Bezpośredni typ

Bezpośredni typ

Silnik V8 ma tę cechę najlepszych jednostek, że bardzo angażuje kierowcę

Jeden z naszych komentatorów pytał o silniki FSI z Audi. Oto więc i garść informacji na ich temat.

Od zawsze konstruktorzy silników spalinowych stali przed dylematem – większa moc czy mniej paliwa. Do czasu rewolucji dokonanej przez Audi i bezpośredni wtrysk stosowany w silnikach FSI, który jest największym przełomem w inżynierii silnikowej od czasu zastąpienia gaźników wtryskiem pośrednim – pozwala zużywać ok. 15% mniej benzyny przy lepszych osiągach niż porównywalne silniki z tradycyjnym wtryskiem.

Jest to możliwe dzięki dwóm trybom pracy takiego silnika.

Tryb niskich osiągów

Przy niepełnym obciążeniu gęsta mieszanka trafia tylko w okolicę świecy zapłonowej, zaś pozostałą część cylindra wypełnia uboga mieszanka składająca się głównie z powietrza. Eliminuje to konieczność działania przepustnicy, czyli nieprecyzyjnego ogranicznika ilości mieszanki. Pozwala także znacznie ochłodzić proces spalania, jako że „chmura” wokół gęstej mieszanki pełni rolę izolatora spalanego paliwa od ścianek cylindra. W trybie niepełnego obciążenia paliwo jest wtryskiwane w suwie sprężania i rozprowadzane przez zasysane powietrze, które dzięki przymknięciu zaworów dolotowych i specjalnemu kształtowi denka tłoka wytwarza efekt zawirowania, rozprowadzający ubogą mieszankę „wokół” cylindra, pozostawiając miejsce na bogatą mieszankę wokół świecy. W efekcie mniejsza dawka paliwa spala się efektywniej i przy niższej temperaturze.

Tryb wysokich osiągów

W trybie pełnego obciążenia paliwo jest wtryskiwane w suwie ssania przy szeroko otwartych zaworach, co rozprowadza je równomiernie po całym cylindrze, zwiększając wydajność i moc uzyskiwaną z tej samej ilości paliwa. Ciśnienie wtrysku sięga wówczas 110 barów, czyli jest 25-krotnie wyższe niż przy tradycyjnym wtrysku i zapewnia najlepsze możliwe rozproszenie paliwa w komorze spalania. Ogranicza to także tendencje do spalania stukowego, dzięki czemu stopień sprężania może być wyższy niż w silnikach z konwencjonalnym wtryskiem.

Wymaga to zaawansowanego układu wtryskowego typu common-rail z indywidualnie sterowanymi wtryskiwaczami i osobnymi pompami paliwa dla każdego z cylindrów, które dozują paliwo z dokładnością do jednej tysięcznej sekundy, oraz zmiennej geometrii dolotu, który w trybie wysokich osiągów jest krótki, umożliwiając zassanie większej masy powietrza w krótszym czasie a przy niskim obciążeniu wydłuża się, zwiększając moment obrotowy.

W efekcie silniki FSI są nie tylko ekonomiczniejsze i mocniejsze, ale także wytwarzają wyższe wartości momentu i mocy przy tych samych obrotach, co w praktyce przekłada się na te same osiągi przy niższych obrotach i jednocześnie więcej mocy w górnych obrotach i – co jest doskonale wyczuwalne dla kierowcy – lepszą (fenomenalną!) reakcję na gaz w całym zakresie obrotów.

Rodzina widlastych silników Audi składa się z 3.2 V6, 4.2 V8 i 5.2 V10. Cechą charakterystyczna wszystkich jest kąt 90 stopni między rzędami cylindrów i odstęp 90 mm między cylindrami w rzędzie.

4.2 FSI występuje w wersji komfortowej 350 KM (m.in. Audi Q7) oraz zdecydowanie bardziej interesującej nas wersji wysokoobrotowej 420 KM z R8 i RS4. Ma rozrząd i przyległości napędzany łańcuchem, zmienne fazy rozrządu zarówno po stronie dolotu, jak i wydechu i sterowany jest przepustnicą drive-by-wire. Blok silnika o zamkniętej konstrukcji jest wytrzymalszy. Koło zamachowe jest dwumasowe, aby pochłaniać dodatkowe wibracje pojawiające się przy wysokich obrotach. Tłoki są kute. Silnik ma dodatkową chłodnicę oleju a miska olejowa system przegród i klapek zamykających się i otwierających w zależności od przeciążeń tak, aby przy przeciążeniach bocznych wymuszać przepływ oleju w kierunku przeciwnym do przeciążenia, dzięki czemu pod smokiem ssącym nigdy nie pojawia się powietrze; system jest w stanie zapewniać pełne ciśnienie oleju do przeciążeń sięgających 1,4 G. Kolektor wydechowy sportowego typu z osobnymi rurami dla każdego cylindra aż do miejsca zejścia się wszystkich rur zapewnia lepszą separację i przepływ spalin.

Jak to wszystko działa w praktyce? R8 jest bajecznie responsywne (w polszczyźnie brak odpowiednika dla angielskiego słowa responsive) – niezwykle szybko reaguje na gaz i wkręca się na obroty. Ma bardzo odmienne zachowanie przy niedużym gazie (płynne, komfortowe) i przy bucie w podłodze (agresywne). W efekcie R8 genialnie prowadzi się gazem, czyli reaguje na dociążanie i odciążanie osi poprzez dodawanie i odejmowanie gazu, co świetnie przygotowuje skręcanie lub stabilizuje auto. Silnik V8 ma tę cechę najlepszych jednostek, że bardzo angażuje kierowcę w proces kierowania – jadąc nim chcesz być stale świadomy obrotów, dbać o ich właściwy poziom, pracować biegami i dobierać precyzyjnie gaz do potrzeb. Jest absolutnym przeciwieństwem turbiaków, w których moc i moment pojawiają się z nikąd i wyłączają kierowcę z myślenia o gazie – dając wszystko na tacy. Ale o tym już będzie osobny artykulik.

Kamil / Supercar Club Poland