VR6 и W скъпи проби, грешки, очаквания и победа
Автор: Евгений Дударев
6-цилиндровите двигатели се различават от 4-цилиндровите не само с голяма мощност, но и със значителните си размери. Повечето компактни автомобили до клас Golf обаче не са били предназначени да придобият 6-цилиндрови двигатели: много е трудно да се побере такъв агрегат в малко двигателно отделение. Обикновено малките автомобили имат напречно монтиран двигател и задвижване на предните колела. Освен това, за допълнително спестяване на пространство в кабината, скоростната кутия и диференциалът също са разположени директно под капака. По този начин двигателното отделение на малък автомобил е тясно поради редица причини и идеята за инсталиране на по-голям двигател там едва ли е осъществима. Разбира се, никой не забранява монтирането на двигателя надлъжно, но тогава дължината на капака ще се увеличи и поради това просторът на кабината ще пострада, а размерите на компактен автомобил „от броня до броня“ също трябва да бъдат компактен. Дори опитът да се инсталира двигател V6 не винаги може да бъде успешен: въпреки че този двигател е по-къс от редови двигател, той се оказва с порядък по-широк в зависимост от ъгъла на изкривяване (обикновено 60 ° или 90 °). В допълнение, дизайнът на V-образния двигател включва инсталирането на изпускателни колектори от двете му страни, което също не носи полза за компактността. Затова дълго време малките коли, включително VW Golf, се справяха само с вградени 4-цилиндрови агрегати и нищо повече. Разбира се, сега сред модерните автомобили има редица така наречени „горещи хечбеци“ с мощни 6-цилиндрови двигатели, монтирани под капака. Вярно е, че не всички производители успяват да поставят мощен двигател в отделението на двигателя: пример за това е средният двигател Renault Clio Sport. Но това е съвсем друга история.
Първо поколение VR6
Най-успешният опит да се разработи 6-цилиндров двигател и да се впише в размерите на предния край на малък хечбек беше успех за дизайнерите от концерна Volkswagen. През 1991 г. екип от инженери, ръководен от Фердинанд Пиех, направи истински пробив в машиностроенето. Те разработиха V-образен 6-цилиндров двигател с невероятно малки ъгли на наклона - само 15 ° и обем от напълно "некомпактен" 2,8 литра. Такъв агрегат е инсталиран на VW Golf от 3-то поколение и сега е известен като VR6. Особеността на мотора беше, че по размер приличаше повече на редови „четворки“: тесни и къси. Лесно би могъл да се побере в малко поло, въпреки че цената на тази кола би скочила нагоре заради двигателя. Освен това, компактните VR6 бяха доставени за миниван V-клас на Mercedes-Benz, тъй като всички техни собствени производствени V6 не се побираха под предните капаци. И така, какво успя да направи екипът на Piha?.
Благодарение на ъгъла от 15 ° между цилиндрите, двигателят VR6 е доста къс: дължината му може да бъде описана като „четири и половина цилиндри“. В същото време обаче стандартният V6 е равен по дължина на "три цилиндъра и половина", наредени в редица. Размерите на VR6 обаче са точно подходящи за поставяне в двигателния отсек на компактните хечбеци, което не е случаят с обикновения V6, който е невероятно по-широк. Това е неговият дизайн, тоест той е напълно симетричен спрямо надлъжната ос. Изпускателните колектори са разположени от двете страни на широкия блок цилиндри, всмукателният колектор е в центъра.
Дизайнът на VR6 двигателя приема асиметрия - подобно на редови блокове. Тоест, всмукателният колектор е от едната страна, а изпускателният колектор и за всичките му 6 цилиндъра наведнъж, от другата. Каквото и да се каже, но никой не е успял да приложи такова подреждане на няколко обемисти компонента за V6.
Двигателят, разработен за концерна Volkswagen, е изненадващ не само за това. Геният на Фердинанд Пиха създаде V-образен двигател, чиито цилиндри, благодарение на малкия ъгъл на извиване, са в един блок. Следователно двигателят е много по-лек от традиционните V6. VR6 се различава от редови устройства по това, че неговите цилиндри са разположени в шахматно положение, а не в един ред.
Второ поколение VR6
Първото поколение на тези двигатели имаше два клапана на цилиндър и един разпределителен вал - класически SOHC. Но това състояние на нещата не отговаряше на талантливия инженер и той се зае да създаде двигател с 24 клапана от същата верига. Това не беше лесна задача: беше възможно да се реши едва през лятото на 1999 г. Каква беше трудността?
Ако говорим за обикновен редови агрегат, тогава не е трудно да му "дадем" 4 клапана на цилиндър: 2 разпределителни вала ще контролират тяхното отваряне и затваряне. Тоест един вал за всяка група клапани от един и същи тип (всмукателен или изпускателен). Също така няма проблеми с V-образен двигател, защото всъщност това са само два редови 3-цилиндрови двигателя с 2 разпределителни вала.
Но какво ще кажете за дизайна на устройството VR6? Спомнете си, че той няма два цилиндрови блока като такива: те са комбинирани тясно и под общия капак на клапаните има 2 разпределителни вала. Това означава, че с механизъм с 24 клапана, в главата на цилиндъра трябва да има 4 вала едновременно, което само по себе си звучи някак сложно. Имаше само един изход: да се подобри системата тип SOHC, базирана на каноните на DOHC.
За да направите това, първо, е необходимо да поставите 4 клапана в много малко пространство над буталото, което е доста трудно. На второ място, механизмът за задвижване на клапана трябва да бъде разположен строго вертикално над тях. В противен случай процесът на отваряне и затваряне на клапаните може да се забави, да причини прекомерно триене, което да доведе до увеличен разход на гориво и ограничаване на максималната скорост. Трето, ако спестите място в цилиндровата глава и следователно използвате SOHC 4-клапанен механизъм, ще трябва да жертвате използването на променливо време на клапана в двигателя. Просто в случай на един разпределителен вал, промяната в хода на всмукателните клапани веднага ще повлияе на работата на изпускателните клапани: и двамата например ще се отворят по-рано, което не е допустимо.