Сказ о том, как я W12 разбирал. Ценителям AUDI посвящается
Привет Смотравчанам. Тут многие обсуждают сложившеюся ситуацию, что народу стало больше, интересны постов меньше, а интересных постов на автомобильную тему ещё меньше. Как инженер — двигателист решил побаловать Вас одним, на мой взгляд очень интересным бложиком, чтобы вы представляли какое «сердце» бьется под капотом этого агрегата.Очень много картинок(!) =)
Ну начнем пожалуй…
А начать стоит с того, что у официального дилера AUDI, вы можете заказать модель A8 с Шестилитровым W12 [AZC].
Именно А8 стала первой моделью, на которой был установлен двигатель данного типа.
Конструкция двигателя базируется на двигателях семейства VR. То есть W = VR + VR. Особенностью двигателя VR является то, что цилиндры расположены по 3 штуки в ряду, а угол развала между цилиндрами одного ряда составляет 15 градусов. 
Разработка поколение W-образных двигателей проводилась с целью, снизить до минимума габариты при заданном количестве цилиндров. Двигатель с малым углом развала между цилиндрами обладают преимуществами как рядных (R), так и V-образных двигателей. Довольно высокая уравновешенность и плавность хода первых, сочетается с компактностью вторых.
Поперечный разрез
Слева расположен один ряд VR, справа второй
Угол развала между рядами цилиндров 72 градуса. Максимальная мощность развиваемая двигателем 309кВт или 420 л.с. при 6000 об/мин. Максимальный крутящий момент 550 Нм достигается на оборотах 3500 — 4750 об/мин. Примечательно, что 90% крутящего момента достигается уже при 1800 об/мин! А это надо сказать впечатляющий показатель.
Не менее поражающий показатель — частота вращения холостого хода = 560 об/мин. Воистину двигатель работает, как Швейцарские часы. В следующий раз когда заведете двигатель на своей машине, посмотрите какой у вас холостой ход)
Наш двигатель питается исключительно неэтилированным бензином с октановым числом 98, также возможно заливать 95ый, но тогда не ждите от двигателя полной мощности. Также для правильной работы и смазки всех трущихся деталей ему необходимо 10.5 литров моторного масла 0w-30.
Мощность и крутящий момент
Среди конструктивных параметров выделяют:
Классификация спаренных рядно-смещённых двигателей VW W8 / W12 / W16 (модификации, периоды выпуска и их различия)
Особенности конструкции двигателей W8 / W12 / W16Компания Volkswagen уже стала своеобразным отступником от традиционных схем моторостроения, когда её инженеры разработали и запустили в производство крайне удачный двигатель рядно-смещённой конструкции под названием VR6 (подробнее об этих моторах можно прочитать в соответствующей классификации рядно-смещённых двигателей VR6/VR5). Но руководство концерна пошло дальше и увидело в этом техническом решении возможность для создания линейки премиальных двигателей большого объёма с очень компактными габаритными размерами.
Для воплощения этой идеи в жизнь, инженерам пришлось совместить два VR-образных двигателя по V-образной схеме с одним коленчатым валом. То есть каждый ряд цилиндров имеет не рядную конструкцию, как мы привыкли видеть в классических V-образниках, а VR-образную, где развал между цилиндрами составляет 15 градусов (как в двигателях VR5/VR6 объёмом до 3.2 литров включительно), а развал между самими рядами цилиндров составляет 72 градуса. Впоследствии такая конструкция получила название W-образный двигатель (так как по большому счёту двигатель имеет 4 ряда цилиндров, что хорошо визуально отображает буква «W» латинского алфавита).
В результате подобной разработки появилось семейство W-образных бензиновых двигателей с числом цилиндров от 8 до 16 и объёмом от 4.0 до 8.0 литров (кратно количеству цилиндров, по 0,5 л на один цилиндр). Подробнее об этом семействе двигателей можно прочитать в Программе самообучения VW 248. При этом компактность подобных агрегатов просто потрясает, так как 6-литровый W12 получается даже меньше классического 4,2 литрового V8, который также ставится на многие модели концерна. Для сравнения взгляните на размеры блоков и длины соответствующих коленчатых валов ниже.
