Moteur V8 : caractéristiques, photo, schéma, appareil, volume, poids. Véhicules avec moteur V8

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:43

Actuellement, il existe plusieurs options pour les unités de puissance, en fonction de la disposition et du nombre de cylindres. Le moteur V8 fait partie des moteurs de haut niveau pour les voitures particulières, car il est équipé de modèles sportifs et d'élite. Par conséquent, ils ne sont pas très courants, mais en demande.

Définition

Le moteur V8 est un moteur V8 à deux rangées de quatre cylindres et un vilebrequin commun.

Prérequis pour la création

Au début du siècle dernier, il n'y avait pas de lien direct entre la taille du moteur et le nombre de cylindres. Cependant, au fil du temps, des facteurs tels que l'augmentation du régime et de la puissance, ainsi qu'une volonté de réduire les coûts, ont conduit à l'introduction du cylindre central. De plus, il y avait une chose telle que la puissance d'un litre. Ainsi, ils ont lié la puissance du moteur au nombre de cylindres. Autrement dit, chaque cylindre a un certain volume et une certaine puissance est retirée d'une valeur de volume spécifique. De plus, ces caractéristiques sont optimisées, c'est-à-dire qu'elles les dépassent lorsquela production en série n'est pas rentable. Ainsi, les modèles de petite masse ont commencé à être équipés de moteurs de petite cylindrée avec un petit nombre de cylindres, et pour atteindre une puissance élevée, il était nécessaire de créer des unités de puissance multicylindres d'un plus grand volume.

Histoire

Le premier moteur V8 est entré en production en 1904. Il a été développé deux ans plus tôt par Léon Levasseur. Cependant, il n'a pas été utilisé pour les voitures, mais a été installé sur les avions et les petits bateaux.

Le premier moteur de voiture V8 de 3536 cm33 a été produit par Rolls-Royce. Cependant, elle n'a construit que 3 voitures équipées.

En 1910, le 7773 cm3 V8 est introduit par le fabricant De Dion-Bouton. Et même si très peu de voitures en étaient également équipées, en 1912, elle fut présentée à New York, suscitant un grand intérêt. Après cela, les fabricants américains se sont lancés dans la création de tels moteurs.

La première voiture relativement produite en série avec un moteur V8 était Cadillac en 1914. C'était un moteur à soupapes inférieures de 5429 cm3. Il y a une opinion que sa conception a été copiée de l'unité de puissance française mentionnée ci-dessus. Environ 13 000 véhicules qui en sont équipés ont été produits la première année.

Après 2 ans, Oldsmobile a présenté sa version du V8 4L.

En 1917, Chevrolet a également lancé le V8 de 4,7 L, cependant, l'année suivante, le constructeur est devenu une partie de GM, dont les deux entreprises mentionnées ci-dessus étaient également des subdivisions. Cependant, Chevrolet, contrairement à eux, s'est concentré sur la production de véhicules économiquesdes voitures censées être équipées de moteurs plus simples, la production de V8 a donc été arrêtée.

Tous les moteurs mentionnés ci-dessus ont été installés sur des modèles coûteux. Pour la première fois, ils ont été transférés au segment de masse par Ford en 1932 sur le modèle 18. De plus, ce groupe motopropulseur présentait une innovation technique importante. Il était équipé d'un bloc-cylindres en fonte, même si auparavant la production de telles pièces était considérée par certains comme techniquement impossible, de sorte que les cylindres étaient séparés du carter, ce qui les rendait plus difficiles et coûteux à fabriquer. Pour créer une pièce monobloc, il était nécessaire d'améliorer la technologie de coulée. La nouvelle unité de puissance a été nommée Flathead. Il a été produit jusqu'en 1954

Aux États-Unis, les moteurs V8 se sont particulièrement répandus dans les années 30. Ils sont devenus si populaires que toutes les classes de voitures particulières, à l'exception des sous-compactes, étaient équipées de telles unités motrices. Et les voitures équipées d'un moteur V8 à la fin des années 1970 représentaient 80% de toutes les voitures produites aux États-Unis. Par conséquent, de nombreux termes associés à ces groupes motopropulseurs sont d'origine américaine, et le V8 est toujours associé aux voitures américaines pour beaucoup.

En Europe, ces moteurs n'ont pas acquis une telle popularité. Ainsi, dans la première moitié du siècle dernier, seuls les modèles d'élite produits à la pièce en étaient équipés. Ce n'est que dans les années 50 que les premiers moteurs ou voitures à huit cylindres en série avec un moteur V8 ont commencé à apparaître. Et puis certains de ces derniers étaient équipés d'unités motrices de fabrication américaine.

