V8發(fā)動機，是內(nèi)燃機的汽缸排列型式之一，一般使用在中高端車輛上。V8表示的是發(fā)動機汽缸的排列形式和缸數(shù)。發(fā)動機的8個氣缸分成兩組，每組4個，成V型排列。是高層次汽車運動中最常見的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，尤其在美國，IRL，ChampCar和NASCAR都要求使用V8發(fā)動機。
1902年法國人Léon Levavasseur設(shè)計了世界上第一款V8發(fā)動機。
1958年的7月24日，小行星3789第一臺自主研發(fā)V8發(fā)動機組裝完畢并且順利點火。這款發(fā)動機是紅旗向吉林工業(yè)大學(xué)借了一輛1955年克萊斯勒汽車公司帝國作為藍本進行研發(fā)。
簡史
1902年法國人Léon Levavasseur設(shè)計了世界上第一款V8發(fā)動機。1904年V8發(fā)動機概念在法國非常流行，路易·雷諾制造了V8航空發(fā)動機。1905年勞斯萊斯汽車有限公司制造了3.5升排量的V8發(fā)動機。1918年，凱迪拉克制造了Victoria Coupe。該型號包括De1co電子系統(tǒng)，世界上第一個批量生產(chǎn)的V8發(fā)動機，70馬力。1949年底，凱迪拉克公司研制出了具有歷史意義的高壓縮比、頂置式氣門、輕型的V8發(fā)動機。
1958年的7月24日，小行星3789第一臺自主研發(fā)V8發(fā)動機組裝完畢并且順利點火。這款發(fā)動機是紅旗向吉林工業(yè)大學(xué)借了一輛1955年克萊斯勒汽車公司帝國作為藍本進行研發(fā)。
2021年6月，中國一汽自主設(shè)計的國內(nèi)首臺V型8缸直噴增壓（V8TD）發(fā)動機在研發(fā)總院試制所完成試制。V8TD發(fā)動機基于國內(nèi)唯一的V8平臺全面升級打造，最大凈功率達到485kW，最大扭矩為850N·m，相比上一代產(chǎn)品，動力性指標提升了73.2%，達到了國際同類機型的領(lǐng)先水平，將成為紅旗至尊車型的核心動力。
原理
構(gòu)造原理
發(fā)動機缸數(shù)
汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3、4、6、8、10、12缸。排量1L以下的發(fā)動機常用3缸；1~2.5L的發(fā)動機一般為4缸；3L左右的發(fā)動機一般為6缸；4L左右的發(fā)動機一般為8缸；5.5L以上的發(fā)動機一般為12缸。
氣缸的排列形式
主要有L形、H形、V形、W形等。一般6缸以下發(fā)動機的氣缸多采用直列方式排列，少數(shù)6缸發(fā)動機也有直列方式的，過去也有過直列8缸發(fā)動機。直列發(fā)動機的氣缸體成一字排開，氣缸體、氣缸蓋和曲軸結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，應(yīng)用比較廣泛，缺點是功率較低。直列6缸發(fā)動機的動平衡較好，振動相對較小，所以也為一些中、高級轎車采用。6～12缸發(fā)動機的氣缸一般采用V形排列。
V型發(fā)動機
V型發(fā)動機氣缸排成兩列，兩列氣缸中心線夾角<180°，V型結(jié)構(gòu)大大縮短了發(fā)動機的縱向長度，并降低了高度，氣缸體剛度增加，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量減輕，最大優(yōu)點是通用性強，增加氣缸數(shù)量可以提高功率，缸徑與行程等結(jié)構(gòu)參數(shù)相同，活塞連桿組件通用。但發(fā)動機寬度增大，氣缸體形狀復(fù)雜，加工難度大，必須使用兩個氣缸蓋。因而，V型發(fā)動機制造成本較高，因此它也是高級級別車輛的標志之一。
常見的V型發(fā)動機多為V6、V8、V10、V12三種機型。lux多采用V6發(fā)動機。V6發(fā)動機兩列氣缸間采用60°夾角時動平衡效果較好。而V8發(fā)動機采用90°夾角可使整機獲得最好的動平衡效果，具有最理想的點火和振動特性。從整機的平衡角度來看，V10發(fā)動機不好，因而一般轎車不采用V10發(fā)動機。在賽車上，當V8的功率達不到要求，而V12尺寸過大難以布置時，不過有采用V10發(fā)動機的。