Не смотря на то, что конструктивно W-образные двигатели берут своё начало от двигателей VR6, между ними есть очень существенное отличие: если блок двигателя VR6 отлит из чугуна одной цельной деталью, то блок W-образного двигателя состоит из 2 частей. При этом верхняя часть блока, где располагаются цилиндры отлита из материала «Алюсиль» (заэвтектического алюминиево-кремниевого сплава AlSi17CuMg), а нижняя часть, которая представляет из себя опорную траверсу коленчатого вала, выполнена из сплава алюминия с чугунными крышками постелей коленчатого вала. Тем не менее ряд деталей двигателей VR и W являются идентичными, это:
- Клапана, клапанные пружины и кольца сёдел клапанов;
- Роликовые коромысла;
- Детали компенсаторов зазора клапанов.
4-литровый W8 выдавал 275 л.с. при 6000 об/мин и 370 Нм момента при 2750 об/мин. Мотор оснащался необычной системой вторичного наддува воздуха, которая работала благодаря дополнительным каналам в головках блока. Это система позволяла увеличить скорость наполнения цилиндров благодаря разности давления выхлопных газов во выпускном коллекторе и на выпускных клапанах. Этот двигатель был одним из самых дорогих в производстве двигателей VAG для легковых автомобилей. Но, к сожалению, он устанавливался всего на один автомобиль, и так как следующий VW Passat B6 имел платформу PQ46 с поперечным расположением двигателя, то ему в качестве топового агрегата отвели 3.6-литровый VR6.
В том же 2001 году, когда концерн VAG запустил в производство Passat W8, на Токийском Мотор-шоу компания показала прототип Volkswagen Nardo W12 Coupe — среднемоторный заднеприводный суперкар с двигателем 6.0 W12 (600 л.с; 447 кВт), который за неделю до показа установил новый суточный рекорд средней скорости на кольце Нардо. За 24 часа VW W2 Coupe преодолел 7 085,7 км со средней скоростью 295,24 км/ч, что 12 км/ч быстрее предыдущего рекорда. Производство этого суперкара изначально планировалось, но в конечном итоге было отменено.
Переработанный под серийное производство 12-цилиндровый W-образный двигатель мощностью 450 л.с. оказался под капотом больших представительских седанов концерна. Но в отличии от традиционного V12 компактная конструкция W-образного мотора позволяла установить ещё и полноприводную трансмиссию.
Модификации двигателей W8 / W12 на автомобилях концерна VAG:
Модификации двигателей W8 объёмом 4.0 литра
BDN, BDP — W8 4.0 32v (275 л.с.) — Volkswagen Passat (B5.5) (09.2001 — 09.2004)
Модификации двигателей W12 объёмом 6.0 литра
AZC — W12 6.0 48v (420 л.с.) — Audi A8L Quattro (D2,4D) (2001 — 2003)
BHT, BTE, BSB — W12 6.0 48v (450 л.с.) — Audi A8 Quattro (D3,4E) (2004 — 2007), Audi A8L Quattro (D3,4E) (2003 — 2010)
BRN, BTT — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Phaeton (3D) (2004 — 2011)
BJN — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Touareg (7L6) (12.2004 — 11.2006), VW Touareg (7LA) (11.2006 — 05.2008)
CFRA — W12 6.0 48v (450 л.с.) — VW Touareg (7LA) (05.2008 — 05.2010)
Модификации двигателей W12 объёмом 6.3 литра
CEJA — W12 6.3 48v (500 л.с.) — Audi A8L Quattro (D4,4H) (2010 — 2013)
CTNA — W12 6.3 48v (500 л.с.) — Audi A8L Quattro рестайлинг (D4,4H) (2014 — 2018)
Самые большие моторы от V12 до W18: полная история — журнал За рулем
Многоцилиндровые двигатели — гордость мотористов, престиж компании, плод инженерного искусства.
Материалы по теме
В автомобильном мире произошло знаковое событие: компания Mercedes-Benz объявила о выпуске версии S65 в исполнении Final Edition. И хотя официально от моторов V12 немцы пока не отказываются, разговоры о закате эры таких двигателей звучат всё чаще. BMW и знаменитая Toyota Century их уже не получат. И на американских машинах подобных моторов нет.
Это хороший повод вспомнить, как производители «дошли до жизни такой», ведь история легковых двигателей (грузовые — тема отдельная) с числом цилиндров, начиная от двенадцати, очень интересна. И заодно поразмышлять о будущем современных моторов‑монстров. Действительно ли их время подходит к концу?
