Нестандартная фигура

ТЕХНИКА

/W-МОТОР

НЕСТАНДАРТНАЯ ФИГУРА

У ДВИГАТЕЛЕЙ ЭТО, СКОРЕЕ, ПРЕИМУЩЕСТВО...

ТЕКСТ / МИХАИЛ ГЗОВСКИЙ

Как сделать автомобиль просторным, безопасным и при этом мощным? С точки зрения двигателистов, задача (в самом упрощенном виде) выглядит так: вписать в моторный отсек достаточное количество полулитровых цилиндров! Цифра взята не с потолка: нетрудно подсчитать, что у моторов современных автомобилей среднего класса объем одного цилиндра, как правило, лежит в пределах 450-550 смз, а литровая мощность - в диапазоне от 45 до 55 кВт/л. Путем проб и ошибок инженеры пришли к этой "формуле" как к приемлемому компромиссу между наиболее выгодными характеристиками, экологичностью, ресурсом и т. д. Места под капотом может не хватить для традиционных рядных и V-образных моторов, и поэтому их дополнили "гибриды". Новые буквы в азбуку двигателестроения привнес "Фольксваген", предложив оригинальное решение компоновочных проблем.

Сегодня концерн стал единственным производителем компактных моторов, сочетающих преимущества рядных и V-образных схем и потому получивших обозначение VR. Началось все в 1991 году, когда фирма из Вольфсбурга освоила шестицилиндровый двигатель серии VR с углом развала всего 15°! "Гольфы" и "пассаты" с мощными моторами VR6, а позже и V5 аналогичной конструкции увенчали модельные ряды.

Параллельно шла работа еще над одним необычным проектом. В 1991-м состоялся дебют первого W-образного мотора с тремя рядами цилиндров на концепт-каре "Ауди-Авус Кваттро". И хотя с VR-моторами он имел мало общего, многие идеи позже пригодились. Десятилетие спустя мотористы вернулись к необычной схеме и развили ее: теперь два VR-блока образуют четыре (!) ряда цилиндров с общим коленчатым валом. Точнее было бы обозначить такой мотор не латинской буквой W, а символом. Глава "Фольксвагена", генератор нестандартных технических решений Фердинанд Пиех, объясняет концепцию собственной формулой: V+V=W. Ныне VR- и W-моторы образовали целое семейство (см. рис.).

Для чего понадобилось городить этот огород? "Доброжелатели" говорят, что приверженность "Фольксвагена" к концепции V-образных моторов с малым углом развала блоков цилиндров и W-образным двигателем объясняется лишь схожестью с логотипом фирмы - VW. Впрочем, вряд ли эта красивая гипотеза - единственное объяснение политике "Фольксвагена": без технического резона концерн (во главе с конструктором-двигателистом) не пошел бы на столь рискованный эксперимент.

"Фольксвагеновский" мотор VR6 примерно на четверть короче рядного аналога и почти наполовину у'же, чем стандартный V-образный с углом развала 90°. А, к примеру, шестилитровый W12, который совсем недавно определили под капот " Ауди А8", позволил сохранить полноприводную трансмиссию, которой не нашлось бы места при традиционном расположении 12 цилиндров! Ведь длина W12 составляет 513 мм при ширине 710 мм, что не больше аналогичных параметров V-образной "восьмерки" от той же "Ауди". Длина W8 всего 420 мм, а W16 - 710 мм. В случае с W8 и W12 оба блока цилиндров с углом развала 72°, а у W16 от "Бугатти" ради плавности хода угол развала между VR-блоками сделали прямым.

Исполнение головок при VR- и W-концепциях практически одинаково. В обоих случаях составные распределительные валы позволяют изменять фазы газораспределения. Привод, ради экономии места - цепью, причем со стороны маховика. Каждый распределительный вал сделан сборным и полым, сами же кулачки напрессованы. Кованые коленчатые валы с пятью опорами на W8 и семью на W12 отличаются смещенными по отношению к друг к другу шейками поршней - так обеспечивают постоянный временной промежуток между импульсами зажигания.

W8 единственный получил два вращающихся в противоположных направлениях балансирных вала. На остальных эти устройства не нужны, поскольку плавность работы у них близка к рядным двигателям. Благодаря слитым блокам цилиндров W-образные моторы легче. Блок и головка сделаны из легкого сплава, лишь постель коленчатого вала отлита из чугуна.

Огромное преимущество двигателей VR- и W-компоновки, наряду с компактными размерами, заключается и в принципе стандартных кубиков - модульности, позволяющей использовать одни и те же клапаны, коромысла, поршни для обширнейшего семейства моторов объемом от 1,8 до 8 л. Соответственно, все агрегаты могут быть изготовлены на одном и том же заводе "Фольксваген" в Зальцгиттере. А унификация остается важнейшим условием рентабельного производства!

Пока по VR-принципу компонуют лишь бензиновые моторы. В дизеле плотная компоновка и высокие термические нагрузки еще сдерживают конструкторов и технологов.

Проделанная "Фольксвагеном" работа значительно больше, чем просто громкие эксперименты ради престижа марки. Помимо упомянутого выше 12-цилиндрового мотора "Ауди", четырехлитровые W8 уже устанавливают на новый "Пассат". На очереди другие модели, в частности будущие вседорожник "Колорадо" и престижный лимузин D1. Увенчает гамму в 2003 году восьмилитровый W16, которому доверят место в моторном отсеке "Бугатти". А вот мотор W10, которому прочили место в семье "Бентли", показал себя не лучшим образом, и от него решили отказаться.

Конечно же, новые двигатели не лишены недостатков: из-за неодинаково длинных впускных и выпускных каналов на переходных режимах возникают сложные процессы, не лучшим образом сказывающиеся на показателях мощности и экономичности. И все-таки, одержимые инженеры из Вольфсбурга не собираются изменять принятой концепции. По их прогнозам, уже к 2003 году все моторы нового типа будут оснащены непосредственным впрыском, хотя сделать это на "тесной" четырехклапанной головке непросто. Например, президент "Бугатти", он же и главный конструктор двигателей "Фольксваген" Карл-Хайнц Номан, говорит, что потребуется ювелирная работа, сравнимая по точности с работой часовщиков.

Итак, усилиями двигателистов и технологов компоновщики получили больший простор для воплощения своих идей. Кроме того, рост мощности уже не подразумевает удлинения капота...

Суждено ли грандиозному проекту похоронить традиционные схемы? Посмотрим, какую альтернативу предложат "Фольксвагену" конкуренты!

Технически изощренному W12 от "Ауди" мало равных... пока!

Двигатели VR с пятью и шестью цилиндрами уже не первый год ставят на "фольксвагены" и СЕАТы, а вот W-образная "восьмерка" и 12-цилиндровый мотор появились совсем недавно - на "Пассате" и " Ауди А8". На очереди W16 для "Бугатти" и VR4 для "Фольксвагена-Поло",

которые мы увидим в ближайшие пару лет.