有的V8發(fā)動機用不同的角度，一個顯著的例子是用在福特金牛SHO的福特/雅馬哈V8發(fā)動機。它是以福特的Duratec V6為基礎(chǔ)的，是60°角。這種發(fā)動機已在2005年配套沃爾沃轎車。
曲軸類型
V8發(fā)動機基本上分兩種曲軸，一種是十字曲軸，另外一種是平面曲軸。十字曲軸的每個曲柄臂之間，呈90度夾角交錯布置，平面曲軸的曲柄臂之間角度則為180度，在同一個平面上。
十字曲軸
垂直面是美國交通車輛中典型的V8結(jié)構(gòu)。一組內(nèi)（每4個一組）每個曲柄與前一個曲柄的夾角都是90°，因而從曲軸的一端看形成是一個垂直結(jié)構(gòu)。這種垂直面可以達到很好的平衡，但要搭配很重的配重鐵。因為有很大的旋轉(zhuǎn)慣性，使這種垂直面結(jié)構(gòu)的V8發(fā)動機擁有較低的加速度，相對其它類型的發(fā)動機的提速或者減速較慢。這種結(jié)構(gòu)的V8發(fā)動機點火次序是從頭到尾的，還需要設(shè)計一套額外的排氣系統(tǒng)，來連接兩端的排氣管。這種復(fù)雜而近乎成累贅的排氣系統(tǒng)已經(jīng)成為單座賽車設(shè)計者很頭疼的一個大問題了。
平面曲軸
平面是指曲柄成180°。平衡性較差，除非用平衡軸不然震動非常大。由于不用搭配配重鐵，曲軸的重量小慣性低，可以有高的轉(zhuǎn)速和加速度。這種發(fā)動機是從垂直面演變成平面結(jié)構(gòu)的，這種結(jié)構(gòu)在1.5升的現(xiàn)代賽車Coventry Climax中很常見，因垂直面結(jié)構(gòu)的設(shè)計很復(fù)雜。大部分的早期V8發(fā)動機，包括De Dion-Bouton，Peerless和凱迪拉克都是平面結(jié)構(gòu)設(shè)計。1915年，垂直面的設(shè)計構(gòu)思在一次美國汽車工程大會上提出，直到8年后才有了總成。
工作原理
1、當活塞上行，將要接近上止點時，火花塞產(chǎn)生電火花，把已被壓縮的可燃混合氣點燃，燃燒的氣體迅速膨脹，使氣缸內(nèi)的壓力和溫度急劇升高，在高壓氣體的推動下，迫使活塞從上止點向下止點運動，活塞通過連桿，將高壓氣體的推力傳給曲軸使之旋轉(zhuǎn)作功，使熱能轉(zhuǎn)變成機械能；
2、由于活塞的下行，使曲軸箱的容積減小，壓力增高，進氣口的舌簧閥被關(guān)閉，進入曲軸箱的可燃混合氣被預(yù)壓縮；活塞繼續(xù)下行時，排氣孔打開，燃燒后的廢氣從排氣孔排出；隨著排氣孔打開，掃氣孔被打開，曲軸箱中被預(yù)壓縮的可燃混合氣經(jīng)掃氣孔進入氣缸，并將廢氣進一步驅(qū)逐出氣缸，這一過程稱換氣過程；
3、作功行程結(jié)束時，一個工作循環(huán)便完成了。從上述過程中可知，在輔助行程中，活塞上方在壓縮，活塞下方在進氣；在作功行程中，活塞上方在作功、排氣和掃氣，而活塞下方對進入曲軸箱的可燃混合氣進行預(yù)壓縮。只要曲軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，工作循環(huán)便能連續(xù)不斷地進行。
主要分類
1.按氣缸排列方式分類：V8發(fā)動機有兩種常見形式，一種是水平對臥8缸，兩兩并聯(lián)成一個發(fā)動機組，左右兩邊的氣缸頭分別朝上，另一種是垂直排列8缸，6個缸分成兩組，兩組之間夾角90度。
2.按氣門結(jié)構(gòu)分類：V8發(fā)動機有兩種氣門結(jié)構(gòu)，分別是雙頂置凸輪軸 (DOHC)和單頂置凸輪軸(SOHC)。這兩種結(jié)構(gòu)可以提供不同的動力性和舒適性。
除此之外，V8發(fā)動機還有按照活塞類型燃油噴射方式等進行分類的。
10款經(jīng)典V8發(fā)動機
法拉利F40/法拉利F120A 2.9L V8雙渦輪
