VR6發(fā)動機是一種由大眾集團于1991年推出的6缸發(fā)動機。該種發(fā)動機結(jié)合了傳統(tǒng)V型發(fā)動機短小以及直列發(fā)動機狹窄的優(yōu)勢，VR6發(fā)動機在進、排氣系統(tǒng)上采用不對稱的設(shè)計，氣缸被分成兩排并交錯排列，兩排氣缸的夾角只有15°左右。因此，其體積較為緊湊，適合大眾傳統(tǒng)的橫置發(fā)動機前置前驅(qū)的動力布局。
大眾集團從20世紀80年代末開始著手VR發(fā)動機的設(shè)計與開發(fā)，并于1991年正式推出VR6發(fā)動機。第一代VR6發(fā)動機被搭載在第三代帕薩特上，它的排量為2.8L，最大功率為178馬力。
1997年，大眾通過去掉VR6一個氣缸推出了VR5機型。1999年，大眾推出24氣門版本的VR6發(fā)動機。2001年，VR6發(fā)動機排量擴大至3.2L。2006年，大眾推出了3.6L排量的VR6發(fā)動機，最大功率提高至206kw。2009年，大眾為中國市場專門開發(fā)了3.0L VR6發(fā)動機，該發(fā)動機是在3.6L VR6型發(fā)動機上進行設(shè)計和改進的。
VR6的出現(xiàn)
發(fā)動機在重量、體積、運轉(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)動機在空氣動力汽車系統(tǒng)里則堪稱獨樹一幟，它很好的將L型與V型發(fā)動機在各自尺寸上的優(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。
直列6缸發(fā)動機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)動機在長度上進行了縮小，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)動機艙同樣提出了很高的要求。這兩種發(fā)動機一般只適合安裝在B級車和大型車上，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。
重要優(yōu)勢
VR6發(fā)動機的誕生則很好的解決了上述兩種發(fā)動機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型小氣缸夾角的布局將兩者合在一起。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、排氣系統(tǒng)上的一系列相關(guān)問題。
對于V型6缸發(fā)動機而言，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)動機運轉(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)動機的平穩(wěn)性。
VR系列發(fā)動機可以堪稱空氣動力汽車系統(tǒng)里的一朵奇葩，特殊的小夾角結(jié)構(gòu)可以使其占用更小的空間，為車輛整體的結(jié)構(gòu)布局提供了更為廣闊的可行性。VR6發(fā)動機上經(jīng)過巧妙設(shè)計的進、排氣機構(gòu)可以使其搭載當今眾多幫助發(fā)動機順暢呼吸的電子技術(shù)，同時通過一系列減小振動的措施使其達到了較為出色的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，最重要的是，VR6發(fā)動機的成功為新一代大排量緊湊型發(fā)動機的開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
排氣系統(tǒng)
與普通V型發(fā)動機相比，VR6在進、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氣總管引入的新鮮空氣很難進入遠端的氣缸側(cè)，反之廢氣也很難從遠端的氣缸匯總到排氣總管。同時由于進、排氣系統(tǒng)相對復雜的結(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氣道和圓形的遠缸進氣道來控制空氣流速，務(wù)求盡量平均。
凸輪軸系統(tǒng)
如果VR6發(fā)動機按照主流的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動，因此要損失一部分能量。
可變氣門正時
全新的VR6發(fā)動機另一個較大的變化就是缸體材質(zhì)由鑄鐵換成了鋁合金鑄造，讓發(fā)動機的散熱更良好。同時在進氣系統(tǒng)上，VR6發(fā)動機采用了塑鋼材質(zhì)的進氣道，同時帶有進氣長度可變的控制裝置，通過旋轉(zhuǎn)可以在不同的進氣通道間切換，實現(xiàn)高低轉(zhuǎn)速下更佳的扭矩輸出。
可變進氣歧管的核心部件通過翻轉(zhuǎn)來達到改變進氣道長度的作用
歷史
其實VR形式的發(fā)動機并不是由大眾集團所開創(chuàng)的，最早搭載此種發(fā)動 機的廠商是意大利的Lancia，其中文名稱為藍旗亞。早在上個世紀的20年代，它們就推出了搭載13度夾角VR4發(fā)動機的Lambda車型，隨后又陸續(xù)推出了擁有10度夾角的Appia車型等，直至1976年VR4發(fā)動機才退出歷史的舞臺。
采用13度夾角的VR4發(fā)動機大眾公司是從上個世紀的80年代開始著手VR發(fā)動機的設(shè)計與開發(fā)的，直至1991年，第一代VR6發(fā)動機被搭載在第三代帕薩特上，它的排量為2.8L，最大功率為178馬力。隨后這種氣缸排列比較特殊的發(fā)動機在大眾的車型上被廣泛應用，而且又推出了3.2L和3.6L兩個排量。其中3.2L的VR6曾搭載于高爾夫R32以及兄弟廠的奧迪TT上，3.6L的型號則應用于R36、途銳、大眾輝騰等。
可變氣門正時系統(tǒng)
早期SOHC兩氣門的VR6 同時采用不同形狀的進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)濟性也較差。同時由于一根凸輪軸要同時控制進、排氣門的開啟和關(guān)閉，這樣也就無法應用可變氣門正時系統(tǒng)。所以對它的升級換代勢在必行，其實早在每缸4氣門的第二代VR6正式面世前，大眾的工程師就已經(jīng)開始了對氣缸蓋部分的重新設(shè)計。
在VR6的發(fā)展歷程中，大眾的工程師在其基礎(chǔ)上砍掉一個缸，這樣就衍生出了VR5發(fā)動機，排量也減為2.3L。對于這樣奇數(shù)氣缸V型排列的形式的確令人匪夷所思，但是在結(jié)構(gòu)上比VR6要更加簡單。這款發(fā)動機則被應用在當時的寶來、大眾甲殼蟲和帕薩特等車型上。
VR6與W12發(fā)動機
在了解了VR6發(fā)動機后，我們可以大膽的進行設(shè)想，如果把VR6發(fā)動機看成一臺普通的直列發(fā)動機，這樣的兩臺“直列發(fā)動機”再以一定的夾角組合在一起，通過共用一個曲軸的方式則組成了一臺擁有12個氣缸的新型發(fā)動機，當然這也就是所謂的W12。VR6發(fā)動機在滿足小型車對大馬力發(fā)動機的需求外，也為W型發(fā)動機的順利誕生起到了絕對的基礎(chǔ)性作用，或許大眾對VR6的持續(xù)改進與研發(fā)就是為了最終的目的——W型發(fā)動機。
大眾的W12發(fā)動機是由2臺VR6以72度夾角結(jié)合，對于W型發(fā)動機的布局的確存在著太多的技術(shù)難題，如果沒有VR6發(fā)動機作為基礎(chǔ)，或許就不會出現(xiàn)W型發(fā)動機。同時在VR6的基礎(chǔ)上，大眾又開發(fā)出了VR8，以及基于它所衍生出的W16發(fā)動機。這臺性能怪獸則搭載在大眾旗下的布加迪威龍上，8.0升的排量使其達到了恐怖的1001馬力和1250牛頓米。
參考資料 >
生命在于運動 大眾R系列車型歷史回顧.潛江新聞網(wǎng).2023-12-25
VR6不會消失 大眾將推出6缸TSI發(fā)動機.汽車之家.2023-12-25
二分之一的W12 全面解析大眾VR6發(fā)動機.汽車之家.2023-12-25
大眾VR6發(fā)動機技術(shù)解析.中國日報網(wǎng).2023-12-25