

Кроме того, двигатели V8 с крестообразным коленвалом активно применялись на грузовиках, автобусах, судах и железнодорожном транспорте. К примеру советские грузовики и автобусы СССР чаще всего использовали именно V8, среди нихЗиЛ-131,ГАЗ-53,ЛиАЗ-677 и другие. В настоящее время V8 в этих местах применяется всё реже, заменяется на рядные, как правило,4- и6-цилиндровые двигатели, к примеру,ЯМЗ-534/536.

Наибольшее число производителей V8 использовали и используютугол развала в 90°, поскольку именно с таким углом развала в двигателе с крестообразным коленвалом не требуется использовать балансировочный вал. Кроме того, многие двигатели конфигурацийV6 (например,ЯМЗ-236) иV10, разработанные на базе двигателей V8, также часто имеют угол развала 90°.

Поскольку многие двигатели конфигурацийV6 иV10 были созданы на базе V8, они также часто имеют угол развала 90°, к примеруЯМЗ-236) иPRV.

В качестве примера двигателя с отличным от 90° углом развала можно взятьFord/Yamaha V8, используемый в автомобилеFord Taurus SHO. Он был разработан на базе мотораFord Duratec V6 и имеет общий с ним угол развала в 60°. В нём для уравновешивания момента 1-го порядка применён балансировочный вал, а также для обеспечения равномерных интервалов поджига смеси используются смещённые шатунные шейки коленвала. Одна из версий этого двигателя используется в автомобиляхVolvo начиная с2005 года.

Так же выпускается серия среднеоборотных дизелейД49, применяемых натепловозах,судах,передвижных электростанциях, выполнена с прицепными шатунами одного ряда цилиндров и углом развала 42°, который эквивалентен углу развала 45° при использовании обычных шатунов.^{[2][неавторитетный источник]}

В автомобиляхLamborghini используется угол развала 88°.

В 1902 году французЛеон Левавассер^[англ.] (фр. Léon Levavasseur) получил патент на двигатель Antoinette V8, производство которого было начато в 1904 году. Он устанавливался на малые суда и самолёты.

В 1905 году английская фирмаRolls-Royce построила 3 экземпляра модели V8 с двигателем рабочим объёмом 3536 см³. Так как полная мощность этого мотора позволяла превысить установленную тогдашним британским законодательством для «самобеглых колясок» максимальную скорость в 20 миль в час (32 км/ч), на него устанавливался ограничитель оборотов. Удалось продать лишь один автомобиль (шасси 40518), да и он вскоре был возвращён фирме-изготовителю и отправлен в металлолом. Остальные использовались для демонстрации и в качестве транспорта для посетителей фабрики. 1905 Rolls-Royce V8 — единственная модель фирмы, ни одного экземпляра которой не сохранилось до наших дней.

В 1910 годуфранцузский производительDe Dion-Bouton представил публике 7773-кубовый V8 для автомобиля. В 1912 году он был экспонатомвыставки в Нью-Йорке, где вызвал неподдельный интерес у публики. И хотя сама фирма выпустила очень немного автомобилей с этим двигателем, вСША идея V8 большого рабочего объёма «пустила корни» всерьёз и надолго. Правда, первый американский V8 разработала фирма Marmon ещё в 1904 году, но он был исключительно опытным и не предназначался для серийного производства.

Первым относительно массовым автомобилем с V8 сталCadillac модели 1914 года. Двигатель имел объём 5429 см³ и был нижнеклапанным, в первый же год было выпущено порядка 13 тысяч «Кадиллаков» с этим двигателем.Oldsmobile, другое подразделениеGM, в 1916 году выпустил собственный V8 объёмом 4 литра.Chevrolet начал выпуск 4,7-литровых V8 в 1917 году, но в 1918 году фирма была включена в состав GM на правах подразделения и сосредоточилась на выпуске экономичных «народных» автомобилей, которым по понятиям тех лет V8 не полагался, так что производство двигателя было прекращено.

В сегмент недорогих автомобилей V8 перенесла фирмаFord с еёModel 18 (1932). Технической особенностью двигателя этого автомобиля был блок цилиндров в виде одной чугунной отливки. Это нововведение потребовало значительного усовершенствования технологии литья. Достаточно сказать, что до 1932 года создание подобного двигателя представлялось многим технически невозможным. V-образные двигатели тех лет имели отдельные от картера цилиндры, что делало их изготовление сложным и дорогостоящим. Двигатель модели 18 получил названиеFord Flathead и выпускался в США до 1954 года, когда его сменил верхнеклапанныйFord Y-Block, а в Европе и Бразилии — до начала 1960-х (на грузовиках — до начала 1990-х). На других американских автомобилях этого ценового сегмента (Plymouth,Chevrolet) V8 появились лишь в пятидесятые годы.

