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叱咤30年大众VR6发动机发展历程
发布时间:2024-06-26 来源:凯发官方首页

  众所周知,窄夹角V型发动机是大众集团的“专利”,目前在汽车领域别无二家,被称为大众VR发动机,其中V代表V型发动机,R是德语Reihenmotor(直列发动机)的首字母,所以也恰恰说明VR发动机正是处于V型和直列的中间态。虽然大众集团于1991年首次推出VR6发动机,但不是首创。窄夹角V型发动机在汽车领域的首次量产应用,可以追溯到100年前。1922年,意大利汽车制造商蓝旗亚Lancia首次将V4发动机量产应用于汽车,那就是一台窄夹角V型发动机。

  100年前,蓝旗亚推出全球首款应用于汽车的量产V4引擎,是一款窄夹角V型发动机

  在第一次大战前后,汽车科技加快速度进行发展,蓝旗亚绝对算得上当时的技术先锋,1922年推出的Lambda则永远改变了汽车的技术走向。蓝旗亚Lambda是首款采用承载式车身的汽车,并且成为了首款搭载V4发动机的量产车型。

  蓝旗亚Lambda不仅是首款搭载V4引擎的量产车,还是首款采用承载式车身的汽车

  蓝旗亚V4与以往的V型发动机不同,采用了窄夹角设计,最初气缸夹角为20°,后续又推出了夹角为10°、11°、13°等多款V4机型。相比其他V型发动机,蓝旗亚V4只有一个发动机中缸,外观尺寸与一台直列四缸发动机相近,但运转平顺、排量大、动力强等V型发动机的优点一个不少,成为了当时蓝旗亚最重要的市场之间的竞争“武器”。

  早期蓝旗亚V4是一款气缸夹角20°自然吸气SOHC单顶置凸轮轴8气门发动机

  蓝旗亚V4最初采用SOHC单顶置凸轮轴的配气机构设计,一根凸轮轴同时控制两排气缸的进气和排气,虽然结构相对比较简单,但也限制了性能。经过长达41年的迭代优化,拥有DOHC双顶置凸轮轴的蓝旗亚V4发动机与著名车型蓝旗亚Fulvia于1963年携手问世。两根凸轮轴分工明确,分别同时控制两侧气缸的进气或排气。全新蓝旗亚V4在Fulvia中采用纵置倾斜45°方式布置,并配合前轮驱动形式,不仅动力大幅度的提高,并更适合长时间高功率输出,简直是为赛车而生。从此,蓝旗亚走上了“拉力王者”之路。

  蓝旗亚V4问世41年后迎来巨大升级,配备DOHC双顶置凸轮轴,并采用倾斜45°纵置布局

  1965年到1973年,搭载蓝旗亚V4的Fulvia连续9年赢得意大利拉力锦标赛冠军,并于1972年赢得FIA IMC国际制造商锦标赛(WRC世界拉力锦标赛前身)年度总冠军,让蓝旗亚在全球拉力赛场上首次称王,为Stratos、037、Delta S4 和 Delta Integrale 等传奇车型奠定了竞速基石。

  Fulvia搭载蓝旗亚V4,连续9年意大利拉力锦标赛称王,并摘得FIA IMC国际制造商锦标赛(WRC前身)冠军

  世事难料,随着Fulvia停产换代蓝旗亚V4却在闪耀的顶峰熄灭,在1976年停产后被直列四缸发动机替代。窄夹角V型发动机的蓝旗亚历史延续了54年之久,在其停产的15年后,它以VR之名浴火重生,在德国重新演绎了一段不朽传奇,直至今日。

  历史经常让人惊叹“这难道只是巧合?”1976年蓝旗亚V4退出历史舞台,同年“钢炮鼻祖”大众Golf GTI MK1正式量产上市,就像某种交接仪式,窄夹角V型发动机的故事未完待续。

