เหตุใดเครื่องยนต์ V4 จึงไม่หยุดทำงาน


11

ฉันอ่านว่าFord Taunus(เพื่อไม่ให้สับสนกับราศีพฤษภมันเป็นแบบจำลองขนาดเล็กสำหรับตลาดเยอรมัน) เคยทำด้วยเครื่องยนต์ V4 แต่มันเกี่ยวกับมัน ทำไม V4 ถึงไม่เคยถูกใช้ในงานวิศวกรรมยานยนต์ที่ทันสมัยมากขึ้น?


1
มันอยู่ในโลกของมอเตอร์ไซค์ ... ฮอนด้าทำสิ่งมหัศจรรย์กับเครื่องยนต์นี้ มันอาจจะเกี่ยวกับแรงบิดเอาท์พุทคิด ฉันจะพนันได้เลยว่าแรงบิดของคุณนั้นดีกว่ามากในเครื่องยนต์ I-4 กับเครื่องยนต์ V4 แค่คิด ...
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

ทำไมถึงไม่ใช้ V6
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

4
เครื่องยนต์ I-6 จะสร้างแรงบิดได้มากกว่า V-6 โดยเนื้อแท้ แต่ข้อ จำกัด ด้านขนาดของ I-6 นั้นเป็นปัญหา ก่อนการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ I-6 ก็มีปัญหาเรื่องการขาดน้ำมันเชื้อเพลิงในกระบอกสูบท้าย นอกจากนี้สำหรับเครื่องยนต์ V-6 ส่วนใหญ่พวกเขามีสองกระบอกต่อข้อเหวี่ยงซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตและลดน้ำหนักได้
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

เป็นความคิด: V4 สามารถถูกสร้างขึ้นในขั้นต้นเป็นอนุพันธ์ย่อของ V8 ได้หรือไม่? ในทำนองเดียวกันผู้ผลิตที่ทันสมัยบางรายเสนอทั้งเครื่องยนต์ V6 และ V8 ที่เริ่มต้นด้วยการออกแบบเดี่ยว?
ลันวอร์ด

หากคุณพิจารณาเครื่องยนต์ 180 องศา / "แบน 4" พวกเขาบินได้อย่างแท้จริง - พวกเขาอยู่ในเครื่องยนต์เครื่องบินขนาดเล็ก Cessna ทุกที่
Xen2050

คำตอบ:


20

หนึ่งในเหตุผลที่มีอิทธิพลมากที่สุดว่าทำไม V4 ไม่ถอดคือ ROI (ผลตอบแทนจากการลงทุน) เหตุผลว่าทำไมเรามีการกำหนดค่า Vคือการประหยัดพื้นที่รถยนต์ประสิทธิภาพสูงมีการกำหนดค่า V เนื่องจากพวกเขามีมากกว่า 6 ถึง 8 ถังและวางไว้ในการกำหนดค่าตรงจะกินพื้นที่มากดังนั้น V.

  • ใน V4 นั้นไม่ได้เปรียบเพราะขนาดแตกต่างกันมากในนาที
  • การกำหนดค่า V4 นั้นมีราคาแพงกว่าในการผลิตคุณจำเป็นต้องใช้บล็อก 2 สูบเป็นต้นไปเรื่อย ๆ
  • กระบอกสูบแบบอินไลน์นั้นได้รับการปรับปรุงให้ดีกว่าเครื่องยนต์ V มากและเนื่องจากรถยนต์ 4 สูบส่วนใหญ่เป็นรถยนต์ที่ใช้ในชีวิตประจำวันของครอบครัว
  • เครื่องยนต์ V4 นั้นยากต่อการบำรุงรักษาเนื่องจากมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและยากต่อการเข้าถึงส่วนประกอบ

โดยสรุปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือ V4 ที่ซับซ้อนมากนักเมื่ออินไลน์ 4 สามารถทำงานได้ดีขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำลงและการปรับแต่งที่สูงขึ้น

ที่กล่าวว่า Hondas ได้ใช้ V4s ในช่วง VFR ของพวกเขาเพื่อความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่

แก้ไข: Lancia ใช้ V4s บน Fulvia ซึ่งเป็นฐานของ stratos เพื่อความสำเร็จอย่างมากในการชุมนุม


