Motor V6 (vidlicový šesťvalec) — definícia, vlastnosti a použitie v autách
Objavte V6: definícia, technické vlastnosti, výhody, nevýhody a použitie v autách — kompaktný výkon, spotreba, palivové varianty a porovnanie s R6 a V8.
Motor V6, často nazývaný len V6, je spaľovací motor so šiestimi valcami. Valce sú rozdelené do dvoch skupín po troch — tzv. banky — ktoré zvierajú uhol v tvare písmena "V". Vo veľkom počte konštrukcií zvierajú tieto dve banky uhol 60° alebo 90°, pričom každý prístup má svoje výhody a nevýhody pre vyváženie, dĺžku motora a konštrukčné náklady. Všetkých šesť piestov je spojených so spoločným kľukovým hriadeľom. Po radovom štvorvalci je to druhá najbežnejšia konštrukcia motora v moderných automobiloch. Motory V6 môžu pracovať s rôznymi druhmi palív vrátane benzínu, nafty, zemného plynu a alkoholu.
Konstrukcia a uhly bank
Typické uhly medzi bankami sú 60° a 90°. Uhol 60° je výhodný preto, že umožňuje prirodzenejší, rovnomernejší chod bez veľkých nerovnováh — pri 60° a vhodnom usporiadaní kľukového hriadeľa je možné dosiahnuť pravidelné zapaľovanie s rovnomernými intervalmi. Uhol 90° vznikol často pri úpravách V8 konštrukcií (odstránením dvoch valcov) a prináša širší, ale niekedy menej vyvážený motor. Problémy s vibráciami pri niektorých V6 sa riešia použitím rozvodoviek s rozdelenými čapmi kľukového hriadeľa alebo pridávaním vyvažovacích hriadeľov.
Vyváženie, vibrácie a hladkosť chodu
Na rozdiel od radového šesťvalca, ktorý je prirodzene vyvážený a veľmi hladký, môže mať V6 pri niektorých uhloch alebo konštrukciách sekundárne nerovnováhy. Moderné technické riešenia — presné rozloženie hmotnosti, optimalizované kľukové hriadele, vyvažovacie hriadele a sofistikované motorové montáže — však zaručujú veľmi dobrú hladkosť chodu u väčšiny súčasných V6 motorov. Pri voľbe medzi V6 a radovým šesťvalcom býva kompromis medzi kompaktnosťou (V6) a prirodzenou hladkosťou (I6).
Výhody a nevýhody
- Výhody: kompaktná dĺžka (kratší ako radový štvorvalec aj radový šesťvalec), vhodný pre priečne uložené motory a pohon predných kolies, vysoký výkon a krútiaci moment pri relatívne priaznivej spotrebe, flexibilita pri turbe alebo prepĺňaní.
- Nevýhody: zložitejšia konštrukcia v porovnaní s niektorými radovými motorami, potenciálne väčšie vibrácie ak nie sú správne vyriešené, náročnejšia údržba pri komplikovanejších rozvodoch a variantoch s dvoma vačkami na banku.
Technické varianty a moderné riešenia
Motory V6 sa vyrábajú v mnohých technických prevedeniach: SOHC, DOHC, s priamym vstrekovaním paliva, s variabilným časovaním ventilov (VVT), s jedným alebo viacerými turbodúchadlami a v hybridných zostavách. Dieselové V6 bežne používajú moderné systémy common-rail vstrekovania a turbodúchadlá. Niektoré koncerny používajú V6 odvodené od väčších V8 blokov (odstránením dvoch valcov), iné navrhujú špecifický blok pre trojvalcové banky s cieľom dosiahnuť optimálnu tuhosť a vyváženie.
Použitie v automobiloch
V6 je obľúbený v širokom spektre vozidiel — od rodinných sedanov a SUV cez športové kupé až po ľahké úžitkové vozidlá. Vďaka svojej kompaktnej stavbe sa dobre hodí pre automobily s priečne uloženým motorom a pohonom predných kolies, kde šetrí miesto v priestore motora a uľahčuje zložitejšie usporiadanie pohonu. V6 tiež vo veľkej miere nahradil radový šesťvalec v mnohých modeloch, kde by jeho dĺžka zhoršila rozloženie hmotnosti alebo návrh prednej časti vozidla.