法拉利F40采用法拉利慣用的中置引擎布局，引擎為一臺90度夾角的2.9L V8引擎。這臺不到3L排量的引擎在兩顆高增壓渦輪的催谷下能夠迸發(fā)出478匹（352KW）7000rpm的最大功率，足以抗衡4.5公升級的NA高轉(zhuǎn)速引擎。這臺2.9升引擎能提供的扭矩輸出為629牛頓米，幾乎等同于一臺6.3L V8引擎的扭矩輸出能力。
Shelby AC Cobra 427/福特7.0L V8
這臺V8引擎原廠調(diào)教最大馬力輸出為425匹，而在競賽版本的(不考慮耐久性)Shelby AC Cobra 427最大馬力輸出被調(diào)至492匹，扭矩679牛·米。得益于強大的動力和輕量車身，AC Cobra 427被當時的汽車愛好者稱為“最快的跑車”。
2009雪佛蘭CorvetteZR1/通用LS9 6.2L V8機械增壓
這臺功率密度驚人的LS9 6.2L V8機械增壓引擎，能夠產(chǎn)生638馬力(476 kW),和819 N·m的最大扭矩。正因為機械增壓帶來的強大扭矩，配合輕量的車身，讓ZR1的6MT變速器1擋齒比可以做的很小，造就了1擋直接破百的奇觀。LS9不只有強大的低速扭矩性能，還有僅僅539.8磅的重量，合240kg，實現(xiàn)了驚人的功率密度。
2014保時捷918Spyder /4.6L V8油電混合動力
保時捷918 Spyder插電式混合動力超級跑車采用了一臺排量為4.6L的V8自然吸氣引擎，轉(zhuǎn)速高達9150rpm，最大功率輸出616馬力，升功率比卡雷拉GT還高26匹每升，內(nèi)燃機只負責(zé)驅(qū)動后輪。而與之匹配的兩部電動馬達最大輸出功率也達到了208kw（283匹），分別驅(qū)動兩個前輪。而第三個電動馬達傳輸和給予額外的能量到后輪。在共同輸出動力的情況下，這套混合動力系統(tǒng)可以構(gòu)成全輪驅(qū)動系統(tǒng)，并輸出超過900匹的總功率。變速器方面采用的是保時捷7速雙離合PDK變速器。最后的結(jié)果就是918的0-96km/h加速成績小于2.8秒，而極速表現(xiàn)為320km/h。為了讓這臺中置的4.6L V8自然吸氣引擎更為高效的運行，保時捷開創(chuàng)性的采用了背置式排氣管設(shè)計。
法拉利458 speciale/法拉利4.5L V8
458 italia的4.5L V8引擎以4.5L的排量實現(xiàn)了570匹9000rpm的最大馬力和540牛頓米的最大扭矩，而458 speciale的引擎采用了制造一級方程式錦標賽引擎的設(shè)備和生產(chǎn)工藝，讓其制造工藝相對458 italia更加精美，零件公差變得更小，重量更加平衡。這臺4.5L V8引擎在相同的9000rpm能夠輸出額外的35馬力，最大功率達到了605匹，代表了目前自然吸氣V8引擎制造的最高水準。這臺V8引擎拿到了2014年全球十佳引擎大獎。
1971JensenInterceptor /克萊斯勒440 7.2L V8
這輛JensenInterceptor搭載了60年代最為出色的V8引擎440 CID Six-Pack，這臺擁有6只化油器的V8引擎最大輸出功率達到390匹，最大扭矩為664牛頓米。這臺V8引擎采用美式古典V8引擎慣用的平頂缸蓋設(shè)計，結(jié)構(gòu)零件數(shù)量少，制造成本低，可靠性高。這類發(fā)動機的進排氣門安排在發(fā)動機一側(cè)，由凸輪軸通過頂桿直接驅(qū)動氣門省略了挺桿和搖臂系統(tǒng)，被稱為OHV結(jié)構(gòu)。美式V8引擎正是將簡單直接的OVH結(jié)構(gòu)發(fā)揚光大，鑄成經(jīng)典。
1970DodgeChargerR/T /426 HEMI 7.0L V8
這臺7.0L V8引擎換算一下排量為426立方英寸，因此老美叫他426。這臺V8引擎能夠爆發(fā)425匹的最大功率(317 kW)和664牛·米的最大扭矩，原廠狀態(tài)下就能從容的燒胎拉煙。
凌志LS400/豐田1UZ-FE 4.0L V8
LS400分為前期版(UCF10)和后期版(UCF20)，1997年后出產(chǎn)的后期版升級了5速自動變速器，1UZ-FE也搭載了VVT-i可變氣門升程技術(shù)，動力明顯提升，還降低了油耗。1UZ-FE采用了90度夾角，每缸4氣門，DOHC雙頂置凸輪軸機構(gòu)。該發(fā)動機采用了電噴系統(tǒng)，由ECU負責(zé)發(fā)動機的運行進行管理，并擁有豐田EFI電子燃油噴射技術(shù)。
