JP2772769B2 - V-type 8-cylinder engine - Google Patents

V-type 8-cylinder engine

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JP2772769B2
JP2772769B2 JP7035506A JP3550695A JP2772769B2 JP 2772769 B2 JP2772769 B2 JP 2772769B2 JP 7035506 A JP7035506 A JP 7035506A JP 3550695 A JP3550695 A JP 3550695A JP 2772769 B2 JP2772769 B2 JP 2772769B2
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crank
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紀男 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、バンク角が90度以外
の角度をもつV型8気筒等間隔爆発4サイクル内燃機関
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a V-type eight-cylinder equally-spaced four-cycle internal combustion engine having a bank angle other than 90 degrees.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、V型6気筒、8気筒などのV型
多気筒内燃機関では、それらのバンク角は60度、90
度などという一定の値をもつことが振動学的に有利であ
ると考えられ、実用的となっている。
2. Description of the Related Art Generally, in a V-type multi-cylinder internal combustion engine such as a V-type six-cylinder or an eight-cylinder, their bank angles are 60 degrees and 90 degrees.
Having a certain value such as degree is considered to be oscillatingly advantageous and has become practical.

【0003】一方、最近になって、バンク角が10度以
下という狭角をもつV型6気筒機関が開発されて、実車
に搭載されている。しかし、この種の機関も不釣合いモ
ーメントが残存し、振動学的には不満を残すものとなっ
ている。
On the other hand, recently, a V-type six-cylinder engine having a narrow bank angle of 10 degrees or less has been developed and mounted on an actual vehicle. However, this type of engine still has an unbalanced moment, and is dissatisfied with vibration.

【0004】以上の点の詳細については、「機械工学便
覧」や「自動車工学便覧」及び「学会論文・研究報告」
などに記述されており、また、特開昭61−41034
号や米国特許No.3,308,680号、並びにN
o.3,978,828号によっても公知となってい
る。
[0004] For details of the above points, see "Mechanical Engineering Handbook", "Automotive Engineering Handbook" and "Conference papers and research reports".
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-41034.
No. and U.S. Pat. No. 3,308,680 and N
o. No. 3,978,828.

【0005】[0005]

【発明が解決しょうとする課題】V型8気筒4サイクル
内燃機関では、バンク角が90度でない場合には、バン
ク角が90度である場合に比して往復及び回転運動部の
一次不釣合いモーメントが増大し、機関振動が増大する
とみなされ、このために、バンク角が90度以外のV型
8気筒機関はほとんど開発されていない。しかし、この
ようにバンク角が90度に固定されてしまうと、これに
伴ってエンジン回りのスペースや設計も固定されて、汎
用性のある車を設計することができない。
In the V-type eight-cylinder four-cycle internal combustion engine, when the bank angle is not 90 degrees, the primary unbalance of the reciprocating and rotating parts is larger than when the bank angle is 90 degrees. It is considered that the moment increases and the engine vibration increases. For this reason, V-type eight-cylinder engines having a bank angle other than 90 degrees are hardly developed. However, if the bank angle is fixed at 90 degrees in this way, the space and design around the engine are also fixed, which makes it impossible to design a versatile vehicle.

【0006】従って、本発明の目的は、バンク角を90
度以外に設定しても、振動学的にはバンク角が90度の
ものと何等変わらず、このために車の設計に自由度を持
たせることのできるV型8気筒機関を提供することであ
る。
Accordingly, it is an object of the present invention to set the bank angle to 90
Even if it is set to a degree other than the degree, the bank angle is not much different from the one with a bank angle of 90 degrees. Therefore, by providing a V-type eight-cylinder engine that can have a degree of freedom in car design. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のV型8気筒機関
は、バンク角が約53°、約37°、約143°、もし
くは約127°に設定され、偶力おもりがx軸に対して
θ+πの取付け位相でクランク軸に取付けられてお
り、この偶力おもりの大きさの割合は、バンク角が約5
3°もしくは約127°の場合には(4/5)101/2
rec に、またバンク角が約37°もしくは約143°
の場合には(3/5)101/2 rec に設定されている
ことを特徴とするV型8気筒機関。
According to the V-type eight-cylinder engine of the present invention, the bank angle is set to about 53 °, about 37 °, about 143 °, or about 127 °, and the couple weight is set with respect to the x-axis. Are mounted on the crankshaft with a mounting phase of θ 0 + π, and the ratio of the magnitude of the couple weight is such that the bank angle is about 5
3/4 or about 127 ° (4/5) 10 1/2
m rec and bank angle about 37 ° or about 143 °
V-type eight-cylinder engine, wherein (3/5) is set to 10 1/2 m rec .

