Motor VR6

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Motor VR6

Esquema en vista superior de un motor VR6 a 15º
Fabricante Grupo Volkswagen
Producción 1991-presente
Configuración V6 a 15º
Cilindrada 2792 cm³
2861 cm³
3189 cm³
3598 cm³
Diámetro 81 mm (3,19 pulgadas)
82 mm (3,23 pulgadas)
84 mm (3,31 pulgadas)
89 mm (3,50 pulgadas)
Carrera 90,3 mm (3,56 pulgadas)
95,9 mm (3,78 pulgadas)
96,4 mm (3,80 pulgadas)
Bloque Hierro fundido
Culata Aleación de aluminio
Distribución DOHC 12 válvulas
Relación de compresión 10,0:1 - 10,5:1
Sistema de combustible Inyección
Inyección directa (FSI)
Unidad de control Bosch Motronic
Tipo de combustible Gasolina
Sistema de refrigeración Líquida
Potencia 174 CV (128 kilovatios) - 300 CV (221 kilovatios)
Par motor 210-350 Nm (21,4-35,7 kgm)
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El motor VR6 es una disposición del motor, que consiste de seis cilindros en un ángulo más estrecho del habitual. Fue desarrollado por el Grupo Volkswagen a fines de los años 1980, y se mantiene en producción hoy en día.

Es similar a un motor en V, pero con las dos bancadas desplazadas y acomodadas una junto a la otra en un ángulo de 10,6º o 15°, en lugar de los más comunes de 45°, 60°, o 90° encontrados en los motores en V convencionales.

Descripción

Tres tipos de configuraciones: a: motor en línea, b: motor en "V", c: motor VR.

La configuración puede también describirse como «seis cilindros escalonados», en consonancia con la geometría de cuatro cilindros escalonados del Lancia Fulvia, que se desarrolló a finales de los años 50 (una continuación de la práctica de diseño de Lancia que se remonta a los años 20). Los motores escalonados son propicios a mejorar su diseño, con número de cilindros impar y con configuraciones en V escalonada.

Vista superior de un esquema que muestra las diferencias entre las configuraciones.
A la izquierda: un motor en línea, centro: un motor V6 convencional, y a la derecha: un motor VR6.
Nótese que el motor V6 requiere dos culatas de cilindros separadas, mientras que el VR6 necesita solo una, como en el motor en línea.

El nombre VR6 deriva de la combinación de motor en V y de la palabra alemana «Reihenmotor» (que significa motor en línea). El VR6 fue específicamente diseñado para motores instalados transversalemente en autos de tracción delantera. Usando un ángulo estrecho de 15° entre las 'bancadas' en un VR6, es posible instalar un motor de 6 cilindros en el vano motor de 4 cilindros de los automóviles existentes del Grupo Volkswagen. Un motor V6 convencional puede requerir alargar los vehículos para dar lugar al nuevo motor, más ancho. El VR6 puede utilizar el orden de encendido de un motor en línea de 6 cilindros, dando como resultado, un funcionamiento igual de suave.[1]​

El ángulo angosto entre los cilindros permite usar solo una bancada de cilindros y solo una culata, mientras que en los motores en V convencionales requieren dos bancadas de cilindros y dos culatas separadas. Usar solo una culata de cilindros permite utilizar dos árboles de levas (en lugar de cuatro) a la cabeza para comandar todas las válvulas. Esto simplifica la construcción del motor y reduce los costos. En los primeros motores VR6 de 12 válvulas había dos árboles de levas a la cabeza con seis levas cada uno. El árbol de levas delantero tenía tres levas de admisión y tres de escape para controlar los tres cilindros delanteros. El árbol de levas trasero estaba diseñado de la misma manera, pero controlaba los tres cilindros restantes. El principio de operación es similar al diseño de un solo árbol de levas a la cabeza. Los motores VR6 posteriores de 24 válvulas mantienen el doble árbol de levas a la cabeza, pero ahora con 12 levas cada uno. Sin embargo, la operación de los árboles de levas en los motores de 24 válvulas difiere a la de los primeros motores con 12 válvulas, un árbol opera solo las válvulas de escape y el otro, solo las de admisión. Este principio es más parecido al del diseño de doble árbol de levas a la cabeza.[2]​

Existen diferentes variantes del motor VR6. El motor VR6 original desplazaba 2,8 litros y tenía un diseño de 12 válvulas (dos por cilindro). Estos motores entregaban una potencia de salida de 174 CV (128 kilovatios), y un par motor de 240 Nm (24,4 kgm).

