Un motore V6 è un motore in una configurazione a V formato da due file di 3 cilindri . Il serbatoio dell'olio è spesso comune mentre i 2 blocchi testata possono essere separati fisicamente.
Il V6 è un motore con cilindri a V basato sull'accoppiamento di due bancate di tre cilindri e le cui bielle di ciascun pistone azionano insieme un albero motore . Mentre un motore a 4 tempi a 12 cilindri a 120 ° V può essere perfettamente bilanciato (staticamente e dinamicamente) con motori a 3 tempi per giro dell'albero motore, un V6 a 4 tempi a 120 ° può essere bilanciato solo imperfettamente in un punto. tempi del motore per giro. D'altra parte, il V6 potrebbe essere due volte più corto e meno pesante di un V12, da qui il suo interesse per l'industria automobilistica.
Tutti i motori V6, indipendentemente dall'angolo a V tra le bancate dei cilindri, sono soggetti allo squilibrio primario causato da ciascuna bancata costituita da un motore a tre cilindri in linea, a causa del numero dispari di cilindri in ciascuna bancata. I motori a sei cilindri in linea e quelli a sei cilindri in linea non presentano questo squilibrio. Per ridurre le vibrazioni causate da questo squilibrio, alcuni motori V6 utilizzano contrappesi sull'albero motore e / o un albero di equilibratura controrotante.
I modelli a sei cilindri hanno una distribuzione della potenza più fluida rispetto ai motori a quattro cilindri, a causa della sovrapposizione delle corse del motore a sei cilindri. In un motore a quattro cilindri, solo un pistone è in una corsa di potenza in un dato momento. Ogni pistone si ferma completamente e inverte la direzione prima che il successivo inizi la sua corsa di potenza, determinando uno spazio tra le corse di potenza e gli urti soprattutto a bassi regimi del motore. In un motore a sei cilindri con un intervallo di accensione regolare, il pistone successivo inizia la sua corsa di potenza di 60 ° prima della fine del precedente, risultando in un arrivo di potenza più fluido.
Quando si confrontano i motori su un dinamometro, un motore V6 mostra picchi di coppia istantanei del 150% sopra la coppia media e minimi del 125% sotto la coppia media, con una piccola quantità di coppia negativa (motore con inversione di coppia) tra le gare. Nel caso di un motore a quattro cilindri, i massimi sono quasi del 300% al di sopra della coppia media e i minimi del 200% al di sotto della coppia media, con il 100% di coppia negativa erogata tra le corse. Tuttavia, un V6 e il suo intervallo di accensione irregolare hanno grandi variazioni di coppia del 200% al di sopra e del 175% al di sotto della coppia media.
Questa è la configurazione più comune nelle auto degli anni 2000 dopo i quattro cilindri in linea .
Dal 1991 ( Volkswagen Golf III VR6), Volkswagen ha prodotto motori VR6 ad angolo stretto con angoli a V di 10,5 e 15 gradi. Questi motori utilizzano una singola testata comune alle due bancate dei cilindri, in un design simile al motore Lancia V4 del 1922-1976. I motori VR6 sono stati utilizzati nelle automobili con motore trasversale a trazione anteriore originariamente progettate per quattro cilindri in linea. A causa della lunghezza e larghezza aggiuntive minime del motore VR6, può essere installato in modo relativamente semplice nel vano motore, al fine di fornire un aumento della cilindrata del 50%.
Poiché non c'è spazio nella V tra le bancate dei cilindri per un sistema di aspirazione, tutti gli ingressi sono su un lato del motore e tutti gli scarichi sono sull'altro lato. Utilizza un ordine di accensione di 1-5-3-6-2-4 (che è l'ordine di accensione utilizzato dalla maggior parte dei motori a sei cilindri in linea), piuttosto che l'ordine di accensione V6. Comune di 1-2-3-4- 5-6 o 1-6-5-4-3-2.
Un angolo a V di 60 gradi è la configurazione ottimale per i motori V6 per quanto riguarda il bilanciamento del motore. Quando vengono utilizzate singole manovelle per ciascun cilindro (ovvero, utilizzando un albero motore a sei bielle), è possibile utilizzare un intervallo di accensione uniforme di 120 gradi. Questo intervallo di accensione è un multiplo dell'angolo V di 60 gradi, pertanto le forze di combustione possono essere bilanciate utilizzando il corretto ordine di accensione.
