Az öthengerű legendája

A ’70-es évek első öthengerű motorjait Ferdinand Piech mérnökirodája tervezte a Mercedes számára. Az Audi 1976-ban, az újabb 100-as modell bevezetésekor alkalmazta először, mivel az akkori négyhengerűek nem biztosítottak elegendő nyomatékot és teljesítményt a nagyobb karosszéria mozgatásához. A sorötös elrendezés esetén a gyújtástávolságok egyenletesek, a szabad tömegerők pedig kiegyenlítettek, így ideális a járműhajtásra. A 2144 cm³-es SOHC-motort kisebb lökettérfogatú motorok követték, 1981-ben kezdték gyártani az 1,9 literes öthengerűt, ami a legkisebb sorozatgyártású öthengerű volt. A dízelekben is sikeres volt az öthengerű motor, az Audiban megjelent első TDI motor is öthengerű volt.

A 2,2 literes benzinmotort több modellben is alkalmazták, és a versenysportban is nagy sikereket értek el velük. Az Audi Quattro Sport 305 LE-s, az Audi RS2 Avant 315 LE-s turbósított verziót kapott belőle. A híres B-csoportos Audi S1 Sport Quattro E2-ben 650 LE teljesítményt értek el az öthengerűvel, ami hozzájárult a világbajnoki címekhez is. 1987-ben már 1000 LE teljesítményű motort teszteltek, de a B-csoport megszüntetése miatt versenykörülmények között nem bizonyíthatott a továbbfejlesztett sportmotor. A másik nagy sikert a 720 LE-s, 20 szelepes, 2,1 l lökettérfogatú, öthengerű motorral szerelt Audi 90 quattro IMSA GTO érte el az IMSA-bajnokságban, ahol az amerikai V8-asokat utasította maga mögé a kis motornak köszönhető kisebb tömeg és rövidebb fékút, valamint a quattro-hajtás miatt.

Az S2 és S6 modellek kifutásával 1997-ben véget ért az öthengerű motorok pályafutása, és egészen 2009-ig kellett várni, hogy újra sorozatgyártásba kerüljenek az Audi TT RS modellekben. Ez volt az első keresztbeépítésű öthengerű motor, amit szériagyártásban készítettek. Utánozhatatlan hangja miatt ma is népszerű, teljesítménye az elmúlt 40 év alatt a háromszorosára nőtt.

Újdonságok

Az új motor tervezésénél a mérnökök előtt 5 fő cél lebegett:

• növelni a motor teljesítményét és nyomatékrugalmasságát,
• csökkenteni a tömegét, hogy az autó dinamikus viselkedése jobb legyen,
• rövidebb beépítési méret,
• kisebb CO₂-kibocsátás,
• a jövő emissziós előírásainak való megfelelés.

A felsorolt követelményeknek megfelelően változtattak a motor felépítésén. A blokk alumíniumból készült, amivel 18,8 kg-ot csökkent a tömege. A főtengely áttervezésével 1,5 kg-ot nyertek, az olajteknő felső részét pedig magnéziumból készítették, így 1,9 kg-mal könnyebb elődjénél. A segédberendezések hajtását már egy szíj végzi, a főtengely-lengéscsillapító alumíniumból készült, szintén a tömegcsökkentés jegyében.

A nyomatékkarakterisztika javítása érdekében új turbófeltöltőt alkalmaznak, és az Audi kapcsolható, ún. bütyökváltó szelepvezérlését (AVS – Audi Valvelift System) is beépítették az új motorba. A motoron megtalálható közvetlen és szívócső-befecskendezés is, hogy a részecskeemissziót a határérték alatt tartsák, illetve teljes terhelésen nem a közvetlen befecskendezés nyitási idejét növelik, hanem egyszerre használják mind a két befecskendezési módozatot.

A szíjhajtás egyszerűsítése nemcsak a tömeget, hanem a beépítési hosszát is csökkentette a motornak, a keskenyebb lánchajtással együtt 2,5 mm-rel lett rövidebb, így 493 mm-es teljes hossza összemérhető a négyhengeresekével.

A 119 kW/l fajlagos teljesítmény elérésében és a károsanyag-kibocsátási előírásoknak való megfelelésben nagy szerepe van a kettős befecskendezésnek. A közvetlen befecskendezés 250 bar nyomáson, a szívócső-befecskendezés a szívószelepektől pár mm-re történik. A nagy fajlagos teljesítmény miatt a kopogásos égés elkerülésére is nagy erőfeszítéseket tettek: a kipufogó oldali változtatható szelepvezérlésnek köszönhetően csökken a visszamaradó kipufogógáz, ami csökkenti az égési csúcshőmérsékletet. A korábban már bemutatott dugattyúhűtéssel, az átterveztetett szívórendszerrel és a kettős befecskendezéssel sikerült 10:1 értékű kompresszióviszonyt megvalósítani kopogási problémák nélkül. A nagyon sok állítható paraméternek köszönhetően a motor maximális nyomatékgörbéje szinte a teljes üzemtartományban (1700-tól 5800 min^-1 fordulatszámig) állandó.

Az Audi TT RS-be építve egy 7 fokozatú DSG-váltót házasítanak az új öthengerűvel, mellyel 3,7 másodperc szükséges a sportautó 0-ról 100 km/h-ra gyorsításához. A korábbi modellhez képest a CO₂-kibocsátást 10 g/km-rel sikerült csökkenteni 187 g/km-re.