  1976年第一代大众Golf GTI问世,大众工程师打造高性能紧凑型车的梦想开启

  虽然已拥有了Golf GTI这样备受欢迎的运动型钢炮,但大众仍贪心地希望能更进一步,突破紧凑型车性能上限,打造出横置引擎的巨炮。因此,工程师们把目光投向了曾经的蓝旗亚V4。大众最终交出了一款气缸夹角为15°的V型六缸自然吸气发动机,名为VR6。与蓝旗亚的纵置布局不同,大众希望VR6可直接塞进横置引擎车型的机舱,让紧凑型车实现性能越阶。

  大众为了突破紧凑型车性能上限,打造出了属于自己的窄夹角V型发动机——VR6

  VR6同样只有一个中缸和一个缸头,为实现更高的压缩比采用了很独特的斜顶活塞。最初版本的VR6虽然采用了两根凸轮轴,但不是DOHC配气设计,每根凸轮轴直接同时控制单侧三个气缸的进气与排气,实质是两个SOHC凸轮轴。机无完机,VR6的反常识构造自带先天缺陷。例如,两侧气缸的进/排气道在缸头内不等长,导致两侧气缸的输出功率不同,进而产生振动和高温,最终造成发动机过度磨损,故障多寿命短。大众只能妥协,每个气缸仅设置两个气门,并采用椭圆形近缸气道和圆型远缸气道的非对称设计,来尽可能保持两侧气缸的气流量一致,甚至设计了独特的点火顺序“1-5-3-6-2-4”来规避进排气之间的干涉与相互影响,同时引入了平衡轴保证平顺性。可是容易积碳和燃油经济性较差的问题仍然存在。

  为了平衡远近两侧气缸的气流量,VR6采用“近椭圆、远圆”的非对称气道设计

  科技快速的提升,可变正时技术可大幅度的提升发动机的动态性能,大众VR6的工程师也想要,但前提是必须拥有DOHC双顶置凸轮轴。不知哪个灵感的瞬间,大众工程师选择引入气门杆摇臂这一机构来实现单个凸轮轴同时控制两排气缸的进气或排气,并且气门数量翻倍,于1999年创造了只拥有两根凸轮轴的线发动机。并且,相比蓝旗亚Fulvia的V4发动机,大众采用凸轮压摇臂而非顶摆臂的方式,气门杆更短,可靠性更高,响应更快。同时采用铝合金缸体替代之前的铸铁材质,大幅度提升散热性能,进气歧管长度可变技术的应用,进一步实现高低转速下更好的扭矩输出。如此一来,大众VR6不仅动力提升,还更加耐用,最终进化成为“神机”。

  大众工程师巧妙地利用气门杆摇臂和两根凸轮轴实现了VR6的DOHC配气机构设计

  不仅如此,基于VR6发动机,大众还推出了各种衍生机型,减少一个气缸就变成了更加独特的VR5,将两个VR发动机再次“V”组合,形成V-VR布局就是著名的大众W发动机,催生出W8、W12和布加迪W16一众猛兽。大众集团出于对性能的渴望开始研究VR发动机,最终成为了如今唯一掌握其完整技术的汽车厂商,并且成就了众多经典车型。

  大众还通过由两个VR发动机“V”布局组合成最著名的大众W发动机——VR6+VR6=W12

  “大众旗下只有一款车那就是高尔夫,其他都是变形而来。”这虽是车迷的戏言,但也不无道理。Golf对于大众汽车是最重要的平台车型,曾经的大众A级平台就是以Golf为蓝本进行迭代。第一款搭载VR6发动机的车型是1991款第三代大众Passat B3,发动机排量2.8升,自然吸气,可以输出128kW(174ps)的上限功率,峰值扭矩为235Nm。虽然对外宣称其基于B3平台,但实际是A2平台的拉皮版,所以Passat B3就是放大版的第二代Golf。这时“大胆的想法”产生——Golf VR6。莫急!第二款VR6车型则是线平台的大众Corrado VR6,于1992年问世,是大众尚酷、高尔夫、捷达的姊妹车型。大众Corrado VR6虽采用A2平台但换装了A3平台的悬架,所以自带宽体,并配备主动式升降尾翼,被很多海外媒体评价为“大众汽车有史以来驾驶性能最好的车型之一”。

