Двигатель VR6 от Volkswagen
Концерн Volkswagen AG прославился выпуском недорогих автомобильчиков, подходящих каждому по цене и по возможностям. Однако с ростом своего благосостояния, целевая аудитория машин этой марки начала желать большего. Но мало было просто комплектовать автомобили богатыми опциями. Был нужен отличный мотор, который вместился бы под капоты компактных Volkswagen.
6-цилиндровые двигатели отличаются от 4-цилиндровых не только большой мощностью, но и своими немалыми габаритами.Однако большинству компактных автомобилей до Golf-класса включительно не было суждено обзавестись 6-цилиндровыми моторами: уж очень тяжело уместить такой агрегат в небольшом моторном отсеке. Как правило, небольшие машины имеют поперечно установленный двигатель и привод на передние колеса. Более того, для пущей экономии салонного пространства, непосредственно под капотом также размещаются коробка передач и дифференциал. Таким образом, моторный отсек небольшого автомобиля тесен ряду причин, а идея установить туда двигатель большего размера едва ли осуществима.
Самую удачную попытку разработать 6-цилиндровый двигатель и вместить его в габариты передка небольшого хэтчбэка удалась конструкторам из концерна Volkswagen. В 1991 году команда инженеров, под руководством Фердинанда Пиха (Ferdinand Piech) совершила настоящий прорыв в моторостроении. Ими был разработан V-образный 6-цилиндровый двигатель с невероятно малым углов развала – всего 15°, и объемом в совсем «некомпактные» 2,8 литра. Такой агрегат устанавливался на 3-е поколение VW Golf и сейчас известен как VR6. Особенностями мотора было то, что по размерам он скорее походил на рядную «четверку»: узкий и короткий. Он легко бы уместился в крохотного Polo, правда из-за мотора цена этого автомобиля сильно бы подскочила. Более того, компактные VR6 поставлялись для Mercedes-Benz – минивэна V-класса, так как все V6 их собственного производства никак не помещались под капотами. Итак, что же удалось сделать команде Пиха.
Благодаря углу в 15° между цилиндрами, мотор VR6 получился довольно коротким: его длину можно охарактеризовать как «четыре с половиной цилиндра». Однако в это же время стандартный V6 по длине равен «трем с половиной цилиндрам», выстроенным в ряд. Тем не менее, размеры VR6 как раз подходят для установки его в моторный отсек компактных хэтчбэков, чего не скажешь об обычном V6, который невероятно более широкий. Такова его конструкция, то есть полностью симметричная относительно продольной оси. По обе стороны широкого блока цилиндров располагаются выхлопные коллекторы, впускной – по центру.
Конструкция двигателя VR6 предполагала асимметрию – как у рядных агрегатов. То есть, впускной коллектор с одной стороны, а выпускной, при чем сразу для всех его 6 цилиндров, с другой. Как ни крути, но воплотить в жизнь такое расположение нескольких громоздких компонентов для V6 еще никому не удавалось.
Двигатель, разработанный для концерна Volkswagen, удивителен не только этим. Гений Фердинанда Пиха создал V-образный двигатель, цилиндры которого, благодаря малому углу развала, находятся в одном блоке. Поэтому двигатель гораздо легче традиционных V6. От рядных агрегатов VR6 отличается тем, что его цилиндры располагаются в шахматном порядке, а не в одну линию.
Автомобили, оснащенные двигателями серии VR:
В 1992 можно было приобрести 172-сильный VW Golf третьего поколения с мотором VR6. Это был первый в Европе хэтчбэк сегмента C с 6-цилиндровым агрегатом. Два года спустя специально для автомобилей VW Corrado и полноприводного VW Passat Syncro этот мотор был «по-спортивному» расточен до 2,9 литра и выдавал уже 187 л.с. В 1997 году из базового блока силового агрегата буквально изъяли 1 цилиндр: так мир автомобилестроения познакомился с двигателем VR5. С тех пор этот мотор, объемом 2,3 литра и мощностью в 150 л.с., можно обнаружить под капотом модели Passat, а с 1999 года и в моделях Golf и Bora.
24-клапанные модификации двигателей серии VR пошли в массовое производство в 1999 году. Конструкция с двумя распредвалами и системой изменяемых фаз газораспределения придали им новых сил. С этого момента топ-версии моделей Golf, Bora и Passat имели под своими капотами 201 л.с. Кроме того, напарником этим моторам был выбран полный привод 4Motion. Надо упомянуть, что шильдик VR6 уступил свое место другому, свидетельствующему о наличии в автомобиле полноприводной трансмиссии. Мотор же VR5 DOHC появился лишь в 2001 году с прибавкой в мощности до 170 л.с.
В 2003 году развитие линейки агрегатов VR шло путем увеличения их рабочего объема. Так основой «заряженного» VW Golf R32 был, как можно догадаться, 3,2-литровый мотор. Дополнительный объем увеличил мощность до 238 л.с. Данный двигатель открывает линейку силовых агрегатов для автомобилей. VW Touareg и Porsche Cayenne. А его форсированная до 250 л.с. версия устанавливалась на Audi TT.
3,2-литровый VR6 двигатель VW Passat пятого поколения получил систему непосредственного впрыска FSI. Также в 2005 году специально для североамериканского рынка был разработан немного иной силовой агрегат: угол развала цилиндров составляет всего 10,6о градуса, а рабочий объем увеличен до 3,6 литров. Его мощность составляет уже 276 л.с.
