Компоновочные схемы двигателей: рядный, V-образный, оппозитный

3.2 и 3.6 VR6 – вне времени

Автор: Валерий Моторин
Раздел: VOLKSWAGEN

История VR6

Развитие шестицилиндровой линейки Фольксваген началось в 1982 году. Первоначально объем двигателя составлял два литра, позже 2,2 литра, а в 1991 году емкость увеличилась до 2,8 литров.

Инженеры немецкого автопроизводителя вдохновлялись у Итальянцев, в частности, у Lancia. Итальянские двигатели уже в прошлом объединяли свойства обычного рядного и V-образного мотора. Угол развала цилиндров был необычайно малым.

Volkswagen решил смахнуть пыль с этой концепции, а новый шестицилиндровый двигатель получил обозначение «VR» (т.е. сочетание V-образного и рядного двигателя). Угол развала цилиндров составлял 15 градусов. Цилиндры располагались «зигзагообразно», благодаря чему двигатель не занимал слишком много места в ширину. Головка цилиндров была одна.

Особая конструкция выбрана не случайно. Фольксваген нужен был двигатель, который смог бы спрятаться под капотом компактных моделей. Это был не только новый Golf III, но и купе Corrado, и, конечно же, седан Vento или более крупный Passat B3 / B4. К исходному агрегату объемом 2,8 литра вскоре добавилась версия емкостью 2,9 литра, зарезервированная сначала только для Corrado. В 2001 появился первый вариант 2.9 с 24 клапанами.

Впервые с DSG

Вершиной оригинального агрегата стала 3,2-литровая версия, вышедшая в 2003 году. 3.2 VR6 первым получил Audi TT, а следом и Volkswagen Golf R32 четвертого поколения. Двигатель сочетался с первой автоматизированной коробкой передач с двойным сцеплением DSG (DQ 250 с мокрыми сцеплениями).

В основе мотора лежал чугунный блок с углом развала 15 градусов. Увеличение объема с 2,8 до 3,2 литров было достигнуто за счет наращивания диаметра цилиндров с 81 до 82,5 мм с одновременным увеличением хода поршня с 90,3 до 92,8 мм. Мощность составляла 250 л.с.

Двигатель с самого начала соответствовал нормам выбросов Евро-4. Возможно поэтому он прижился в Ауди ТТ второго поколения, а так же в Golf R32 Mk5. В конечном итоге мотор дотянул до 2011 года, но из ассортимента Гольфа исчез в 2009 году с приходом очередной модели шестого поколения.

Для привода ГРМ используется цепь. Нижняя цепь соединяет коленвал и двойную звездочку. От двойной звездочки с помощью цепи приводятся в движение оба распределительных вала. Цепи имеют натяжители.

Система цепей расположена со стороны коробки передач. На практике это означает, что для каких-либо работ с приводом ГРМ требуется демонтаж коробки, что увеличивает стоимость ремонта.

Даже оригинальная цепь ГРМ не отличалась долголетием. Впрочем, ее срок службы не так короток, как у более современных четырехцилиндровых TSI. Основная проблема заключается в растяжении цепи. VW пытался решить ее, что подтверждается одной модификацией нижней цепи и двумя модификациями верхней цепи. Кроме того, подвергался модернизации натяжитель верхней цепи.

Иногда владельцам быстрых шестицилиндровых Golf и Audi TT приходится бороться с шумным насос системы охлаждения, который приводится в действие вспомогательным приводным ремнем.

Двигатель VR6 использует еще один водяной насос, так называемый дополнительный. Он включен в контур рядом с радиатором и приводится в действие электрическим приводом.

Частью системы охлаждения является так же модуль с парой вентиляторов. Если один из них работает на полную мощность, то причиной этого является повреждение проводки, в частности разъема питания.

Непосредственный впрыск

В 2005 году Volkswagen представил VR6 второго поколения. Однако, его приход не означал прекращение производства первого VR6 объемом 3,2 литра. Очередное поколение коротких и узких шестицилиндровых двигателей получило совершенно новый чугунный блок, а первоначальный угол развала 15 градусов сократился до 10,6 градусов. Второе отличие заключалось в появлении непосредственного впрыска топлива FSI.

VR6 второго поколения существовал в двух кубатурах. Меньший имел объем 3,2 литра, а больший – 3,6 литра. Меньший 3.2 часто путают с первым 3.2. Однако, предшественник имеет объем 3189 см3, а новый – 3168 см3 (диаметр цилиндра 86 мм, а ход поршня – 90,9 мм).