【0008】ここで、x軸はV型の中心線方向を示し、
そしてθは位相定数で、その大きさはバンク角が約5
3°もしくは約127°に対しては45°、バンク角が
約36°に対しては90°、バンク角が約143°に対
しては0°であり、また、mrec =mp +(1−cp
r である(ここで、mp 並びにmr はピストン並びに
連接棒の質量を、またcp はピストンピンの中心とクラ
ンクピンの中心との間の連接棒の長さをLとしピストン
ピンの中心と連接棒の重心との間の長さをLPとした場
合のLP /Lである)。
Here, the x-axis indicates the direction of the center line of the V-shape,
And θ 0 is a phase constant whose magnitude is about 5
45 ° for 3 ° or about 127 °, 90 ° for a bank angle of about 36 °, 0 ° for a bank angle of about 143 °, and m rec = m p + ( 1-c p)
a m r (where, m p and m r is the mass of the piston and connecting rod, also c p is the piston pin center and the connecting rod between the center of the crank pin length of piston pin and L the length between the center and the center of gravity of the connecting rod is L P / L in the case of the L P).

【0009】[0009]

【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明の実施
例に係わるV型8気筒機関を、これの設計理論と共に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, a description will be given of a V-type eight-cylinder engine according to an embodiment of the present invention, together with a design theory thereof.

【0010】本発明は、上述の目的を達成するために、
まず、V型8気筒機関に発生する起振力や起振モーメン
トについて動力学的な解析を行い、V型機関の起振モー
メント削減条件を用いて、理論的に成立可能なバンク角
を追究し、従来のV型8気筒4サイクル内燃機関と全く
同じ振動学的性能をもつ機関の開発を達成した。
[0010] In order to achieve the above object, the present invention provides:
First, a dynamic analysis is performed on the vibrating force and the vibrating moment generated in the V-type eight-cylinder engine, and the bank angle that can be theoretically established is pursued using the conditions for reducing the vibrating moment of the V-type engine. Has achieved the development of an engine having exactly the same vibratory performance as a conventional V-type 8-cylinder 4-cycle internal combustion engine.

【0011】(1)基礎理論 i)単気筒機関の運動と記号 往復多気筒機関では、機関中央のクランク軸上の点を原
点Oとし、クランク軸をz軸、z軸を含む水平面内にy
軸、ピストンの運動方向をxy平面に平行とする直角座
標系O−xyzを考える。ピストンの運動方向は、V型
機関ではx軸とαの角度をなすが、直列多気筒機関では
α=0である。
(1) Basic Theory i) Motion and Symbol of Single-Cylinder Engine In a reciprocating multi-cylinder engine, a point on the crankshaft at the center of the engine is defined as an origin O, and the crankshaft is located on a horizontal plane including the z-axis and y-axis.
Consider a rectangular coordinate system O-xyz in which the axis and the movement direction of the piston are parallel to the xy plane. The direction of movement of the piston makes an angle of α with the x axis in a V-type engine, but α = 0 in an in-line multi-cylinder engine.