Фердинанд Пих не остановился на достигнутом: его желание втиснуть в хэтчбэк 6-цилиндровый агрегат, переросло в идею оснастить Passat мотором с 8-ю, а то и 12-ю цилиндрами при сохранении исходных размеров автомобиля. Так на свет появились моторы W-образной конструкции. (Надо сказать, что в успех немецких инженеров мало кто верил. Над первыми, пока еще не рабочими, прототипами таких силовых агрегатов посмеивались, а один из конструкторов Ferrari пообещал он съесть свой галстук, если W-образный мотор хотя бы заведется. Насколько мы знаем сейчас, Фердинанд Пих преуспел, но вот о судьбе того галстука ничего не известно…).
Над разработкой подобных агрегатов не один год корпели инженеры концерна Audi. Эта марка даже представила концептуальный автомобиль Avus, однако его W-образный мотор был лишь муляжом и не более того. То есть создать хотя бы один рабочий образец так и не удалось. Загвоздка была в том, как организовать выхлопной коллектор для центрального блока такого мотора. Эта проблема вызывала сильный нагрев агрегата и делала его чрезвычайно громоздким. В результате все исследования в этой области были свернуты.
Инженеры Volkswagen пошли по другому пути, подсказанному конструкцией отлично зарекомендовавшего мотора VR6. Итак, что же это за чудо – этот «W»-мотор? Буква W («дабл ю») в английском языке дословно означает «двойное V» и с поразительной точностью описывает схему двигателя. По сути – это два агрегата VR6, «нанизанных» на один коленвал. Но между обоими 6-цилиндровыми блоками имеется угол, равный 72°. А суммарный угол развала вычисляется так: 15°/2 + 72° + 15°/2 = 87°. Рабочий объем первого образца такого мотора составлял 5,6 литра, то есть как два двигателя VR6. Он также имел по четыре клапана на цилиндр с роликовыми толкателями и регулируемые фазы газораспределения на впуске и выпуске. Проблему с выхлопным коллектором удалось решить благодаря упомянутой ассиметрии этих агрегатов. Раскаленные трубы проходили по обе его стороны, как у обычных V-образных агрегатов. Но такой мотор так никогда и не пошел в серию: его заменил аналогичный по конструкции, но с объемом 6 литров ровно.
Впервые 6-литровый мотор формулы W12 мощностью 600 л.с. был разработан для одноименного концептуального купе. Столь мощный агрегат оказался невероятно компактным: его длина составляет всего 513 мм, а ширина – 710 мм, вес – всего 239 кг благодаря использованию алюминия. Сам же автомобиль был представлен в 2001 году на Токийском Моторшоу. Незадолго до выставки он проходил испытания на прочность, скорость и выносливость в 24-часовом заезде. За сутки Volkswagen W12 Coupe прошел 7085,7 километра со средней скоростью 295,24 км/ч. Однако идеи о массовом производстве данного купе не были воплощены в жизнь. Единственным недостатком конструкции W-образных моторов являются тонкие шатуны – всего 13 мм. Это связано с тем, что коленвал таких двигателей гораздо короче, чем у V-образных моторов при том же количестве цилиндров. Эта особенность не позволяет W-агрегатам стать сердцем гоночным машин и болидов. Еще одним «щекотливым» вопросом является сбалансированность их конструкции: во время работы друг другу настойчиво противостоят два модуля VR, что создает сильные вибрации. Но эта проблема решается установкой в двигатель балансирных валов и использованием продвинутых гидроопор.
Главный конек моторов такой конструкции – компактность. Так почему же не «одарить» их, например, 16-ю цилиндрами? Тем более что донорский блок цилиндров от VR6 это позволяет сделать. Только к базовой поршневой группе нужно добавить еще 2 цилиндра, а затем соединить все вместе. Команда инженеров Фердинанда Пиха так и поступила: ими был создан могучий W16. Как становится ясно, он собран из двух блоков типа VR8 (кстати, агрегаты такой конструкции никогда не выпускались), а по длине равен рядной «пятерке». Силовой агрегат такой конструкции покоится за сидениями знаменитого Bugatti EV 16.4 Veyron. Правда, к нему добавлены ни много ни мало 4 турбокомпрессора. Такой допинг позволил достичь огромной мощности в 1001 л.с. и сделал Bugatti одной из самых быстрых машин на планете. Надо сказать, что двигатель этот очень сложный: над одним только коленвалом работали несколько лет.
В дальнейшем инженеры немецкого концерна продолжали развивать идею силовых агрегатов W-образной конструкции, основной изюминкой которой является пресловутая компактность. Силовой агрегат, исповедующий данную философию, устанавливался под капотом Volkswagen Passat W8 (B5). Он представлял собой два блока VR4, также объединенных в одну V-образную конфигурацию. Однако в нем не 500 л.с., то есть «не половина от Bugatti» как того хочется, а только 275. Но этот мотор весит 190 кг при длине всего 420 мм – менее рядной «четверки». С такими характеристиками он легко умещается в «народном» Passat. Но столь близкий к народу автомобиль, никак не ассоциировался с большим и мощным мотором, а поэтому продажи Passat W8 не оправдали ожидания, и этот автомобиль был навсегда снят с производства.