С прибавлением!
Более века назад, вскоре после появления восьмицилиндровых автомобильных моторов, стало понятно: этим дело не закончится. Гонка за мощностью, особенно для больших престижных машин, пошла полным ходом. А мощность при технологиях первых десятилетий прошлого века и качестве тогдашнего бензина можно было увеличить лишь наращиванием рабочего объема. Но «раздувать» цилиндры — значит ухудшать плавность работы двигателя. Наращивать его длину тоже не дело, хотя попытки соорудить рядные 12‑цилиндровые агрегаты предпринимались. Значит, логичный путь — мотор V12.
Материалы по теме
В этом очень помогла авиация. Двигатели для автомобилей и самолетов в начале века были очень близки, и проектировали их, как правило, одни и те же инженеры. На первые, еще не серийные, а рекордные автомобили пристраивали именно авиационные двигатели. В частности, на британский Sunbeam 1913 года — один из претендентов на первенство в номинации «автомобиль с двигателем V12». Его девятилитровый мотор развивал, по приблизительным оценкам, колоссальные для тех лет 200 сил. Развал цилиндров составлял 60 градусов, что и сейчас считается наиболее удачной с точки зрения уравновешенности схемой. Алюминиевый блок цилиндров — со стальными гильзами.
Следующий шаг сделала в 1915 году американская компания Packard, выпустив серийную модель Twin Six. Ни в одной стране мира, помимо США, не было тогда достаточного количества покупателей на такой автомобиль. Двигатель V12 с 60‑градусным развалом цилиндров был нижнеклапанным (представьте акробатику, которая требовалась для их регулировки) и с несъемными головками блока. Впервые в США применили алюминиевые поршни. Агрегат объемом 7 литров развивал смешные по наших меркам, но очень солидные по тем временам 90 л.с.
Packard Twin Six — первый серийный легковой автомобиль с двигателем V12 (1915 год). Он оказался весьма успешным на рынке.Packard Twin Six — первый серийный легковой автомобиль с двигателем V12 (1915 год). Он оказался весьма успешным на рынке.
Нижнеклапанный мотор Паккарда с одним распредвалом развивал внушительные по тем временам 90 сил.Нижнеклапанный мотор Паккарда с одним распредвалом развивал внушительные по тем временам 90 сил.
Главным достоинством 12‑цилиндрового Паккарда считали даже не стремительный разгон и не максимальную скорость, а способность без рывков ехать на прямой третьей передаче на скорости около 8 км/ч. Несмотря на грянувшую мировую войну, спрос на 12‑цилиндровые машины стабильно рос. Только за первые пять лет продали более 35 тысяч таких Паккардов. Компания стала всемирно знаменитой, а конкуренты бросились вдогонку. Фирма Cadillac запустила модели с V12 лишь в 1930 году, а Lincoln (подразделение концерна Ford) — двумя годами позже. Но в 1930‑м Cadillac нанес конкурентам существенный удар — в произ
W-образные двигатели — много цилиндров в малом объеме
В своих материалах мы нередко упоминаем двигатели W8, W12, W16, ставшие своеобразной визитной карточкой концерна «Volkswagen». Читатели подробнее просят рассказать о том, что они из себя представляют. По принципу действия — ничего особенного: это обычные поршневые моторы. Их изюминка — в оригинальной конструкции.
V-образную схему, позволяющую поместить двигатель с достаточно большим числом цилиндров в тесное подкапотное пространство, используют почти все автопроизводители. А в конце 80-х годов прошлого века на фольксвагеновских автомобилях «Passat» и «Golf» впервые появился VR6 — шестицилиндровый двигатель с малым углом развала блоков цилиндров. Настолько малым (всего 15 градусов, в то время как у обычных V6 — от 60 до 90 градусов и больше), что вместо V-образной пары блоков по три цилиндра мотор внешне представляет собой один блок клиновидной формы с шестью цилиндрами. Если форму V6 фигурально можно уподобить канцелярской «галочке», то VR6 той же «галочке» со сложенными «крыльями». Аббревиатура VR6 расшифровывалась как «рядно-V-образный шестицилиндровый». Само название говорило о том, что конструкция объединяет две схемы построения двигателей. Смотрелась эта «шестерка» чуть пошире и покороче рядной «четверки».
