Audi će 2026. godine proslaviti vrlo posebnu obljetnicu: 50 godina peterocilindričnog motora. Marka s četiri prstena prvi je put predstavila ovaj motor 1976. u drugoj generaciji Audija 100. Nakon toga uslijedile su nadogradnje i novi razvoji s turbopunjenjem, pročišćavanjem ispušnih plinova i tehnologijom s četiri ventila, reli motorima i peterocilindričnim dizelskim motorima. Trenutno, 2.5 TFSI u Audiju RS 3 nastavlja veliku tradiciju peterocilindričnih motora.

Audijevi peterocilindrični motori imaju kultni status i duboko su ukorijenjeni u Audijevom DNK-u. Odigrali su odlučujuću ulogu u oblikovanju 'Napredka kroz tehniku' – s jedne strane brojnim uspjesima u motorsportu, a s druge strane, zahvaljujući svojim izvanrednim performansama u serijskoj proizvodnji. Do danas, 2.5 TFSI pruža vrlo evokativno iskustvo vožnje, ne samo zbog svog karakterističnog zvuka.

Povijest: 50 godina uspjeha u serijskoj proizvodnji i motorsportu

Prvi petrtocilindrični motor pokretao je Audi 100 (C2) 1976. godine. Interno poznat kao Tip 43, model je trebao biti pozicioniran više na tržištu od svog prethodnika. Četverocilindrični motori tog vremena nisu bili dovoljni za planove programera. Audijevi inženjeri su stoga početkom 1970-ih raspravljali o korištenju linijskih petrtocilindričnih i šesterocilindričnih motora. Potonji su isključeni zbog ograničenja prostora i nepovoljne raspodjele težine.

Kao rezultat toga, odgovorni su se odlučili za linijski peterocilindrični motor, koji se temeljio na konceptu motora EA 827, koji je tada još bio u povojima. Ovaj linijski četverocilindrični motor korišten je u cijeloj Volkswagen grupi 1970-ih, uključujući Audi 80 i Audi 100. Peterocilindrični motor izveden iz njega, s obujmom od 2144 cm³, je isporučivao 136 KS (100 kW). Moderni sustav ubrizgavanja goriva povećao je učinkovitost i isporuku snage. Isporuke Audija 100 5E su započele u ožujku 1977.

Od originalnog quattra do Sport quattra

Audi je svoju prvu dizelsku verziju lansirao još 1978.: atmosferski dizelski motor s obujmom od dvije litre i snagom od 70 KS (51 kW). Godinu dana kasnije, debitirao je prvi peterocilindrični benzinski motor s turbopunjačem – još jedno pionirsko postignuće Audija. Sa 170 KS (125 kW) i 265 Nm okretnog momenta, pokretao je novi vrhunski model, Audi 200 5T.

Peterocilindrični benzinski motor u originalnom Audiju quattro iz 1980. dosegao je još veće visine. S turbopunjačem, međuhlađenjem i stalnim pogonom na sve kotače, činio je snažan tehnološki paket i za utrke i za cestu. Na početku prodaje imao je snagu od 200 KS (147 kW). Nakon što je Audi 1982. godine s ovim automobilom osigurao naslov prvaka Svjetskog reli prvenstva, finski vozač Hannu Mikkola godinu dana kasnije je osvojio naslov prvaka u vozačkom prvenstvu na Svjetskom reli prvenstvu. Također 1983. godine, Audi je predstavio Sport quattro, koji je bio 24 cm kraći i imao širi trag kotača. Pokretao ga je novo razvijeni četveroventilski, peterocilindrični motor od lakih legura snage 306 KS (225 kW). To je Sport quattro učinilo najsnažnijim automobilom koji je ikada ponudila njemačka tvrtka za upotrebu na javnim cestama do tada.

Model je bio osnova za novi reli automobil Grupe B, u kojem je četveroventilski motor od samog početka isporučivao 450 KS (331 kW). Prvi put je korišten u pretposljednjoj utrci 1984. godine, Reliju Obale Bjelokosti. Preostalih jedanaest utrka sezone sudjelovao je Šveđanin Stig Blomqvist u Audiju quattro A2, Grupe B, snage 360 KS (265 kW). Na kraju je osvojio naslov prvaka u kategoriji vozača, a Audi je osvojio svjetsko prvenstvo u kategoriji konstruktora.

