Entuzjaści sportów motorowych mają te obrazy w pamięci: Pikes Peak - USA. Lato 1987. Walter Röhrl pokonuje swoim Audi Sport quattro S1 (E2) szutrową trasę na wysokości dobrych 4000 metrów, jakby jutro miał skończyć się świat. Powietrze staje się coraz rzadsze. Zarówno dosłownie, jak i w przenośni. W niektórych miejscach na trasie są strome zjazdy, 1800 metrów w nicość. Röhrl to ignoruje. Rajdowy mistrz świata uwielbia tę trasę. Jego samochód – S1 z pięciocylindrowym silnikiem o mocy 598 KM, szybko i zwinnie wspina się na szczyt Pikes Peak. Wynik: bajeczne 10:47,850 minut. W najszybszym punkcie Röhrl osiąga prędkość 196 km/h. Jego komentarz: „To był szczyt tego, co można zrobić z samochodem rajdowym”.
Dzięki takim akcjom, wielokrotnie nagradzany pięciocylindrowy silnik Audi zyskał status kultowego. „Dla mnie to jednostka z charakterem” – mówi Armin Pelzer, szef działu rozwoju zastosowania układu przeniesienia napędu w Audi. „Inne koncepcje silników w porównaniu do jednostki pięciocylindrowej mogą mieć swoje zalety, ale nie są w stanie zbliżyć się do jej odrębnego charakteru”. Jednym z istotnych elementów tego charakteru jest jego brzmienie – potężne, głębokie. To dźwięk, który wyzwala uczucia szczęścia.
Niepowtarzalny dźwięk
„To brzmienie jest wyjątkowe” – wyjaśnia Marc Füssel z działu rozwoju termodynamiki/zastosowań w Audi Sport. Pięć tłoków porusza się w górę i w dół cylindra zgodnie z nieporównywalną z niczym kolejnością zapłonu: 1 – 2 – 4 – 5 – 3. „To odróżnia go od wszystkich innych silników, zwłaszcza przy wyższych obrotach i obciążeniach nie pracuje tak głośno jak np. czterocylindrowiec” – mówi Füssel. „Ze względu na swobodne momenty bezwładności masy pierwszego i drugiego stopnia, pięciocylindrowy silnik wnosi pewien niepokój podczas jazdy, pewną nieregularność działania, ale dzięki temu jest tym bardziej emocjonalny, namacalny i pełen charakteru.”
To, co fani Audi cenią od końca lat siedemdziesiątych XX w., nie zmieniło się w swej istocie. Do dziś kąt wyprzedzenia zapłonu wynosi 144 stopnie. Przykład: w najnowszym Audi RS 3 kolejność zapłonu sprawia, że na zmianę zapłon następuje zarówno w bezpośrednio sąsiadujących ze sobą, jak i w daleko oddalonych od siebie cylindrach. Efektem tego jest niepowtarzalny rytm i wyjątkowy charakter. Nieparzysta liczba cylindrów daje efekt w postaci częstotliwości harmonicznych, które towarzyszą półtonom. Również sterownik silnika ma wpływ na jedyny w swoim rodzaju dźwięk silnika. Przy wysokich obciążeniach w układzie wydechowym otwierają się specjalne klapy, czego efektem jest jeszcze pełniejsze brzmienie.
Pełna sukcesów koncepcja silnika dla pojazdów seryjnych i rajdowych
Pierwotne założenia dla tego silnika nie dotyczyły jednak ani charakterystycznych właściwości jezdnych, ani niepowtarzalnego brzmienia. Pierwszy pięciocylindrowy silniki benzynowy, który w 1976 roku napędzał Audi 100 (C2), miał umożliwić marce z czterema pierścieniami w logo prześcignięcie konkurencji. Do czterocylindrowego silnika dodano dodatkowy cylinder, aby zwiększyć pojemność skokową i moc. Stworzony na tej podstawie pięciocylindrowy silnik rzędowy o pojemności 2,1 litra miał moc 100 kW (136 KM). Nowoczesny układ wtrysku paliwa zwiększył wydajność i moc. Wraz z napędem na cztery koła quattro i turbodoładowaniem, silnik pięciocylindrowy przyniósł zmianę wizerunku Audi i sukcesy w sporcie motorowym.
