[汽車之家 技術(shù)講堂] 說(shuō)到氣缸排列形式,，目前市面上主流的有L型（直列）,、V型,、W型、H型（水平對(duì)置）,，每種排列形式的發(fā)動(dòng)機(jī)在重量,、體積、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性,、動(dòng)力輸出特性上都有所不同,，這些種類的發(fā)動(dòng)機(jī)可以更好的滿足不同車型對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的需求。而本文的主角VR6發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車動(dòng)力系統(tǒng)里則堪稱獨(dú)樹(shù)一幟,，它很好的將L型與V型發(fā)動(dòng)機(jī)在各自尺寸上的優(yōu)勢(shì)集成在一起,，然而這種融合也帶來(lái)了一系列的技術(shù)難題。下面我們就來(lái)具體介紹一下VR6,，以及基于它所衍生出的相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī),。
直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)擁有無(wú)可比擬的良好線性輸出,，但是由于長(zhǎng)度較大，它的結(jié)構(gòu)并不利于車身的整體布局,。V6發(fā)動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)度上進(jìn)行了縮小,，但是由于兩列氣缸存在一定的夾角，同時(shí)排氣裝置要布置在兩列氣缸的外側(cè),，所以它的寬度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙同樣提出了很高的要求,。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)一般只適合安裝在中型車和大型車上，而設(shè)計(jì)師很難將它們布置在一個(gè)前置前驅(qū)的緊湊型車,，甚至是小型車上,。
『可以清楚的看到VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸布局』
VR6發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生則很好的解決了上述兩種發(fā)動(dòng)機(jī)在空間布局上的問(wèn)題，它巧妙的取了V6的短小以及L型狹窄的優(yōu)勢(shì),，并用一種較為極端的15度V型小夾角的布局將兩者融合在一起,。但是這個(gè)看似通過(guò)減小V型夾角的簡(jiǎn)單方式，卻帶來(lái)了有關(guān)振動(dòng),、散熱以及進(jìn),、排氣系統(tǒng)上的一系列相關(guān)問(wèn)題。
『采用15度小夾角設(shè)計(jì)的VR6』
對(duì)于V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)而言,，采用60度的夾角屬于最優(yōu)化的設(shè)計(jì),，可以得到出色的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。而VR6上的15度V型小夾角自然打破了這一黃金角度的慣例,，而工程人員通過(guò)一系列的手段,，特別是通過(guò)引入平衡軸來(lái)有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)，但是VR6先天結(jié)構(gòu)上的差異還是讓其無(wú)法媲美V6發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性,。
與普通V型發(fā)動(dòng)機(jī)相比,，VR6在進(jìn)、排氣系統(tǒng)上采用的是不對(duì)稱的設(shè)計(jì),，氣缸與氣缸之間相互交錯(cuò)意味著從進(jìn)氣總管引入的新鮮空氣很難進(jìn)入遠(yuǎn)端的氣缸側(cè),，反之廢氣也很難從遠(yuǎn)端的氣缸匯總到排氣總管。同時(shí)由于進(jìn),、排氣系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)占用了氣缸蓋的大量空間,，使得氣缸蓋周圍的溫度很高。因此大眾在早期的VR6發(fā)動(dòng)機(jī)上都采用的是每缸兩氣門的設(shè)計(jì),，以保證其良好的散熱以及結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化,，而且采用了橢圓形的近缸進(jìn)氣道和圓形的遠(yuǎn)缸進(jìn)氣道來(lái)控制空氣流速，以保證兩列氣缸擁有相同的進(jìn)氣量,。
『早期SOHC兩氣門的VR6 同時(shí)采用不同形狀的進(jìn)氣道來(lái)控制空氣流速』
每缸兩氣門的設(shè)計(jì)雖然暫時(shí)解決了散熱和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題,，但是兩氣門的不足也十分明顯，那就是容易產(chǎn)生積碳，而且燃油經(jīng)濟(jì)性也較差,。同時(shí)由于一根凸輪軸要同時(shí)控制進(jìn),、排氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉，這樣也就無(wú)法應(yīng)用可變氣門正時(shí)系統(tǒng),。所以對(duì)它的升級(jí)換代勢(shì)在必行,，而且大眾的工程師也一直在對(duì)VR6發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行不斷的改進(jìn)與調(diào)整。
『24氣門的VR6發(fā)動(dòng)機(jī)』
如果VR6發(fā)動(dòng)機(jī)按照主流的DOHC每缸四氣門的設(shè)計(jì),，這就需要在狹小的氣缸蓋內(nèi)安裝4根凸輪軸,，這幾乎是不可能的事情，而大眾的工程師則給出了一個(gè)很巧妙的回答,。與傳統(tǒng)的DOHC和SOHC不同,，雖然4氣門的VR6仍在氣缸蓋內(nèi)布置了兩根凸輪軸，但是每根凸輪軸可以同時(shí)控制兩列氣缸的進(jìn)氣門或排氣門,。這樣則很好的解決了空間不足等問(wèn)題,，而且這種設(shè)計(jì)也可以將可變氣門正時(shí)系統(tǒng)引入其中。如果說(shuō)到它的不完美,，則是需要通過(guò)搖臂來(lái)控制氣門的運(yùn)動(dòng),，因此要損失一部分能量。
