Превосходство технологий: как 50 лет назад моторы Audi устроили революцию в автопроме
В самом начале 2026-го Audi отметит особенный юбилей: 50 лет фирменному пятицилиндровому двигателю. Бренд с четырьмя кольцами впервые представил этот мотор в 1976 году на Audi 100 второго поколения. А сегодня пятицилиндровые двигатели Audi получили культовый статус и глубоко укоренились в ДНК марки из Ингольштадта.
Пятицилиндровые моторы сыграли решающую роль в формировании принципа «Превосходство высоких технологий» — с одной стороны, в результате многочисленных успехов в автоспорте, с другой — благодаря своим выдающимся характеристикам в серийном производстве.
И по сей день 2.5 TFSI дарит незабываемые впечатления от вождения тысячам автомобилистов, не в последнюю очередь из-за своего характерного звука. В настоящее время мотор 2.5 TFSI используется на «заряженной» модели Audi RS 3, которая продолжает славную традицию пятицилиндровых двигателей.
Полвека успеха
Первый пятицилиндровый двигатель был установлен на Audi 100 (C2) в 1976 году. Модель, известная внутри компании как Type 43, должна была занять более высокое положение на рынке, чем её предшественник. Четырёхцилиндровые двигатели того времени не отвечали амбициозным планам разработчиков. Поэтому инженеры Audi в начале 1970-х годов изучали возможность использования рядных пятицилиндровых и шестицилиндровых моторов. От последних отказались из-за ограничений по пространству в моторном отсеке и неоптимального распределения веса.
В результате ответственные лица выбрали рядный пятицилиндровый двигатель, который был реализован на базе мотора EA 827, находившегося в то время ещё в зачаточном состоянии. Этот рядный четырёхцилиндровый двигатель использовался в разных моделях концерна Volkswagen Group в 1970-х годах, в том числе в Audi 80 и Audi 100. Пятицилиндровый двигатель с рабочим объёмом 2 144 куб. см, полученный на его основе, выдавал 136 л.с., а современная система впрыска повысила топливную эффективность и мощность двигателя. Поставки Audi 100 5E с необычным по меркам автопрома мотором начались в марте 1977 года.
От оригинального quattro до Sport quattro
В 1978 году Audi выпустила свой первый пятицилиндровый дизель: атмосферный мотор объёмом два литра и мощностью 70 л.с. Год спустя дебютировал и первый пятицилиндровый бензиновый двигатель с турбонаддувом — ещё одно новаторское достижение Audi. Обладая мощностью 170 л.с. и крутящим моментом 265 Нм, он приводил в движение новую топовую модель того времени — Audi 200 5T.
Пятицилиндровый бензиновый двигатель оригинального Audi quattro 1980 года стал следующей вехой в истории мотора. Благодаря турбонаддуву и интеркулеру он стал мощнее (200 л.с.), что в сочетании с постоянным полным приводом сделало машину серьёзным игроком в гонках. На этом автомобиле Audi выиграла чемпионат мира по ралли в 1982 году, а годом позже финский гонщик Ханну Миккола взял титул в личном зачёте.
В том же 1983 году Audi представила Sport quattro, который был на 24 сантиметра короче базовой модели и имел более широкую колею. Машину оснастили новым четырёхклапанным пятицилиндровым двигателем мощностью 306 л.с., что сделало Sport quattro самым мощным дорожным автомобилем на тот момент.
Модель легла в основу нового раллийного автомобиля Group B, в котором четырёхклапанный двигатель с самого начала выдавал 450 л.с. Впервые он был использован в предпоследней гонке 1984 года — Ралли Кот-д’Ивуара. В оставшихся 11 гонках сезона швед Стиг Бломквист выступал на Audi quattro A2 мощностью 360 л.с. из Group B, что принесло ему титул в личном зачёте, а Audi — победу в чемпионате мира среди производителей.
Вальтер Рёрль на Пайкс-Пик
Даже после того, как Audi ушла из ралли в 1986 году, мотор продолжал блистать в гонках. Немец Вальтер Рёрль в 1987 году выиграл гонку по подъёму на гору Пайкс-Пик в США за рулём Audi Sport quattro S1 (E2) с мотором мощностью 598 л.с. Но для отдельных гонок использовался менее современный вариант двигателя. Если на Audi Sport quattro S1 стоял мотор с четырьмя клапанами на цилиндр, то на Audi Trans-Am 200 quattro фирма использовала рядный пятицилиндровый двигатель со старой двухклапанной головкой блока цилиндров.
