Audi bo leta 2026 obeležil prav poseben jubilej: 50 let petvaljnih motorjev. Pri znamki Audi so ta agregat prvič predstavili leta 1976 v Audiju 100 druge generacije. Sledile so različne izvedbe in inovacije s turbinskim polnjenjem, prečiščevanjem izpušnih plinov in štiriventilno tehnologijo, motorji za rally dirkalnike in petvaljni dizelski motorji. Danes to dolgoletno tradicijo petvaljnih agregatov nadaljuje motor 2.5 TFSI v Audiju RS 3*. Audijevi petvaljni motorji imajo kultni status in so zgodovinsko globoko zakoreninjeni v Audijevem genskem zapisu. Odigrali so odločilno vlogo pri grajenju "prednosti v tehniki" – po eni strani s številnimi uspehi v avtomotošportu, po drugi strani pa z izjemnimi zmogljivostmi v serijskih vozilih. Motor 2.5 TFSI še danes zagotavlja izjemno emocionalno izkušnjo vožnje, nenazadnje tudi zaradi svojega značilnega zvoka.
ZGODOVINA: 50 let uspehov v serijskih modelih in dirkalnikih
Prvi petvaljni motor je bil leta 1976 vgrajen v Audi 100 (C2). Model z interno oznako tip 43 naj bi se na trgu pozicioniral višje kot njegov predhodnik. Takratni štirivaljni motorji za ta načrt razvojnikov niso zadoščali, zato so Audijevi inženirji v začetku 70. let prejšnjega stoletja razpravljali o uvedbi pet- in šestvaljnih vrstnih motorjev. Slednji zaradi vgradnega prostora in neugodne porazdelitve mase niso prišli v poštev. Odgovorni so se zato odločili za
petvaljni vrstni motor, ki je temeljil na takrat še novem motornem konceptu EA 827. Ta štirivaljni vrstni motor se je v 70. letih prejšnjega stoletja vgrajeval v vozila celotnega koncerna Volkswagen, med drugim v Audi 80 in Audi 100. Iz njega je bil izpeljan petvaljni motor s prostornino 2.144 cm³, ki je razvil moč 100 kW (136 KM). Sodoben vbrizgalni sistem je omogočal večjo učinkovitost in boljši razmah moči. Prodaja Audija 100 5E je stekla
marca 1977.
Od pra-quattra do Sport quattra
Že leta 1978 je Audi predstavil prvo dizelsko izvedbo: atmosferski dizelski motor z dvolitrsko gibno prostornino in močjo 51 kW (70 KM). Leto pozneje je premiero doživel prvi petvaljni bencinski motor s turbopolnilnikom – še en Audijev pionirski dosežek. Z močjo 125 kW (170 KM) in navorom 265 Nm je poganjal vrhunsko modelsko novost, Audi 200 5T.
Petvaljni bencinski motor Audijevega pra-quattra iz leta 1980 je ponujal še več: s turbopolnilnikom, hladilnikom polnilnega zraka in stalnim štirikolesnim pogonom je predstavljal odlično kombinacijo tehnologij – tako za dirkalnik kot za cestno izvedbo. Ob začetku prodaje je dosegel 147 kW (200 KM). Potem ko je Audi leta 1982 s tem avtomobilom osvojil naslov svetovnega prvaka v rallyju med konstruktorji, je Finec Hannu Mikkola leto pozneje osvojil naslov svetovnega prvaka v rallyju med vozniki. Istega leta, 1983, je Audi predstavil 24 cm krajši model Sport quattro s širokim kolotekom. Poganjal ga je na novo razvit petvaljni motor iz aluminija s štiriventilno tehnologijo in močjo 225 kW (306 KM). Sport quattro je bil takrat najmočnejši avto, ki ga je kako nemško podjetje izdelalo za javni cestni promet. Model je bil osnova za nov rally dirkalnik skupine B, v katerem je štiriventilni motor že na samem začetku razvil 331 kW (450 KM). Prvič je bil uporabljen na predzadnji rally preizkušnji v letu 1984, na rallyju po Slonokoščeni obali. Na ostalih enajstih preizkušnjah v sezoni je Šved Stig Blomqvist tekmoval v Audiju quattro A2 skupine B z močjo 265 kW (360 KM). Na koncu je osvojil naslov prvaka med vozniki, Audi pa je postal zmagovalec svetovnega prvenstva med konstruktorji.