【0012】いま、図1のようにピストンの運動方向が
x軸と一致する単気筒の運動について考える。ピストン
ピン及びクランクピンの中心をOP 、C、連接棒の重心
をG、クランクの半径をr、連接棒の長さをLとし、G
C間の長さをLc 、GOP 間の長さをLP とする。ピス
トン及び連接棒の質量をmp 、mr 、クランクの回転角
をθ、連接棒がピストンの運動方向となす角をδとし、
r/L=λ、LP /L=cP とする。角度の符号は、x
軸を基線としてz軸の右回りを正と定める。クランク軸
に対して、クランクピンの中心Cと対称な位置Qにあら
かじめ質量mr(LP /L)のバランス用おもりを付加
し、y軸方向の起振力を削減させる。このとき、x軸方
向に生じる慣性力Fx (θ)は、次式で表される。
Now, consider the movement of a single cylinder in which the direction of movement of the piston coincides with the x-axis as shown in FIG. The center of the piston pin and the crank pin is O P , C, the center of gravity of the connecting rod is G, the radius of the crank is r, the length of the connecting rod is L, G
Let the length between C be L c and the length between GO P be L P. The masses of the piston and the connecting rod are m p and mr , the rotation angle of the crank is θ, and the angle between the connecting rod and the movement direction of the piston is δ,
r / L = λ, and L P / L = c P. The sign of the angle is x
The clockwise direction of the z-axis is defined as positive with the axis as the base line. Relative to the crankshaft, by adding balancing weights previously mass m r (L P / L) in the center C and symmetrical position Q of the crank pin, thereby reducing the vibratory force of the y-axis direction. At this time, the inertial force F x (θ) generated in the x-axis direction is expressed by the following equation.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】ii)V型8気筒機関を構成する直列4気筒 一般に、V型機関は二つの直列型機関をV型に配置し、
クランク軸を共通にしたものである。V型8気筒機関
(以降、V8型機関と呼ぶ)の場合は、直列4気筒が構
成要素となる。ここでは、まず、直列4気筒の気筒配列
について考える。表1は、直列4気筒のクランク位相の
標準的な二つのタイプを示す。
Ii) In-line four-cylinder constituting a V-type eight-cylinder engine In general, a V-type engine has two in-line engines arranged in a V-shape,
It has a common crankshaft. In the case of a V-type eight-cylinder engine (hereinafter referred to as a V8-type engine), an in-line four-cylinder is a constituent element. Here, first, a cylinder arrangement of in-line four cylinders will be considered. Table 1 shows two standard types of in-line four cylinder crank phases.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】この表にて、Jは気筒の配列番号である。
タイプ(a)では、クランクが原点Oに対して対称に配
置されているため、ピッチングモーメントは生じない。
しかし、x軸方向に慣性力Fx (θ)が生じ、次のよう
に表される。
In this table, J is the cylinder array number.
In the type (a), the pitch is not generated because the crank is arranged symmetrically with respect to the origin O.
However, an inertial force F x (θ) is generated in the x-axis direction, and is expressed as follows.

【0017】[0017]

【数2】 (Equation 2)

【0018】これより、Fx (θ)は、式(2)、
(3)を用いて、計算することができる。次に、タイプ
(b)の直列4気筒の気筒配列について考える。表1
で、配列番号JのG(θ)、F(θ)をGJ 、FJ と表
し、Jはi、j、ν、μを表すものとする。i、j、
ν、μの配列の組合せ数は4!である。このとき、機関
に働くy軸回りのピッチングモーメントをMy として表
せば、My は次の式で表される。
From this, F x (θ) is given by the equation (2),
It can be calculated using (3). Next, the cylinder arrangement of the in-line four cylinders of the type (b) will be considered. Table 1
And G (θ) and F (θ) of the sequence number J are represented as G J and F J, and J represents i, j, ν, and μ. i, j,
The number of combinations of arrays of ν and μ is 4! It is. At this time, if indicated the pitching moment about the y-axis acting on the engine as M y, M y is expressed by the following equation.