Эксперимент оказался удачным, и через несколько лет инженеры из Вольфсбурга разработали еще и пятицилиндровый двигатель. Не мудрствуя лукаво от «шестерки» убрали один цилиндр, и получился VR5. Логично было сделать следующий шаг, и фольксвагеновцы его сделали: соорудили пару VR, по четыре цилиндра каждый, и соединили их в виде V под углом 72 градуса. Идея в том, что на каждом «крыле галочки» помещается вдвое больше цилиндров, чем в простом V-образном двигателе. Новый мотор назвали W-образным чисто условно, поскольку на конфигурацию буквы W эта схема не похожа. Но смысл ясен: «W» — двойное «V».
От восьми до шестнадцати
Первый из этих двигателей — четырехлитровый W8 мощностью 275 сил – устанавливался на «VW Passat». Без проблем разместившись под капотом автомобиля «семейного» класса, он приблизил «Пассат» к более престижному бизнес-классу.
На «восьмерках» процесс, разумеется, не остановился. Флагман входящей в состав концерна VW марки «Audi» долго оставался без 12-цилиндрового мотора. Такое положение дел было недопустимо: ведь конкуренты — BMW и Mercedes-Benz — уже полтора десятка лет выпускали представительские седаны с мощными V12. И в 2000 году «А8» обзавелась стратегическим «W12». Мотор сделан по образу и подобию «W8»- только на «крыльях галочки» размещалось не по четыре, а по шесть цилиндров. Малогабаритный 420-сильный двигатель нашел себе место и на новом флагмане «Фольксвагена» — «Phaeton».
Но и этого немцам показалось мало, для перешедшей в 1998 году под эгиду VW марки «Bugatti» потребовался очень мощный и легкий силовой агрегат. Им стал уникальный сверхкомпактный и ультрамощный (1001 л.с.) — W16. Мотор восьмилитрового объема образовали две «восьмерки», сращенные под прямым углом. Почти квадритная форма (длина всего 71 см, зато высота 77 см) позволила вписать двигатель перед задней осью спорткара.
Похоже, это еще не последнее слово, которое могут сказать W-образные моторы. Главное их преимущество — возможность и дальше наращивать число цилиндров, не вылезая за рамки компактного подкапотного пространства. Как водится, есть и обратная сторона медали — сложность и дороговизна в обслуживании и ремонте. Неофициального сервиса такие двигатели не переносят, даже элементарная, казалось бы, замена свечей зажигания может обернуться головной болью для механиков, не знакомых с такими моторами.
W-образный двигатель
W-образный двигатель — тип двигателя с W-образным расположением цилиндров. Обычно W-образный двигатель представляет собой двигатель с 3 или 4 рядами цилиндров, расположенными сверху под углом меньше 90 градусов по отношению друг к другу, над единым коленчатым валом. Таким образом в поперечном разрезе двигатель напоминает букву W. Отличительной особенностью данного типа двигателя является компактность по сравнению с другими типами двигателей, используемыми в серийных автомобилях и имеющими схожие мощностные характеристики.
Существуют также W-образные двигатели с рядным расположением цилиндров в шахматном порядке в каждой из двух секций одного блока цилиндров. При этом каждая из двух секций такого W-образного двигателя имеет свою ГБЦ и угол между цилиндрами (в одной секции) в 10-15 градусов, как в обычном VR-образном двигателе. Расстояние между секциями в таком двигателе меньше 90 градусов. W-образные двигатели за всю историю своего существования применялись как в автомобилях, так и в авиации и в мотоциклах.
W-образный двигатель
Носители
Двигатель Audi W12 объемом 6.3 литра
- Audi AG
- Audi Avus quattro
- Audi A8 W12 (TFSI W12, 6 литров)
- Bentley Motors
- Continental GT
- Flying Spyr
- Bentley Motors
- Bentayga (W12 , 6 литров)
- Bentley Continental GT
- Bentley Continental Flying Spyr
- Bugatti
- Bugatti Veyron (TSI W16, 8 литров)
- Bugatti Chiron
- Spyker (Audi W12)
- Spyker C12
- Spyker C12 Zagato
- Spyker D12
- Volkswagen
- Volkswagen Phaeton
- Volkswagen Touareg I
- Volkswagen Passat (W8, 4 литра)
- Некоторые самолёты времен второй мировой войны.
Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.
