Den raka sexan har ett magiskt skimmer, hyllad för sin gångkultur och vackra motorsång. Men det handlar inte om magi, utan den raka sexan är en osedvanligt smart konstruktion som nu går en ny vår till mötes.
Framför allt är den raka sexan kostnadseffektiv, och det är mycket viktigt för bilindustrin. Att bilentusiasterna älskar den raka sexan är nog bra, men framför allt gäller det att hålla räknenissarna på gott humör.
Under hösten 2017 introducerar Mercedes S-klass med den nya motorfamiljen som bygger på moduler, antingen fyror på 2,0 liter eller sexor på 3,0. Mer om Mercedes nya motorer kan du läsa på den här länken. Först ut i den nya motorfamiljen var premiärmotorn OM654, den dieselfyra på 2,0 liter som debuterade i Mercedes E-klass under 2016.
Mercedes nya, raka bensinsexa med mildhybriddrift kommer sannolikt nu i höst och första modellen väntas bli Mercedes-AMG CLS 53 (ett nytt AMG-nummer). Toppeffekten i den raka turbosexan sägs vara 436 hk. Hybriddriften går på 48 volt, och det blir i så fall Mercedes första 48V-modell.
Principen med cylindrar på 0,5 liter – som även kan byggas som trepip med 1,5 liter – är en idé som BMW satt i produktion sedan några år tillbaka. BMW:s övergång till den nya motorfamiljen med trepip, fyror och raka sexor har skett successivt över modellprogrammet.
Eftersom motorvolymen fortfarande är 2,0 och 3,0 liter på fyror/sexor är det svårt att veta vad som är nytt och gammalt. Den gamla N55-sexan hade en volym på 2.979 cc, medan nya B58:an har en volym på 2.998 cc. Den trecylindriga B38 mäter 1.499 cc, fyrcylindriga B48 är på 1.998 cc (föregångaren hette N20, 1.997 cc). Alla tre motorerna har borrningen 82,0 millimeter och slaglängden 94,6 millimeter.
För ett par år sedan kunde vi berätta att koncernkollegerna Jaguar och Land Rover ska bygga egna, sexcylindriga motorer och de blir raka – inte V6:or, alltså. Därmed blir ”JLR” den tredje, större biltillverkaren som meddelat att man satsar på raka sexor. Sent under 2017 och i början av 2018 kan vi räkna med att se raka sexor igen hos Jaguar – vilket var ett tag sedan.
Skälen till den raka sexans revansch är flera, vilket vi återkommer till på nästa sida. Men låt oss börja i andra änden, alltså det största problemet med en rak, sexcylindrig motor. Samma ”problem” som gjort att Volvo valt bort sexorna och istället kör genomgående med raka fyror, och snart även trecylindriga motor.
Största nackdelen med en rak, sexcylindrig motor är längden. Bara med största svårighet kan man få ner en rak sexa på tvären i ett motorrum, mellan framhjulen. Volvo lyckades med detta i sina ”gamla” plattformar, men det krävdes en del kompromisser och förutsatte (nästan) att man valde en MacPherson-framvagn, som kräver förhållandevis lite utrymme.
Med fördel ställs istället raka sexor på längden och kraften går längs en rak linje genom transmission, kardanaxel och vinklas sedan ut i bakaxeln – precis som BMW alltid gjort. Motorns längd stjäl dock en del kupéutrymme och krockzonen fram blir knepigare att konstruera. Men för premiumtillverkarna som ställer raka sexan på längden finns då även möjligheten att använda en V12:a (som i nya BMW 7-serien), för den tar inte mycket mer plats än en sexa.
Även om Volvo valt bort sexorna kan vi utgå från att sexcylindriga motorer blir kvar länge. V8:an går sannolikt mot sitt slut bland personbilarna men det finns fortfarande en stor kundgrupp som föredrar sexorna framför fyrorna – och är villiga att betala för den lyxen.
Den svängning som vi alltså nu ser är att V6:ornas dominans minskar och det kommer allt fler raka sexor. BMW kan hävda att ”de alltid haft rätt”, eftersom de aldrig övergav den raka sexan. Något förenklat kan vi säga att det finns fyra orsaker till att den raka sexan kommer tillbaka på bred front och det utvecklar vi på nästa sida.
Artikeln fortsätter, klicka på sidorna nedan
De fyra fördelarna med en rak sexa istället för V6 är:
• Naturlig balans.
• Vikt.
• Gångkultur.
• Kostnad.
Ekonomi
Vi kan lika gärna börja med ekonomin, även om ämnet inte är så sexigt styr det nästan allt inom bilindustrin. En högt uppsatt chef som artikelförfattaren intervjuade en gång sa att bilindustrin styrs av tre saker: ”Cost, cost and cost” (Pengar, pengar och pengar).