Mise en page

Au début du passésiècle, il y avait des configurations de moteur très inhabituelles pour les temps modernes, par exemple sept cylindres, huit cylindres en ligne et en forme d'étoile.

Avec la rationalisation de la conception des moteurs, grâce à l'introduction des principes ci-dessus, le nombre de cylindres était désormais déterminé pour les moteurs en fonction de leur puissance. Et plus loin, la question s'est posée de leur emplacement optimal.

L'option de mise en page la plus simple est apparue en premier - une disposition en ligne des cylindres. Ce type implique leur installation dans une rangée l'une après l'autre. Cependant, cette disposition est pertinente pour les moteurs n'ayant pas plus de six cylindres. Dans ce cas, les options à quatre cylindres les plus courantes. Les moteurs à deux et trois cylindres sont relativement rares, bien qu'ils soient apparus au début du XXe siècle. Les moteurs à cinq cylindres ne sont pas non plus très courants, d'ailleurs, ils n'ont été développés qu'au milieu des années 70. Les moteurs six cylindres en ligne perdent actuellement en popularité. La disposition en ligne des moteurs huit cylindres n'était plus utilisée dans les années 30.

L'utilisation d'un schéma en forme de V pour les moteurs avec un grand nombre de cylindres est due à des considérations d'agencement. Si vous utilisez une disposition en ligne pour les groupes motopropulseurs multicylindres, ils s'avéreront trop longs et il y aura un problème avec leur placement sous le capot. Maintenant, la plus courante est la disposition transversale, et il est très difficile de placer une unité de puissance même à six cylindres en ligne de cette manière. Dans ce cas, les plus gros problèmes se posent avec le placement de la boîte de vitesses. C'est pourquoi de tels moteurs ont cédé enprévalence de V6. Ce dernier peut être positionné aussi bien longitudinalement que transversalement.

Demande

Le schéma considéré est le plus souvent utilisé sur les moteurs à gros volume. Ils sont installés principalement sur les modèles sportifs et haut de gamme parmi les voitures, ainsi que sur les VUS lourds, camions, bus, tracteurs.

Caractéristiques

Les principaux paramètres du V8 incluent le volume, la puissance, l'angle de carrossage, l'équilibre.

Volume

Ce paramètre est l'un des principaux pour tout moteur à combustion interne. Au début de l'histoire des moteurs à combustion interne, il n'y avait pas de relation entre la taille du moteur et le nombre de cylindres, et le volume moyen était beaucoup plus élevé qu'aujourd'hui. Ainsi, un moteur monocylindre de 10 litres et un moteur six cylindres de 23 litres sont connus.

Cependant, plus tard, les réglementations sur le volume des cylindres mentionnées ci-dessus et la relation entre le volume et la puissance ont été introduites.

Comme mentionné, la disposition en question est principalement utilisée pour les unités de puissance de plusieurs litres. Par conséquent, le volume du moteur V8 est généralement d'au moins 4 litres. Les valeurs maximales de ce paramètre pour les moteurs modernes de voitures et de SUV atteignent 8,5 litres. Les camions, tracteurs et bus sont équipés de groupes motopropulseurs plus gros (jusqu'à 24 litres).

Puissance

Cette caractéristique du moteur V8 peut être déterminée en fonction de la puissance spécifique en litres. Pour un moteur atmosphérique à essence, c'est 100 ch. Ainsi, un moteur de 4 litres a une puissance demoyenne 400 ch Par conséquent, les options de volume plus élevé sont plus puissantes. Dans le cas de certains systèmes, en particulier la suralimentation, la capacité en litres augmente considérablement.

Angle de carrossage

Ce paramètre n'est pertinent que pour les moteurs V. Il s'entend de l'angle entre les rangées de cylindres. Pour la plupart des groupes motopropulseurs, il est de 90°. Cette disposition des cylindres est courante car elle permet d'obtenir de faibles niveaux de vibration et un allumage optimal du mélange et crée un moteur bas et large. Ce dernier a un effet positif sur la maniabilité, car une telle unité de puissance contribue à réduire le centre de gravité.

Les moteurs avec un angle de carrossage de 60º sont un peu moins courants. Beaucoup moins de moteurs avec un angle encore plus minimal. Cela réduit la largeur du moteur, cependant, il est difficile d'amortir les vibrations sur de telles options.

Il existe des moteurs avec un angle de carrossage tourné (180º). C'est-à-dire que leurs cylindres sont situés dans un plan horizontal et que les pistons se déplacent les uns vers les autres. Cependant, ces moteurs ne sont pas appelés en forme de V, mais en boxer et sont désignés par la lettre B. Ils offrent un centre de gravité très bas, grâce auquel ces moteurs sont installés principalement sur des modèles sportifs. Cependant, ils sont larges, donc les moteurs boxer sont rares en raison de la difficulté de placement.