V4 ใน Fuliva ใช้หัวสูบเดียวเหมือนกับ Volkswagen VR6 และ V [r] 5 หน่วยในภายหลัง
Steve Matthews

@SteveMatthews ฉันเชื่อว่า Fulvia เป็นแรงบันดาลใจให้กับชุด VR จาก VW
Shobin P

Saab ทำ V4 เช่นกัน
kmarsh

คำแถลงในความคิดเห็นนี้ไม่สมเหตุสมผลนักตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ V จำนวนมากถูกหล่อด้วยการหล่อแบบกระบอกเดียวสำหรับทั้งสองธนาคาร ไม่จำเป็นต้องใช้การหล่อแบบหลายครั้งสำหรับกระบอกสูบ
Eric Urban

12

tl; dr: พวกเขาทำ พวกเขาเรียกว่า Subarus

สำหรับการเสร็จสิ้นคุณควรจำไว้ว่า Subaru ประสบความสำเร็จอย่างมากกับ V4 180 องศา (ปกติเรียกว่า flat-4) ด้วยการใช้เครื่องยนต์แบบแบนพวกเขาจะหลีกเลี่ยงปัญหาการทรงตัวที่ต้องเผชิญกับการกำหนดค่า V ที่แคบกว่า: ลูกสูบนั้นตรงข้ามและเพลาข้อเหวี่ยงอาจสั้นกว่าอินไลน์ -4 เล็กน้อย พวกเขายังให้จุดศูนย์ถ่วงที่ต่ำกว่ามาก

มีการแลกเปลี่ยนพื้นที่: เครื่องยนต์สั้นลงตามยาว แต่กว้างกว่าเครื่องยนต์แบบอินไลน์

นอกจากนี้ยังมีการแลกเปลี่ยนในแง่ของความสะดวกสบายของท่อ: เครื่องยนต์ที่มีความแบนต่ำช่วยให้การกำหนดเส้นทางท่อไอดีได้ง่ายขึ้น (เนื่องจากมีพื้นที่มากขึ้นในการทำงานกับเหนือเครื่องยนต์) เส้นทางไอเสียนี้สามารถทำให้การชาร์จแบบเทอร์โบซับซ้อนเช่นกัน ตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ของฉันต้องการท่อขึ้นเพื่อกำหนดเส้นทางพลังงานไอเสียขึ้นจากท่อร่วมไอเสียไปยังด้านกังหันของเทอร์โบ นี่เป็นท่อจำนวนมากที่ไม่จำเป็นต้องใช้ใน inline-4

จากทั้งหมดนี้บันทึกย่อไอเสียที่ปล่อยออกมาจาก turbocharged flat-4 มีความโดดเด่น (ดูเหมือนว่าคุณกำลังพูดว่า "badda badda badda" แทนที่จะเป็นเสียงหนักแน่น) คนขับ Subaru ทุกคนจะรับรู้ว่าคุณเป็นหนึ่งในครอบครัวโดยไม่ต้องเหลียวมอง


ข้อดีของเพลาข้อเหวี่ยงที่สั้นกว่าคืออะไร
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

3
คุณกำลังพูดถึงนักมวย?
Shobin P

2
ไม่แน่ใจว่าสี่แบบแบนสามารถเทียบได้กับ 180 องศา V4 เพลาข้อเหวี่ยงบน V4 มีแนวโน้มที่จะมีลูกสูบ 1 และ 3 (ทรงกระบอกแรกของแต่ละธนาคาร) ที่ตำแหน่งเดียวกันเช่นเดียวกับลูกสูบ 2 และ 4 บนลูกสูบสี่ (Subaru, VW) 1 และ 3 อยู่ในตำแหน่งที่ตรงกันข้าม เช่นเดียวกับ 2 และ 4 เพลาข้อเหวี่ยงแบบแบนสี่แบบนั้นค่อนข้างคล้ายกับเพลาแบบอินไลน์ 4 แต่จะถูกบีบอัดตามแนวแกนเพลามากกว่า
ลันวอร์ด

1
@ALANWARD จุดของคุณได้รับการเลี้ยงดูในคำถามของพอลมากกว่าที่นี่: mechanics.stackexchange.com/q/17318/57
บ๊อบครอ

