二分之一的W12 全面解析大眾VR6發(fā)動(dòng)機(jī)

世紀(jì) 參考價(jià)：46.99萬(wàn)起

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購(gòu)置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷商報(bào)價(jià) 車主點(diǎn)評(píng)

說(shuō)起氣缸排列，目前市場(chǎng)上有L型、V型、W型和H型。每種布置的發(fā)動(dòng)機(jī)在重量、體積、運(yùn)行穩(wěn)定性和動(dòng)力輸出特性方面都不同。這些類型的發(fā)動(dòng)機(jī)可以更好地滿足不同車型對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的需求。本文的主角——VR6發(fā)動(dòng)機(jī)，在汽車動(dòng)力系統(tǒng)中獨(dú)樹(shù)一幟。它集成了L型發(fā)動(dòng)機(jī)和V型發(fā)動(dòng)機(jī)各自尺寸上的優(yōu)勢(shì)，但這種集成也帶來(lái)了一系列技術(shù)問(wèn)題。下面詳細(xì)介紹一下VR6，以及由此衍生的相關(guān)引擎。

直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)有著無(wú)可比擬的好的線性輸出，但其結(jié)構(gòu)由于長(zhǎng)度較長(zhǎng)，不利于車身的整體布局。V6發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)度上有所縮減，但由于兩個(gè)氣缸之間有一定的夾角，排氣裝置要布置在兩個(gè)氣缸的外側(cè)，其寬度也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙提出了很高的要求。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)一般只適用于中型車和大型車，但設(shè)計(jì)師很難將其安排在前置驅(qū)動(dòng)的緊湊型車，甚至小型車中。

“可以清楚地看到VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸布局”

VR6引擎的誕生很好地解決了以上兩款引擎空之間的布局問(wèn)題。它巧妙地利用了V6的小巧和L型窄的優(yōu)點(diǎn)，將其與15度V型小角度的極致布局相結(jié)合。但這種看似減少V型夾角的簡(jiǎn)單方式，帶來(lái)了一系列關(guān)于振動(dòng)、散熱和進(jìn)排氣系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題。

「VR6」采用15度小角度設(shè)計(jì)

對(duì)于V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，采用60度夾角屬于優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以獲得出色的運(yùn)行穩(wěn)定性。但VR6上的15度V型小夾角自然打破了這個(gè)黃金角的慣例，工程師們采用了一系列手段，尤其是引入平衡軸，有效降低了發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，但VR6固有的結(jié)構(gòu)差異，仍然使其無(wú)法與V6發(fā)動(dòng)機(jī)的平順性相匹配。

與普通V型發(fā)動(dòng)機(jī)相比，VR6在進(jìn)排氣系統(tǒng)上采用了不對(duì)稱設(shè)計(jì)，氣缸之間的交錯(cuò)意味著從進(jìn)氣歧管引入的新鮮空氣體難以進(jìn)入遠(yuǎn)端氣缸側(cè)，反之亦然，廢氣難以從遠(yuǎn)端氣缸收集到排氣歧管。同時(shí)，進(jìn)排氣系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)占據(jù)了氣缸蓋大量的空房間，使得氣缸蓋周圍的溫度非常高。因此，在早期的VR6發(fā)動(dòng)機(jī)中，大眾采用了每缸兩個(gè)氣門的設(shè)計(jì)，以保證其良好的散熱性和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并采用橢圓形近缸進(jìn)氣道和圓形遠(yuǎn)缸進(jìn)氣道來(lái)控制空空氣流量，以保證兩個(gè)氣缸具有相同的進(jìn)氣量。

“在早期的SOHC，兩個(gè)閥門的VR6使用不同的進(jìn)氣口來(lái)同時(shí)控制空氣流量”

雖然每缸兩個(gè)氣門的設(shè)計(jì)暫時(shí)解決了散熱和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，但兩個(gè)氣門的缺點(diǎn)也非常明顯，即容易發(fā)生積碳，燃油經(jīng)濟(jì)性也很差。同時(shí)，因?yàn)橥馆嗇S必須同時(shí)控制進(jìn)氣門和排氣門的打開(kāi)和關(guān)閉，所以可變氣門正時(shí)系統(tǒng)不能應(yīng)用。因此，VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)勢(shì)在必行，大眾工程師也一直在對(duì)VR6發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和調(diào)整。

“帶24個(gè)氣門的VR6發(fā)動(dòng)機(jī)”

如果VR6發(fā)動(dòng)機(jī)沿用主流的每缸四氣門的DOHC設(shè)計(jì)，在一個(gè)狹窄的缸蓋內(nèi)安裝四個(gè)凸輪軸幾乎是不可能的，大眾工程師給出了巧妙的答案。與傳統(tǒng)的DOHC和SOHC不同，盡管4氣門VR6在氣缸蓋中仍然有兩個(gè)凸輪軸，但每個(gè)凸輪軸可以同時(shí)控制兩個(gè)氣缸的進(jìn)氣門或排氣門。這樣就很好地解決了空的問(wèn)題，這種設(shè)計(jì)也可以將可變氣門正時(shí)系統(tǒng)引入其中。如果不完善，需要通過(guò)搖臂來(lái)控制氣門的運(yùn)動(dòng)，這樣會(huì)損失一些能量。