【0019】[0019]

【数3】 (Equation 3)

【0020】これより、()内は一次の項だけとなり、
式(11)のピッチングモーメントは一次の周期関数だ
けが残ることになる。すなわち、このような組合せ方式
は起振モーメントの生じないV8型機関を成立させる。
From this, only the first-order terms are included in parentheses.
In the pitching moment of the equation (11), only the first-order periodic function remains. That is, such a combination system establishes a V8 type engine in which no vibration moment occurs.

【0021】表2は、以上のような考えのもとに直列4
気筒の8種類の気筒配列を示したものである。
Table 2 shows that the series 4
It shows eight types of cylinder arrangement of cylinders.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】(2)V型8気筒機関の気筒配列論 a.起振モーメントの基本式 図2は、図1と同じ座標系を用いて、二つの直列機関R
1 、R2 がV型機関を構成する図である。R1 、R2
ピストン運動方向をX1 、X2 軸とし、それらがx軸と
なす角をα1 、α2 とする。α1 、α2 はz軸の右回り
を正とする。V型機関のバンク角をα0 とすると、次式
が成り立つ。
(2) Cylinder arrangement theory of a V-type 8-cylinder engine a. FIG. 2 shows two series engines R using the same coordinate system as FIG.
1 and R 2 are diagrams illustrating a V-type engine. The directions of piston movement of R 1 and R 2 are X 1 and X 2 axes, and the angles between them and the x axis are α 1 and α 2 . α 1 and α 2 are positive when clockwise on the z axis. Assuming that the bank angle of the V-type engine is α 0 , the following equation holds.

【0024】 α0 =α2 −α1 …(14) 図2において、P1 、P2 は、夫々の気筒のピストンピ
ンの中心を、C1 、C2 はクランクピンの中心を、
1 、Q2 はバランス用おもりが付加される、クランク
ピンの中心と対称な位置を夫々示す。
Α 0 = α 2 −α 1 (14) In FIG. 2, P 1 and P 2 denote the centers of the piston pins of the respective cylinders, C 1 and C 2 denote the centers of the crank pins,
Q 1 and Q 2 respectively indicate positions symmetrical with the center of the crankpin where the balance weight is added.

【0025】図3は、V8型機関のクランク構成図であ
る。V型の一方の列のクランク位相がθ、θ+π/2、
θ+π、θ−π/2であるとき、それらを番号1、2、
3、4で表し、他方の列は(1)、(2)、(3)、
(4)で表すことにする。
FIG. 3 is a crank configuration diagram of a V8 type engine. The crank phase of one row of the V type is θ, θ + π / 2,
When θ + π and θ−π / 2, they are numbered 1, 2,
3, 4 and the other columns are (1), (2), (3),
(4).

【0026】図3(b)より、V8型機関に生じるx
軸、y軸方向の慣性力Fx (θ)、Fy (θ)は、次式
で表される。
FIG. 3 (b) shows that x generated in the V8 engine
The inertial forces F x (θ) and F y (θ) in the axial and y-axis directions are expressed by the following equations.

【0027】[0027]

【数4】 (Equation 4)

【0028】My02 についても、添字を(i)、
(j)、(ν)、(μ)と書き換えて、同様の式で表す
ことにする。
For My02 , the subscripts are (i),
(J), (ν) and (μ) will be rewritten and expressed by the same formula.

【0029】ここに、図2のR1 、R2 は、図3の二組
の直列4気筒のごとき配列として構成される。図3
(a)はR1 、R2 各列の原点がs0 だけクランク軸方
向にずれることを示している。しかし、各列の起振力の
合計は4次以上の微小項が影響するだけであるため、そ
のずれは起振モーメントに対しては考慮外とする。
Here, R 1 and R 2 in FIG. 2 are configured as an array such as two sets of in-line four cylinders in FIG. FIG.
(A) shows that the origin of each row of R 1 and R 2 is shifted in the crankshaft direction by s 0 . However, since the sum of the vibrating forces in each row is affected only by the fourth term or higher, the deviation is not considered for the vibrating moment.