1
@ BobCross หนึ่งที่ดีขอบคุณสำหรับการชี้ให้เห็น
ลันวอร์ด

7

นอกเหนือจากเหตุผลที่ Anarach กล่าวถึงหนึ่งในเหตุผลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ V4 ไม่ได้ถอดออกมาคือ V4 @ 60 °เป็นเครื่องยนต์ที่ทำงานหนักโดยเฉพาะที่รอบต่อนาทีต่ำ (ไม่ได้ใช้งานและไม่ได้ใช้งาน) มันยากมากที่จะรักษาความสมดุล เครื่องยนต์ V6 และ V8 นั้นง่ายกว่าในการทรงตัวโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาจากเครื่องยนต์ 90 ° V เครื่องยนต์ที่มี V4 @ 90 °นั้นง่ายต่อการทรงตัว แต่ขาดการพิจารณาเรื่องพื้นที่ เมื่อเครื่องยนต์ทำงานไม่ราบรื่นมันก็ไม่ได้ยากในตัวของมันเองเท่านั้น แต่ในทุก ๆ องค์ประกอบของยานพาหนะเช่นกัน ไม่ให้ความสะดวกสบายในการขับขี่และผู้โดยสารเช่นกัน

นอกจากนี้ในการจัดเรียงเครื่องยนต์ตามขวาง (รถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้าส่วนใหญ่) การมี V4 จะมีปัญหาในการประกอบซึ่งคุณไม่ได้มีกับเครื่องยนต์ I4 ด้วยการกำหนดค่า V4 มันจะพอดีจากด้านข้างได้อย่างง่ายดาย แต่มีปัญหาด้านหน้าไปด้านหลังซึ่งจะต้องใช้พื้นที่มากขึ้นเพื่อให้บรรลุ นี่จะเป็นการเอาชนะวัตถุประสงค์ การกำหนดค่า I4 ทำงานได้ดี


1
จริงๆแล้วฉันต้องการอธิบายเรื่องนี้ แต่โพสต์ความคิดจะยาวเกินไป :-) แทนฉันใช้คำว่าการปรับแต่ง ... ตามปกติขอบคุณสำหรับการบันทึกวัน ..
Shobin P

1
@Anarach ... ประหยัดทั้งวัน? อาจจะไม่ได้ฮ่า ๆ ! คำตอบของคุณช่างคิดอย่างมาก อย่ากลัวที่จะตอบด้วยการโพสต์อีกต่อไปถ้าคุณเชื่อว่ามันจะตอบคำถามได้ดีกว่า ... คุณควรจะได้เห็นบางส่วนของฉัน !
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

อืม ... ฉันรัก downvote โดยไม่มีคำอธิบายโดยเฉพาะเมื่อสิ่งที่ฉันพูดถูกต้อง ได้โปรดหากคุณมีปัญหากับสิ่งที่ฉันเขียนคุณสามารถโต้แย้งได้
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

นี่เป็นคำตอบเดียวที่ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้และตอบคำถาม OP โดยตรง V4 นั้นยากที่จะรักษาสมดุลอย่างมากและการทำซ้ำของ Ford (Essex และ Koln) เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของเครื่องยนต์ V4 ที่สั่นสะเทือนอย่างรุนแรงพวกเขาสร้างปัญหาความน่าเชื่อถือ [ Kolnต้องการ umlaut ฉันไม่ใช่คนฉลาด ... ]
SteveRacer

1

เครื่องยนต์ V4 นั้นซับซ้อนกว่าดังนั้นจึงมีราคาแพงกว่าในการผลิต โปรดจำไว้ว่าเครื่องยนต์ 4 สูบมักติดตั้งในยานพาหนะที่มีสเป็คต่ำกว่า แต่ราคาเป็นปัจจัย 16-valve V4 จะต้องใช้สี่ camshafts, ห้องเครื่องมากขึ้นและจะสร้างแรงบิดน้อยกว่า inline ที่เทียบเท่า 4

เหตุผลที่เครื่องยนต์สูบ 6 สูบขึ้นไปอยู่ในการกำหนดค่า V เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านขนาด V6 สั้นกว่า I-6 มาก นี่หมายความว่าคุณสามารถใส่ V6 ในรถขับเคลื่อนล้อหน้าได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องทำให้กว้างขึ้น