Especificaciones detalladas

Diagrama esquemático del ángulo en "V" entre cilindros, de un motor VR6.
Nótece el diseño de doble árbol de levas a la cabeza. Si embargo, el diagrama no muestra el largo diferente de los árboles de levas.

El motor VR6 original tiene un cárter y bloques de cilindros de una sola pieza de fundición de hierro gris, y una liviana culata de cilindros de flujo cruzado de aleación de aluminio, con dos válvulas por cilindro, operadas por árboles de levas a la cabeza comandados por cadenas. El combustible y el encendido son controlados por una unidad de control de motor (ECU, en inglés) Bosch Motronic. Este sistema de control del motor utiliza un sensor de flujo de aire, doble sensor de detonación para la regular el encendido de los cilindros y una sonda Lambda para regular la mezcla aire/combustible. Los gases de escape son canalizados a través de un convertidor catalítico de tres vías.

El Volkswagen Group identifica al VR6 original con el código «AAA». Éste opera en ciclo de cuatro tiempos, tiene un desplazamiento de 2,8 litros, aunque algunos motores europeos desplazan 2,9 litros (esta variente se identifica con el código «ABV»). El diámetro de los cilindros es de 81 mm (3,19 pulgadas), y la carrera del pistón es de 90 mm (3,54 pulgadas). El ángulo entre bancadas es de 15°, y la relación de compresión es de 10.0:1.

El cigüeñal de acero forjado posee seis muñones para las bielas y apoya en siete bancadas.. Dos árboles de levas a la cabeza operan botadores hidráulicos los cuales, a su turno, abren y cierran las válvulas, 39 mm (1,54 pulgadas) las de admisión y 34,3 mm (1,35 pulgadas) las de escape. Debido a que las dos "filas" de pistones y cilindros comparten una sola cabeza de cilindros y una sola junta, la cabeza del pistón está inclinada. Debido a esto, la pared del pistón tiene una altura variable, lo que produce una tensión térmica desigual, y a un pistón más pesado. Las válvulas de admisión y escape necesitan diferentes árboles de levas para variar el cruce de válvulas (que pueden ser coaxiales, como en algunos V8 a 90°). Para minimizar al número de árboles de levas, ambas filas de cilindros comparten sus árboles de levas. Debido a la geometría, la mitad de las válvulas son muy largas, lo que puede ser un problema en altas rpm, cuando se utiliza en motores de carreras. Las lumbreras de admisión y escape pasan muy cerca de las cabezas de cilindros; esto calienta la mezcla entrante de aire/combustible antes de ser encendida por la bujía, lo cual tiene por efecto reducir la potencia. Esto también enfría los gases de escape, lo que dificulta el funcionamiento del convertidor catalítico. En motores de producción para autos de calle, se utiliza un solo colector de escape, y por lo tanto, las mitad de los conductos son muy largos, incrementando el calor dentro del colector, siendo necesario que sea más pesado, haciéndolo también con el colector de admisión. Debido a que el campo de los cilindros está muy reducido (comparado con el 6 cilindros en línea), las lumbreras más largas están formadas por conductos de sección rectangular en lugar de la elíptica o de media luna, más deseable. En autos de calle, las lumbreras de admisión y escape son normalmente curvas, y las distintas longitudes pueden ser fácilmente compensadas.