Walter Röhrl na Pikes Peaku
Audi se je leta 1986 poslovil iz rallyja v skupini B, vendar je na dirkališčih še vedno nizal uspehe: Walter Röhrl je leta 1987 z modelom Audi Sport quattro S1 (E2) osvojil gorsko dirko na Pikes Peak (ZDA). Dirkalnik je imel 440 kW (598 KM). Za razliko od modela Audi Sport quattro S1 s štiriventilno tehnologijo je Audi v modelu 200 quattro Trans-Am uporabil petvaljni vrstni motor s staro glavo motorja z dvoventilsko tehnologijo. Ta turbomotor z
2,1-litrsko gibno prostornino je razvil moč 375 kW (510 KM). Hurley Haywood je z njim leta 1988 v impresivnem slogu zmagal v ameriški seriji Trans-Am. Leta 1989 je na ameriški sceni turnih vozil navduševal IMSA GTO. Njegov motor je razvil 530 kW (720 KM), gibna prostornina pa je bila še vedno le malenkost večja od dveh litrov.
Leta 1989 je Audi na mednarodnem avtomobilskem salonu v Frankfurtu predstavil nov mejnik v avtomobilski zgodovini: Audi 100 TDI. Prvi petvaljni turbodizelski motor z direktnim vbrizgavanjem goriva in popolnoma elektronskim krmiljenjem je iz 2,5-litrske gibne prostornine razvil 88 kW (120 KM). Audijeva paleta petvaljnih bencinskih motorjev je postajala vse bolj izpopolnjena. Leta 1994 je na trg prišel Avant RS2 z 232 kW (315 KM), ki je kot Avant z močjo športnega avtomobila postal utemeljitelj novega avtomobilskega razreda. S prihodom Audija A4 (B5) leta 1994 so se petvaljniki poslovili iz B‑segmenta. Do sredine 90. let prejšnjega stoletja so jih postopoma nasledili novi motorji V6. Zadnja petvaljnika, 2,5-litrski TDI v Audiju A6 in 20-ventilni turbo z 2,2-litrsko gibno prostornino v Audiju S6, sta se poslovila leta 1997.
Turbo in direktno vbrizgavanje v Audiju TT RS
Leta 2009 – 30 let po predstavitvi prvega petvaljnega bencinskega motorja s turbopolnilnikom – je ta motorni koncept doživel veliki comeback v Audiju TT RS: prečno vgrajeni bencinski agregat s turbopolnilnikom in direktnim vbrizgavanjem, ki so ga zasnovali v podjetju quattro GmbH, je imel 2,5 litra gibne prostornine in je razvil moč 250 kW (340 KM). Tudi v modelu RS 3 Sportback je poskrbel za vrhunsko zmogljivost. TT RS plus, ki
ga je Audi predstavil leta 2012, je dosegel celo 265 kW (360 KM). Leta 2013 je RS Q3 kot prvi kompaktni SUV odprl nov tržni segment. Tako kot v modelih TT RS in RS 3 je bil motor 2,5-litrski petvaljnik. Leta 2016 so ta agregat zasnovali na novo. Z ukrepi lahke gradnje, zmanjšanim notranjim trenjem in večjo močjo so inženirji ob nespremenjeni gibni prostornini 2.480 cm3 dosegli dobrih 17 odstotkov večjo moč: 294 kW (400 KM) in največji
navor 480 Nm.
400 KM in 500 Nm v Audiju RS 3*
Od leta 2021 se v Audiju RS 3* uporablja spremenjena različica motorja 2.5 TFSI, ki je tako energičen kot še nikoli prej. Kompaktni športni model z njim od 0 do 100 km/h pospeši v le 3,8 sekunde. Končna hitrost je elektronsko omejena na 250 km/h oz. opcijsko na 280 km/h. Z RS dinamičnim paketom in keramičnimi zavorami se najvišja hitrost povzpne celo na 290 km/h. Ključen za te zmogljivosti je večji navor 500 Nm, ki je na voljo
med 2.250 in 5.600 vrtljaji na minuto. To je 20 Nm več kot pri predhodniku. Tako lahko Audi RS 3* pri srednjih vrtljajih motorja pospeši še hitreje. Največja moč 294 kW (400 KM) (poraba goriva v l/100 km, kombinirana: 9,6–9,1; emisija CO2 v g/km, kombinirana: 217–207) je na voljo prej kot prej pri 5.600 vrtljajih na minuto in v širokem območju vse do 7.000 vrtljajev na minuto. Nov krmilnik motorja zagotavlja tudi hitrejše povezovanje vseh
pogonskih komponent, kar vozno dinamiko dviguje na novo raven.
