Auto Technik Lexikon - Technik und Treibstoffe

VR-Motor

Der VR-Motor ist eine extrem kompakte Variante eines Vielzylinder-Motors, der Eigenschaften eines V-Motors und eines Reihenmotors vereinigt. Die VR-Lösung entstand in den 1930ern bei Lancia als kompakter V-Motor für den Laengseinbau (1937 Lancia Aprilia, 1965 Lancia Fulvia).

Volkswagen griff das Konzept auf, um einen Sechszylindermotor mit extrem kompakten Aussenmassen für den Einsatz in Fahrzeugen mit quer eingebautem Motor - insbesondere im Golf - zu bauen.

Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb wird der Verbrennungsmotor in der Regel quer eingebaut. Da neben dem Motor auch noch das Getriebe im Motorraum Platz finden muss und in Verlaengerung des Motors angeflanscht wird, wird die Breite des Motors begrenzt, so dass in dieser Anordnung Vierzylindermotoren den Markt dominieren.

Hoehere Zylinderzahlen lassen sich realisieren, wenn der Motor nicht als Reihenmotor, sondern als V- Motor gebaut wird. Hier entsteht allerdings ein Zielkonflikt durch mehrere Forderungen:

Ein Mindestabstand zwischen den Zylindern ist erforderlich, damit die Kanaele der Wasserkuehlung und der oelwege noch Platz finden
Die Zylinderwaende müssen eine betimmte Mindeststaerke aufweisen, das sonst die Wand zwischen den einzelnen Zylindern ueberhitzen kann.
Der Winkel des V-Motors darf nicht zu gross sein, da sonst die Crash-Sicherheit negativ beeinflusst. Ein zu breiter Motor ueberbrueckt die plastischen Verformungszonen und dringt moeglicherweise beim Frontalaufprall in den Fahrgastraum ein.
Für besondere Laufruhe (Kompensation von Massenkraeften und -momenten höherer Ordnung) sind bestimmte Zylinderwinkel zu bevorzugen: Beim 6-Zylinder ist nach dem Reihenmotor der V-Motor mit 60° Zylinderwinkel besonders guenstig, beim 8-Zylinder die Bauform mit 90° Zylinderwinkel.
Der V-Motor bringt erhoehten Bauaufwand und groessere Kosten, weil neben dem aufwaendigeren Motorblock auch zwei Zylinderbaenke mit eigenen Koepfen und Ventiltrieb erforderlich sind.
Mit einem breiten Zylinderwinkel können Motoren realisiert werden, die kaum laenger sind, als Reihenmotoren mit der halben Zylinderanzahl.

Das Konzept des VR-Motors versucht, einen Kompromiss zwischen beiden Bauformen darzustellen. Dabei zeigt die VR-Bauweise ein zusätzliches geometrisches Problem, weil sich in klassischer V-Bauart bei einem Zylinderwinkel von nur 15° die Zylinder im unteren Bereich durchdringen wuerden. Bei einem einfachen Kippen der Zylinderbaenke, wie es in der V- Anordnung üblich ist, wuerden sich die Zylindermittelachsen und die Kurbelwellenmittelachse schneiden (Prinzip z.B. Reihenmotor).

Daher werden die Zylinder etwas weiter nach aussen gelegt (das sog. "Schraenken"). Die Zylindermittelachsen verlaufen so nicht mehr durch die Kurbelwellenmittelachse, sondern sind um einen gewissen Betrag achsparallel verschoben. Folge ist ein unterschiedlicher Weg vom unteren Totpunkt (UT) zum oberen Totpunkt (OT) und von OT nach UT. Das erfordert eine andere Abstimmung der Kurbelzapfenkroepfung als beim R-Motor. Die Schraenkung beträgt beim V5 (VR5) Motor von Volkswagen 12,5 mm je Zylinderbank.

Bei VR-Motoren kann man den Zylinderbankwinkel so klein wählen, dass - wie beim Reihenmotor - nur ein Zylinderkopf verwendet wird. Jedoch bleibt im Motorinneren die V-Anordnung (wenn auch geringer) erhalten. Eine weitere Gemeinsamkeit mit Reihenmotoren ist beispielsweise seine siebenfach gelagerte Kurbelwelle mit sechs Kroepfungen.

Der VR6-Motor von VW war ein kompakter 15°-V-Motor mit 2,8l/128 kW (174 PS) oder 2,9l/140kW (190PS). Er wurde jedoch VR6 genannt, da es eine Mischform aus V- und Reihenmotor mit sechs Zylindern ist, bei dem verschiedene Vorteile beider Konzepte im Vordergrund stehen. Seine Baulaenge ist kaum groesser als bei einem V6, seine Breite nur wenig groesser als beim Reihenmotor. Es ergeben sich durch die leicht versetzten Zylinder unterschiedliche Ansaugwege, welche ein Problem darstellen. Die Lösung ist stroemungstechnisch ein kleines Meisterwerk. Leitender Ingenieur bei Entwicklung dieses Motors war Motorsportlegende Julius Sebastian Spiro.

