Motorul VR6

download Motorul VR6

of 11

  • date post

    01-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    263
  • download

    2

Embed Size (px)

description

Despre Motorul VR6

Transcript of Motorul VR6

Motorul VR6

Motorul VR6 Introducere

Motorul VR6 este o configuraie internaionala de motor cu ardere intern, coninnd 6 cilindri. A fost dezvoltat de ctre industria automobil german Volkswagen Group la sfaritul anilor 1980, i este nc produs de ei i astzi.

Este similar cu un motor in V, dar rndurile cilindrilor sunt decalate i nclinate unele fat de celelalte la un unghi de 10.6 sau 15, n loc de configuraia mai comun de 45, 60 sau 90 cum este gasit la motoarele convenionale n V.

Schema sistematic a motorului VR6 la 15 (vedere de sus):

Descriere Configuraia poate fi de asemenea descris ca decalate ase, pstrnd geometria de la Lancia Fulvia decalate patru, dezvoltat la sfritul anilor 1950 (o configuraie a design-ului Lancie datnd nc din 1920). Aceste tipuri de motoare sunt supuse dezvoltrii viitoare, cu ambele numere de cilindrii inegale, precum i cu configuratia decalat in V. VR6 a fost iniial conceput pentru instalarea transversal la autoturismele cu tractiune fa. Utiliznd un unghi mai mic de 15 ntre cele dou rnduri de cilindrii n motorul VR6, a fost posibil instalarea unui motor cu 6 cilindrii n acelai spaiu pe care l ocupa un motor cu 4 cilindrii n linie. Un motor V6 convenional ar fi avut nevoie de o alungire a vehicolului pentru a asigura un spaiu suficient ntre faa vehicolului i motor, i ntre motor i celula de pasageri. Motorul VR6 este capabil s uitilizeze aceai ordine de aprindere ca i motorul convenional V6, i ca si rezultat este aproape la fel de silentios ca i motorul cu cilindrii n linie.

Trei tipuri constructive de motoare:

a) Motorul cu cilindrii n linei

b) Motorul cu cilindrii n V

c) Motorul VR6

Vedere de sus a celor 3 tipuri constructive de motor:

a) Motorul cu 4 cilindrii n linie

b) Mororul cu 6 cilindrii n V

c) Motorul VR6

n imaginea de mai sus se poate observa spaiul pe care l ocup fiecare din cele 3 soluii constructive. Se poate observa c motorul V6 are nevoie de doua chiuloase, pe cnd motorul VR6 are nevoie doar de una singur, la fel ca i un motor cu cilindrii n linie. Unghiul ngust dintre cilindrii permit utilizarea unui singur bloc motor i a unei singure chiuloase, pe cnd motoarele convenionale n V necesit dou blocuri i dou chiuloase. Ca i rezultat al uitilizrii unei singure chiuloase, de asemenea permite utilizarea a dou axe cu came pentru a comanda toate valvele, att de admisie ct i de evacuare. Aceast soluie simplific construcia motorului i reducerea costurilor. La primele motoare VR6 au fost utilizate 12 supape i dou axe cu came, fiecare ax avnd 6 came. Axul cu came din fa are 3 came care comand 3 supape de admisie i 3 came care comand 3 supape de evacuare. Axul din spate este i el alcatuit n acelai mod ca cel din fa. Principiul de funcionare al acestui tip de motor este similar cu cel al motorului cu cilindrii n linie cu o singur chiuloas (SOHC). Mai trziu au aparut motoare cu 24 de supape, care aveau de asemenea dou axe cu came, dar acum fiecare ax avea 12 came. Totui, functionarea axului cu came la motorul cu 24 de supape difer fa de cel cu 12 supape, n sensul ca axul cu came din fa actioneaz doar supapele de admisie, pe cand cel din spate actioneaz doar supapele de evacuare. Funcionarea acestui principiu este similar cu cel al motoarelor cu dou chiuloase (DOHC). Exista cteva variante ale motorului VR6. Motorul iniial VR6 avea 2800 cmc i 12 supape. Motorul producea o putere de 129 kW (172 CP) i 240 Nm. Toate cerinele motorului VR6 pentru combustibil i aprindere sunt asigurate de o unitate de control Bosch Motronic (ECU). Gazele de evacuare sunt trecute printr-un catalizator cu trei ci.