En rak sexa är billigare att producera än en V6:a, av flera skäl. Den raka motorn behöver bara ett topplock, en uppsättning kamaxlar, ett set för kamaxelförskjutning (variabla ventiltider) och en kamaxeldrivning (rem eller kedja). Raka sexan är lätt att överladda, med ett turboaggregat (av praktiska skäl blir det ibland två turboaggregat till en V6:a).
Den raka sexan kan konstrueras för att ingå i en familj av tre-, fyr- och sexcylindriga motorer som byggs i moduler om 0,5 liter cylindervolym. Teoretiskt kan man även bygga en tvåcylindrig motor enligt samma princip (fast med rätt svåra vibrationsproblem).
BMW använder den här filosofin i sina senaste motorer. Alla motorvarianterna använder samma borrningen (82,0 millimeter) och slaglängd (94,6 millimeter). Samt samma kolvar, vevstakar, ventilmekanism, hjälpaggregat och så vidare. Motorerna görs också med samma infästningspunkter och med samma utrymme för generator, startmotor, luftkonditionering, med mera. Allt är standardiserat och förenklat vilket i sin förlängning även underlättar reservdelshanteringen (sparar också kostnader).
För BMW:s del innebär det att man kan bygga både diesel- och bensinmotorer i samma fabrik, vilket gör det enkelt att anpassa produktionen till efterfrågan, inte minst viktigt i dessa tider när dieselmotorn hamnat i skamvrån. BMW:s bensinmotorer delar 60 procent av komponenterna mellan sig. Utbytet mellan diesel och bensin är 40 procent, vilket i sig är en sensation.
En hög andel gemensamma delar innebär förstås sänkta kostnader. En motorfamilj av 0,5-liters cylindrar kan täcka alla effektbehov, både diesel och bensin. Sammantaget innebär den här motorfilosofin så stora besparingar att få biltillverkare kan motstå frestelsen.
Naturlig balans
Med begreppet ”naturlig balans” kommer vi in på ett område som vi bilägare inte har större anledning att fundera över till vardags, men där vi ändå kan uppleva stora skillnader.
De av er som kört encylindriga motorcyklar vet att vibrationerna kan vara påtagliga, liksom de som suttit på en Harley-Davidson och upplevt den ojämna tändföljden (inte helt olik hjärtats slag).
Den minsta motorn med naturlig balans är en 90-graders V2-motor med gemensam vevaxeltapp, inte ovanligt på motorcyklar. En V8-motor är egentligen fyra stycken V2-motor på rad, den är också naturligt balanserad och får med sina fyra jämnt fördelade tändningar per vevaxelvarv en fin gång.
En V6:a är däremot inte naturligt balanserad, speciellt inte med 90 graders vinkel mellan cylindrarna (som Jaguars V6:or). En 90-graders V6 är egentligen två hopkopplade, raka trecylindriga motorer. Och trecylindriga motorer är inte kända för någon fin gångkultur.
Bästa V6:an får man med 120 graders vinkel mellan cylindrarna, men den blir då så bred att den blir svår att få plats med i en personbil. Då är det bättre att ta steget fullt ut och göra en boxermotor (180 grader) som Porsche alltid gjort. En boxermotor är dock bred och svår att få plats med mellan hjulen (på 911:an hänger motorn bakom bakhjulen), även om Subaru visat att det funkar. Bästa placeringen av boxermotorn får man i en mittmotorbil, som Porsche Boxster/Cayman.
Nästbäst är 60 graders vinkel och även om en sådan V6:a inte har en perfekt, naturlig balans upplevs den ändå som bättre än en rak fyrcylindrig motor. Med 60 graders vinkel blir V6:an väldigt kompakt i bredd och lika lång som en trecylindrig motor, vilket är en fördel då det nästan alltid är ont om plats.
Den raka sexans naturliga balans är egentligen bara överträffad av V12-motorer (= två hopkopplade, raka sexor).
Vikt
Den fina, naturliga balansen i en rak sexa gör att man inte behöver tunga motvikter på vevaxeln eller andra mekaniska lösningar för att minska vibrationerna. Vevpartiet på en V6:a är betydligt tyngre jämfört med vevaxeln till en rak sexa.
Ett, gemensamt topplock sparar också vikt jämfört med två topplock på en V6-motor. Man sparar även vikt (och kostnad) med en kamaxeldrivning, istället för två som V6:an behöver. Likaså klarar sig de flesta raka sexor med två kamaxlar, medan en V6:a kan behöva fyra.
Gångkultur
Avsaknad av vibrationer är positivt, men det handlar också om hur motorn hörs och upplevs. Den raka sexan har den dubbla fördelen att gå väldigt mjukt och tyst vid låg belastning, samtidigt som den ylar vackert för full hals med gasen i botten. Sådana egenskaper gillar premiumkunderna. En V6:a kan också ryta på ett trevligt sätt – vilket Jaguar bevisat – men får sällan samma fina gångkultur.