  来自大众A2平台的Corrado成为第二款VR6车型,并因此成为大众最经典的车型之一

  经过了Passat和Corrado的试水,“大胆的想法”终于付诸实践。1992年,大众工程师将一台自然吸气2.8升VR6发动机塞进了一辆Golf MK3,创造出第一款Golf VR6,拥有129kW(176ps)和235Nm的超强动力,百公里加速仅需7.5秒,最高车速240km/h。之后A3平台还推出了首款四驱VR6车型Golf Variant VR6 syncro,排量提升至2.9升,上限功率达到140kW(190ps),百公里加速为6.7秒,最高时速250km/h。这让一辆高尔夫旅行版拥有了比肩跑车的性能,也为之后大众高性能系列埋下了种子。

  1992年大众工程师如愿以偿,在Golf MK3基础上打造了第一款Golf VR6,突破了紧凑型车性能上限

  2002年,大众高性能R系列开山之作R32诞生,在Golf MK4基础上搭载最新研发代号EA390的自然吸气3.2升DOHC 24气门VR6发动机,上限功率177kW(241ps),峰值扭矩320Nm,匹配大众4motion四驱系统。与此同时,大众Golf R32还是全球首款搭载双离合变速器的量产车型,百公里加速仅为6.4秒。R32标志着大众高性能R品牌的诞生,更开创了高性能四驱“超级钢炮”的细分品类。

  大众VR6始于Passat,也随Passat达到顶峰。2007年9月,法兰克福车展大众推出Passat B6 R36,搭载自然吸气3.6升DOHC 24气门VR6发动机,拥有221kW(300ps)的上限功率,峰值扭矩为350Nm,三厢轿车版和旅行版的百公里加速时间分别为5.6秒和5.8秒。之后,R36的动力总成还沿用至第一代“最美大众”CC上。

  “最美大众”第一代大众CC也有搭载R36同款VR6发动机和四驱系统的版本

  车迷认为“扮猪吃虎”是这些搭载VR6车型的情怀魅力。但是VR也可成为真正的老虎,大众辉腾、大众途锐、保时捷卡宴、奥迪TT等众多大众集团传奇车型的诞生都有VR6发动机的助力。就连“世界最强”布加迪W16发动机也是由两台VR8组合而成。甚至VR6还成为了奔驰第一代V-Class的旗舰动力总成,助力奔驰高端豪华MPV打响第一炮。

  初代奔驰V-Class顶配车型V280搭载的就是大众VR6发动机,因为只有VR6能放进狭窄的机舱同时拥有出色的性能

  时至今日,大众VR6已走过31年,在发动机的历史长河中它是一棵硕果丰盈的常青树,对大众集团仍举足轻重。最新一代VR6依然保留EA390代号,但排量缩减至2.5升,增加了涡轮,上限功率220kW(299ps),峰值扭矩500Nm。例如,上汽大众的途昂、一汽大众的揽境和上汽奥迪Q6的顶配动力就是这款2.5T VR6。并且,美国市场的大众Atlas还在使用自然吸气3.6升VR6。

  今时今日,大众VR6依然活跃在新车一线,与时俱进“加T减排”,代号依然EA390

  大众VR6在默默成就各款神车时,也在成就着自己,叱咤机坛三十一载,慢慢的变成了活着的传奇。尽管,电动化是大势所趋,内燃机缩排减缸,但生于燃油动力黄金年代的我们,永远无法忘记那大排量发动机浑厚的声浪。未来的某一天,你我梦回千禧,“1-5-3-6-2-4”的独特点火顺序就是神机大众VR6的韵律。

  此篇文章为作者原创版权作品,首次发表于《汽车之友》杂志2022年12期。此次发表相比于之前刊出的版本进行了少部分文字修订与调整。若希望转载本文,请私信联系本账号。 作者:奶油爸爸骑一个摩托 出处:bilibili

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