Турбированный двигатель объёмом 2,1 литра при этом развивал мощность 510 л.с., что позволило американцу Хёрли Хейвуду в 1988 году в доминирующем стиле выиграть американскую серию Trans-Am. А в 1989 году IMSA GTO покорил американский чемпионат туринговых автомобилей мощностью 720 л.с. — при рабочем объёме мотора чуть более двух литров.
На Международном автосалоне 1989 года во Франкфурте-на-Майне Audi представила ещё одну веху в истории автомобилестроения: Audi 100 TDI с пятицилиндровым турбодизелем с непосредственным впрыском и полностью электронной системой управления, который развивал мощность 120 л.с. при рабочем объёме 2,5 литра.
Но параллельно с этим Audi продолжала совершенствовать свою линейку пятицилиндровых бензиновых двигателей. В 1994 году на рынок был выведен Avant RS2 мощностью 315 л.с. Мощный универсал стал основополагающей моделью нового автомобильного класса.
С появлением Audi A4 (B5) в 1994 году пятицилиндровые двигатели покинули сегмент B. Новые двигатели V6 постепенно вытеснили их в середине 1990-х годов. Последние пятицилиндровые двигатели — 2.5 TDI в Audi A6 и 20V turbo рабочим объёмом 2,2 литра в Audi S6 — были сняты с производства в 1997 году.
Турбонаддув и непосредственный впрыск в Audi TT RS
В 2009 году, спустя 30 лет после дебюта первого пятицилиндрового бензинового двигателя с турбонаддувом, Audi TT RS получила такой мотор с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива мощностью 340 л.с. Этот двигатель позднее появился на хэтбчеке RS 3 Sportback. А на TT RS plus, представленном в 2012 году, развивал уже 360 л.с. Год спустя RS Q3 стал первым кроссовером с этим мотором.
В 2016 году вышла новая версия двигателя. Благодаря облегчению конструкции и уменьшению внутреннего трения, инженерам удалось повысить отдачу на целых 17% при том же рабочем объёме в 2 480 куб. см. В итоге он начал развивать максимальную мощность в 400 л.с. и выдавать пиковый крутящий моменте в 480 Нм.
С 2021 года Audi RS 3 оснащается модифицированной версией двигателя 2.5 TFSI, который стал злее, чем когда-либо. Он позволяет хэтчбеку разгоняться до 100 км/ч за 3,8 секунды, а максимальная скорость ограничена электроникой на 250 км/ч.
И только с пакетом RS Dynamic и керамическими тормозами можно скинуть «цифровой ошейник» и получить максималку 290 км/ч. Формально максимальная мощность осталась на уровне 400 л.с., однако решающим фактором, определяющим динамические показатели, стал крутящий момент, который вырос до 500 Нм и доступен в диапазоне от 2 250 до 5 600 об/мин.
Выразительный и неповторимый звук
Характерный звук мотора обусловлен нечётным числом цилиндров и уникальной последовательностью зажигания 1-2-4-5-3. Оно чередуется между парами цилиндров, расположенными рядом и на большем расстоянии друг от друга, с интервалом в 144 градуса поворота коленчатого вала. Это придаёт двигателю 2.5 TFSI совершенно особый ритм и характер звучания. Геометрия выпускного коллектора также способствует формированию этого уникального звука, поскольку отработавшие газы проходят между выпускными клапанами и турбокомпрессором через разные промежутки времени.
Система полного регулирования выпускных заслонок, представленная в RS 3 в 2021 году, расширила спектр звука и сделала его ещё более впечатляющим. Заслонки занимают различные промежуточные положения в зависимости от выбранного режима в настройках Audi drive select. Так в Dynamic, RS Performance и RS Torque Rear они открываются значительно раньше, чем в гражданском Comfort, — и неповторимый звук становится ещё более выраженным. Характерный рык пятицилиндрового двигателя дополняется опциональной спортивной выхлопной системой RS, которая создаёт ещё более спортивное звучание.
Высокие технологии
При разработке текущего поколения пятицилиндрового двигателя, дебютировавшего в 2016 году, основное внимание уделялось высокой производительности и лёгкости конструкции. В Audi RS 3 двигатель, известный под внутренним обозначением EA855 Evo Sport, развивает мощность 400 л.с. и крутящий момент 500 Нм. Аббревиатура TFSI означает турбонаддув и непосредственный впрыск топлива.