IUZ-FE發(fā)動機缸體及缸蓋均由鋁合金鑄造而成，點火順序為經(jīng)典的1-8-4-3-6-5-7-2，燃燒室為屋脊型，火花塞位于燃燒室中央。曲軸為鍛造的，有8塊平衡塊，曲軸由5個軸承座支承，軸承由銅鉛合金制成，可以看出平順度和耐用性是IUZ-FE在設(shè)計制造中考量的重中之重。
2005AudiRS4Avant/奧迪4.2L V8 FSI
2005款RS4是首款運用高轉(zhuǎn)速引擎的奧迪量產(chǎn)版車型，最高轉(zhuǎn)速達到了8250rpm。同時以4163毫升的排量實現(xiàn)了420匹的最大馬力，以自然吸氣的方式達到了100馬力/升的驕人數(shù)值。得益于V8的結(jié)構(gòu)，在保證升功率的情況下，90%的發(fā)動機扭矩能夠在2250到7600rpm的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)輸出，使駕駛者能夠處于一種輕松的狀態(tài)下進行駕駛而不需要頻繁的換擋。
Radical SR8LM/鈴木-RPE 2.8 L RPX V8
英國人利用兩臺來自公升級MOTO鈴木GSX-R1300（）的1.3L 直列四缸發(fā)動機零件，進行擴缸，打磨并重造，鑄造成一臺2.8L V8發(fā)動機，自行命名為RPE 2.8 L RPX V8，并重新編寫ECU程序，讓兩臺原本能夠在9800rpm爆發(fā)出175匹馬力的1.3L直列四缸引擎搖身一變，成為了一臺能夠在10500rpm輸出460匹馬力的小怪獸，并且這臺V8引擎干重僅為88KG，成就了目前民用自然吸氣發(fā)動機最高升功率164匹每升，最高功率密度5.22馬力每公斤。
發(fā)展趨勢
V8發(fā)動機的發(fā)展趨勢包括以下幾點:
1.混合動力技術(shù)的應(yīng)用：為了降低油耗和排放，V8發(fā)動機將逐漸引入混合動力技術(shù)，通過優(yōu)化動力分配和燃油噴射系統(tǒng)等手段，提高燃油經(jīng)濟性和排放性能。
2.輕量化設(shè)計和新材料的應(yīng)用：為了提高發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，V8發(fā)動機將采用輕量化設(shè)計和新材料，如鋁合金、高強度鋼等，以降低發(fā)動機質(zhì)量，提高動力性能和燃油經(jīng)濟性。
3.渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用：隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，V8發(fā)動機將逐漸引入渦輪增壓技術(shù)，通過提高進氣壓力和發(fā)動機功率，滿足排放和油耗要求。
4.智能化和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用：隨著汽車工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，V8發(fā)動機將逐漸引入智能化和數(shù)字化技術(shù)，如發(fā)動機管理系統(tǒng) (ECU)的升級和傳感器技術(shù)的應(yīng)用，以提高發(fā)動機的智能控制水平和性能表現(xiàn)。
參考資料 >
v8發(fā)動機怎么樣,十大經(jīng)典v8發(fā)動機.皮卡中國.2023-12-02
V型發(fā)動機發(fā)展歷史與技術(shù)特點.愛卡汽車.2023-12-02
中國自主研發(fā)的第一臺V8發(fā)動機 及格率只有1%.搜狐.2023-12-02
國內(nèi)首臺V8TD發(fā)動機在中國一汽試制成功.中國汽車質(zhì)量網(wǎng).2023-12-05
V8發(fā)動機怎樣做出兩種性格?.搜狐網(wǎng).2023-12-02
V8發(fā)動機 -曲軸的不同.勤學(xué)教育.2023-12-02
v8發(fā)動機原理.車險通.2023-12-05