Diagrama mostrando las diferencias en los largos de las lumbreras entre el V6 y el VR6 de 12 válvulas
Diagrama mostrando las diferencias en los largos de las lumbreras entre el V6 y el VR6 de 24 válvulas

Debido a la disposición de los cilindros en el VR6, con dos filas de cámaras de combustión en la misma culata, los conductos de admisión en las dos filas de cilindros son de diferente longitud. Dependiendo de la generación específica del VR6, esta diferencia en las longitudes es compensada en el colector de admisión, con el cruce de válvulas, con el perfil de las levas, o con una combinación de estos.[2]​ En el VR6 original, cada conducto tiene un largo de 420 mm (16,5 pulgadas). Los gases de escape son evacuados por medio de un colector de escape de hierro fundido de tres brazos (uno dedicado a tres cilindros) dentro de un conducto en forma de Y. A partir de este punto, los gases son conducidos por medio de un conducto simple al convertidor catalítico, luego de pasar por la sonda Lambda.

Los inyectores de combustible, operados por la unidad de control de motor (ECU, por sus siglas en inglés) Bosch Motronic, están montados detrás del codo del colector de admisión. Además de ser el lugar óptimo para la inyección de combustible, este lugar también protege a los inyectores de un choque frontal.[cita requerida] El alojamiento de la bomba de agua es integrada al bloque de cilindros. El motor VR6 usa también una bomba eléctrica auxiliar para circular el refrigerante del motor mientras este se encuentra en marcha, adicionalmente a la bomba principal movida por una correa.

Se utiliza un filtro de aceite reemplazable. La bomba de aceite está montada en el cárter y es accionada por un eje intermedio. Una válvula de control de presión de aceite está interada en la bomba.

El bloque de cilindros y cárter de una pieza está construido de fundición gris perlítica con acero microaleado. Las dos bancadas de tres cilindros están dispuestas en un ángulo de 15º con respecto al cigüeñal. Las camisas de los cilindros tienen un diámetro de 81 mm (3,19 pulgadas), con 65 mm (2,56 pulgadas) de espacio entre cilindros. Están escalonados, pero solapados a lo largo del bloque del motor, lo que le permite al motor ser más corto y más compacto que un motor V6 convencional.

La línea central de los cilindros está desplazada de la línea central del cigüeñal 12,5 mm (0,49 pulgadas). Para acomodar los cilindros desplazados y el angosto diseño en «V», los muñones de las bielas están desplazados 22º unos de otros.[3]​ Esto también permite un intervalo de encendido entre cilindros de 120°. El orden de encendido es 1-5-3-6-2-4.[4]​

Historia y evolución

Un 'ABV' europeo VR6 de 2,9 litros en un Volkswagen Corrado.

El motor VR6 del Grupo Volkswagen fue introducido en Europa por automóviles Volkswagen en 1991, en el Passat y el Corrado; y en América del Norte el año siguiente. El Passat, Passat Variant (familiar), y el Corrado estadounidense usaban el diseño original de 2,8 litros; el Corrado europeo y el con tracción en las cuatro ruedas Passat Syncro fue equipado con la versión de 2,9 litros con 190 CV (140 kilovatios). Esta versión también tenía un catalizador de flujo libre de 6 cm (2,4 pulgadas), árbol de levas más finos, regulador de presión de combustible de 4 bar (56,9 libras por pulgada cuadrada) y colector de admisión ampliado.

El motor de 2,9 litros, como el destinado al Corrado, estaba originalmente equipado con un colector de largo variable, llamado VSR (Alemán: "Variables SaugRohr"), y fabricado por Pierburg para Volkswagen Motorsport. Esto daba par motor mayor a bajas revoluciones, pero fue eliminado debido a los costos, y en su lugar se ofrecía como un opcional. Este diseño fue posteriormente vendido a Schrick, quien lo rediseñó y lo ofreció como el Schrick VGI ("Variable Geometry Intake", Admisión de Geometría Variable).

En 1992, con la introducción del Volkswagen Golf III, un motor de seis cilindros disponible por primera vez en un automóvil del segmento mediano-chico en Europa. En América del Norte no se introdujo hasta 1994; para ese momento, el modelo europeo comenzó a usar el 2,9 litros en el modelo VR6 Syncro. Las correspondientes versiones Vento/Jetta VR6 aparecieron el mismo año.

El Grupo Volkswagen removió un cilindro del VR6 en 1997 para crear el VR5 (o simplemente 'V5'), el primer bloque en usar un número impar de cilindros en un diseño en V (distintos del triple Honda V3 del famoso MotoGP). Esta versión, con una cilindrada de 2,3 litros, entregaba 150 CV (110 kilovatios) y un par motor máximo de 210 Nm (21,4 kgm). Fue introducido con el Passat en 1997, y en el Golf y el Bora en 1999.