【0030】b.V型8気筒機関の気筒配列 V8型機関を構成する直列4気筒の気筒配列は、表2の
組合せが基本であることを示した。V8型機関では、そ
れらを二列に配置するため、その組合せの総数は64通
りとなる。
B. Cylinder arrangement of V-type eight-cylinder engine The cylinder arrangement of in-line four-cylinders constituting the V8-type engine showed that the combinations shown in Table 2 were basic. In the V8 engine, since they are arranged in two rows, the total number of combinations is 64.

【0031】表3は、それら64通りの組合せを示す。Table 3 shows the 64 combinations.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】表中の各組合せの上段は第一列の気筒配
列、下段は第二列の気筒配列を示す。表の各列は上段の
気筒配列を一定にして、下段の気筒配列を順次変化させ
たものである。これらの組合せについて、発生する起振
モーメントと最適なバンク角の関係について、詳細に検
討を加えなければならない。
The upper row of each combination in the table shows the cylinder arrangement in the first row, and the lower row shows the cylinder arrangement in the second row. Each row in the table is obtained by changing the cylinder arrangement in the lower row sequentially while keeping the cylinder arrangement in the upper row constant. For these combinations, the relationship between the generated vibration moment and the optimum bank angle must be examined in detail.

【0034】(3)起振モーメントとバンク角 表3の各組合せにおける起振モーメントの計算では、従
来の方式と同様に、ωは一定として取り扱った。計算の
結果、起振モーメントの特徴は、表3の各行ごとに整理
できることがわかった。そこで、表3の各行をCase
I〜VIIIと表し、以下では、各Caseの一列目の組合
せについて、その解析結果を示す。
(3) Exciting Moment and Bank Angle In the calculation of the exciting moment in each of the combinations shown in Table 3, ω was treated as a constant as in the conventional method. As a result of the calculation, it was found that the characteristics of the excitation moment can be arranged for each row in Table 3. Therefore, each row in Table 3 is changed to Case
In the following, the results of analysis are shown for the combinations in the first column of each Case.

【0035】CaseI この場合の配列は次の通りである。[0035] CaseI sequence of this case is as follows.

【0036】 第一列 1 2 4 3 第二列 (4) (1) (3) (2) この配列について、まず、式(17)から二列の
y01 、My02 を求めると、次のように表される。
[0036] The first row 1 2 4 3 second column (4) (1) (3) (2) this sequence, first, when obtaining the M y01, M y02 of two rows from equation (17), the following Is represented as

【0037】[0037]

【数5】 (Equation 5)

【0038】[0038]

【数6】 (Equation 6)

【0039】次に、α0 =−π/2について、同様の計
算を行うと、逆転形のすりこぎ運動を生じる。そのた
め、My * 、Mx * の消滅には、逆転形のバランスシャ
フトを必要とし、実用的ではない。
Next, when the same calculation is performed for α 0 = −π / 2, an inverted grinding motion occurs. Therefore, M y *, the disappearance of M x *, require reversal type of balance shaft, not practical.

【0040】図4は、CaseIのクランクの構成例を
示す。図4(a)はクランクの形状およびクランク位相
を、図4(b)は起振モーメントの消滅を示す。
FIG. 4 shows an example of the configuration of a Case I crank. FIG. 4A shows the shape and phase of the crank, and FIG. 4B shows the disappearance of the vibrating moment.

【0041】CaseII この場合の配列は次の通りである。[0041] CaseII sequence of this case is as follows.

【0042】 第一列 1 2 4 3 第二列 (4) (3) (1) (2) CaseIと同様にして、My 、Mx を求めると、次式
を得る。
First column 1 2 4 3 Second column (4) (3) (1) (2) When M y and M x are obtained in the same manner as in Case I, the following equation is obtained.