Устройство двигателей VR и W12
Именно необходимость установить в уже существующие модели автомобилей мотор с большим количеством цилиндров и подтолкнула инженеров Фольксваген еще раз пересмотреть строение двигателей. Результат получился потрясающий, новые моторы с рядно-смещенной компоновкой получились не только мощными, но и очень компактными.
Компания Lancia еще в начале прошлого века начала подумывать о том, как уменьшить размеры V-образного двигателя, который устанавливался в то время на многие автомобили. Ведь компактный двигатель значительно уменьшил бы массу и габариты автомобиля, его стоимость уменьшилась бы в разы, а популярность выросла.
Спустя какое-то время инженеры Lancia создали новый V-образный мотор с небольшим развалом цилиндров 10-12 градусов.
Затем немецкий автоконцерн Volkswagen в 1991 году представил новую рядно-смещенную схему цилиндров. Конечно, данный агрегат особой популярностью не пользовался, но зато он подтолкнул инженеров Volkswagen на создание совершенно нового мотора.
Дело в том, что компании понадобился мощный и компактный двигатель для установки на малогабаритные модели автомобилей Volkswagen, Seat и Audi, а поскольку традиционный мотор V6 в них не влезал, немецкий концерн разработал новую рядно-смещенную схему цилиндров.
Новинка получила аббревиатуру VR – это обозначает, что у автомобиля установлен v-образный двигатель с рядным расположением цилиндров. Данный силовой агрегат представляет собой тот же V-образный агрегат, но только с малым развалом цилиндров (угол составляет всего 15 градусов) рядного расположения, а поршни в блоке расположены в шахматном порядке. Благодаря компактности двигателя стало возможным накрыть его общим блоком цилиндров.
Затем инженерам концерна Volkswagen пришла идея расположить два силовых агрегата VR под углом 72 градусов, связав их общим коленчатым валом, в результате получился настоящий монстр с 12-тью цилиндрами. Причем все 12 цилиндров удалось поместить в блоке, который по размерам был точно такой же, как и у обычного мотора V6.
Впервые такой двигатель с простым названием W12 публика увидела на концепт-каре в 2011 году. Новый W12 с 6-ти литровым объемом выдавал почти 600 лошадиных сил. На сегодняшний день
единственный автомобиль, который выпускается с таким мотором – это Bugatti.
Прежде чем запустить силовой агрегат в серийное производство он прошел тест на прочность в 24 часовом заезде на Volkswagen W12 Coupe, автомобиль прошел более 7-ми тысяч километров со средней скоростью 300 км/ч. Затем данными двигателями стали оснащать люксовые модели Volkswagen. Так же оказалось, что в рамках компоновки количество цилиндров можно менять, как в большую, так и в меньшую сторону, то есть был создан менее мощный мотор W8, а за ним настоящий монстр W16, который был установлен на гиперкаре Bugatti Veyron.
В данном случае суть самого мотора остается неизменной, это все те же спаренные VR с четырьмя, шестью и восьмью цилиндрами, разница только в том, что эти двигатели соединены внутри общего блока, а поршни установлены под углом и связаны одним коленчатым валом.
Но все же не смотря на оригинальность идеи, и из-за сложности производства, концерн Volkswagen постепенно отказался от серийного выпуска данных моторов, на сегодняшний день его применяют только на Bugatti.
К плюсам W-образного двигателя можно отнести его компактность, что значительно экономит подкапотное пространство, за счет чего можно установить дополнительное оборудование: турбины, компрессоры, гидроусилители. Еще одно достоинство, это улучшенные показатели мощности и крутящего момента по сравнению со стандартным V-образным двигателем и его меньшая стоимость за счет экономии материалов.
Но в то же время более плотное размещение цилиндров нуждается в серьезной модернизации системы охлаждения, так как в данном случае приходится охлаждать каждый цилиндр. Здесь-то и кроется его недостаток, поскольку кроме модернизации системы охлаждения есть проблемы и с балансировкой конструкции, так как вибрация с таким двигателем просто зашкаливает, решается данная проблема использованием гидравлических опор и установкой балансирных валов.