Более крупный 3.6 получен за счет увеличения диаметра цилиндра до 89 мм, и хода поршня – до 96,4 мм. Таким образом, все агрегаты имеют разные поршни и коленчатый вал. Для реализации непосредственного впрыска топлива понадобилась и другая головка блока.

Новый двигатель с 2005 года работал в Passat B6, где развивал 253 л.с. Вариант объемом 3,6 литра появился год спустя и предлагал 280 л.с., а в «полицейской» версии R36 – 300 л.с. В 2008 году 3.6 с отдачей 260 л.с. достался Skoda Superb II. Там он продержался вплоть до 2015 году и исчез из списка доступных с окончанием производства второго Суперба.

VR6 существовал и в варианте продольного размещения, например, для внедорожника VW Touareg. Такую разновидность компоновки можно встретить в VW Phaeton, в первом Audi Q7 (3.6 FSI) и даже в Porsche Cayenne.

Цепь стала прочнее

Оба двигателя второго поколения используют впускной коллектор переменной длины, что означает наличие шести отдельных заслонок во впускном тракте. Обычно проблем с ними не возникает, поэтому не стоит опасаться по поводу их возможного обрыва.

Из-за расположения цилиндров и впускного коллектора используется две версии топливных форсунок. Нечетные цилиндры имеют инжекторы, расположенные выше и более длинные, а четные цилиндры используют более короткие форсунки, размещенные под крупными.

Привод топливного насоса высокого давления возлагается на верхнюю двойную цепь ГРМ, которая не изменила концепцию предшественника. То же самое относится и к системе охлаждения, которая так же использует вспомогательный электрический насос, который дополняет основной, питаемый приводным ремнем.

Важно отметить, что удалось значительно продлить срок службы цепей ГРМ, которые больше не склонны к растяжению.

Эпилог

Второе поколение двигателя VR6 в общем и целом считается очень надежным и долговечным. Из частых дефектов можно упомянуть катушки зажигания, причиной выхода из строя которых являются изношенные свечи зажигания. Рекомендуемый интервал замены свечей 90 000 км – слишком большой. Специалисты рекомендуют сократить его до 60 000 км, тем самым продлевается жизнь катушек. Порой наблюдаются утечки масла через уплотнения коленчатого вала.

Самая большая проблема, как вы уже могли догадаться, связана с непосредственным впрыском топлива. Хорошо известно, что в таком случае не происходит самоочистки как впускного канала, так и впускных клапанов, что приводит к появлению нагара. Двигателисты советуют использовать топливо с октановым числом 98 и выше. В противном случае, мотору грозит тоже, что FSI и TFSI, а именно прогар клапанов и последующая потеря компрессии. В качестве профилактики можно порекомендовать профессиональную очистку (удаление нагара).

Добавить отзыв

<index>

Одним из основных признаков, по которому классифицируют двигатели внутреннего сгорания (ДВС), является их компоновочная схема. Она определяет расположение мотора в подкапотном пространстве, его габаритные размеры и ориентацию осей ведущих элементов (цилиндров и поршней). Выбор общей компоновки агрегата зависит от характеристик, которые он должен обеспечить в процессе эксплуатации. На сегодняшний день используются пять базовых схем двигателей: рядные, V-образные, W-образные, оппозитные и VR-моторы. Каждая из схем имеет свои достоинства, недостатки и сферу применения.

Содержание

Особенности конструкции рядного двигателя

Наиболее распространенным типом ДВС являются рядные конструкции. Они предполагают расположение цилиндров с поршнями в один ряд, что обеспечивает их воздействие на общий коленчатый вал. Основной сферой применения этого типа двигателей являются легковые автомобили, а также сельскохозяйственная и грузовая техника. В качестве топлива может использоваться как бензин, так и дизель. Количество цилиндров в таком моторе может достигать и двенадцати, но обычно это максимум шесть.

Рядный двигатель в разрезе

Преимуществами применения рядных компоновочных схем можно назвать следующие характеристики:

  • простота конструкции;
  • равномерный износ деталей;
  • низкая стоимость;
  • легкость в обслуживании;
  • уравновешенность.

Недостатками рядных агрегатов являются:

  • большие габаритные размеры, особенно для конструкций с большим числом цилиндров;
  • большой вес двигателя;
  • коленчатый вал может испытывать большие нагрузки из-за повышенной длины.

