交叉平面

交叉平面或交叉平面是用于活塞发动机的曲轴设计，曲柄行程之间具有90°角（曲柄旋转相位）。交叉平面曲轴是V8公路​​车中最常用的配置。除了已经提到的V8，使用这种90°活塞相位的其他配置示例包括直列2、直列4、V2和V4发动机。交叉平面曲轴可以与许多其他气缸配置一起使用，但下面描述的优点和缺点可能不适用于其中的任何一个或全部，必须根据具体情况进行考虑。

与V8不同，直列四缸发动机中的交叉平面布置会导致点火模式分布不均匀，因此其使用往往仅限于极高转速的发动机。在这样的发动机中，较少二次不平衡的优点超过了不规则点火间隔的缺点。这种设计没有将活塞以90°布置在单独的排中，因此需要平衡轴来抵消由往复质量和旋转质量上的平面不平衡引起的摇摆振动缺点。有关详细信息，请参阅发动机平衡文章。

直列双缸摩托车发动机（又名平行双缸和垂直双缸）在历史上分为两种类型，它们都不是横切面的：360°曲柄，其活塞串联移动，或180°曲柄，活塞反向移动。从EdwardTurner的TriumphSpeedTwin开始，大多数经典的英式4冲程跑车（Triumph、BSA、Norton、RoyalEnfield等）都使用360°曲柄；但在1960年代，本田为其OHC4冲程平行双胞胎采用了180°曲柄，例如450ccBlackBomber和CB500T。在小排量自行车上，没有平衡轴的摇摆车是可以接受的，特别是与同样没有平衡轴的类似尺寸的360°双胞胎相比。400ccDream/HawkCB250/400T取代了4缸CB400F，为了获得更平稳的运行，它有一个带有平衡轴的360°双胞胎-360°曲柄的均匀点火明显比不均匀的180°曲柄更平滑。1995年，雅马哈在其TRX850上安装了270°曲轴，并在1996年在TDM850MK2上安装了一个平衡轴，以抵消由此产生的自由力和摇摆力偶的组合。270°曲柄比360°曲柄具有更小的自由力（但比180°曲柄大得多），并且比180°曲柄具有更小的摇摆力偶（360°曲柄没有这种力偶）。虽然点火与90°V-Twin一样不均匀，但270°曲柄并不像180°那样不均匀。270°配置代表了一种成功的折衷方案，并已被本田的NC700和2016年非洲双胞胎、欣克利凯旋的Scrambler和雷鸟巡洋舰、雅马哈的MT-07/FZ-07和许多其他车型采用。一些定制工程师已将英国和雅马哈XS650平行双缸摩托车改装成277°发动机，接近交叉平面曲轴（又称偏置曲轴或重新定相曲轴），并成功减少了库存360°垂直双缸的振动。这种改进的发动机没有额外的平衡系统，但它们可以有更轻的飞轮，因为活塞不会同时静止，所以旋转动量不需要储存太多来补偿，它只是在活塞之间直接传递（通过曲轴）。这似乎是受到菲尔欧文早期作品的启发。这与雅马哈的交叉平面四缸发动机的原理相似，额外的两个气缸在其冲程的上半部分和下半部分解释了活塞运动的非对称性，从而更大程度地减少了因行程变化引起的惯性扭矩。转动动量。在2冲程平行双缸发动机上，几乎普遍采用180°曲柄配置，每转提供两个动力冲程。