Технические характеристики двигателя Audi W12 AZC (блок цилиндров, головка и КШМ) — Устройство — Двигатель — Каталог статей
Техническая характеристики двигателя Audi W12 AZC
Модель двигателя AZC
Тип двигателя W-образный двигатель с углом развала 15° между цилиндрами одного ряда и 72° между рядами цилиндров
Рабочий объем 5998 см3
Макс. мощность 309 кВт (420 л. с.) при 6000 об/мин
Удельная мощность 51,5 кВт/л (70,0 л. с./л)
Макс. крутящий момент 550 Н•м при 3500 — 4750 об/мин*
Удельный момент 91,7 Н•м/л Диаметр цилиндра 84,0 мм
Ход поршня 90,268 мм Степень сжатия 10,75 Масса 245 кг
Топливо Неэтилированный бензин Super Plus с ИОЧ 98
Последовательность работы цилиндров 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
Угол чередования рабочих ходов 60° по к. в.
Система управления Motronic ME7.1.1
Соответствие нормам токсичности D4 / Eвро-3
Техническое обслуживание по потребности LongLife, но не реже, чем через 30.000 км или через 2 года
* 90% от максимального момента достигаются уже при 1800 об/мин.
Указанные параметры мощности обеспечиваются только при применении бензина с ИОЧ 98. При применении бензина с ИОЧ 95 следует ожидать некоторое снижение мощности. В исключительных случаях допускается эксплуатация на неэтилированном бензине с ИОЧ 91.
Моторное масло По нормали VW 50301 (OW-30), для эксплуатации в режиме LongLife
Eмкость системы смазки около 10,5 л (с фильтром)
Частота вращения холостого хода 560 об/мин
Особенности конструкции двигателя W12 (6,0 л), предназначенного для автомобиля Audi A8:
– Это 12-цилиндровый бензиновый двигательс W-образным расположением цилндров.
– Блок и головки цилиндров из алюминиевых сплавов.
– Система смазки с сухим картером.
– Два верхних распределительных вала на каждый ряд цилиндров, четыре клапана на цилиндр, привод клапанов через роликовые рычаги (рокеры).
– Бесступенчатое изменение фаз газораспределения поворотом впускных и выпускных распределительных валов.
– Очистка отработавших газов в четырехдополнительных и двух основных нейтрализаторах.
– Регулирование смеси и контроль за составом отработавших газов производится посредством восьми датчиков кислорода.
Разработка нового поколения W-образных двигателей проводилась с целью, снизить до минимума их габариты при заданном числе цилиндров. На конструкцию W-образных двигателей распространяются преимущества двигателей типа VR. Eсли объединить два 6-цилиндровых двигателя типа VR, развернув ряды цилиндров под углом 72° и оставив один коленчатый вал, получится W-образный 12-цилиндровый двигатель.
Двигатели с малым углом развала между цилиндрами обладают конструктивными преимуществами как рядных (R), так и V-образных двигателей: высокая уравновешенность и плавность хода первых сочетается у них с малой длиной вторых. Их называют также двигателями типа VR. Благодаря описанному выше принципу конструирования удается создавать многоцилиндровые двигатели, отличающиеся необычно высокой и недосягаемой прежде компактностью.
Длина двигателя W12 равна 513 мм, а ширина – 710 мм. Имея практически такие же габариты, как двигатель V8-5V традиционной конструкции, он позволяет создавать силовые агрегаты, которые не имеют конкурентов в отношении мощности, равномерности хода и возможности реализовать полный привод.
Блок цилиндров
Блок цилиндров отливается из высококремнистого алюминиевого сплава (силумина). При застывании силумина образуются кристаллы из чистого кремния и кристаллы сплава алюминия с кремнием. Специальная технология хонингования рабочих поверхностей цилиндров обеспечивает обнажение структуры кристаллов кремния. Благодаря этой технологии удается получить износостойкую поверхность, поэтому оказалось возможным отказаться от применения гильз цилиндров. В развале между рядами цилиндров размещены сборники охлаждающей жидкости, корпус насоса системы охлаждения и корпус термостата. Благодаря этому удалось сократить до минимума число наружных трубопроводов системы охлаждения.
Монолитный блок цилиндров имеет следующие основные преимущества:
– Обеспечение наилучших условий отвода тепла от поверхностей цилиндров к омываемым охлаждающей жидкостью поверхностям рубашки цилиндров.
– Отсутствие проблем, вызываемых различным тепловым расширением разнородных материалов (например, при залитых в алюминий чугунных гильзах цилиндров).