Der Motor ist hinsichtlich seines derzeitigen Alters immer noch sehr fortschrittlich und wird mit leichten Veraenderungen noch heute gebaut.

• Golf III VR6 (1HX0, 1H) Limousine, Variant
• Golf IV V6 (1J) Limousine, Variant
• Golf IV R32 3.2 V6
• Passat B3, B4 VR6 (35i) Limousine, Variant
• Passat B6 (3C) Limousine
• Vento VR6
• VW Bora V6
• Corrado VR6
• Bus T4
• Bus T5
• Audi TT 3.2 (8N)
• Audi A3 3.2 (8P)
• Auch Mercedes, Seat und Ford verbauen diesen Motor fast unverändert in den Modellen Vito/V- Klasse, Alhambra und Galaxy.

2,8l/2,9l VR6
vorn quer eingebauter 6-Zylinder-VR-Motor (15 Grad - Zylinderwinkel in kompakter Reihenbauweise)
Ventilsteuerung über zwei Ketten durch zwei obenliegende Nockenwellen (DOHC)
Tassenstoessel mit wartungsfreiem hydraulischen Ventilspielausgleich
siebenfache Kurbelwellenlagerung
Fluessigkeitskuehlung als geschlossenes ueberdrucksystem mit Pumpe, Kuehler, elektrischer Zusatzpumpe, Nachlauf, Ausgleichsbehaelter und elektrisch angetriebenen, thermostatisch geregeltem Kuehlventilator
Druckumlaufschmierung mit oelpumpe und Wechseloelfilter. In den Kuehlmittelkreislauf integrierter oelkuehler
Elektronisch geregelte Einspritzanlage, Leerlauffuellungsregelung, Schubabschaltung, Drehzahlbegrenzung
Elektrische Kennfeldzuendung mit Long Life Zündkerzen (speziell entwickelt)
Metallkatalysator, Lambda-Regelung

Unterschiede zwischen dem 2,8l Motor und dem 2,9l Motor im Golf III:

Kennbuchstabe AAA ABV
eingebaut 01.92-12.97 10.94-12.97
Zyl./Ven. 6/12 6/12
Hubraum ccm 2.792 2.861
Leistung kW/PS 128/174 140/190
bei 1/min 5800 5800
Drehmoment bei 1/min 240/4200 245/4200
Bohrung mm 81,0 82,0
Hub mm 90,3 90,3
Verdichtung 10,0 10,0
ROZ mind. 95 98
Zuendfolge 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
Einspritzung Motronic Motronic

Dennoch sind einige Schwachstellen vorhanden, die aus Konstruktionskompromissen herruehren.

Steuerkettenprobleme, bedingt durch verschlissene Gleitschienen und/oder Spanner, bzw. durch das Verschleissen des ueberdruckventils in der oelpumpe wodurch diese in hohen Drehzahlbereichen einen zu hohen Druck aufbaut, der den Kettenspanner zu stark an die Kette drueckt und somit im aeussersten Fall zu einem Kettenriss führt, bei regelmaessiger Wartung kann dieses Problem weitestgehend verzoegert werden, ganz auszuschliessen ist es leider nicht
Hitzestauprobleme und dadurch durchgebrannte Zylinderkopfdichtungen oder Kolben
Allgemeines Steuerkettenrasseln
Ausgeschlagene Motorlager, die der Beanspruchung nicht standhalten

Im 1996 vorgestellten Passat B5 (3B) wurde ein fuenfzylindriger VR-Motors mit 2,3 l Hubraum und 110 kW (150 PS) eingeführt, der laengs eingebaut war. Es folgten Modelle vom Golf IV, Bora und New Beetle, die aus marketingtechnischen Gruenden als V5 bezeichnete wurden, in denen der Motor quer zur Fahrtrichtung eingebaut war. Auch im Passat B5GP (3BG) ab 2000 wurde das Typkuerzel für diesen Motor auf V5 geaendert.

Ab Herbst 2000 war der VR5-Motor mit vier anstatt zwei Ventilen pro Zylinder ausgerüstet, was eine Leistungssteigerung auf 125 kW (170 PS) zur Folge hatte.

Seit Herbst 2002 entfiel diese Motorvariante in saemtlichen VW-Modellen ausser dem New Beetle, mit Vorstellung der ueberarbeiteten Version des New Beetle im Sommer 2005 auch dort.