Výkon a spotreba
V6 dokáže ponúknuť vysoký výkon a krútiaci moment — často porovnateľný s klasickým V8 — pričom pri modernej technike (turbo, priame vstrekovanie, variabilné časovanie) dosahuje lepšiu spotrebu paliva a nižšie emisie. Výrobcovia často používajú V6 pre strednú triedu a výkonnejšie verzie modelových radov, kde poskytuje dobrý kompromis medzi výkonom, hmotnosťou a hospodárnosťou.
Záver
Motor V6 predstavuje praktické riešenie pre mnohé moderné automobily: je kompaktný, výkonný a univerzálny. Hoci má niektoré konštrukčné výzvy súvisiace s vyvážením, súčasné konštrukčné a konštrukčné opatrenia umožňujú dosahovať vysokú úroveň kultivovanosti a spoľahlivosti. V praxi ide o jednu z najpoužívanejších a najflexibilnejších motorových architektúr súčasnej automobilovej techniky.
Motor V6
História
Jedny z prvých automobilov s motorom V6 vyrobila v roku 1905 spoločnosť Marmon Motor Car Company.
Prvý sériový model V6 predstavila Lancia v roku 1950. Čoskoro začali motory V6 používať aj ďalší konštruktéri. V roku 1959 vyrobila spoločnosť General Motors vysoko výkonný motor V6 s objemom 305 palcov 3(5 l) a uhlom 60°, ktorý sa používal v pickupoch a v automobiloch Chevrolet Suburban. Neskôr bol motor zväčšený na 478 palcov (37,8 l) pre ťažké nákladné vozidlá a autobusy.
V roku 1962 bol v ponuke Buick Special s 90° V6 s nerovnomernými intervalmi spaľovania. Spotrebiteľom sa tento motor nepáčil kvôli vibráciám.
Lancia V6
Vyváženosť a plynulosť
Z dôvodu nepárneho počtu valcov v každej banke sú motory V6 nevyvážené, bez ohľadu na použitý uhol V. Každá banka v motore V6 má nepárny počet piestov. V6 má kývavý pohyb od konca ku koncu. Časť kývavého pohybu kompenzujú protizávažia na kľukovom hriadeli a protibežne sa otáčajúci vyvažovací hriadeľ.
Lancia V6 v roku 1950 používala uhol 60° medzi valcami a šesťradový kľukový hriadeľ, aby sa dosiahli rovnomerné intervaly medzi zážihmi 120°. To má stále určité problémy s vyvážením a sekundárnymi vibráciami. Prvý Buick V6 bol 90°, založený na ich 90° V8. Vznikla tak konštrukcia s drsným chodom. To bolo pre mnohých zákazníkov neprijateľné. Neskoršie konštrukcie motor vylepšili a urobili ho primerane hladkým.
V uhly
60 stupňov
Najefektívnejší uhol sklonu valcov pre motor V6 je 60 stupňov. Tým sa dosiahne najmenšia veľkosť motora a znížia sa vibrácie. Motory V6 s uhlom 60° nie sú tak dobre vyvážené. Moderná konštrukcia znížila väčšinu vibrácií. Motory V6 so 60 stupňami nepotrebujú vyvažovacie hriadele. Táto konštrukcia sa dobre osvedčuje vo väčších automobiloch, kde štvorvalcové motory nemajú dostatočný výkon.
90 stupňov
Niektoré motory V6 s uhlom 90° sú vyrobené. Zvyčajne vychádzajú z motorov V8. Prestavba motora V8 na motor V6 si vyžaduje len málo práce. Problémom je, že tieto motory sú širšie a majú väčšie vibrácie ako 60° V6. Modernejšie konštrukcie 90° motorov V6 sa vyhýbajú problémom s vibráciami zmenou konštrukcie kľukového hriadeľa a časovania spaľovania. Na odstránenie zvyšných vibrácií sa často používajú vyvažovacie hriadele.
120 stupňov
Uhol 120° možno považovať za prirodzený uhol pre V6. Každý valec vystrelí výkonový zdvih každých 120° otáčania kľukového hriadeľa. To umožňuje párom piestov zdieľať kľukové čapy (spoj na kľukovom hriadeli). Na rozdiel od V8 neexistuje spôsob, ako usporiadať V6 tak, aby sa sily v piestoch vyrovnali. Vzhľadom na nepárny počet valcov v každej banke je potrebný vyvažovací hriadeľ.
