V8-moottori: määritelmä, rakenne, V-kulma ja polttoaineet
V8-moottori: selkeä määritelmä, rakenne, V‑kulman erot ja polttoainemahdollisuudet — bensiini, diesel, maakaasu ja alkoholit.
V8-moottori, jota usein kutsutaan vain V8: on 8-sylinterinen polttomoottori, jossa sylinterit on järjestetty kahteen rinnakkaiseen pankkiin. Kummassakin pankissa on neljä sylinteriä, ja pankit muodostavat toisiinsa nähden niin sanotun V-kulman. Kaikki kahdeksan mäntää liikuttavat yhteistä kampiakselia, joka muuntaa mäntien vuorottuvan liikkeen pyöriväksi liikkeeksi. V8 on yleinen valinta sekä korkean suorituskyvyn autoissa että raskaammissa ajoneuvoissa, koska se yhdistää hyvän vääntömomentin ja tasaisen käyntiominaisuuden.
Rakenne ja toiminta
V8:n perusrakenne koostuu kahdesta sylinteripankista, kampiakselista, sylinterikannesta, jakoketjuista tai -hihnoista, imu- ja pakosysteemeistä sekä öljy- ja jäähdytysjärjestelmistä. V8-moottorin jokainen sylinteri sisältää männän, joka liikkuu ylös- ja alas sytytys- ja palamisvaiheiden mukaan. Nämä liikkeet välittyvät kampiakselille, joka jakaa väännön voimansiirtoon.
V-kulma ja kampakselon tyyppi
V-kulma on tärkeä ominaisuus: yleisimmät kulmat ovat 90° ja 60°, mutta valmistajat ovat käyttäneet myös muita arvoja. 90°-kulma tarjoaa usein hyvän tasapainon ja sopii hyvin suuremmille iskutilavuuksille, kun taas kapeammat kulmat voivat pienentää moottorin leveyttä ja helpottaa asennusta ahtaisiin konehuoneisiin.
Kampiakseli voi olla joko crossplane tai flatplane-tyyppi. Crossplane-kampiakselilla (usein 90° V8:issa) on epätasaisempi palamisaika, mutta se parantaa tasapainoa ja antaa ominaisen "rumisevan" äänen. Flatplane-kampiakseli on yleisempi kilpa- ja korkean kierrosluvun moottoreissa: se mahdollistaa tasaisemmat palamisvälit ja nopeamman kierrosherkkyyden, mutta voi vaatia lisätasapainotusta.
Sytytysjärjestys ja tasapaino
V8-moottorin sytytysjärjestys (firing order) vaikuttaa merkittävästi moottorin tasapainoon, tärinään ja pakokaasujen virtaukseen. oikein suunniteltuna V8 voi olla erittäin tasapainoinen ja pehmeäkäyntinen ilman suuria värinöitä. Diesel-V8:t eroavat bensiini-V8:istä korkeammalla puristussuhteella ja tyypillisesti vahvemmilla lohkoilla ja kampiakselilla kestävyyden vuoksi.
Polttoaineet ja yliravitsemus
V8-moottorin käyttövoimana voidaan käyttää erilaisia polttoaineita, kuten bensiiniä, dieseliä, maakaasua ja alkoholia. Nykyään V8-moottoreita löytyy sekä vapaasti hengittävänä että ahdettuna (turbo- tai paineella tuetulla) versiona. Ahdistus (turbo/supercharger) lisää tehoa ja vääntöä erityisesti keskialueella, mutta nostaa polttoaineen kulutusta ja lämpökuormaa ilman vastatoimia kuten jäähdytyksen ja jäähdyttimen tehostamisen avulla.
Edut ja haitat
- Edut: korkea teho ja vääntö, hyvä tasapaino ja pehmeä käynti (oikein suunniteltuna), selkeä mekaaninen rakenne ja hyvä jumppakelpoinen suorituskyky.
- Haitat: suurempi tilantarve ja paino verrattuna nelisylinterisiin tai V6-moottoreihin, usein korkeampi polttoaineenkulutus ja päästöt, sekä monimutkaisempi ja kalliimpi huoltaa joissain sovelluksissa.
Käyttökohteet
V8-moottoreita käytetään laajasti urheiluautoissa, luksusautoissa, isoissa pickup- ja maastoautoissa sekä laivoissa ja teollisuussovelluksissa, joissa tarvitaan suurta tehoa ja kestävyyttä. Kilpa- ja suoritusajoneuvoissa käytetään usein erityisesti suunniteltuja V8-versioita, joissa on kevyt kampiakseli, korkea puristussuhde ja tehokas imu- ja pakosysteemi.
Yhteenvetona V8 tarjoaa monipuolisen yhdistelmän tehoa ja vääntöä, ja oikeilla valinnoilla (V-kulma, kampakselin tyyppi, ahdinratkaisut ja polttoaine) se voidaan sovittaa monenlaisiin käyttötarkoituksiin.
Sovellukset
Yleensä V8-moottoreita on saatavilla vain tehokkaampiin henkilöautoihin, lava-autoihin ja maastureihin. Perinteinen 90°:n isokokoinen V8-moottori on yleensä liian leveä ja pitkä, jotta se mahtuisi helposti etuvetoisiin ajoneuvoihin, joten sen käyttö rajoittuu useimmiten takavetoisiin henkilö- ja kuorma-autoihin.
V8-moottorit ovat yleisiä kilpa-autoihin tarkoitukseen suunnitelluissa moottoreissa. Ne ovat yleinen moottorikokoonpano autourheilun korkeimmalla tasolla. V8-moottoria käytetään Yhdysvalloissa, jossa sitä vaaditaan IRL:ssä ja NASCARissa. V8-moottoreita käytetään myös Australian autokilpailuissa, erityisesti V8 Supercars -luokassa. Formula 1 aloitti kauden 2006 V8-moottoreilla, jotka korvasivat V10-moottorit. Formula 1 teki tämän muutoksen kustannusten vähentämiseksi ja tehon pienentämiseksi. Formula 1 korvasi kuitenkin V8:n V6-turbolla vuonna 2014.
V8-moottoreita käytetään myös suurissa kuorma-autoissa ja teollisuuslaitteissa. V8-moottoreita käytettiin jo varhain lentokoneiden moottoreina. Nykyaikaisissa lentokoneissa käytetään harvoin V8-moottoreita, koska niiden suuri paino heikentää suorituskykyä.
Autoon asennettu V8-moottori.
Etsiä