Walter Röhrl na Pikes Peaku

Čak i nakon što se Audi povukao iz relija Grupe B 1986., na stazi je bilo još važnih trenutaka: Walter Röhrl je pobijedio na brdskoj utrci na Pikes Peaku (SAD) 1987. u Audiju Sport quattro S1 (E2). Trkaći automobil isporučivao je 598 KS (440 kW) snage. Za razliku od Audija Sport quattro S1 s njegovom tehnologijom s četiri ventila, Audi je u 200 quattro Trans-Amu koristio redni peterocilindrični motor sa starom glavom cilindra s dva ventila. Turbomotor obujma 2,1 litre isporučivao je 510 KS (375 kW). Hurley Haywood osvojio je američku Trans-Am seriju 1988. s njim u impresivnom stilu. A 1989. IMSA GTO je osvojio američku scenu touring automobila sa 720 KS (530 kW) - i dalje s nešto više od dvije litre obujma.

Audi je na Međunarodnom sajmu automobila 1989. u Frankfurtu na Majni predstavio još jednu prekretnicu u automobilskoj povijesti: Audi 100 TDI. Peterocilindrični turbodizel s izravnim ubrizgavanjem i potpuno elektroničkim sustavom upravljanja motorom proizvodio je 120 KS (88 kW) iz obujma od 2,5 litre. Audi je nastavio usavršavati svoju ponudu peterocilindričnih benzinskih motora. Godine 1994. na tržište je stavljen Avant RS2 s 315 KS (232 kW). Kao Avant sa snagom sportskog automobila, postao je osnivački model nove automobilske klase.

Uvođenjem Audija A4 (B5) 1994. godine, peterocilindrični motori izašli su iz B segmenta. Novi V6 motori postupno su ih zamijenili sredinom 1990-ih. Posljednji peterocilindrični motori – 2.5 TDI u Audiju A6 i 20V turbo s obujmom od 2,2 litre u Audiju S6 – postupno su ukinuti 1997. godine.

Turbo i izravno ubrizgavanje u Audiju TT RS

Godine 2009. – 30 godina nakon debija prvog petocilindričnog turbobenzinskog motora – veliki povratak je stigao u Audiju TT RS: iz 2,5 litara obujma, quattro GmbH generirao je 340 KS (250 kW) iz poprečno postavljenog motora s turbopunjenjem i izravnim ubrizgavanjem benzina. Također je pružio izvanredne performanse u RS 3 Sportback1. TT RS plus, koji je Audi predstavio 2012., postigao je čak 265 kW (360 KS).

Godine 2013. RS Q3 postao je prvi kompaktni SUV koji je otvorio novi tržišni segment. Kao i u TT RS i RS 3, pogonska jedinica bio je 2,5-litreni peterocilindrični motor. Nova verzija motora je uslijedila 2016. godine. Zahvaljujući laganoj konstrukciji, smanjenom unutarnjem trenju i povećanoj isporuci snage, inženjeri su postigli dobrih 17 posto više snage uz isti obujam od 2480 cm³: 400 KS (294 kW) i 480 Nm maksimalnog okretnog momenta.

400 KS i 500 Nm u Audiju RS 3

Od 2021. godine Audi RS 3 je opremljen modificiranom verzijom 2.5 TFSI motora, koji je snažniji nego ikad prije. Omogućuje kompaktnom sportskom automobilu ubrzanje od 0 do 100 km/h za 3,8 s. Najveća brzina ograničena je na 250 km/h, a dostupno je i 280 km/h kao opcija. S RS dinamičkim paketom i keramičkim kočnicama, maksimalna brzina iznosi čak 290 km/h. Odlučujući faktor iza ovih performansi je okretni moment, koji je povećan na 500 Nm i dostupan je između 2250 i 5600 okr./min. To je 20 Nm više nego kod prethodnog modela.

To omogućuje Audiju RS 3 još brže ubrzanje iz srednjeg raspona okretaja motora. Njegova maksimalna snaga od 400 KS (294 kW) (kombinirana potrošnja goriva u l/100 km: 9,6–9,1; kombinirana emisija CO2 u g/km: 217–207; klasa CO2: G) dostupna je ranije nego prije pri 5600 okr./min. i proteže se u širokom rasponu do 7000 okr./min.. Nova upravljačka jedinica motora također osigurava brže umrežavanje svih pogonskih komponenti, podižući dinamiku vožnje na novu razinu.