Vibrations

Ces phénomènes apparaissent dans tous les cas lors du fonctionnement d'un moteur à pistons. Cependant, les concepteurs s'efforcent de les minimiser autant que possible, car non seulement ilsaffecter le confort, mais à des niveaux excessifs, cela peut entraîner des dommages et la destruction du moteur.

Pendant son fonctionnement, des forces et des moments multidirectionnels agissent. Pour réduire les vibrations, il est nécessaire de les équilibrer. Une solution consiste à concevoir le moteur de manière à ce que les moments et les forces soient égaux et opposés. Par contre, il suffit de modifier uniquement le vilebrequin. Ainsi, vous pouvez changer l'emplacement de ses cous et y installer des contrepoids, ou utiliser des arbres d'équilibrage à contre-rotation.

Équilibre

Tout d'abord, il convient de noter que parmi les moteurs courants, seuls deux types sont équilibrés - en ligne et boxer, et ceux à six cylindres. Les moteurs d'autres dispositions diffèrent dans cet indicateur.

Quant aux V8, ils sont plutôt bien équilibrés, notamment les variantes à carrossage à angle droit avec manivelles perpendiculaires. De plus, la douceur est donnée grâce à la possibilité d'assurer une alternance uniforme d'éclairs. Ces moteurs n'ont que deux moments déséquilibrés sur les joues des cylindres extérieurs, qui peuvent être entièrement compensés par deux contrepoids sur le vilebrequin.

Avantages

Les moteurs en V diffèrent des moteurs en ligne par leur couple accru. Ceci est facilité par le schéma du moteur V8. Contrairement à un moteur en ligne, où la direction des forces est directement perpendiculaire, dans le moteur considéré, elles agissent sur l'arbre de deux côtés de manière tangentielle. Cela crée beaucoup plus d'inertie, donnant à l'arbre une accélération dynamique.

De plus, le vilebrequin V8 est très rigide. C'est-à-dire que cet élément est plus solide, donc plus durable et efficace lorsqu'il travaille dans des conditions limites. Il élargit également la plage de fréquences de fonctionnement du moteur et lui permet de tourner plus vite.

Enfin, les moteurs en V sont plus compacts que les moteurs en ligne. Et ils sont non seulement plus courts, mais aussi plus bas, comme on peut le voir sur la photo du moteur V8.

Défauts

Les moteurs de la disposition considérée se distinguent par une conception complexe, ce qui entraîne un coût élevé. De plus, avec une longueur et une hauteur relativement faibles, ils sont larges. De plus, le poids du moteur V8 est important (de 150 à 200 kg), ce qui pose des problèmes de répartition du poids. Par conséquent, ils ne sont pas installés sur les petites voitures. De plus, de tels moteurs présentent un niveau vibratoire important et sont difficiles à équilibrer. Enfin, leur fonctionnement est coûteux. Tout d'abord, cela est dû au fait que le moteur V8 est très complexe. De plus, il comporte un grand nombre de détails. Par conséquent, réparer un moteur V8 est difficile et coûteux. Deuxièmement, ces moteurs se caractérisent par une consommation de carburant élevée.

Développement moderne

Dans le développement de tous les moteurs à combustion interne, il y a eu récemment une tendance à augmenter l'efficacité et l'économie. Ceci est réalisé en réduisant le volume et l'utilisation de divers systèmes tels que l'injection directe de carburant, la suralimentation, le calage variable des soupapes, etc. Cela a conduit àle fait que les gros moteurs, y compris les V8, perdent progressivement en popularité. Les moteurs de plusieurs litres sont maintenant remplacés par des moteurs turbocompressés plus petits. Cela a particulièrement touché les versions V12 et V10, qui sont remplacées par des V8 suralimentés, et ces dernières par des V6. Autrement dit, le volume moyen des moteurs diminue, ce qui est en partie dû à l'augmentation de l'efficacité, qui est mesurée par la puissance d'un litre. Cependant, les voitures de sport et de luxe utilisent toujours de puissants moteurs multilitres. De plus, leur productivité a également augmenté de manière significative par rapport au passé grâce à l'utilisation de technologies modernes.

Prospects

Malgré les perspectives de remplacement des moteurs à combustion interne par des moteurs électriques et d'autres moteurs respectueux de l'environnement, ils n'ont toujours pas perdu leur pertinence. En particulier, les options en forme de V sont considérées comme très prometteuses. À ce jour, les concepteurs ont développé des moyens d'éliminer leurs lacunes. De plus, à leur avis, le potentiel de ces unités de puissance n'est pas entièrement divulgué, elles sont donc faciles à mettre à niveau.