【0043】[0043]

【数7】 (Equation 7)

【0044】ここに、θ0 =−π/4である。これよ
り、正転形のすりこぎ運動となり、CaseIと同様
に、バランスおもりによって、My * 、Mx * は消滅で
きる。この場合のα0 は実用的な値である。
Here, θ 0 = −π / 4. From this, it becomes precession of Seitengata, like Casei, the balance weight, M y *, M x * can be eliminated. Α 0 in this case is a practical value.

【0045】次に、α0 =−|cos-1(3/5)|と
して、同様の計算を行うと、この場合は逆転形のバラン
スシャフトを必要とし、実用的ではない。
Next, when the same calculation is performed with α 0 = − | cos −1 (3/5) |, in this case, an inverted balance shaft is required, which is not practical.

【0046】図5は、CaseIIのクランクの構成例を
示す。図5(a)はクランクの形状およびクランク位相
を、図5(b)は起振モーメントの消滅を示す。
FIG. 5 shows an example of the configuration of a Case II crank. FIG. 5A shows the shape and phase of the crank, and FIG. 5B shows the disappearance of the vibrating moment.

【0047】CaseIII この場合の配列は次の通りである。[0047] CaseIII sequence of this case is as follows.

【0048】 第一列 1 2 4 3 第二列 (3) (2) (4) (1) 同様にして、My 、Mx を求め、それらが円形のすりこ
ぎ運動となるための条件を求めると、次式を得る。
First column 1 2 4 3 Second column (3) (2) (4) (1) Similarly, M y and M x are obtained, and the conditions for making them circular circular motions are as follows. Then, the following equation is obtained.

【0049】[0049]

【数8】 (Equation 8)

【0050】図6は、CaseIII のクランク構成例を
示す。図6(a)はクランクの形状およびクランク位相
を、図6(b)は起振モーメントの消滅を示す。
FIG. 6 shows an example of a Case III crank configuration. FIG. 6A shows the shape and phase of the crank, and FIG. 6B shows the disappearance of the vibrating moment.

【0051】CaseIV この場合の配列は次の通りである。[0051] CaseIV sequence of this case is as follows.

【0052】 第一列 1 2 4 3 第二列 (3) (4) (2) (1) 同様にして、円形のすりこぎ運動となるための条件を求
めると、次式を得る。 cosα0 =1 …(41) これより、α0 =0となり、直列8気筒機関となる。
1st row 1 2 4 3 2nd row (3) (4) (2) (1) Similarly, when conditions for a circular grinding motion are obtained, the following equation is obtained. cos α 0 = 1 (41) From this, α 0 = 0, and the engine is an in-line eight-cylinder engine.

【0053】CaseV この場合の配列は次の通りである。[0053] CaseV sequence of this case is as follows.

【0054】 第一列 1 2 4 3 第二列 (1) (2) (4) (3) 同様の計算によって、α0 に関し、次式を得る。First column 1 2 4 3 Second column (1) (2) (4) (3) By the same calculation, the following equation is obtained for α 0 .

【0055】 cosα0 =−1 …(42) これより、α0 =πとなり、この場合は水平対向型8気
筒機関となる。
Cos α 0 = −1 (42) From this, α 0 = π. In this case, the engine is a horizontally opposed 8-cylinder engine.

【0056】CaseVI この場合の配列は次の通りである。 Case VI The sequence in this case is as follows.

【0057】 第一列 1 2 4 3 第二列 (1) (4) (2) (3) 同様の計算によって、α0 に関し、次式を得る。First column 1 2 4 3 Second column (1) (4) (2) (3) By the same calculation, the following equation is obtained for α 0 .

【0058】[0058]

【数9】 (Equation 9)

【0059】CaseVII この場合の配列は次の通りである。The sequence in Case VII is as follows.

【0060】 第一列 1 2 4 3 第二列 (2) (1) (3) (4) この場合も同様にして、α0 に関し、次式を得る。First column 1 2 4 3 Second column (2) (1) (3) (4) In this case, similarly, the following equation is obtained for α 0 .

【0061】[0061]

【数10】 (Equation 10)

【0062】CaseVIII この場合の配列は次の通りである。 Case VIII The sequence in this case is as follows.