Konštrukcia 120° vytvára aj veľmi široký motor. Pre väčšinu automobilov je príliš široký. Často sa používa v pretekárskych vozidlách. Závodné vozidlá sú navrhnuté okolo motora a vibrácie nie sú také dôležité.
180 stupňov
Plochý šesťvalcový motor boxer (180°) je len o niečo širší ako 120° motor V6 a je plne vyvážený.
Párne a nepárne vypálenie
Keď sa palivo vo valci spaľuje, tlačí piest nadol a vytvára výkon. Tento proces sa často označuje ako zážih.
Mnohé prvé motory V6 vychádzali z konštrukcie motorov V8. To spôsobilo, že skupiny dvoch valcov mali nepárne poradie spaľovania. To malo za následok hrubý chod motorov s nepríjemnými vibráciami pri určitých otáčkach motora.
Modernejšie motory V6 s uhlom 90° sa tomuto problému vyhýbajú. Používajú delený kľukový čap v mieste, kde sa piest pripája ku kľukovému hriadeľu. Tým sa dosiahne rovnomerný 120° zápal. Rozdelený kľukový čap je slabší ako rovný. Moderné metalurgické techniky dokážu vyrobiť kľukový hriadeľ, ktorý je dostatočne pevný, aby sa nezlomil.
Použitie pri pretekoch
Motor V6 zaviedla spoločnosť Lancia do pretekov začiatkom 50. rokov. Dosiahli niekoľko dobrých výsledkov. Potom Ferrari postavilo model Dino V6. Alfredo Ferrari, syn Enza Ferrariho, mal prezývku Dino. Navrhol skonštruovať 1,5-litrový motor V6 pre preteky Formuly 2. Motor Dino V6 bol niekoľkokrát modernizovaný a zväčšený na 2,4 litra. Motor Dino V6 bol použitý vo vozidle Ferrari 246 Formuly 1 v roku 1958.
Používanie motocykla
Laverda ukázala na výstave v Miláne v roku 1977 motocykel s motorom V6 s objemom 996 cm3. Motocykel sa zúčastnil na 24-hodinových pretekoch Bol d'Or v roku 1978.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to motor V6?
Odpoveď: Motor V6 je spaľovací motor so šiestimi valcami, ktoré sú usporiadané v dvoch radoch po tri valce. Tieto dve banky vytvárajú uhol v tvare písmena "V", zvyčajne v pravom (90°) alebo menšom uhle voči sebe. Všetkých šesť piestov otáča spoločným kľukovým hriadeľom.
Otázka: Aký typ paliva môže poháňať motor V6?
Odpoveď: Motor V6 môže byť poháňaný rôznymi typmi palív vrátane benzínu, nafty, zemného plynu a alkoholu.
Otázka: Aká je veľkosť motora V6 v porovnaní s inými motormi?
Odpoveď: Motor V6 má veľmi kompaktnú konštrukciu a je kratší ako radový štvorvalec. Mnohé motory V6 sú užšie ako motory V8. Vo veľkej miere nahradil radový šesťvalec, pretože je príliš dlhý na to, aby sa zmestil do mnohých moderných vozidiel.
Otázka: Prečo bol radový šesťvalec nahradený motorom V6?
Odpoveď: Radový šesťvalec bol nahradený kompaktnejším a tuhším motorom V6, pretože sa lepšie hodí do moderných vozidiel a ponúka dobrú spotrebu paliva bez toho, aby sa znížil výkon alebo krútiaci moment, ako to robil jeho predchodca, klasický motor V8.
Otázka: Je výkon motora v6 porovnateľný s výkonom iných motorov?
Odpoveď: Áno, hoci nie je taký plynulý ako radový šesťvalec, vďaka vysokému výkonu a krútiacemu momentu v kombinácii s dobrou spotrebou paliva sa stáva čoraz populárnejším pre vysoko výkonné aplikácie.
Otázka: Existujú nejaké nevýhody používania motora v6 v porovnaní s inými motormi?
Odpoveď: Jednou z potenciálnych nevýhod by mohli byť zvýšené vibrácie v dôsledku jeho zložitejšej konštrukcie v porovnaní s radovým šesťvalcom alebo štvorvalcom.
Prehľadať