Volkwagen Group identific motorul original dup codul AAA. Functioneaz dupa un ciclu in 4 timpi, i are o capacitate de 2800 cmc, dei cteva motoare europene au o capacitate de 2900 cmc (aceasta varianta este identificata dupa codul ABV). Diametrul cilindrului este de 81 mm, iar cursa pistonului este de 90 mm. Unghiul V este de 15, iar raportul de comprimare este de 10:1. Bielele sunt montate la un unghi de 22 una fa de cealalt. Dou axe cu came actioneaza tacheii hidraulici, care deschid i nchid supapele de admisie de 39 mm i supapele de evacuare de 34.3 mm. Deoarece cele doua rnduri de pistoane i cilindrii au o singur chiuloas, capul pistonului este nclinat. Deoarece simeringul pistonului este mai bine s nu fie nclinat, i va functiona doar dac este perpendicular pe cilindru, peretele de foc are o nlime variabil, ducnd la o solicitare termic inegal i un piston mai greu. Supapele de admisie i evacuare au nevoie de diferite axe cu came pentru a fi acionate (ei pot fi coaxiali ca i n cazul motorului V8 cu 90). Pentru reducerea numarului de axe cu came fiecare rnd de cilindrii au cate un ax cu came comun. Admisia i evacuarea sunt apropiate n chiuloas, acest lucru permitnd nclzirea amestecului combustibil aer naintea aprinderii acestuia de ctre buji, care duce la reducerea timpului de avans care poate fi utilizat datorit mririi posibilitii de pre-detonaie a amestecului aer-combustibil i are efect de reducere a puterii. Aceasta de asemenea duce la reducerea temperaturii gazelor de evacuare care uureaz funcia catalizatorului. Datorit aranjrii cilindrilor n motorul VR6 cu dou rnduri de camere de ardere n aceai chiloas, admisia pentru cele dou rnduri are lungime diferit. La motorul original VR6, fiecare admisie este de 420 mm lungime. Injectoarele de combustibil sunt amplasate n spatele curburii admisiei. Pe lng faptul c aceasta este cea mai bun locaie pentru injectoare, aceast locaie protejeaz injectoarele n cazul unui impact frontal. Carcasa pompei de ap este turmat bloc comun cu blocul cilindrilor. Deasemenea motorul VR6 utilizeaz i o pomp electric auxiliar pentru circularea lichidului de rcire n acelai timp ce motorul functioneaz, i de asemenea n timpul functionrii ventilatorului dup oprirea motorului. n schema de mai jos se prezint diferena de lungime a admisiei i evacurii n cazul soluilor V6 i VR6 cu 12 supape:

n schema de mai jos se prezinta diferena de lungime a admisiei i evacurii n cazul solutilor V6 i VR6 cu 24 supape:

n cazul motorului VR6 se utilizeaz un filtru de ulei care trebuiete nlocuit periodic. Pompa de ulei montat n carter este acionat de ctre un arbore intermediar. O valv de presiune este integrata n pomp.

Cele dou rnduri de cilindrii sunt aejai la un unghi de 15 fa de arborele cotit. Diametrul cilindrilor au 81 mm, iar ntre cilindrii sunt 65 mm. Ei sunt decalai, dar sunt suprapui n vederea din lateral a blocului motor pentru a permite ca motorul VR6 s fie mai scurt i mai compact ca un motor V6. Axa cilindrilor este i ea decalat fa de axa arborelui cotit cu 12.5 mm. Pentru a satisface amplasarea cilindrilor decalai i a V-ului mai ngust, bielele sunt montate la un unghi de 22 una fa de cealalt. Aceasta de asemenea permite utilizarea unui interval de 120 ntre aprinderea ntre cilindrii. Ordinea de aprindere este: 1, 5, 3, 6, 2, 4.

Introducerea a 4 axe cu came in chiuloasa este practic imposibila, in special ca este nevoie de spatiu si pentru bujii, si astfel trebuie proiectat un sistem SOHC care sa actioneze 4 supape pe cilindru, la fel ca si in cazul masinilor japoneze ca de exemplu Honda si Mitsubishi.

In imaginea de mai jos este prezentata varianta in care fiecare ax cu came are cate 4 came pentru fiecare cilindru. Camele actioneaza supapele cu ajutorul unor brate balansoare.

Mai jos se poate abserva sistemul complex al acestor brate balansoare.

Cel mai inportant motiv pentru care DOHC cu 4 valve nu este dezirabil este pentru ca nu permite adoptarea unei actionari variabile a supapelor. Mutand axul cu came cu 20 in avans duce la inchiderea si deschiderea mai devreme a supapelor de admisie, dar la fel se intampla si cu supapele de evacuare. Asadar, in acest caz, nu se realizeaza nici un fel de castig in performanta motorului.

Utilizand un sistem de modificare a pozitiei camelor VVT (Variable Valve Timing) poate aduce un plus de performanta, dar acest sistem nu mareste performanta la turatii reduse.

In continuare este prezentat sistemul VTEC (Valve Timing Electronic Control Control electronic de comanda al supapelor) al Honda:

Acest sistem al companiei Honda a fost aplicat in cazul motorului DOHC in Japonia pe modelul Civic. Mecanismul are 3 came cu diferite profiluri si actionari. De retinut de asemenea ca si dimensiunile lor sunt diferite cama din mijloc (actionare rapida, ridicare mare) dupa cum este prezentata in imaginea de mai sus este cea mai mare, cama din dreapta (actionare lenta, ridicare medie) este de marime medie, cama din stanga (actionare lenta, ridicare mica) este cea mai mica.

Etapa 1 (Stage 1) (viteza mica): cele 3 piese ale bratelor balansoare se misca independent. Asadar bratul balansor stang, care actioneaza supapa de admisie din stanga, este actionat de cama de profil mic din stanga. Bratul balansor drept, care actioneaza supapa de admisie din dreapta, este actionat de cama de profil mediu din dreapta.

Etapa 2 (Stage 2) (viteaza medie): presiunea hidraulica (marcata cu portocaliu in imaginea de mai sus) leaga bratul stang cu bratul drept, ramanand ca bratul din mijloc si cama sa functioneze independent. Deoarece cama din dreapta este mai mare decat cama din stanga, cele doua brate legate sunt practic actionate de cama din dreapta. Ca si rezultat, ambele supape de admisie obtin o actionare inceata sau cu ridicare medie.

Etapa 3 (Stage 3) (viteza ridicata): preiunea hidraulica conecteaza toate cele 3 brate. Deoarece cama din mijloc este cea mai mare, amandoua supape de admisie sunt actionate de cama rapida. Asadar, actionare rapida si ridicare mare este obtinuta la