【0063】 第一列 1 2 4 3 第二列 (2) (3) (1) (4) 同様の計算によって、α0 を求めると、α0 =π/2と
なり、CaseIと同じ結果を得る。
First column 1 2 4 3 Second column (2) (3) (1) (4) When α 0 is obtained by the same calculation, α 0 = π / 2, and the same result as Case I is obtained. .

【0064】(4)V8型機関とバンク角 上述のごとく、V8型機関については、二次以上の項は
直列4気筒の組合せであることから消去され、一次の項
もバランスおもりによって消滅できることがわかった。
それらの特徴はCaseI〜VIII に分類され、それぞ
れのCaseで得られるバンク角をまとめると、次のよ
うになる。
(4) V8 type engine and bank angle As described above, in the V8 type engine, the terms of the second order and higher are eliminated because of the combination of in-line four cylinders, and the primary terms can also be eliminated by the balance weight. all right.
These features are classified into Case I to VIII, and the bank angles obtained in each Case are summarized as follows.

【0065】V8型機関には、90°バンク角をもつ形
式が2種類、約53°型、約37°型、約143°型、
約127°型バンク角と水平対向型、直列型という形式
がそれぞれ1種類ずつ存在する。これらの中で水平対向
型と直列型を除けば、いずれも従来の90°V型と同様
に、クランク軸にバランスおもりを付加することによっ
て、機関の不釣合いモーメントは消滅できる。中でも、
約53°と約37°型は新たに得られた実用的なバンク
角と言える。
The V8 engine has two types having a 90 ° bank angle, about 53 ° type, about 37 ° type, about 143 ° type,
There are one type each of about 127 ° bank angle, horizontal facing type, and series type. With the exception of the horizontally opposed type and the series type, the unbalanced moment of the engine can be eliminated by adding a balance weight to the crankshaft, similarly to the conventional 90 ° V type. Among them,
The about 53 ° and about 37 ° types can be said to be newly obtained practical bank angles.

【0066】[0066]

【数11】 [Equation 11]

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の機関構成によれば,バンク角は
実用的な狭角にも、また広角にも設定でき、機関のコン
パクト化など設計の自由度が増大する。
According to the engine configuration of the present invention, the bank angle can be set to a practical narrow angle or a wide angle, and the degree of freedom of design such as downsizing of the engine is increased.

【0068】V型8気筒機関に関しては、ピッチングお
よびヨーイングの起振モーメントを、おもりによって消
滅できる64種類の配列方式について、動力学的に検討
した。その結果、バンク角に関しては、現在実用化され
ている90°V型、水平対向型、直列型以外に、新しく
約53°、約37°、約143°、約127°V型8気
筒機関の成立することがわかった。また、
With regard to the V-type eight-cylinder engine, 64 kinds of arrangement systems capable of extinguishing the pitching and yawing vibration moments by weight were examined dynamically. As a result, regarding the bank angle, in addition to the 90 ° V type, the horizontally opposed type, and the in-line type which are currently in practical use, new about 53 °, about 37 °, about 143 °, and about 127 ° V type eight-cylinder engine are used. It turns out that it holds. Also,

【数12】 (Equation 12)

【0069】以上のごとく、V型8気筒機関は従来の9
0°V型以外に4種類の角度の異なる機関の存在するこ
とがわかった。
As described above, the V-type eight-cylinder engine is a conventional nine-cylinder engine.
It was found that there are four types of engines with different angles other than the 0 ° V type.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ピストンの運動方向がx軸と一致した単気筒の
運動を説明するための図である。
FIG. 1 is a view for explaining the movement of a single cylinder in which the direction of movement of a piston coincides with the x-axis.

【図2】図1と同じ座標系を用いて、二つの直列機関R
1 、R2 がV型機関を構成する図である。
FIG. 2 shows the use of the same coordinate system as in FIG.
1 and R 2 are diagrams illustrating a V-type engine.

