獨(dú)門秘籍？ 大眾W系列引擎技術(shù)淺析

    談及大眾輝騰，感覺十分飄渺。說熟悉吧，腦海里卻沒有關(guān)于它的深刻印象；說陌生吧，又知道些它的出身資料。或許，前陣子網(wǎng)上熱傳的關(guān)于輝騰的6個(gè)段子更能說明這種感受，就是那種身世不凡卻又被世人所忽略的無奈。但是，段子歸段子，輝騰在技術(shù)上的凝聚是一個(gè)創(chuàng)舉，也是世界的共識......

    話接上一回，大眾輝騰頂級版上的6.0升W12發(fā)動(dòng)機(jī)除了賦予輝騰抗衡同鄉(xiāng)雙B的靈魂外，機(jī)器本身的吸引力和科技成就在矚目程度上并不亞于車輛本身。連同師弟帕薩特的4.0升W8，堂兄弟布加迪威航的8.0升W16，大眾這一W系列機(jī)器，以獨(dú)特的氣缸排列形式成為往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)布局的又一個(gè)分支上的一員。

大眾新輝騰

    說大眾W系列發(fā)動(dòng)機(jī)僅是W系列上的一員，是因?yàn)閃系列發(fā)動(dòng)機(jī)并非大眾首創(chuàng)。早在第一次世界大戰(zhàn)初期，英國工程師David Napier就研制出首臺(tái)由三組直列4汽缸中缸呈W形狀排列的W12全鋁合金引擎，24升的排氣量視引擎前后期版本輸出由450匹至900匹不等。該具引擎由于性能出色，先后被用于競技型飛機(jī)、賽車乃至快艇。引擎每兩組中缸以60度夾角排列，頭尾兩組中缸夾角達(dá)120度，因此，這具Napier Lion引擎又名“寬箭”。

Napier Lion引擎又名“寬箭”

    像“寬箭”這樣的W型發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至呈5邊形布局的發(fā)動(dòng)機(jī)后來更多運(yùn)用在飛機(jī)之上，畢竟汽車引擎艙空間有限，無法融入更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

 在那個(gè)稱得上是“遠(yuǎn)古”的年代已使用上DOHC配氣機(jī)構(gòu)

    另一名曾經(jīng)參與W型發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的廠商就是法拉利。1967年，法拉利史上第一臺(tái)W3試驗(yàn)型引擎問世。3缸500cc的排氣量在11,000轉(zhuǎn)可以爆發(fā)出80匹馬力，相當(dāng)于升功率達(dá)160匹。法拉利開發(fā)這具試驗(yàn)型引擎目的是制造3.0升的W18引擎供其一級方程式賽車使用，然而，隨著技術(shù)問題和1972年一級方程式賽例的修改，法拉利終止了后續(xù)研發(fā)。

    言歸正傳，大眾輝騰的W系列發(fā)動(dòng)機(jī)之所以備受矚目，并不是由于其W型的汽缸布局所致，而是在于，引擎由兩具呈72度夾角排列的“VR6引擎”組成中缸，并共用一副曲軸。也就是說，大眾W系列引擎在橫截面上，與V型引擎的布置十分相似。而這當(dāng)中的精髓，說白了，還是來自VR6的組合。

大眾W12引擎

    VR6引擎的開發(fā)，最早得追索至上世紀(jì)80年代。當(dāng)中的V代表引擎汽缸的排列方式呈V型布局；R代表德語中直列之意；6則是引擎的汽缸數(shù)量。VR6引擎就是一具由兩組三汽缸緊密、相錯(cuò)排列而成的汽缸組合，兩組汽缸之間的夾角為15度，兩組汽缸都布局在同一個(gè)中缸主體內(nèi)的特殊引擎布局。

    早期的VR6引擎，每缸只有2氣門，一具引擎使用2條凸輪軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)排氣閥門的開合，即一條凸輪軸負(fù)責(zé)一組汽缸的氣門驅(qū)動(dòng)，每條凸輪軸有6個(gè)凸輪分別控制進(jìn)排氣。因此，早期的VR6引擎缸蓋使用單凸輪軸（SOHC）配氣結(jié)構(gòu)。發(fā)展至后期，VR6進(jìn)化至每缸4氣門結(jié)構(gòu)，凸輪軸仍維持兩條，但一條負(fù)責(zé)兩組汽缸的進(jìn)氣氣門的驅(qū)動(dòng)，另一條則負(fù)責(zé)兩組汽缸的排氣閥門的驅(qū)動(dòng)，即一條凸輪軸有12個(gè)凸輪。所以，后期的VR6引擎蓋采用雙凸輪軸（DOHC）配氣結(jié)構(gòu)。

    由于兩組汽缸是左右兩側(cè)編排，兩側(cè)汽缸的進(jìn)氣路徑長度、排氣路徑的長度就會(huì)有差別，從而使到進(jìn)氣效率、排氣效率出現(xiàn)差異，引擎運(yùn)轉(zhuǎn)順暢度也就打了折扣。另外，進(jìn)排氣管道之間雙互交錯(cuò)，令進(jìn)氣溫度受排氣側(cè)影響而升高，氣體體積膨脹，也降低了進(jìn)氣效率。再者，由于汽缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，汽缸蓋厚度相應(yīng)加大，左右兩側(cè)的進(jìn)氣閥門挺桿長度不一，較長的一則閥門挺桿亦不利于引擎的高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

    基于上述天性使然，大眾唯有在進(jìn)氣歧管和排氣歧管上進(jìn)行不等長處理，以及氣門正時(shí)和氣門行程去擬補(bǔ)兩組汽缸的進(jìn)排氣效率差異。這些改善措施在不同年代的的VR6引擎上都有相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。

    VR6引擎的優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見。同樣是6個(gè)氣缸，VR引擎比直列引擎缸體短，凸輪軸和曲軸的長度有所縮短，從而重量更低、摩擦損耗也更少；相比V型引擎，VR引擎缸體更窄，占用更少的引擎艙位置，對于中小型前驅(qū)車而言，此優(yōu)勢十分明顯，另外，同樣是雙頂置凸輪軸的配齊機(jī)構(gòu)下，VR引擎少用兩條凸輪軸，重量和摩擦損耗同時(shí)占優(yōu)。當(dāng)然，這些優(yōu)勢僅僅維持在理論上，VR系列引擎由于發(fā)展時(shí)間不長，且由大眾獨(dú)力開發(fā)，引擎的實(shí)際表現(xiàn)如何，是有目共睹的，不能說VR引擎就比直列、V型或者水平對置引擎有何種性能上優(yōu)勢，至少大眾未能證實(shí)。

    隨著后期的不斷改進(jìn)，VR6出現(xiàn)了多個(gè)排量的不同版本，并成為大眾旗下性能引擎的代表，VR5便是其中一個(gè)派生型號。

    由于VR系列引擎產(chǎn)量較低，大眾W系列引擎的出現(xiàn)是不是為了攤薄VR系列引擎的研發(fā)費(fèi)用，我們無法得知。但是大眾集團(tuán)里，VR系列引擎技術(shù)成熟，甚至可以將其當(dāng)成直列引擎版看待也就不足為奇，如此，W系列引擎的誕生也是順理成章，可以看成大眾集團(tuán)對技術(shù)的不懈追求吧。

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