Двигатель VR6

Происхождение названия VR

Вопреки на первый взгляд логичному предположению буква V в названии компоновки не имеет отношения к V-образным двигателям. VR – аббревиатура, составленная из двух немецких слов "Verkürzt Reihenmotor", что в переводе означает «укороченный рядный двигатель».

 

История создания двигателя VR

В наши дни двигатели с рядно-смещенной компоновкой практически безальтернативно ассоциируются с моторами VR6 немецкой компании Volkswagen. Шестицилиндровые двигатели VW появились в конце 80-х годов, и компания до сих пор с успехом устанавливает моторы этой компоновки в свои современные модели.

Разработки Фольксваген базировались на конструкции четырехцилиндрового двигателя V4, широко применявшегося в автомобилях Lancia и Ford. Как это ни удивительно, третьим производителем двигателей этой компоновки был советский, впоследствии украинский Мелитопольский моторный завод. Двигатели V4 устанавливались в Запорожцы и сделанные на основе Запорожца малые внедорожники ЛУАЗ.

Двигатель VW VR6, разработанный в период, когда председателем правления VW был Фердинанд Пих, был впервые презентован в Европе в 1991 году. VR6 начали устанавливать в модели Passat и Corrado.

В американской модели Corrado использовался двигатель объемом 2.8 литра. Позже лицензию на производство этих двигателей купил концерн Mercedes, выпустивший впоследствии собственную модель мотора M104.900.

Разработчики Volkswagen Group пошли дальше и, убрав один цилинд, создали двигатель VR5. Этот двигатель ставился в Passat 1997-го модельного года, и Golf 1999-го.

Преимущества двигателей VR6

Изначально, создавая двигатель с рядно смещенной компоновкой, компания Volkswagen преследовала цель создания шестицилиндрового мотора с коротким блоком. Обычный V-образный двигатель не удовлетворял потребности разработчиков тем, что, благодаря большому развалу цилиндров имел слишком большую ширину, что затрудняло использование мотора этой конструкции в автомобилях с поперечным расположением силового агрегата. Создав двигатель с рядно-смещенной компоновкой, компания получила уникальную возможность без масштабных переделок устанавливать шестицилиндровые двигатели в подкапотное пространство уже существующих моделей автомобилей с поперечным расположением двигателя без масштабных переделок.

Технологические особенности двигателя VR6

В отличие от V6, имеющего симметричную конструкцию относительно коленвала, VR6 построен асимметрично, что характерно для рядных агрегатов. Впускной коллектор установлен с одной стороны мотора, а выпускной с другой стороны.

За счет того, что все 6 цилиндров расположены в одном коротком блоке двигатель VW VR6 гораздо легче любого V6 аналогичного объема. Коротким блок VR6 стал за счет расположенных в шахматном порядке, а не в одну линию, цилиндров.

Цилиндры VW VR6 расположены на очень малом расстоянии друг от друга, но под небольшим углом, что дало возможность оставить общую клапанную крышку, скрывающую два распредвала. От 24-клапанного механизма газораспределения пришлось отказаться - в головке блока просто не нашлось для него места.

Выход был найден - система SOHC была усовершенствована с учетом ряда особенностей системы DOHC.

Для этого понадобилось расположить по 4 клапана на каждый цилиндр в ограниченном пространстве над поршнем. При этом пришлось установить механизм привода клапанов строго над ними. В противном случае открытие и закрытие клапанов осуществлялось бы с опозданием, что неизбежно привело бы к повышенному расходу топлива и ограничению максимального количества оборотов. 

Применив компоновку SOHC, компания отказалась от применения системы изменяемых фаз газораспределения, что также позволило сэкономить место.

В процессе разработки обнаружились и другие проблемы, для решения которых инженерам пришлось искать новые пути. К примеру, выяснилось, что конструкция VR6 – с 6 цилиндровым блоком и одной ГБЦ, подразумевает разную длину портов впускного и выпускного коллекторов. Согласно теории двигателестроения это означает, что цилиндры будут производить разную мощность при определенной скорости вращения коленвала. Выход был найден в установке специально разработанного равнодлинного впускного коллектора, настройке открытия и закрытия клапанов и необычного разделения выпускного коллектора на 2 патрубка (каждый из патрубков обслуживает 3 цилиндра сразу).

Достоинства и недостатки двигателя VR6

За счет необычного расположения цилиндров от сбалансированности "настоящего" рядного шестицилиндрового двигателя не осталось и следа, поэтому в нем предпринятые дополнительные меры к уравновешиванию путем установки дополнительных валов. Эта особенность, наряду с необычной конструкцией ГРМ делает его гораздо более дорогим в производстве агрегатом. Однако возможность сделать шестицилиндровый двигатель компактным оказалась в данном случае важнее снижения себестоимости.

Дальнейшее развитие двигателей VR6

Как показала практика, Volkswagen удалось преодолеть большинство конструктивных  ограничений, заложенных в рядно-смещенном двигателе. В частности, в более поздних двигателях VR6 удалось реализовать компоновку газораспределительного механизма DOHC, что позволило повысить объем двигателя без существенного увеличения расхода топлива.

Первый массовый VR6 объемом 2.8/174 л.с. после ряда конструктивных изменений превратился в двигатель объёмом 2.9 литра, мощностью 190, а позже и 204 л.с. 

Другие двигатели на основе рядно-смещенной компоновки

В настоящий момент компания Volkswagen производит двигатель W8, представляющий собой выполненные в едином блоке два мотора VR6, от которых "отрезали" по два цилиндра. 

Есть и более внушительный агрегат - W12, в котором в одном блоке сосуществуют два мотора VR6, установленные под углом 72°. Позже, как развитие данной компоновки, появились двигатели R32 и R36, объёмом 3,2 л и 3,6 л соответственно.

Особняком стоит инспирированный двигателями VW силовой агрегат W16 Bugatti Veyron. Этот уникальный двигатель составлен из 4-х моторов типа VR, поршни которых вращают один коленвал.