När vi talar om "mekanisk adel", talar vi aldrig om motorer med mindre än sex cylindrar. Har du någonsin undrat varför? Svaret är lika enkelt som det är komplext. "Balans" är nyckelordet i denna symfoni av stycken som roterar med mer än 7000 varv per minut.
Motorer med sex cylindrar (eller fler), oavsett vald arkitektur, är naturligtvis mer balanserade än sina motsvarigheter med endast fyra cylindrar (eller mindre). Det är därför dess funktion är mer raffinerad och... ädlare!
I fyrcylindriga radmotorer är kolvarna 180° ur fas. Det vill säga när baggar ett och fyra går upp går baggar två och tre motsatt väg. Rörelserna överlappar dock inte, vilket orsakar en obalans av massor som översätts till vibrationer.
Tillverkare försöker kompensera dessa obalanser med motvikter, svänghjul etc., men det är aldrig möjligt att uppnå resultaten av en sexcylindrig (eller fler) motor.
I detta avseende har vi två dominerande arkitekturer: de inline sexcylindriga motorerna och de V-formade sexcylindriga motorerna.
I den sexcylindriga radmotorn är kolvarna anordnade i vevaxeln med 120° intervall och är jämna numrerade (6). Därför har varje kolv en "tvilling" som rör sig i motsatt riktning, vilket eliminerar obalansen och minskar vibrationer. Tillsammans med V12:orna är de sex inlinecylindrarna de mest balanserade och smidigaste i drift när det kommer till kolvmotorer.
Trots att de har samma antal cylindrar, uppnår V6-motorer, genom att dela upp cylindrarna i två in-line trecylindriga bänkar vardera (en arkitektur känd för sin obalans), inte så bra primärbalans.
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Vinkeln på V mellan de två stativen kan variera, den vanligaste är 60º eller 90º, där den förra är mer balanserad än den senare. De 90º kommer som regel från V8-motorer (en vinkel som gynnar balansen hos denna typ av motor) — se fallet med V6:an som utrustar Quadrifoglio från Alfa Romeo och den nya Nettuno från Maserati, eller till och med V6:an av koncernen Volkswagen, som utrustar Audi och Porsche-modeller.
Under de senaste 20 åren har flera märken svurit "kärleksed" till V6-motorer. Mer kompakt ("att montera dem" även i den vanligaste framhjulsdrivna arkitekturen med motorer i tvärläge är lättare) och kraftfulla, alla verkade ge upp för sina fördelar. Men nu återvänder många till den "klassiska" sexan i rad.
Varför? Det är svaret som vi kommer att försöka hitta i denna SPECIAL från Reason Automobile.
Kostnader, kostnader och mer kostnader
V6-motorer är dyrare att tillverka. Dubbla allt! Istället för två kamaxlar för sex cylindrar har vi fyra kamaxlar (två för varje bänk). Istället för att bara ha ett cylinderhuvud har vi två cylinderhuvuden. Istället för ett enkelt distributionssystem har vi ett mer komplext distributionssystem.
Men det är inte bara en fråga om antalet komponenter. Fördelarna med sexcylindriga radmotorer fortsätter inom andra områden. Särskilt inom utveckling.
Ta exemplet med BMW och dess "B-familj" modulära motorer. Visste du de huvudsakliga mekaniska komponenterna i motorn som driver Mini One (trecylindrig motor och 1,5 l kapacitet), en BMW 320d (fyra cylindrar och 2,0 l kapacitet) och en BMW 540i (sex cylindrar och 3,0 l kapacitet) ) är samma?
På ett reduktivt och förenklat sätt (mycket förenklat...) vad BMW för närvarande gör är att tillverka motorer från moduler på 500 cm3 vardera. Behöver jag en 1,5 liters trecylindrig motor till MINI One? Tre moduler är sammanfogade. Behöver jag en motor till 320d? Fyra moduler samlas. Behöver jag en motor till BMW 540d? Ja du gissade. Sex moduler samlas. Med fördelen att dessa moduler delar de flesta komponenterna, oavsett om det är en MINI eller en Series 5.
BMW 'B family'-motorer delar alltid mer än 40 % av komponenterna, oavsett antal cylindrar eller bränsle (bensin eller diesel). Se på den här motorfamiljen som en LEGO. Flera 500 cm3 block som kan sättas ihop i grupper om tre, fyra eller sex cylindrar.
Tack vare denna metod har BMW utvecklat en familj av motorer som kan leverera den minsta MINI eller den mest aristokratiska 7-serien. Men tro inte att BMW är unik. Mercedes-Benz och Jaguar, till exempel, har också anammat samma filosofi.
Med V6-motorer skulle denna komponentdelning vara omöjlig. Anmärkningsvärt, tycker du inte?
Tekniska utmaningar som V6:an inte kan övervinna
För några år sedan, när de flesta V6-motorer var atmosfäriska eller använde enkel överladdning, överlappade fördelarna med denna arkitektur. Nämligen det faktum att de är mer kompakta.
Men när alla motorer övergick till överladdning (dagens fyra turboladdade fyra cylindrar tog platsen för V6:orna som brukade utrusta "allt framåt" från förr) och behandlingen av avgaser blev ordningen för dagen, uppstod nya utmaningar.
Radmotorer har fördelen att de lättare kan montera sekventiella turbos. En annan fördel gäller behandlingen av avgaser. I radmotorer har vi bara två sidor: insug och avgas. Detta förenklar sättet på vilket all kringutrustning som rör förbränningsmotorer kan vara "städad".
Det är av alla dessa skäl (kostnad, komplexitet, teknisk nödvändighet) som V6-motorer gradvis försvinner.
Mercedes-Benz har redan övergett dem (M 256 har ersatt M 276), Jaguar Land Rover också — Ingenium-motorfamiljen, liksom BMW-motorfamiljen, är modulär, med block med tre, fyra och sex radcylindrar, med den senare finns redan i flera Land Rover, Range Rover och Jaguar, både bensin och diesel. Och fler är på väg, som bland annat Mazdas inline sexcylindriga duo.
Utvecklingen fortsätter! Till glädje för dem som inte ger upp fördelarna och nöjena med förbränningsmotorer.
JAG VILL HA MER ARTIKLAR OM AUTOTEKNIK