Po wejściu na rynek Audi A4 (B5) w 1994 roku pięciocylindrowiec pożegnał się z segmentem B, ale w 2009 roku nastąpił jego wielki powrót – z turbodoładowaniem, bezpośrednim wtryskiem benzyny zapewniającym wysoką wydajność i niską emisję oraz z 2,5 litrami pojemności skokowej w Audi TT RS (zużycie paliwa w trybie mieszanym w l/100 km: 8,7 – 8,5; emisja CO2 w trybie mieszanym w g/km: 200 – 193). Pierwszy silnik pięciocylindrowy współczesnych czasów jest właściwie dziełem stworzonym z myślą o VW Jetta produkowanym w zakładach VW w Meksyku. Założeniem było tu opracowanie dla rynku amerykańskiego masywnego silnika wolnossącego o dużej pojemności skokowej i dużym momencie obrotowym. „Z jego pomocą chcieliśmy też wskrzesić tradycję pięciocylindrowych, turbodoładowanych jednostek” – mówi Pelzer. Pelzer, który wtedy właśnie objął stanowisko kierownika działu projektowania silników, dobrze pamięta tamte czasy. „W ten sposób dobiegły końca prace nad pięciocylindrowym kontynuatorem tej tradycji, który potem po raz pierwszy został zastosowany w poprzecznym montażu, w Audi TT RS” – wspomina. Model TT RS plus, zaprezentowany przez Audi w 2012 roku, ma nawet moc 265 kW (360 KM) zamiast jak dotąd 340 KM.
Cały zaprojektowany na nowo
Dla nowej generacji Audi TT RS, zespół Pelzera w roku 2016 całkowicie przeprojektowuje silnik pięciocylindrowy. Cele są więcej niż ambitne: silnik ma generować większą moc przy niższej masie, malejącym zużyciu paliwa, mniejszej emisji spalin i jeszcze bardziej kompaktowej konstrukcji. „W tym czasie przeszliśmy na aluminiową skrzynię korbową. Już samo to pozwoliło zaoszczędzić 18 kg wagi, a w sumie silnik 2.5 TFSI był o 26 kg lżejszy od silnika w poprzednim modelu” – opowiada Pelzer. Dla sportowego pojazdu, w którym silnik znajduje się przed przednią osią, jest to decydujący czynnik wpływający na zachowanie na zakrętach i dynamikę na torach wyścigowych czy na zakrętach.
„W głowicy cylindra zamontowaliśmy regulowane wałki rozrządu umożliwiające zmienne fazy rozrządu. Zastosowaliśmy również pompę wodną o zmiennej wydajności” – mówi Pelzer. System zmiennych faz rozrządu Audi valvelift system (AVS) zmienia skok zaworów wydechowych, zmniejszając dzięki temu straty w komorze spalania i zapewniając, zwłaszcza w dolnym zakresie obrotów, optymalne zaopatrywanie turbosprężarki w spaliny. Efektem tego jest dynamiczna reakcja i zwiększenie momentu obrotowego.
Złożone rozwiązania zmniejszają tarcie wewnętrzne, a równocześnie zwiększają wykorzystanie mocy. Wnętrza cylindrów są napawane plazmowo. Średnicę głównych łożysk wału korbowego zmniejszono o 6 mm. Wał korbowy jest wydrążony, a tym samym o jeden kilogram lżejszy, aluminiowe tłoki posiadają kanały do chłodzenia olejem.
Większy moment obrotowy, większa moc w nowym Audi RS 3
Historia pięciocylindrowego silnika znajduje swą kontynuację w nowym RS 3 Limousine i nowym RS 3 Sportback. Również tutaj pięć cylindrów zapewnia uczucie szczęścia i jeszcze większą radość z jazdy. Audi zwiększyło też moment obrotowy silnika 2.5 TFSI w stosunku do poprzednika o kolejne 20 Nm, do obecnie 500 Nm, które są dostępne w zakresie od 2250 do 5600 obr/min. „Taki szeroki zakres obrotów z maksymalną wartością 500 Nm, który zaczyna się już przy niskich obrotach, był zadeklarowanym celem prac rozwojowych” – wyjaśnia Füssel, co „dla osoby jadącej samochodem może być bezpośrednim doświadczeniem i odczuciem”. A to dlatego, że Audi RS 3 (zużycie paliwa w trybie mieszanym w l/100 km: 8,8 – 8,2; emisja CO2 w trybie mieszanym w g/km: 201 – 188) jeszcze dynamiczniej przyspiesza z niskich zakresów obrotów. Maksymalna moc 294 kW (400 KM) jest dostępna wcześniej niż dotychczas, przy 5600 obr/min, i rozciąga się w szerokim stałym zakresie aż do 7000 obr/min.
Nowe tryby, nowe wrażenia z jazdy
Liczby mówią same za siebie: modele Sportback i Limousine wyposażone w standardzie w funkcję startową Launch Control, przyspieszają od 0 do 100 km/h w 3,8 sekundy - o trzy dziesiąte sekundy szybciej niż poprzednik. Na życzenie, Audi może zwiększyć ograniczoną elektronicznie do 250 km/h prędkość maksymalną aż do 280 km/h. Z opcjonalnym pakietem „dynamic“ możliwe jest nawet 290 km/h. Przyspieszenie i prędkość maksymalna Audi RS 3 (zużycie paliwa w trybie mieszanym w l/100 km: 8,8 – 8,2; emisja CO2 w g/km: 201 – 188) stanowią tym samym nowy punkt odniesienia w segmencie aut kompaktowych.