Что представляет собой V-образный двигатель?

С увеличением числа цилиндров в двигателе рядные конструкции стали менее удобными, а потому им на смену пришла V-образная компоновочная схема. Она предполагает установку цилиндров с поршнями попарно, друг напротив друга и под углом. Последний получил наименование угол развала и может варьироваться от 10° до 120° между осями. Количество цилиндров в таких агрегатах от шести до двенадцати, но это всегда четное число. Многие автопроизводители благодаря V-образной компоновочной схеме получили возможность экспериментировать с количеством цилиндров, увеличивая их число до двадцати четырех, но в серийном производстве таких автомобилей пока нет.

В зависимости от величины угла развала достигаются определенные характеристики двигателя. Так, например небольшой угол позволяет объединить в моторе достоинства и рядных, и V-образных моторов.

V-образный двигатель

Среди плюсов V-образных моторов можно отметить:

  • компактность конструкции;
  • более длительный срок эксплуатации двигателя;
  • эффективная и динамичная работа на различных оборотах.

В числе недостатков:

  • конструкция такого агрегата более сложна, поскольку имеет две головки блока цилиндров;
  • высокая стоимость изготовления;
  • большие вибрации при работе;
  • сложности с балансировкой.

В чем отличия оппозитного двигателя?

Фактически оппозитный двигатель является частным случаем V-образного. Его принцип работы основан на том, что угол развала цилиндров в таком моторе составляет 180°. Иными словами, пары цилиндров с поршнями лежат в горизонтальной плоскости. Поскольку поршни при работе такого двигателя движутся навстречу друг другу, они получили название «боксеры». Количество цилиндров в оппозитных моторах может быть от двух до двенадцати, при этом наибольшую популярность приобрели схемы с четырьмя и шестью цилиндрами.

Оппозитный двигатель в разрезе

Преимуществами такой компоновки являются следующие характеристики:

  • большая устойчивость автомобиля, достигаемая благодаря смещению центра тяжести;
  • более длительный срок эксплуатации за счет увеличения жесткости цилиндров;
  • максимальная безопасность – при столкновении такой двигатель уходит вниз, а не в салон;
  • пониженный уровень вибрации и шума при работе мотора;
  • снижение веса основных узлов.

Недостатками системы являются:

  • большие затраты на обслуживание и ремонт;
  • высокая стоимость изготовления двигателя;
  • повышенный расход смазочных материалов.

Как работает W-образный двигатель?

W-образный двигатель

Принципиальным отличием W-образного двигателя является расположение цилиндров с поршнями в три или четыре ряда, при этом они воздействуют на общий коленчатый вал. Угол развала составляет менее 90°. Некоторые модели W-образных двигателей предусматривают расположение цилиндров в шахматном порядке, и каждая секция имеет свою ГБЦ. Применяются такие компоновочные схемы не только в автомобильных моторах, но и в авиации.

Также как и V-образный двигатель, такой мотор может иметь до двенадцати цилиндров. Однако основным его преимуществом является еще более компактная конструкция. Главным недостатком W-образной схемы можно назвать необходимость изготовления коленчатого вала сложной формы, а также использование многоуровневой системы охлаждения, что существенно повышает стоимость производства мотора.

Устройство и достоинства VR-двигателя

VR-двигатель

Рядно-смещенная компоновка, или VR-двигатель, представляет собой комбинацию рядного и V-образного моторов. Угол развала в таком двигателе очень мал – 15°, а цилиндры с поршнями расположены в шахматном порядке. В отличие от классического V-образного двигателя, такая схема обеспечила максимальную компактность, которая позволила использовать общую головку блока цилиндров для обоих рядов.

Несмотря на такое преимущество, как компактность, основным недостатком этой конструкции стала высокая вибрационная нагрузка. Данный тип двигателя сегодня почти не применяется.

В последние годы компоновочные схемы поршневых двигателей практически не изменяются. Это обусловлено отсутствием необходимости увеличения числа цилиндров, поскольку рост мощности для большинства современных автомобилей обеспечивается, например, за счет турбонаддува. Однако повышение компактности и уменьшение массы по-прежнему остаются главной задачей при разработке новых конструкций и схем.

</index>Используемые источники:

  • https://vvm-auto.ru/volkswagen/1278-3-2-i-3-6-vr6
  • https://techautoport.ru/dvigatel/teoriya/komponovochnye-shemy.html