Нещодавно один з найбільш розкручених і популярних гіперкарів сучасності, Bugatti Veyron, отримав гідного наступника в особі Chiron. Так, сам суперкар - на практиці не особливо цікава штука для більшості автомобілістів. Але зате це привід згадати про рядно-рознесених моторах, адже 1 000 с гаком кінських сил в компактному кузові з виконанням строгих норм екологічності - це в чималому ступені заслуга W16 під його капотом.
Ф актически, це два рядно-рознесених блоку по 8 циліндрів - такий собі V-образник, зібраний з двох V-божників. Схема ця не унікальна, її використовували в безлічі двигунів з самим різним числом циліндрів від чотирьох включно. Навіть на масових машинах!
італійські прабатьки
Почалося все зовсім не з машин VW, як ви могли подумати. Рядно-рознесені двигуни з'явилися під капотом італійських спортивних машин. Lancia Lambda випускалася з 1922 по 1931 рік і під капотом мала мотори 2,1 - 2,6 літра. А останній варіант такого мотора застосовувався аж до сімдесятих років. Lancia Fulvia з мотором V 4 насправді мала не V- образний, а саме рядно-рознесений двигун.
На фото: Lancia Fulvia '1970-73
З 1922 року в Lancia випробували більше десятка варіантів компоновки з кутом розвалу 10-23 градуса і з робочим об'ємом від 900 до 2 600 "кубиків". Мотори виявилися компактними, з хорошим потенціалом з форсування, але добряче дорогими. Адже блок циліндрів довелося зробити алюмінієвим, конструкція була складною, а система запалювання відрізнялася необхідністю точної установки фаз і не дуже надійним розподільником. При малому куті розвалу кут між контактами переривника опинявся занадто малий, і час накопичення імпульсу було нерівномірним, що призводило до необхідності подальшого ускладнення конструкції. Але перевага по частині механіки безсумнівно було, особливо в поєднанні зі схемою газорозподілу з двома верхніми розподільними валами.
90-е і 00-е
У 1991 році компанія VW представила свої нові моделі Corrado VR 6 і Passat VR 6 в Європі. У 92-му VW Golf III VR 6 став першим компактним хетчбеком з шестициліндровим мотором в своєму класі.
Конструкція перших VR 6 - «рядно-рознесених» моторів VW - була оптимізована для поперечної установки і досить специфічна. Кут розвалу циліндрів становив 15 градусів, для компенсації різної довжини впускних каналів використовувалася складна настройка впускного колектора. Привід ГРМ з боку маховика використовує два ланцюги: одна призводить проміжний вал, друга безпосередньо розподільні вали.
На фото: Volkswagen Golf VR6 '1991-1997
Перші мотори мали робочий обсяг 2,8 літра і 12 клапанів, потужність при цьому становила 174 к.с. Для повнопривідних Passat була призначена версія з робочим об'ємом 2,9 літра і потужністю 190 к.с., а пізніше варіант з робочим об'ємом 2,9 став основним для Golf, Corrado і Passat.
У 1997 році створили варіант VR 5 об'ємом 2,3 літра і потужністю 150 к.с. Наступний, 24-клапанний варіант мотора 2,8 побачив світло в 1999 році: його потужність склала 204 л.с .; в 2001-му дебютував і 20-клапанний варіант мотора VR 5. У цьому ж році на Beetle RSi з'явився і варіант мотора VR 6 об'ємом 3,2 літра - пізніше його також ставили на Audi TT і Golf R 32. Версії двигуна після 2005 року отримали безпосереднє уприскування, що знайшло своє відображення в назві моделей. Подібні мотори стояли на VW Touareg і Porsche Cayenne. І не тільки на них!
На фото: Volkswagen New Beetle RSi '2001-03
До речі, з VR 6 пов'язана ще одна цікава історія. Мотор Mercedes серії M 104.900, який ставили під капот перших мінівенів марки, багатьох знавців моторів Mercedes може спантеличити. Тому що замість класичної рядної "шістки" серії М104 під капотом Vito стояв фольксвагеновский VR 6. Так-так, саме з назвою серії М104.900. Компанія просто купувала блок циліндрів з ГБЦ у VW і оснащувала своїм навісним обладнанням, і він отримував нове позначення в «дусі марки».
У 2008 році конструкція мотора була значно перероблена. Варіант об'ємом 3,6 літра зберіг загальне компонування, але кут розвалу циліндрів зменшився до 10,5 градуса. Такі двигуни випускалися тільки з безпосереднім уприскуванням FSI, а м ощность зросла до 300 к.с.