Двигатель 2.5 TFSI использует двойной впрыск топлива — во впускной коллектор и в камеры сгорания — а также систему Audi valvelift system для плавного управления выпускными клапанами. Это обеспечивает более точную регулировку топливовоздушной смеси, обеспечивая оптимальную мощность при сниженном расходе топлива. В пятицилиндровом двигателе топливо впрыскивается под давлением 250 бар; большой турбокомпрессор создаёт максимальное давление до 2,5 бар.
Головка блока цилиндров, подшипники, поршни и коленчатый вал отличаются высокой прочностью. Многие компоненты двигателя изготовлены из лёгких материалов, что улучшает его отзывчивость и приёмистость. Пятицилиндровый двигатель весит всего 160 кг, а длина составляет менее 50 см, что делает его чрезвычайно компактным. Благодаря этому длинноходный двигатель (диаметр цилиндра 82,5 мм, ход поршня 92,8 мм) идеально подходит для поперечной установки под капотом.
Картер двигателя 2.5 TFSI изготовлен из алюминия, что значительно снижает его вес по сравнению с деталями из серого чугуна. Полый коленчатый вал также способствует снижению веса. Audi использует и другие облегчённые компоненты, такие как магниевый масляный поддон и алюминиевые шкивы ременного привода. Комплекс мер по снижению внутреннего трения, износа и расхода топлива также оптимизирует выходную мощность мотора.
Инновационная система терморегулирования с переключаемым насосом охлаждающей жидкости также снижает трение и повышает топливную экономичность. Во время короткого прогрева после холодного пуска переключаемый насос охлаждающей жидкости не прокачивает её в головке блока цилиндров, что позволяет двигателю 2.5 TFSI быстрее достигать рабочей температуры.
Алюминиевый масляный насос с регулируемой производительностью в сочетании с системой управления клапанами также способствует повышению эффективности. Масляный насос регулирует давление масла в соответствии с текущими требованиями, а система Audi valvelift изменяет продолжительность открытия клапанов в зависимости от нагрузки и скорости.
Ручная сборка на заводе в Венгрии
Пятицилиндровый двигатель производится на заводе в Дьёре (Венгрия), на так называемом сборочном участке Bock, занимающем площадь более 1 000 квадратных метров. Сборка двигателя производится вручную, без использования роботов. Двигатель 2.5 TFSI собирают высококвалифицированные специалисты на 21 станции. Ключевые компоненты, такие как шатуны и картер цилиндров, включая плазменное покрытие гильз цилиндров, изготавливаются отдельно в специализированном производственном участке.
Сборка пятицилиндрового двигателя начинается с установки алюминиевого картера и его закрепления на сборочном стенде. После того, как на двигателе выбит номер, вкладыши подшипников смазываются и устанавливается коленчатый вал. Затем поршни с шатунами собираются и устанавливаются в картер цилиндров. Проводится проверка момента затяжки, чтобы убедиться в плавности вращения коленчатого вала и надёжности крепления всех компонентов. Затем устанавливается уплотнительный фланец и фиксируется масляный поддон с верхней частью из магния и нижней из алюминия. Далее следует установка форсунок, датчика скорости и цепи ГРМ. Цепь ГРМ соединяет коленчатый вал с распределительным валом и обеспечивает точное открытие и закрытие клапанов.
Затем следует один из самых важных этапов: прикручивание головки блока цилиндров и установка свечей зажигания. Искра воспламеняет топливовоздушную смесь, приводя поршни в движение и создавая характерный звук пятицилиндрового двигателя. Центральным элементом системы подачи воздуха является впускной коллектор, который затем крепится болтами вместе с большим турбокомпрессором, сжимающим поступающий воздух и подающим больше кислорода в камеру сгорания. Это обеспечивает лучшее сгорание и, следовательно, способствует оптимизации производительности и эффективности. Наконец, крепится электропроводка двигателя и устанавливается маховик.
Заключительный этап сборки включает механические и электронные испытания для обеспечения корректной работы всех функций. Сюда входит холодный тест, в ходе которого двигатель заполняется рабочими жидкостями и проверяется. Также проводится так называемый горячий тест: двигатель запускается в первый раз и тестируется под нагрузкой.
После выполнения всех требований и испытаний пятицилиндровый двигатель отправляется по железной дороге с завода в Дьёре в Ингольштадт. Именно там с конвейера сходит Audi RS 3. И именно там происходит так называемая «свадьба» — установка 2.5 TFSI на топовую модификацию A3. Поэтому, несмотря на повальную гибридизацию и электрификацию транспорта, удивительная история пятицилиндровых моторов Audi продолжается.