– Равенство коэффициентов теплового расширения материала поршней и цилиндров позволяет существенно снизить зазор между ними и тем самым уменьшить шум двигателя при различных тепловых состояниях.
– Существенное облегчение двигателя.
Разведение цилиндров одного ряда под углом 15° и развал рядов цилиндров под углом 72° позволили создать очень компактный блок цилиндров, обладающей необычно высокой жесткостью на скручивание. Расположение цилиндров под углом всего 15° и малой длине блока цилиндров при сохранении обычной конструкции должно привести к пересечению поверхностей цилиндров в их нижней части. Поэтому применяют дезаксиальное расположение цилиндров. Это означает, что оси цилиндров не пересекают ось коленчатого вала, как это делается обычно, а проходят на некотором расстоянии справа или слева от нее. Такое расположение цилиндров называют также дезаксажем. Помимо этого мероприятия необходимые расстояния между деталями вблизи нижней мертвой точки обеспечиваются за счет соответствующей формы юбки поршня (см. раздел о поршнях и шатунах). Дезаксиальное расположение цилиндров влечет за собой изменение конструкции шатунно-кривошипного механизма и фаз газораспределения.
Головка цилиндров
Обе головки цилиндров двигателя W12 аналогичны по конструкции новой головке цилиндров для двигателя VR6. Чтобы обеспечить привод распределительных валов с одной стороны двигателя, пришлось применить отличающиеся по конструкции головки цилиндров первого и второго рядов.
K конструктивным особенностям головок цилиндров относятся:
– Четырехклапанная система газораспределения с выведенными на противоположные стороны впускными и выпускными каналами.
– Два распределительных вала, отдельных для впускных и выпускных клапанов.
– Kлапаны приводятся через роликовые рычаги.
– Гидравлические компенсаторы зазоров.
– Бесступенчатое изменение фаз газораспределения.
Kривошипно-шатунный механизм
7-опорный коленчатый вал изготовляют ковкой из улучшаемой стали. Чтобы обеспечить равномерное чередование рабочих циклов через 60° (у 12-цилиндровых двигателей) при W-образном расположении цилиндров, необходимо прибегнуть к особым решениям при конструировании коленчатого вала. В данном случае было решено, расположить шатуны на шатунных шейках попарно, как это обычно делают у V-образных двигателей. Однако, имея ввиду развал рядов цилиндров под углом 72°, пришлось шатунные шейки раздвоить, сместив их половинки на угол 12°. Такие шатунные шейки называют раздвоенными (split-pin).
Поршень и шатун
Поршни отливаются из эвтектического сплава алюминия с кремнием. Все поршни одного ряда цилиндров одинаковые. Плоская поверхность общей для всех цилиндров одного ряда головки цилиндров ограничивает объем камеры сгорания несимметричной формы. Чтобы придать камере сгорания симметричную форму, применяют поршни с наклонным днищем.
Наклон днища поршня предопределяет его положение в цилиндре. Чтобы избежать встречу поршня с противовесами коленчатого вала, его юбка укорочена и вырезана с двух сторон. Так как поршни скользят по зеркалу алюминиевых цилиндров, на их рабочие поверхности гальваническим путем наносится железистое покрытие (Ferrostan). Чтобы предотвратить перегрев поршней при работе двигателя с высокой удельной мощностью, предусмотрено их охлаждение моторным маслом, впрыскиваемым на их днища через специальные форсунки (см. раздел о системе смазки).
Чтобы снизить массы, совершающие возвратно-поступательное движение, применяют шатуны с трапецевидной верхней головкой. Чтобы сократить длину блока цилиндров и коленчатого вала, ширина нижней головки шатуна уменьшена до экстремально низкой величины, равной 13 мм. Ввиду получившейся при этом очень небольшой площади стыка крышки и тела шатуна поверхности стыка шлифуются и стягиваются болтами с утоненными стержнями и центрирующими поясками. Пазы на крышке шатуна облегчают отвод масла из шатунного подшипника. Чтобы противостоять высоким удельным нагрузкам на шатунный подшипник, в тело шатуна устанавливают специальный вкладыш с напыляемым в электростатическом поле покрытием (sputter), а в его крышку – обычный.
Смотрите также:
система охлаждения, система смазки двигателя Audi W12 AZC
система впуска, система выпуска двигателя Audi W12 AZC
механизм газораспределения, фазы газораспределения двигателя Audi W12 AZC