ZVOK: emocionalen in nezamenljiv
Mogočni zvok petvaljnega motorja poskrbi za zelo emocionalno izkušnjo vožnje. Nezamenljivi zvok je rezultat lihega števila valjev in posebnega zaporedja vžigov 1–2–4–5–3. Vžig se izmenično izvede na sosednjih valjih in na valjih daleč vsaksebi, pri čemer je interval vžiga 144 stopinj kota zasuka ročične gredi. Motor 2.5 TFSI tako razvije zelo poseben ritem in zvočni značaj. Geometrija izpušnega zbiralnika prispeva k temu edinstvenemu zvoku z različnimi časi prehoda izpušnih plinov
med izpušnimi ventili in turbopolnilnikom. Zaradi popolnoma variabilnega upravljanja izpušnih loput z uvedbo tretje generacije modela RS 3 Sportback* in druge generacije RS 3 limuzine* leta 2021 je zvočni spekter še širši in ga je mogoče še bolje občutiti. Glede na izbrani način Audi drive select se lopute postavijo v različne vmesne položaje: v načinih dynamic, RS Performance in RS Torque Rear se odprejo bistveno prej kot v drugih voznih načinih –
emocionalne zvočne komponente so tako bolj izrazite. Značilni zvok petvaljnega motorja dodatno okrepi opcijski RS športni izpušni sistem, ki zagotavlja še bolj športen zvok.
TEHNIKA: 2.5 TFSI s turbopolnilnikom
Pri razvoju aktualne generacije petvaljnega motorja, ki je bila predstavljena leta 2016, je bil poudarek na visoki zmogljivosti in lahki gradnji. Agregat z interno oznako EA855 Evo Sport razvije v Audiju RS 3 (poraba goriva v l/100 km, kombinirana: 9,6–9,1; emisija CO2 v g/km, kombinirana: 217–207) 400 KM in 500 Nm navora. Motor 2.5 TFSI tako ponuja veliko vlečno silo in izvrstno zmogljivost: kompaktni športni avtomobil pospeši od 0 do 100 km/h v
3,8 sekunde in doseže največjo hitrost do 290 km/h. Kratica TFSI pomeni turbinsko polnjenje in direktno vbrizgavanje goriva. Motor 2.5 TFSI uporablja dvojno vbrizgavanje – v sesalno cev in v zgorevalni prostor, poleg tega pa je opremljen s tehnologijo Audi valvelift system, ki omogoča variabilno krmiljenje izpušnih ventilov. S tem povezana natančnejša regulacija zmesi goriva in zraka omogoča optimalen razmah moči in manjšo porabo. Pri petvaljnem motorju se gorivo
vbrizgava pod tlakom 250 barov; velik turbopolnilnik ustvarja 1,5 bara najvišjega tlaka polnjenja (relativno)/2,5 bara (absolutno).
Glava motorja, ležaji, bati in ročična gred so visoko obremenljivi. Za veliko motornih komponent so uporabljeni lahki materiali, kar pozitivno vpliva na agilnost in vlečno silo. Petvaljni motor tehta okrog 160 kilogramov in je izjemno kompakten, saj v dolžino meri manj kot 50 centimetrov. Ta motor z dolgim hodom (vrtina 82,5 mm x hod 92,8 mm) je zato idealen za prečno vgradnjo. Blok motorja 2.5 TFSI je izdelan iz aluminija, kar v primerjavi s prejšnjim iz sive litine močno zmanjša maso. Ročična gred je votla, kar prav tako prispeva k nizki masi petvaljnega agregata. V primerjavi z masivno ročično gredjo je treba v rotacijo spraviti manjšo maso, kar posledično izboljša odzivnost motorja. Poleg tega Audi uporablja še druge lahke materiale: zgornji del oljnega korita je npr. iz magnezija, jermenice pa so iz aluminija. Premišljeni ukrepi zmanjšujejo notranje trenje, obrabo in porabo goriva ter tako zagotavljajo optimiziran izkoristek moči. To vključuje plazemsko prevlečene tekalne površine valjev in posebne oljne kanale v dnu aluminijastih batov, ki izboljšujejo njihovo hlajenje.