แม้ว่าจะยังมีรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์แบบอินไลน์ -6 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง BMW 135i, 135iM, 335i และ M3 (ฉันคิดว่าพวกเขายังคงเป็น I-6)


เครื่องยนต์ขนาด M3 และ M4 3.0 ลิตรเป็นแบบอินไลน์หก - เพิ่งลดระดับจาก V8 ในรุ่นก่อนหน้า (E92)
ลันวอร์ด

1

เพลาสมดุลต้องการของ I4 เพื่อทำให้พวกเขาเป็นที่ยอมรับ NVH ที่ชาญฉลาดในตลาดสมัยใหม่ดังนั้นพวกเขาทุกคนมีตอนนี้ ความซับซ้อนและพลังที่เพิ่มเข้ามานั้นทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ทุกคนทั่วโลกต้องเสียค่าใช้จ่าย I4 ในรถยนต์ย่อมต้องอยู่ภายใต้สี่เหลี่ยมจัตุรัสเพื่อรักษาความยาวลง bores ขนาดใหญ่ = ความยาวมากขึ้นซึ่งมีแนวโน้มที่จะ จำกัด สายสีแดงและประสิทธิภาพการทำงานในท้ายที่สุด แต่ความจริงก็คือมอเตอร์รอบต่อนาทีสูงไม่สามารถทำงานร่วมกับ ในขณะที่ในอดีตที่ผ่านมา 2 ทศวรรษที่ผ่านมากล่าวว่าผู้ผลิตสามารถนำ V4 จังหวะสั้นและขายมันเป็นแบบที่ไม่มีใครทำ ขณะนี้มีความแพร่หลายของ turbos เพื่อประสิทธิภาพ mpg และประสิทธิภาพ RPM ระดับสูงไม่จำเป็นสำหรับประสิทธิภาพสูงดังนั้นหน้าต่างของ V4 ในรถยนต์ที่ถูกปิดได้ถูกล็อคแล้ว

หมายเหตุ: ส่วนใหญ่ไม่ทราบ แต่ bikes Honda MotoGP ใช้ V4 เช่นเดียวกับ Ducati สิ่งนี้พูดถึงแง่มุมที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษของ V4 มากกว่า I4


0

เพียงหนึ่งการแก้ไข 90 องศา V4 นั้นละเอียดกว่าอินไลน์ 4 แต่ก็มีความสมดุลหลักที่สมบูรณ์แบบ และในขณะที่ฉันเห็นพ้องต้องกันว่า V4 ตามขวางไม่สมเหตุสมผล แต่อย่างใดยาวตามแนวยาวทำอย่างแน่นอนเพราะมันทำให้น้ำหนักน้อยกว่าเพลาหน้า

ในขณะที่ราคานั้นสูงกว่า I4 แน่นอนฉันประหลาดใจที่ผู้ผลิตระดับหรูที่มีแพลตฟอร์ม RWD ซึ่งทำให้ V8 ไม่ได้ใช้งาน พวกเขาจะนุ่มนวล (หรูหรา) พวกเขาส่วนใหญ่แค่สับ V8 ในครึ่งราคาจึงไม่เลวและความสมดุลของน้ำหนักจะดีกว่า


คุณมีการอ้างอิงที่แสดง "V4 perfect primary balance" หรือไม่? ฉันไม่เห็นด้วยกับสิ่งนี้ สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง แม้ว่าจะค่อนข้างประสบความสำเร็จและผลิตเป็นจำนวนมาก แต่ Essex และ Koln Ford V4s (ที่ OP พูดถึง) แต่ละคนมีเพลาสมดุลเพื่อป้องกันไม่ให้มันสั่นคลอนอย่างแท้จริง ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพ พวกเขาทำอยู่แล้วและมีปัญหาด้านความน่าเชื่อถืออย่างมาก
SteveRacer

0

90 องศา V4 ที่มีตุ้มน้ำหนักที่เหมาะสมมีความสมดุลหลัก มันมีประสิทธิภาพเครื่องยนต์ 90 vtwin สองตัวเชื่อมต่อกับข้อเหวี่ยงทั่วไป 60 องศา V4 ไม่ใช่เครื่องยนต์ที่ราบรื่นและต้องการเพลาสมดุล

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.