„Podczas prac rozwojowych zajmowaliśmy się również nowymi trybami jazdy” – relacjonuje Füssel. „I tak, dostępne po raz pierwszy tryby systemu wyboru dynamiki jazdy Audi drive select przewidziane specjalnie dla modelu RS 3: RS Performance – przeznaczony na tor wyścigowy, a także RS Torque Rear – tzw. tryb driftowy, muszą być zmapowane w aplikacji sterowników po stronie silnika.” W porównaniu z trybem dynamic, w obu trybach wprowadzono zwiększoną prędkość biegu jałowego w celu poprawy wydajności rozruchu.
Reakcja przepustnicy jest jeszcze bardziej bezpośrednia przy bardzo wyraźnych zmianach obciążeń. Ponadto kierowcy mogą bardzo późno zmieniać biegi na niższe i wcześniej – na wyższe oraz optymalnie dozować pedał przyspieszenia w szczycie zakrętu.
W trybie RS Torque Rear zamontowany po raz pierwszy w Audi układ torque splitter generuje nadsterowność jazdy, przenosząc do 100 procent momentu napędowego skierowanego na tył na koło toczące się po zewnętrznej stronie zakrętu. Dzięki temu, na drogach niepublicznych możliwy jest kontrolowany drift. W przeciwieństwie rozkładu sił napędowych silnie obciążającego tył, w trybie RS Performance torque splitter zapewnia możliwie najbardziej neutralne zachowanie pojazdu podczas jazdy, z niewielką podsterownością lub nadsterownością.
Rekord okrążenia na Pętli Północnej
Tor Nürburgring w górach Eifel. Lato 2021. Frank Stippler, kierowca wyścigowy i zarazem kierowca uczestniczący w pracach rozwojowych w Audi Sport, ściga się przez „zielone piekło” w nowym Audi RS 3. Trzeci bieg, 140 km/h, hamowanie do prawie 80 km/h, drugi bieg, wjazd w zakręt, przyspieszenie, pisk opon. Wynik: 7:40,748 minuty, nowy rekord w segmencie samochodów kompaktowych.
Podstawą rekordu jest ścisła współpraca najlepszych i najbardziej zaawansowanych rozwiązań technicznych. Torque splitter rozdziela moment obrotowy pomiędzy tylne koła w sposób całkowicie zmienny – sterowany przez sprzęgło wielopłytkowe na odpowiednim wale napędowym. Podczas sportowej jazdy zwiększa on moment napędowy na koło tylne o większym obciążeniu toczące się po zewnętrznej stronie zakrętu. Dlatego na zakrętach w prawo większy moment obrotowy jest przekazywany na lewe tylne koło, natomiast w zakrętach w lewo dzieje się to dokładnie odwrotnie. Dzięki temu, Audi RS 3 jeszcze lepiej wchodzi w zakręt i precyzyjniej podąża za kątem skrętu kierownicy.
Jest to szczególnie widoczne w połączeniu z trybem jazdy RS Performance, który dzięki swej charakterystyce silnika i skrzyni biegów jest specjalnie dostosowany do toru wyścigowego. Umożliwia to wcześniejsze przyspieszenie na wyjściu z zakrętu, co przekłada się na szybszy czas okrążenia.
2.5 TFSI: najmocniejszy pięciocylindrowy silnik seryjnie montowany w Audi
2.5 TFSI: najmocniejszy pięciocylindrowy silnik seryjnie montowany w Audi
2.5 TFSI: najmocniejszy pięciocylindrowy silnik seryjnie montowany w Audi
- Legenda żyje: pięciocylindrowa jednostka napędowa emanacją DNA Audi
- Mocny charakter: gardłowy dźwięk i charakterystyczna sekwencja zapłonu przyprawiają o gęsią skórkę
- Audi RS 3: nowe ustawienia dające maksymalną wartość przyspieszenia i najwyższą prędkość maksymalną
Ingolstadt, 28 października 2021 r. Od momentu wprowadzenia na rynek w 1976 roku pierwszego pięciocylindrowego silnika Audi, jest on ważnym elementem DNA marki. Charakterystyczna sekwencja zapłonu i niepowtarzalny dźwięk, do dziś dostarczają wielu emocji podczas jazdy. Teraz, najnowszy jego wariant po raz kolejny bije on rekordy i sprawia, że serca fanów na całym świecie biją szybciej. Na tropie kultowego silnika.