Inovativni toplotni management s preklopno črpalko za hladilno tekočino prav tako zmanjšuje trenje in povečuje prihranek goriva: med kratko fazo ogrevanja po hladnem zagonu preklopna črpalka ne meša hladilne tekočine v glavi valja – motor 2.5 TFSI tako hitreje doseže delovno temperaturo. K večji učinkovitosti prispeva tudi aluminijasta oljna črpalka, ki se prilagaja potrebam, v kombinaciji s sistemom Audi valvelift system, ki krmili hod ventilov. Oljna črpalka prilagaja tlak olja glede na potrebe, medtem ko Audi valvelift system na izstopni strani spreminja trajanje odpiranja ventilov v dveh stopnjah, odvisno od obremenitve in števila vrtljajev – za zmerno porabo pri nizki in delni obremenitvi ter za spontano odzivnost in visoko vlečno silo pri polni obremenitvi. V okviru preizkušanja vozil se izvajajo testi agregatov na različnih področjih in v vseh evropskih podnebnih pasovih od severne do južne Evrope. Poleg voženj v hladnih in vročih krajih program vključuje evalvacije na različnih nadmorskih višinah in vzdržljivostno vožnjo na Severni zanki Nürburgringa. Na tisoče testnih kilometrov z enim ciljem: zagotoviti najvišjo zmogljivost v vseh pogojih.
PROIZVODNJA: ročna montaža na stojalih
Petvaljni motor izdelujejo v madžarski tovarni Győr, v tako imenovani montaži na stojalih, ki se razprostira na več kot 1.000 kvadratnih metrih. Agregat sestavijo ročno, brez uporabe robotov. Visoko usposobljeni strokovnjaki na 21 postajah sestavijo motor 2.5 TFSI do stopnje, da lahko zapusti tovarno. Ključne sestavne dele, kot so ojnice in blok motorja, vključno s plazemsko prevlečenimi tekalnimi površinami valjev, izdelujejo ločeno v specializiranem proizvodnem obratu, prav
tako v tovarni Győr. Sestavljanje petvaljnega motorja se začne z namestitvijo in pritrditvijo aluminijastega bloka motorja na montažno stojalo. Potem ko vanj vtisnejo številko motorja, naoljijo ležajne puše in vstavijo ročično gred. Nato lahko bate sestavijo z ojnicami in jih vstavijo v blok motorja. Kontrola navora pokaže, ali se ročična gred vrti gladko in ali so vsi sestavni deli pravilno priviti. Nato namestijo tesnilno prirobnico in pritrdijo oljno korito; njegov zgornji del je
izdelan iz magnezija in je zato bistveno lažji od spodnjega dela, ki je iz aluminija. Sledi namestitev vbrizgalnih šob, senzorja vrtljajev in krmilne verige. Ta povezuje ročično in odmikalno gred ter skrbi za to, da se ventili odpirajo in zapirajo v pravem trenutku.
Temu sledi eden najpomembnejših korakov: privijanje glave motorja in vgradnja vžigalnih svečk. Iskra, ki vžge zmes goriva in zraka, sproži gibanje batov in ustvari značilen zvok petvaljnega motorja. Osrednji element za dovod zraka sta sesalna cev, ki jo privijejo za tem, kot tudi velik turbinski polnilnik na izpušne pline, ki stiska vstopni zrak in tako v zgorevalno komoro dovede več kisika. To omogoča boljše zgorevanje ter tako prispeva k optimizaciji zmogljivosti in učinkovitosti. Na koncu pritrdijo kabelski sistem motorja in vgradijo dvomasni vztrajnik, ki je nameščen med motorjem in 7-stopenjskim menjalnikom S tronic, da zmanjšuje nihanja in vibracije pogonskega sklopa. To povečuje udobje pri vožnji in življenjsko dobo sestavnih delov. V zadnjem koraku opravijo mehanske in elektronske teste, da se zagotovi pravilno delovanje vseh funkcij. To vključuje hladni preizkus, pri katerem agregat napolnijo z obratovalnimi tekočinami in ga preverijo. Del postopka je tudi tako imenovani vroči preizkus: tu motor prvič zaženejo in opravijo preizkus pod obremenitvijo. Če so izpolnjene vse smernice in vsi preizkusi dajo zeleno luč, petvaljni motor z dvigalom naložijo na transportno paleto in ga z vlakom prepeljejo iz tovarne v Győru v Ingolstadt. Tukaj, kjer Audi RS 3* zapusti proizvodno linijo, sledi tako imenovana "poroka" – vgradnja motorja 2.5 TFSI v vrhunski model serije A3.