En 1999 el Grupo VW agregó modificaciones al diseño, con la introducción del VR6 multiválvulas (24 válvulas) de 2,8 litros. Este motor entrega 204 CV (150 kilovatios) y 265 Nm (27 kgm) de par motor. La nueva versión no estaba disponible en el Passat (era incompatible con el esquema de instalación usada por la generación de motores de ese entonces), pero fue introducida en la gama más alta del Golf y el Bora en el mercado europeo. El nombre VR6 fue descartado como designación comercial,[cita requerida] y el sistema 4WD (ahora llamado 4motion) se volvió estándar en el V6 (VR6) en Europa. El V5 multiválvulas correspondiente fue lanzado recién en el 2001, con la potencia incrementada en 20 CV (15 kilovatios) a 170 CV (125 kilovatios). El V6 multiválvulas 6 (VR6) fue introducido en América del Norte en 2001 a bordo del T4 Eurovan, produciendo 204 CV (150 kilovatios), y en el GTI in el año 2002 (donde retuvo el nombre VR6).

En 1999, el Grupo VW también lanzó una versión actualizada del VR6 de 12 válvulas para el mercado norteamericano para la línea de prodcutos basada en la plataforma A4: Golf IV, GTI y Jetta. Este nuevo VR6 mejoró las prestaciones actualizando el árbol de levas, colector de admisión de longitud variable y una compresión de 10,5:1, y un equipo de emisiones mejorado. La potencia se incrementó a 177 CV (130 kilovatios) a 5.800 rpm, mientras que el torque se incrementó a 245 Nm (25 kgm) a 3.200 rpm. Estuvo disponible desde 1999 hasta el 2002, cuando fue reemplazado por el motor de 24 válvulas.

En el año 2001 el VR6 fue ampliado a 3,2 litros para crear una versión limitada de altas prestaciones 228 CV (168 kilovatios) o para el New Beetle llamado Beetle RSi. El Beetle RSi fue el primer vehículo de producción en usar el VR6 de 3,2 litros VR6.[cita requerida] Este motor fue luego usado en el Golf IV R32, y también equipó el Audi TT original. De acuerdo al Grupo Volkswagen, esta variante producía 250 CV (184 kilovatios) y 320 Nm (32,5 kgm) de par motor en la configuración TT, y 241 CV (177 kilovatios) en el R32. A pesar que fue clasificado con la misma potencia que la versión europea, la versión norteamericana del R32 incorporaba el sensor de masa de aire más grande del Audi TT (76 mm (2,99 pulgadas) de diámetro, contra 70 mm (2,76 pulgadas)), y una caja de aire diferente, lo cual daba la misma potencia del Audi, 250 CV (184 kilovatios).

El 3,2 litros fue usado en el tope de gama en los Audi A3 y TT originales.

El VR6 3,2 continuó en uso en el R32 y en el renovado Golf V R32.

En el 2005, la versión europea de la sexta generación del Passat de Volkswagen, ahora con un motor transversal, salió a la venta con una versión revisada del VR6 de 3,2 l como su motor más grande. Para el mercado norteamericano, el Passat recibió un nuevo VR6 de 3,6 l con un ángulo más angosto de 10,6 grados, produciendo 280 CV (206 kilovatios). Estas versiones de 3,2 y 3,6 incorporan inyección directa del tipo FSI. Este nuevo VR6 3,2 FSI desarrolla 250 CV (184 kilovatios) a 6.250 rpm, y 330 Nm (33,6 kgm) a 3.000 rpm.[5]​ La introducción del Passat VR6 también fue la primera vez que un vehículo con motor VR6 estuvo disponible en América del Norte antes que en Europa.

