С тех пор как на моём столе появился первый чертёж короткого V с дополнительной срединной шатунной парой, я осознал парадокс габаритов: три ряда цилиндров занимают меньше длины, чем два. Компактность открыла новые горизонты проектирования спорткаров с центральным расположением мотора, где каждый миллиметр важен для центровки масс.
Первой промышленной попыткой стал Napier Lion начала прошлого века, но настоящую славу компоновка W получила благодаря Volkswagen Group, когда мастерские Вольфсбурга выпустили W12, позже W8, W16 и даже микроскопический W6 для прототипов.
Геометрия блока
Визуально W-блок напоминает трилистник. Два крайних ряда формируют классический V-угол двадцать семь градусов, внутри которого прячется третий ряд под зеркальным углом. Коленвал остаётся один, но коренные шейки распределены по фазам через пятнадцать градусов, что снижает джентльменскую вибрацию второго порядка. Главный секрет — разноудлинённые шатунные шейки: центральный шатун крепится к общей шейке, наружные соединяются при помощи спаренных стальных втулок, предотвращающих перекос. Такой подход экономит ширину блока, зато повышает требования к термообработке кривошипа.
Форкамеры комбинированные: внешние цилиндры используют обычный канал, центральные получают топливо через галерею внутри блока, чтобы сократить теплопотери. Жаргонное выражение «алюминиевый каскад» описывает форму рубашки охлаждения вокруг третьего ряда, где каналы ступенчато опускаются вниз, подобно горному водопаду. Кевларовые плашки разделяют секции, препятствуя кавитации.
Баланс и вибрации
Неравномерная масса по горизонтали триебут хитрого баланса. Я ставил на вал парные противовесы с кусковой сверловкой — метод Барнета—Крауза. Фазовый сдвиг трехрядной кривошипной системы гасит первый порядок, но второй прыгает после пяти тысяч оборотов. Помогает коралловый демпфер, изготовленный спеканием медного порошка с титановой сеткой, поры заполнены вискозным полимером, способным поглощать пик колебаний на 6300 об/мин. При обкатке на стенде игольчатый датчик PS4-6 фиксировал остаточное биение не выше 3 мкм, цифра достойна авиационного уровня.
Угол срабатывания системы фазирования регулируется сервоприводом с планетарным редуктором. Зубчатая корона имеет модуль 0,5, что уменьшает шум при ускорении. Перекрытие клапанов легко меняется, поскольку распредвалы вынесены в отдельные полукрышки, прикрученные торксами к верхней плите. Применён фирменный привод Uni Chain: пластинчатая цепь из никель-молибденовой стали с тефлоновой втулкой, коэффициент трения 0,08.
Эксплуатация и сервис
Сервисная жизнь такого мотора зависит от дисциплины смазки. Проточная система Dry-Sump Vortex держит давление 6,3 бара уже при двух тысячах оборотов. Дополнительная герметичная камера Low-Slug собирает масло из картерного лабиринта после резких поворотов. Без неё происходит миграция масла к третьему ряду, где температура выше, и вязкость падает. Для контроля я ставлю оптико-резонансный датчик OIL-Spectre, отслеживающий флуктуацию потока каждые десять миллисекунд.
Тепловая карта блока показывает горячие точки вокруг канавок форсунок центрального ряда. Внутренние перегородки изготовлены из инконеля, теплопроводность которого почти втроеое ниже по сравнению с алюминием, поэтому локальный перегрев не уходит сам. Раз в пятнадцать тысяч километров потребуется эндоскопия камер сгорания: углеродистые отложения резко снижают объём, повышая детонационный риск.
При замене ремня аксессуаров применяю улиткообразный натяжитель Swiss-Loop. Он занимает меньше места между радиатором и шкивом коленвала. Диапазон компенсации вытяжки — шесть миллиметров. Стальное основание получает нитридирование, благодаря чему коэффициент усталости достигает 950 МПа.
Клапанный клиренс держится дольше, чем у V-образных собратьев, ведь толкатели расположены под меньшим углом к клапану. При правильной настройке lash-caps ходят девяносто тысяч километров без замены. Гидрокомпенсаторы Marelli HV-14 с карбидным напылением сводят к нулю скачок момента при прогреве.
Спрос на W-конфигурацию останется, пока производителям нужен максимальный объём при коротком носе шасси. Электрический бустер Garrett-Hoop пристёгивается к горячей улитке, компенсируя турбояму без увеличения массы турбины. В лаборатории мы испытали гибридный модуль, где два статор-генератора затягивают ленту привода вспомогательных агрегатов, а лишняя энергия уходит в суперконденсатор Eaton X-Cell.
При переходе на синтетическое топливо e-Fuel B21, температура вспышки выше 40 °C, детонационный порог даёт шанс поднять степень сжатия до 10,5. Балансировочные канавки в огневом поясе поршня заполняются медной набивкой, собирающей лишнее тепло, подобно губке в кузовном отсеке.
В студенческие годы я сравнивал шум W12 и V12 на микрофонном массиве Brüel & Kjær. W-мотор звучит как оркестртр, где три секции играют в унисон, голоса перекрываются, формируя густой бархат. Такой тембр ценят дизайнеры суперкаров: акустика крупным планом подчёркивает премиальный образ сильнее, чем хром или карбон.
Компоновка W остаётся инструментом инженера-максималиста, способного спрятать целую вселенную цилиндров под компактным капотом. Отточенная геометрия, необычные материалы и тщательный сервис делают агрегат надёжным партнёром даже на безумных скоростях автодрома.