Zvuk: evokativan i nepogrešiv

Hrskavi zvuk peterocilindričnog motora stvara vrlo evokativno iskustvo vožnje. Njegov prepoznatljivi zvuk stvara neparan broj cilindara i jedinstveni slijed paljenja 1-2-4-5-3, koji se izmjenjuje između parova cilindara jedan do drugoga i dalje u intervalu od 144 stupnja rotacije radilice. To daje 2.5 TFSI motoru vrlo poseban ritam i zvučni karakter. Geometrija ispušne grane također doprinosi ovom jedinstvenom zvuku s različitim vremenima protoka ispušnih plinova između ispušnih ventila i turbopunjača.

Potpuno varijabilno upravljanje ispušnim zaklopkama, uvedeno u trećoj generaciji RS 3 Sportback i drugoj generaciji RS 3 Sedan 2021. godine, povećava zvučni spektar i čini ga još opipljivijim. Zaklopke zauzimaju različite međupoložaje ovisno o odabranom načinu rada Audi drive select: u načinima dynamic, RS Performance i RS Torque Rear, otvaraju se znatno ranije nego u drugim načinima vožnje – evokativne zvučne karakteristike postaju još istaknutije. Karakterističan zvuk peterocilindričnog motora pojačan je opcionalnim RS sportskim ispušnim sustavom, koji proizvodi još sportskiji zvuk.

Tehnologija: 2.5 TFSI s turbopunjačem

Prilikom razvoja trenutne generacije peterocilindričnog motora, koji je debitirao 2016. godine, fokus je bio na visokim performansama i laganoj konstrukciji. U Audiju RS 3 (kombinirana potrošnja goriva u l/100 km: 9,6–9,1; kombinirane emisije CO2 u g/km: 217–207; klasa CO2: G), motor, interno poznat kao EA855 Evo Sport, isporučuje 400 KS i 500 Nm okretnog momenta. 2.5 TFSI stoga nudi izvrsno ubrzanje u srednjem rasponu okretaja i izvanrednu snagu: kompaktni sportski automobil može ubrzati od 0 do 100 km/h za 3,8 s i postići maksimalnu brzinu do 290 km/h.

Kratica TFSI označava turbopunjenje i izravno ubrizgavanje. 2.5 TFSI koristi dvostruko ubrizgavanje – u usisnu granu i u komore za izgaranje – kao i Audijev sustav podizanja ventila za varijabilno upravljanje ispušnim ventilima. To omogućuje precizniju regulaciju smjese goriva i zraka, što rezultira optimalnom isporukom snage uz smanjenu potrošnju goriva. U petocilindričnom motoru gorivo se ubrizgava pod tlakom od 250 bara; veliki turbopunjač generira maksimalni tlak prednabijanja od 1,5 bara (relativno)/2,5 bara (apsolutno).

Glava cilindra, ležajevi, klipovi i radilica vrlo su izdržljivi. Lagani materijali se koriste za mnoge komponente motora, što pogoduje odzivu i brzini okretaja. Ukupno, petocilindrični motor teži oko 160 kg i, s duljinom manjom od 50 cm, izuzetno je kompaktan. To čini dugohodni motor (provrt 82,5 mm x hod 92,8 mm) savršenim za poprečnu ugradnju.

Karter 2.5 TFSI motora izrađen je od aluminija, što dramatično smanjuje njegovu težinu u usporedbi s prethodnim komponentama od sivog lijevanog željeza. Radilica ima šuplji provrt, što također doprinosi maloj težini peterocilindričnog motora. U usporedbi s punom radilicom, potrebno je rotirati manje mase, što zauzvrat poboljšava odziv motora. Audi također koristi druge lagane materijale, poput magnezijevog poklopca kartera i aluminijskih remenica.

Opsežne mjere smanjuju unutarnje trenje, habanje i potrošnju goriva, čime se optimizira izlazna snaga. To uključuje plazmom obložene košuljice cilindara i posebne uljne kanale u podnožju aluminijskih klipova za poboljšanje hlađenja.