Il motore a tre cilindri in linea che forma ogni banco di cilindri, tuttavia, produce forze rotazionali e reciproche sbilanciate. Queste forze rimangono sbilanciate in tutti i motori V6, spesso portando all'uso di un albero di bilanciamento per ridurre le vibrazioni.
Il motore Lancia V6 del 1950 fu pioniere nell'uso di un albero motore a sei bielle per ridurre le vibrazioni. I modelli più recenti utilizzano spesso un albero motore a tre tempi con "bracci volanti" tra le manovelle. I bracci volanti forniscono un intervallo di accensione uniforme di 120 gradi e sono anche usati come contrappesi per l'albero motore. Combinati con una coppia di pesanti contrappesi alle estremità dell'albero motore, i bracci volanti possono eliminare lo squilibrio primario e ridurre le vibrazioni dello squilibrio secondario a livelli accettabili I supporti motore possono essere progettati per assorbire queste vibrazioni rimanenti.
Un angolo a V di 60 gradi si traduce in un motore complessivamente più stretto rispetto ai motori V6 con angoli a V più grandi. Questo angolo spesso si traduce nella dimensione complessiva del motore a forma di cubo, rendendo il motore più facile da installare longitudinalmente o trasversalmente nel vano motore.
Molti produttori, in particolare gli americani, hanno costruito motori V6 con un angolo di 90 gradi V basato sui loro attuali motori V8 di 90 gradi. Tali configurazioni erano facili da progettare rimuovendo due cilindri e sostituendo l'albero motore a quattro tempi del motore V8 con un albero motore a tre tempi. Questa riduzione dei costi di progettazione, ha permesso al nuovo V6 di condividere componenti con il motore V8, e talvolta ha permesso ai produttori di costruire motori V6 e V8 sulla stessa linea di produzione.
Gli svantaggi di un design a 90 gradi sono un motore più grande che è più soggetto a vibrazioni rispetto a un V6 a 60 gradi. I motori originali V6 a 90 gradi (come il motore Buick Fireball V6) avevano tre perni di manovella condivisi disposti a 120 gradi l'uno dall'altro, a causa della loro origine nei motori V8. Ciò ha comportato un ordine di accensione irregolare, con metà dei cilindri che utilizzava uno spazio di sparo di 90 gradi e l'altra metà utilizzava uno spazio di 150 gradi. Intervalli di accensione irregolari hanno portato a motori funzionanti in modo irregolare con spiacevoli vibrazioni armoniche a determinati regimi.
Diversi moderni motori V6 a 90 gradi riducono le vibrazioni utilizzando manovelle divise con offset di 30 gradi tra le coppie di pistoni, che crea uno spinterometro costante di 120 gradi per tutti i cilindri. Ad esempio, il motore V6 Buick 231 "Even Fire" del 1977 era una versione aggiornata del motore Buick Fireball con un albero motore a coppiglia per ridurre le vibrazioni ottenendo l'ordine di accensione uniforme. Il perno di manovella diviso è più debole di quello giusto, ma le moderne tecniche metallurgiche possono produrre un albero motore sufficientemente forte.
È possibile utilizzare un albero di equilibratura e / o contrappesi dell'albero motore per ridurre le vibrazioni nei motori V6 a 90 gradi (esempio: i motori Mercedes-Benz M112 / M272 V6 a 90 gradi utilizzano un albero di equilibratura).
A prima vista, 120 gradi possono sembrare l'angolo ottimale per un motore V6, poiché coppie di pistoni in file alternate possono condividere i perni in un albero motore a tre tempi e le forze di combustione sono bilanciate dall'intervallo di accensione uguale all'angolo tra il banchi di cilindri. Una configurazione a 120 gradi, a differenza delle configurazioni a 60 o 90 gradi, non richiede alberi motore del volano, manovelle divise o sette cuscinetti principali per un'accensione uniforme. Tuttavia, lo squilibrio primario causato da un numero dispari di cilindri in ciascuna bancata è ancora presente in un motore V6 a 120 gradi. Ciò differisce dal perfetto equilibrio ottenuto da un motore V8 di 90 gradi con un albero motore a piano trasversale comunemente usato perché i quattro motori in linea in ciascuna fila del motore V8 non hanno questo squilibrio principale.
Un design a 120 gradi si traduce anche in una grande larghezza per il motore, essendo solo leggermente più stretto di un motore a sei piatti (che non ha problemi di bilanciamento del motore V6). Pertanto, il motore piatto a sei cilindri è stato utilizzato in varie automobili, mentre l'uso del motore V6 a 120 gradi è stato limitato a pochi motori per autocarri e auto da corsa.