[汽車之家 技術(shù)講堂] 說到氣缸排列形式，目前市面上主流的有L型（直列）、V型、W型、H型（水平對置），每種排列形式的發(fā)動機(jī)在重量、體積、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、動力輸出特性上都有所不同，這些種類的發(fā)動機(jī)可以更好的滿足不同車型對動力系統(tǒng)的需求。而本文的主角VR6發(fā)動機(jī)在汽車動力系統(tǒng)里則堪稱獨(dú)樹一幟，它很好的將L型與V型發(fā)動機(jī)在各自尺寸上的優(yōu)勢集成在一起，然而這種融合也帶來了一系列的技術(shù)難題。下面我們就來具體介紹一下VR6，以及基于它所衍生出的相關(guān)發(fā)動機(jī)。
直列6缸發(fā)動機(jī)擁有無可比擬的良好線性輸出，但是由于長度較大，它的結(jié)構(gòu)并不利于車身的整體布局。V6發(fā)動機(jī)在長度上進(jìn)行了縮小，但是由于兩列氣缸存在一定的夾角，同時排氣裝置要布置在兩列氣缸的外側(cè)，所以它的寬度對發(fā)動機(jī)艙同樣提出了很高的要求。這兩種發(fā)動機(jī)一般只適合安裝在中型車和大型車上，而設(shè)計師很難將它們布置在一個前置前驅(qū)的緊湊型車，甚至是小型車上。
『可以清楚的看到VR6發(fā)動機(jī)的氣缸布局』
VR6發(fā)動機(jī)的誕生則很好的解決了上述兩種發(fā)動機(jī)在空間布局上的問題，它巧妙的取了V6的短小以及L型狹窄的優(yōu)勢，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。但是這個看似通過減小V型夾角的簡單方式，卻帶來了有關(guān)振動、散熱以及進(jìn)、排氣系統(tǒng)上的一系列相關(guān)問題。
『采用15度小夾角設(shè)計的VR6』
對于V型6缸發(fā)動機(jī)而言，采用60度的夾角屬于最優(yōu)化的設(shè)計，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，而工程人員通過一系列的手段，特別是通過引入平衡軸來有效降低發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動，但是VR6先天結(jié)構(gòu)上的差異還是讓其無法媲美V6發(fā)動機(jī)的平穩(wěn)性。
與普通V型發(fā)動機(jī)相比，VR6在進(jìn)、排氣系統(tǒng)上采用的是不對稱的設(shè)計，氣缸與氣缸之間相互交錯意味著從進(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。同時由于進(jìn)、排氣系統(tǒng)相對復(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)動機(jī)上都采用的是每缸兩氣門的設(shè)計，以保證其良好的散熱以及結(jié)構(gòu)的簡單化，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 同時采用不同形狀的進(jìn)氣道來控制空氣流速』
每缸兩氣門的設(shè)計雖然暫時解決了散熱和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，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。同時由于一根凸輪軸要同時控制進(jìn)、排氣門的開啟和關(guān)閉，這樣也就無法應(yīng)用可變氣門正時系統(tǒng)。所以對它的升級換代勢在必行，而且大眾的工程師也一直在對VR6發(fā)動機(jī)進(jìn)行不斷的改進(jìn)與調(diào)整。
『24氣門的VR6發(fā)動機(jī)』
如果VR6發(fā)動機(jī)按照主流的DOHC每缸四氣門的設(shè)計，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題，而且這種設(shè)計也可以將可變氣門正時系統(tǒng)引入其中。如果說到它的不完美，則是需要通過搖臂來控制氣門的運(yùn)動，因此要損失一部分能量。