全新VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的另一大變化是缸體材質(zhì)由鑄鐵改為鋁合金鑄造，使得發(fā)動(dòng)機(jī)散熱更好。同時(shí)在進(jìn)氣系統(tǒng)上，VR6發(fā)動(dòng)機(jī)采用了塑鋼進(jìn)氣口，同時(shí)配備了可變進(jìn)氣長(zhǎng)度的控制裝置，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)在不同的進(jìn)氣通道之間切換，實(shí)現(xiàn)高低速下更好的扭矩輸出。

“發(fā)動(dòng)機(jī)頂部的進(jìn)氣歧管”

“可變進(jìn)氣歧管的核心部件可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)來(lái)改變進(jìn)氣口的長(zhǎng)度”

其實(shí)VR引擎并不是大眾創(chuàng)造的。最早裝備這種發(fā)動(dòng)機(jī)的制造商是意大利的藍(lán)旗亞，他的中文名字叫藍(lán)旗亞。早在上世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）20年代，他們就推出了搭載13度角VR4發(fā)動(dòng)機(jī)的Lambda車型，之后又陸續(xù)推出了10度角的Appia車型。直到1976年，VR4發(fā)動(dòng)機(jī)才退出歷史舞臺(tái)。

“藍(lán)旗亞λ模型”

“13度夾角的VR4發(fā)動(dòng)機(jī)”

大眾在20世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）80年代開(kāi)始設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)VR發(fā)動(dòng)機(jī)。直到1991年，第一代VR6發(fā)動(dòng)機(jī)搭載在第三代帕薩特（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）上，排量2.8L，最大功率178馬力。隨后，這種特殊氣缸布置的發(fā)動(dòng)機(jī)在大眾車型上得到了廣泛應(yīng)用，并推出了3.2L和3.6L兩種排量。其中，3.2L的VR6用于高爾夫（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）R32和兄弟工廠的奧迪TT（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策），3.6L的車型用于R36、途銳（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）、輝騰（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）等。

“搭載2.8L VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的第三代帕薩特”

在VR6的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，大眾工程師在此基礎(chǔ)上切掉了一個(gè)氣缸，從而衍生出了VR5發(fā)動(dòng)機(jī)，其排量也降低到了2.3L奇數(shù)氣缸的V型排列確實(shí)不可思議，但在結(jié)構(gòu)上比VR6更簡(jiǎn)單。當(dāng)時(shí)寶來(lái)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）、甲殼蟲(chóng)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）、帕薩特都用了這款發(fā)動(dòng)機(jī)。

“搭載VR5發(fā)動(dòng)機(jī)的帕薩特B5”

了解了VR6發(fā)動(dòng)機(jī)之后，我們可以大膽地想象一下，如果把VR6發(fā)動(dòng)機(jī)看成一臺(tái)普通的直列發(fā)動(dòng)機(jī)，這兩臺(tái)“直列發(fā)動(dòng)機(jī)”就會(huì)以一定的角度組合起來(lái)，共用一個(gè)曲軸就形成了一臺(tái)12缸的新發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)然就是所謂的W12。VR6發(fā)動(dòng)機(jī)不僅滿足了小型車對(duì)大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，也對(duì)W型發(fā)動(dòng)機(jī)的順利誕生起到了絕對(duì)的基礎(chǔ)性作用。也許大眾對(duì)VR6的不斷改進(jìn)和研究是為了最終目的——W型發(fā)動(dòng)機(jī)。

大眾的W12發(fā)動(dòng)機(jī)由兩個(gè)夾角為72度的VR6s組成。W型發(fā)動(dòng)機(jī)的布局確實(shí)存在太多的技術(shù)問(wèn)題。如果沒(méi)有VR6發(fā)動(dòng)機(jī)作為基礎(chǔ)，可能就沒(méi)有W型發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，在VR6的基礎(chǔ)上，大眾開(kāi)發(fā)了VR8以及由此衍生的W16發(fā)動(dòng)機(jī)。這款性能怪獸搭載在大眾旗下的布加迪威龍上。其8.0升的排量使其達(dá)到了驚人的1001馬力和1250牛米。

全文摘要:

VR系列發(fā)動(dòng)機(jī)可以算是汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的一朵奇葩，特殊的小夾角結(jié)構(gòu)可以讓它們占據(jù)更小的空空間，為車輛的整體結(jié)構(gòu)布局提供了更廣闊的可行性。VR6發(fā)動(dòng)機(jī)巧妙設(shè)計(jì)的進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)，可以讓它搭載許多電子技術(shù)，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)在今天順暢呼吸。同時(shí)，通過(guò)一系列減振措施，可以實(shí)現(xiàn)出色的運(yùn)行穩(wěn)定性。最重要的是，VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的成功為新一代大排量緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。