El nuevo Passat R36, disponible desde principios de 2008, recibió una versión actualizada del motor VR6 3,6 FSI, con 300 CV (221 kilovatios) a 6.600 rpm 350 Nm (35,7 kgm) a 2.400 rpm, tracción en las cuatro ruedas 4motion estándar, y Direct-Shift Gearbox (DSG) estándar.[6]​

El futuro del VR6

3.6 litros VR6 del Volkswagen Passat R36 (2008-2011)

Cuando Volkswagen lanzó su motor VR6 en el Passat y el Corrado en 1991 y en el Golf GTI en 1992, era una señal de que la marca se movía a una categoría superior. Con su ángulo de cilindros estrecho de sólo 15 grados, la mezcla del «V-6 / en línea -6» de un motor fue diseñado específicamente para los vehículos de tracción delantera, donde sería montado transversalmente. El VR6 trajo buenos resultados y la entrega de potencia suave como seda a los segmentos de vehículos compactos. Y hoy en día, con motores de cuatro cilindros con capacidad de más de 300 caballos de fuerza, no hay mucha razón de seis cilindros, y ciertamente no en coches compactos.

En el mercado de Norte América, actualmente es ofrecido en el Passat, el CC, el Touareg y de nivel de entrada en el Porsche Cayenne. Pero parece que sus días están contados.[7]​ Aunque no está absolutamente terminado todavía para el VR6. China, obtiene una variante reducido con 3,0 litros de cilindrada, y VW ha conceptualizado un VR6 híbrido. A la larga, sin embargo, motores con más de cuatro cilindros podrán ser confinados a coches más grandes del Grupo VW con motores montados longitudinalmente. [7]​

Usos

VR6

El motor VR6 es utilizado actualmente por Volkswagen en:[8]​

El motor VR6 fue usado por Volkswagen en:

El VR6 también fue y es usado en otros productos del Grupo Volkswagen:

El VR6 también es utilizado por otros fabricantes:

VR5

El VR5 fue usado por los siguientes vehículos del Grupo Volkswagen:

Otras aplicaciones de la tecnología "VR"

El grupo Volkswagen ha desarrollado una serie de motores que usan los diseños de 'ángulo angosto' acoplados a un ángulo de 72 grados. Por ejemplo, dos motores imaginarios VR6 se acoplan a un ángulo de 72 grados dando como resultado una configuración W-12, la cual es mucho más corta que un motor V12 convencional, siendo apenas más ancho. Los diseños W8 y W16 desarrollados con una forma similar. El W8 usa lo que serían dos motores VR de cuatro cilindros, y el W16 usa dos bancadas de ocho cilindros, cada uno en disposición VR.

Aunque el Grupo Volkswagen describe a estos motores compuestos como de configuración W, es más correcto llamarlos motores en V de bancadas escalonadas,[cita requerida] en consonancia con la geometría VR en línea escalonada.

Véase también

Referencias

  1. ↑ «Volkswagen VR6, W12 and W16 engines». AutoZine. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2014. Consultado el 23 de junio de 2014. 
  2. ↑ a b «Volkswagen's VR6 and W-engines». Autozine technical school. AutoZine. Archivado desde el original el 26 de enero de 2010. Consultado el 23 de junio de 2014. 
  3. ↑ Barber, Thomas. «Horex VR6 motorcycle». Motorcycle Daily. Consultado el 23 de junio de 2014. 
  4. ↑ Schenck, M (1991). Automotive Design Engineering. Century Press. 
  5. ↑ «The Passat (sales brochure) - 3.2 FSI VR6» ( — PDF). Volkswagen Group United Kingdom Limited. Volkswagen.co.uk. 1 de diciembre de 2008. pp. pages 14,18,24. Consultado el 31 de julio de 2009. 
  6. ↑ «The Passat (sales brochure) - 3.6 FSI VR6» ( — PDF). Volkswagen Group United Kingdom Limited. Volkswagen.co.uk. 1 de diciembre de 2008. pp. pages 11,12,14,19,24. Consultado el 31 de julio de 2009. 
  7. ↑ a b www.caranddriver.com/us The Slow Death of the Volkswagen VR6, La muerte lenta del Volkswagen VR6 (en inglés)
  8. ↑ No disponible en el mercado europeo - Consultado el 12/06/2015
  9. ↑ http://www.caranddriver.com/reviews/2009-artega-gt-review

Enlaces externos

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