【図3】V8型機関のクランク構成図である。FIG. 3 is a crank configuration diagram of a V8 engine.

【図4】CaseIのクランクを説明するための図であ
り、(a)はクランクの形状及びクランク位相を示し、
(b)は起振モーメントの消滅を示す図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a crank of Case I, where (a) shows the shape and crank phase of the crank,
(B) is a diagram showing the disappearance of the vibrating moment.

【図5】CaseIIのクランクを説明するための図であ
り、(a)はクランクの形状及びクランク位相を示し、
(b)は起振モーメントの消滅を示す図である。
5A and 5B are diagrams for explaining a Case II crank; FIG. 5A shows a crank shape and a crank phase;
(B) is a diagram showing the disappearance of the vibrating moment.

【図6】CaseIII のクランクを説明するための図で
あり、(a)はクランクの形状及びクランク位相を示
し、(b)は起振モーメントの消滅を示す図である。
6A and 6B are diagrams for explaining a Case III crank. FIG. 6A is a diagram illustrating a shape and a crank phase of the crank, and FIG. 6B is a diagram illustrating disappearance of the vibrating moment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P …ピストンピンの中心、C…クランクピンの中心、
G…連接棒の重心、r…クランクの半径、L…連接棒の
長さ、Lc …GC間の長さ、LP …GOP 間の長さ、θ
…クランクの回転角、δ…連接棒がピストンの運動方向
となす角、α0 …バンク角、Q…クランクピンの中心C
と対称な位置。
O P ... piston pin center, C ... of the crank pin center,
G ... center of gravity of the connecting rod, r ... crank radius, L ... length of the connecting rod, L c ... length between GC, L P ... GO P between the length of, theta
… Crank rotation angle, δ… Angle formed by the connecting rod with the movement direction of the piston, α 0 … Bank angle, Q… Crank pin center C
And symmetrical position.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 バンク角が約53°、約37°、約14
3°、もしくは約127°に設定され、偶力おもりがx
軸に対してθ+πの取付け位相でクランク軸に取付け
られており、この偶力おもりの大きさの割合は、バンク
角が約53°もしくは約127°の場合には(4/5)
101/2 rec に、またバンク角が約37°もしくは約
143°の場合には(3/5)101/2 rec に設定さ
れていることを特徴とするV型8気筒機関。ここで、x
軸はV型の中心線方向を示し、そしてθは位相定数
で、その大きさはバンク角が約53°もしくは約127
°に対しては45°、バンク角が約36°に対しては9
0°、バンク角が約143°に対しては0°であり、ま
た、mrec =mp +(1−cp )mr である(ここで、
p 並びにmr はピストン並びに連接棒の質量を、また
p はピストンピンの中心とクランクピンの中心との間
の連接棒の長さをLとしピストンピンの中心と連接棒の
重心との間の長さをLPとした場合のLP /Lであ
る)。
1. A bank angle of about 53 °, about 37 °, about 14
Set at 3 ° or about 127 ° and the couple weight is x
It is attached to the crankshaft with an attachment phase of θ 0 + π with respect to the shaft, and the ratio of the magnitude of the couple weight is (4/5) when the bank angle is about 53 ° or about 127 °.
10 1/2 m rec to, also V-type 8-cylinder engine, characterized in that when the bank angle is approximately 37 ° or approximately 143 ° is set (3/5) to 10 1/2 m rec. Where x
The axis indicates the centerline direction of the V-shape, and θ 0 is the phase constant, the magnitude of which is about 53 ° or about 127 °.
45 ° for 9 ° and 9 for a bank angle of about 36 °
0 °, for the bank angle of approximately 143 ° is 0 °, also a m rec = m p + (1 -c p) m r ( here,
The mass of m p and m r is the piston and connecting rod, also c p is the center and the center of gravity of the connecting rod length of the connecting rod is L piston pin between the centers of the crank pins of the piston pin L P / L where the length between them is L P ).
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