Результатом об'єднання двох рядно-рознесених блоків стали W- подібні мотори на 8, 12 і 16 циліндрів, а «географія» поширення таких моторів, крім Audi, де вони застосовувалися дуже широко, захопила ще й марки Bentley і Spyker.
особливості конструкції
Що ж таке винайшли в Lancia, що згодом так вдало почали застосовувати в VW і змогли розвинути до мотора самого-самого крутого гіперкара? Не секрет, що робочий об'єм і потужність будь-якого двигуна внутрішнього згоряння обмежені в першу чергу по компоновочним міркувань. Не можна занадто збільшувати хід поршня : Збільшується його середня швидкість, і доводиться знижувати оберти. Не можна занадто збільшувати діаметр циліндрів: доводиться миритися з нерівномірністю наповнення, детонацією і, знову ж таки, зниженням оборотів.
На фото: Під капотом Lancia Fulvia
Збільшення ж числа циліндрів призводить до розростання габаритів двигуна. А чим довше блок циліндрів і колінчастий вал, тим складніше забезпечити жорсткість конструкції і її роботу на високих оборотах, тим складніше боротися з крутильними коливаннями і тим вище маса мотора. Якщо перейти на V-образну схему розташування циліндрів, то зростає складність газорозподільного механізму. Подвоюється число головок блоків, число розподільних валів в разі верхнього їх розташування, ускладнюються впускні і випускні колектори і збільшується їх кількість ...
Звичайно, як говорить одна гарна приказка, «це не проблеми, це витрати», але для масових автовиробників витрати - це проблема, і дуже важлива. Суть ідеї інженерів Lancia полягала в тому, що можна обмежитися кутом розвалу, при якому всі циліндри можуть розташовуватися в одному блоці циліндрів, а не в різних «напівблоки». І вінчає конструкцію всього одна головка блоку, але дворядна, в якій всього один набір розподільних валів.
Така конструкція зовні виглядає як дуже «товстий» рядний мотор. У нього межціліндровое відстань менше діаметра циліндра і всього один впускний і випускний колектор. При цьому немає необхідності сильно скорочувати зазор між гільзами циліндрів для скорочення довжини двигуна, можна зберегти канали охолодження, а можна скористатися збільшеною товщиною блоку для створення більш складної схеми циркуляції охолоджуючої рідини. Виходить компактно і досить технологічно.
Прекрасна ідея, але по-справжньому її цінність змогли оцінити лише до кінця 90-х років, коли необхідність підвищення потужності при скороченні габаритів мотора і збільшенні обсягу салону змусили виробників шукати нові шляхи і рішення. А тотальна перевага передньопривідною схеми з рядно-лінійним розташуванням агрегатів змусило створювати максимально стиснуті по довжині конструкції моторів.
Для суперкарів ж і просто люксових машин компактний двигун з великим робочим об'ємом виявився сущим подарунком. В даному випадку суть навіть не в тому, що мотор легше, або що двигуни звичної V- образної схеми можна впихнути під капот. Зайві кілька кілограмів або сантиметрів завжди можливі, але зростання маси і габаритів вимагає підвищення потужності, а це, знову ж таки, маса або габарити.
До того ж із зростанням потужності дедалі важливішим стає таке поняття, як «тепловий пакет» двигуна. Чим могутніше мотор, тим більша увага потрібно приділяти системі охолодження, найчастіше максимальна потужність буде обмежена саме можливостями системи охолодження. А вона обмежена габаритами моторного відсіку і можливостями блоку циліндрів по тепловіддачі. Менше мотор - більше місця для радіаторів, краще робота помпи, краще «прокачиваемость» блоку і ГБЦ, і мотор краще переносить роботу при підвищеній температурі і короткочасні теплові піки.
Що далі?
Зараз здається, що мотори з рядно-рознесеною компонуванням знову сходять з дистанції: при робочому обсязі в півтора-два літри складна компоновка не потрібна, а дволітрові мотори з наддувом вже прописалися під капотами машин F-класу - наприклад, у «сімки» BMW. Залишаються тільки багатоциліндрові монстри, які виглядають як зникаючий вид. Але я сподіваюся, що витонченість цієї компоновочной схеми ще стане в нагоді, а створені на її базі шедеври будуть радувати нас ще не один десяток років.
Що далі?