Den raka sexans historia
De raka, sexcylindriga motorerna fanns med tidigt i bilismens barndom. Första raka sexan i en personbil kom 1903, hos holländska Spyker i modellen 60 HP – som även var fyrhjulsdriven.
Enstaka V6:or förekom ganska tidigt men Fords V8:a i början på 30-talet blev så billig och kraftfull att det skulle dröja till en bit in på 50-talet innan V6:orna blev vanliga, och då främst bland europeiska biltillverkare.
Eftersom den raka sexan har en så fin, naturlig balans kan den ”skalas upp” relativt enkelt. Det finns flera exempel på mycket stora, raka sexor och Hudson tillverkade en 5,0-liters sexa fram till 1957. Inom flyget har det också varit vanligt med stora, raka sexor, så även hos lastbilstillverkare (Volvo FH på 16 liter).
BMW förknippas med sina raka sexor och det var även den motortypen som blev själva grunden till företaget, då man startade med tillverkning av flygplansmotorer 1916, under första världskriget. Första raka BMW-sexan i en personbil kom 1933 och den snedställda M30-motorn i slutet av 60-talet blev början på en lång rad härliga, raka sexor hos BMW.
Även Mercedes tillverkade tidigt raka sexor till flygplan och fortsatte med den motortypen i personbilar. Nästa steg blev raka åttor, de mest kraftfulla kompressormatade. I början av 50-talet kom de raka sexorna tillbaka hos Mercedes och man var först med en rak, sexcylindrig personbilsdiesel 1985. I slutet på 90-talet började Mercedes ersätta de raka sexorna med V6:or, först bensinmotorerna men sedan även dieslarna.
Volvo hade planerat för sexcylindriga motorer redan innan företaget grundades 1927. Från 1929 och framåt fanns det sexcylindriga motorer i programmet, med undantag 1958–1968. Den första var en rak sexa på 3,0 liter och 55 hk.
Volvos berömda B18-motor utvecklades till B20 och den raka sexan B30 (en B20 med två extra cylindrar), kom båda på hösten 1968.
Principen att bygga olika motorer med hjälp av ”moduler”, som BMW gör idag, är inte okänd hos Volvo. De inköpta PRV V6:orna från 70- och 80-talen ersattes 1990 av den raka sexan B6304F på 3,0 liter. Motorn kallades internt N3P och var en egen konstruktion där Porsche hjälpt till att rita topplocket.
Volvos N-motorer var mycket moderna för sin tid, gjutna med aluminiumblock vilket gav dem smeknamnet ”vita motorn” (gjutjärnsmotorerna var ”röda”). N-motorerna blev senare femcylindriga (2,5 liter) i Volvo 850 och fyrcylindriga (2,0 liter) i S40/V40.
Den raka sexan vidareutvecklades till kompakta B6304S som gjordes som sugmotor på 2,9 liter och turbomatad med volymen 2,8 liter. Den starka T6-motorn användes till S80 och XC90.
De två modernaste versionerna blev B632S på 3,2 liter och B6304T2 på 3,0 liter. Produktionen av de raka sexorna upphörde för ett par år sedan men då tillverkade man ett extra lager som skulle räcka till exempelvis Polestar-versionen av S60/V60, fram till att Volvo även där skiftade över till raka fyror istället.
VR6 är också en rak sexa
VR6-motorn har vi inte nämnt och den konstruerades av Volkswagen i slutet av 80-talet. I princip är VR6-motorn att betrakta som en ”rak” sexa, fast ännu mera kompakt då cylindrarna är förskjutna och vinklade 15 grader. En VR6-motor är bara något längre än en rak fyra. Titta på videon nedan för att förstå VR6-motorn.
VR6-modeller började säljas 1991, användes av flera varumärken i VW Group (även Porsche Cayenne) och de finns fortfarande kvar hos några VW-modeller. VR6-motorn lämpade sig inte för turbomatning men VW har utvecklat en ny VR6-motor med turbo som använts i koncept som VW Golf Design Vision GTI. I den här nya VR6-motorn är avgasportarna vända ”utåt”, så att säga, och därför byggs inte värmen upp i mitten av topplocket som på gamla VR6. Lyxmodellen VW Arteon ryktas få en ny, modern VR6-motor med turbomatning.
Volkswagen byggde även VR5-motorer men de blev aldrig någon större succé bland konsumenterna. En VR4-motor skulle kunna vara ett kompakt, intressant motorkoncept och vi får väl se om det dyker upp i framtiden. Som signaturen ”DStwentyone” påpekar i kommentarerna nedan användes VR4:an tidigt hos Lancia.