Inovativni sustav termalnog upravljanja s preklopivom pumpom rashladne tekućine također smanjuje trenje i povećava ekonomičnost goriva: tijekom kratke faze zagrijavanja nakon hladnog starta, preklopiva pumpa vode ne cirkulira rashladnu tekućinu u glavi cilindra, što omogućuje 2.5 TFSI motoru da brže postigne radnu temperaturu. Aluminijska pumpa za ulje kontrolirana na zahtjev – u kombinaciji s Audijevim sustavom upravljanja podizanjem ventila – također doprinosi povećanoj učinkovitosti.

Pumpa za ulje prilagođava tlak ulja prevladavajućim zahtjevima, dok Audijev sustav podizanja ventila na ispušnoj strani mijenja trajanje otvaranja ventila u dva stupnja ovisno o opterećenju i brzini – za umjerenu potrošnju pri niskom i djelomičnom opterećenju te za izravnu reakciju i izvrsno ubrzanje u srednjem rasponu okretaja pri punom opterećenju.

Kao dio testiranja vozila, ispitivanja motora provode se u različitim regijama i u svim europskim klimatskim zonama od sjeverne do južne Europe. Uz vožnju po hladnom i vrućem vremenu, program uključuje procjene na različitim nadmorskim visinama i test izdržljivosti na sjevernoj petlji Nürburgringa. Tisuće testnih kilometara s jednim ciljem: osigurati maksimalne performanse u svim uvjetima.

Proizvodnja: ručna montaža u tvornici Bock

Peterocilindrični motor proizvodi se u tvornici u Győru u Mađarskoj, u takozvanoj Bock montaži, koja se prostire na više od 1000 četvornih metara. Motor se sastavlja ručno, bez upotrebe robota. 2.5 TFSI sastavljaju visokokvalificirani stručnjaci na 21 stanici prije nego što napusti tvornicu. Ključne komponente poput klipnjača i kućišta cilindra, uključujući plazma premaz košuljica cilindara, proizvode se zasebno u specijaliziranom proizvodnom prostoru, također u tvornici u Győru.

Sastavljanje peterocilindričnog motora započinje postavljanjem aluminijskog kućišta radilice i njegovim pričvršćivanjem na postolje za montažu. Nakon što je na motoru utisnut broj, ljuske ležajeva se podmazuju uljem i ubacuje se radilica. Klipovi se zatim mogu sastaviti s klipnjačama i postaviti u kućište cilindra. Provjera momenta se provodi kako bi se osiguralo da se radilica glatko okreće i da su sve komponente pravilno pričvršćene vijcima. Zatim se postavlja brtvena prirubnica i učvršćuje se korito ulja. Njegov gornji dio izrađen je od magnezija, što ga čini znatno lakšim od donjeg aluminijskog dijela. Postupak se nastavlja ugradnjom injektora, senzora brzine i razvodnog lanca. Razvodni lanac spaja radilicu s bregastom osovinom i osigurava da se ventili otvaraju i zatvaraju u pravom trenutku.

Nakon toga slijedi jedan od najvažnijih koraka: pričvršćivanje glave cilindra vijcima i ugradnja svjećica. Iskra pali smjesu goriva i zraka, pokretajući klipove i stvarajući karakterističan zvuk petocilindričnog motora. Središnji element za dovod zraka je usisni kolektor, koji se zatim pričvršćuje vijcima, zajedno s velikim turbopunjačom, koji komprimira usisni zrak, dovodeći više kisika u komoru za izgaranje. To omogućuje bolje izgaranje i time doprinosi optimiziranim performansama i učinkovitosti. Na kraju se pričvršćuje ožičenje motora i montira zamašnjak s dvostrukom masom. Postavljen između motora i sedmerostupanjskog S tronic mjenjača, smanjuje vibracije i oscilacije u pogonskom sklopu. To povećava udobnost vožnje i vijek trajanja komponenti.

Posljednji korak uključuje mehanička i elektronička ispitivanja kako bi se osiguralo da sve funkcije ispravno rade. To uključuje hladno ispitivanje, u kojem se motor puni radnim tekućinama i provjerava. Takozvano toplo ispitivanje također je dio postupka: ovdje se motor prvi put pokreće i testira pod opterećenjem. Nakon što su ispunjene sve smjernice i svaki test da zeleno svjetlo, petocilindrični motor se dizalicom utovaruje na paletu i vlakom prevozi iz tvornice u Győru do Ingolstadta. Tu Audi RS 3 silazi s proizvodne trake i odvija se takozvani 'brak' – kada se 2.5 TFSI motor konačno ugrađuje u vrhunski model A3.