Начиная с1930-х —1940-х годов двигатели конфигурации V8 получили вСеверной Америке очень широкое распространение. Вплоть до1980-х годов версии, оснащённые двигателями V8, имели североамериканские модели всехклассов, кроме субкомпактов. В частности, на конец 1970-х годов, до 80 % выпущенных в США легковых автомобилей имели двигатель конфигурации V8. Поэтому двигатели V8, как правило, ассоциируются именно с североамериканской автомобильной промышленностью, значительная часть терминологии так же имеет американское происхождение. Именно V8, в частности, снабжались в 60-е и начале 70-х годов так называемые «маслкары».

По такой же схеме строилисьсоветские карбюраторные двигатели типаЗМЗ-53А (66, 511, 513, 523 и т. д.) иЗИЛ-130, а также легковые автомобилей «Чайка» и ЗИЛ, причём двигатели выпуска Заволжского завода имеют алюминиевые гильзованные блоки цилиндров и доведены до требований нормЕвро 4 (5).

ВЕвропе же в довоенные и первые послевоенные годы такими двигателями оснащали преимущественно автомобили высших классов, собираемые в мизерных количествах вручную. Например,Tatra T77 (1934—1938) имела 3,4-литровый V8 и была выпущена в количестве всего 249 единиц^[3].

В 1950-е годы в производственной программе европейских производителей премиум-сегмента появляются серийные модели с V8, например,BMW 502 илиFacel Vega Excellence (последняя имела американский двигатель производстваChrysler). Но и тогда, и впоследствии они оставались на европейских легковых автомобилях относительно редкой экзотикой. Посленефтяного кризиса начала 70-х же, двигатели большого рабочего объёма в Европе вообще сильно потеряли спрос, и после этого V8 встречались лишь на самых дорогих комплектациях автомобилях таких производителей категории «премиум», какBMW илиMercedes.

Автомобили фирмыBentley (и, до недавнего времени,Rolls-Royce) оснащались и продолжают оснащаться моторами V8 серии L (от L410 1959 года до современного L410HT, 6,2—6,75 л). Что интересно, среди современных бензиновых моторов — это один из самых низкооборотистых двигателей. Несмотря на двойнойтурбонаддув, мотор имеет «красную зону» при 4,5 тыс. оборотов в минуту и холостой ход немногим больше 500 об/мин (большая часть современных дизельных двигателей обладает намного большими «скоростями работы»). Несмотря на то, что мотору более 50 лет, разработчики и инженеры добились от мотора с глубоко консервативной схемой клапанного механизма OHV (верхние клапаны, нижний распредвал, привод толкателями) изменяемых фаз газораспределения путём установки распредвала сложной формы.

V8 широко применялся на различных автомобилях, грузовиках, автобусах, сельхозтехнике, военной технике. В частности - это представительские легковые автомобили "Чайка"ГАЗ-13 иГАЗ-14, лимузиныЗИЛ-111,ЗИЛ-114 иЗИЛ-115; грузовики:ГАЗ-53,ГАЗ-66, ГАЗ-3307 и разработанные на их основе,ЗИЛ-130 и модификации,КамАЗ,МАЗ,КрАЗ,Урал-375Д; автобусыЛиАЗ-677,ЛАЗ-695 иЛАЗ-699 с двигателем ЗИЛ,ЛиАЗ-5256 иНефАЗ-5299 с дизельными двигателямиКамАЗ-740, последний также с газовым двигателемКамАЗ-820;ПАЗ-672 иПАЗ-3205 с двигателями ЗМЗ-523, −5234 и −5245.

В настоящее время выпускаются автобусыПАЗ-320530 с инжекторным двигателем ЗМЗ-5245, а такжеНефАЗ-5299-ХХ-56 с газовым двигателем КамАЗ-820, отвечающие нормамЕвро-5.

• Шестицилиндровые двигатели
• Шестнадцатицилиндровые двигатели

• Nunney, M J. Light and Heavy Vehicle Technology.

• Демонстрация плавной работы на холостых оборотах рядного восьмицилиндрового двигателя «Понтиака» 1954 года (видео)

В другом языковом разделеесть более полная статьяStraight-eight engine (англ.). Вы можете помочь проекту, расширив текущую статьюс помощью перевода

• Двигатель внутреннего сгорания

• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Википедия:Статьи без ссылок на источники с сентября 2024 года
• Википедия:Статьи без источников (тип: конфигурация двигателя)
• Википедия:Неавторитетный источник с сентября 2024
• Википедия:Статьи с утверждениями, основанными на неавторитетном источнике
• Википедия:Запросы на перевод с английского