Przełom w silnikach, czyli TDI łamie stereotyp Diesla muła pociągowego

Pod koniec lat osiemdziesiątych silniki wysokoprężne były uważane wprawdzie za ekonomiczne i trwałe, lecz za całkowicie pozbawione temperamentu. Był to taki typowy muł roboczy. Aż nagle w roku 1989 Audi zaprezentowało model 100 2.5 TDI osiągający maksymalną prędkość prawie 200 km/h. To złamało ten stereotyp...

Ojcem technologii TDI jest Richard Bauder, który prowadził dział rozwoju silników wysokoprężnych. Zielone światło dla opracowania nowej technologii otrzymał już w roku 1976, pod wpływem kryzysu paliwowego z 1973. Jak opowiada Bauder:

Próbowaliśmy wtedy stworzyć silnik spalinowy zużywający jak najmniej paliwa. Zbadaliśmy wszystkie możliwe koncepcje, nawet dwutaktowego diesla oraz przeanalizowaliśmy i udoskonaliliśmy przy tym procesy wtrysku i spalania. Jednym z wielkich przełomów było zastosowanie dwustopniowego wtryskiwacza - pozwalał on na wstępny wtrysk mniejszej ilości paliwa. Dzięki temu spalanie stało się bardziej „miękkie" a akustyka lepsza, co było podstawowym warunkiem umożliwiającym zastosowanie w samochodach osobowych
Zobacz wideo Pod maską tego luksusowego SUV-a pracował imponujący diesel TDI. Zobacz nasz test:

Pionierskie dokonanie: maksymalna prędkość prawie 200 km/h, zużycie paliwa 5,7 l/200 km

Jesienią 1989 podczas Salonu IAA we Frankfurcie nad Menem przedstawiono Audi 100 2.5 TDI. Było to pierwsze Audi z silnikiem wysokoprężnym z turbodoładowaniem i bezpośrednim wtryskiem paliwa. Pięciocylindrowy silnik zamontowany w Audi 100 trzeciej generacji miał pojemność 2461 ccm, moc 120 KM i moment obrotowy 265 Nm przy 2 250 obr./min. Paliwo było wtryskiwane do komór spalania przez rozdzielaczową pompę wtryskową. Pojazd miał dynamikę i osiągi pretendujące go do grona szybkich limuzyn. Jednakże jego atutem było także, wprawiające w zdumienie spalanie. Pojazd zużywał tylko 5,7 l oleju napędowego na 100 km. Dzięki temu samochód miał wyjątkowo duży zasięg na jednym tankowaniu.

Audi 100 2.5 TDIAudi 100 2.5 TDI fot. Audi

TDI początek wielkiego sukcesu

Także w klasie średniej, silniki TDI Audi święciły triumfy. Audi 80 od 1991 roku napędzane było silnikiem 1,9 TDI o mocy 90 KM i momencie 182 Nm. Cztery lata później pojawiła się jego kolejna wersja o mocy 110 KM. Moc wzrosła przede wszystkim dzięki zastosowaniu nowej turbosprężarki ze zmienną geometrią turbiny VTG, która pozwalała na uzyskanie harmonijnego i szybkiego wzrostu momentu obrotowego już przy bardzo niskich prędkościach obrotowych silnika.

W 1993 marka z czterema pierścieniami całkowicie zrezygnowała z produkcji innych niż TDI silników wysokoprężnych.

W 1994 roku Audi wykonało następny krok: pięciocylindrowy silnik zwiększył moc do 140 KM i opracowano nową skrzynię przekładniową. TDI mógł też po raz pierwszy współpracować ze stałym napędem na wszystkie koła - i w ten sposób powstało pierwsze TDI quattro. Z momentem obrotowym 290 Nm przy 1 900 obr./min, prędkością maksymalną 208 km/h i 9,9 sekundami na standardowy sprint, auto to stało się zjawiskiem na skalę światową.

Reklama telewizyjna z pytaniem „Gdzie jest zbiornik paliwa?" uczyniła z niego legendę: A6 TDI mógł przejechać nawet 1 300 kilometrów na jednym zbiorniku.

1997: Pierwszy V6 TDI w samochodzie osobowym

W roku 1997 Audi dokonało kolejnej rewolucji. W samochodzie osobowym zadebiutował wówczas pierwszy na świecie V6 TDI. Kolejna innowacją to głowicą z czterema zaworami na cylinder, dzięki czemu silnik 2,5 osiągał moc 150 KM i moment obrotowy 310 Nm. Dwa lata później pojawił się pierwszy V8 TDI Audi. Zamontowany w A8, zaprezentował kolejną przyszłościową technologię - wtrysk Common Rail. Silnik o pojemności 3,3 litra dysponował mocą 224 KM i momentem obrotowym 480 Nm. Także prędkość maksymalna 242 km/h i cicha praca gwarantowały nowy poziom przyjemności jazdy z silnikami TDI. Również dla jednostek czterocylindrowych pojawiło się nowe, ważne rozwiązanie. W roku 2000 wprowadzono wysokociśnieniowy układ wtryskowy, którego zintegrowane elementy pompowtryskiwaczy generowały ciśnienie 2 050 bar. Zwiększyło to moc do 115 KM a później do 130 KM.

Malutki trzycylindrowy TDI

W roku 2001, w mniejszej klasie samochodów, Audi zrobiło kolejny milowy krok. Zaprezentowany wówczas A2 1.2 TDI spalał średnio 2,99 litra na 100 km. Pod maską kompaktowego A2 z lekkim nadwoziem aluminiowym pracował trzycylindrowy silnik wysokoprężny o pojemności 1,2 litra.

Wywodził się od swojego większego brata - 1.4 TDI i osiągał moc 61 KM oraz moment obrotowy 140 Nm.

Audi A2 1.2 TDIAudi A2 1.2 TDI fot. Audi

Nowa generacja: 3.0 TDI

Audi intensywnie wprowadzało nowe rozwiązania także w dużych silnikach. W roku 2003 zadebiutowała czterolitrowa jednostka V8 o mocy 275 KM, która wykorzystywała kilka technicznych detali silników „V" nowej generacji. Rok później pojawił się nowy V6 TDI o pojemności 3,0 litrów. Jego cechy charakterystyczne - kąt rozchylenia cylindrów 90 stopni, odległość między cylindrami 90 mm, napęd łańcuchowy wałków rozrządu po stronie odbioru mocy silnika stały się typowymi cechami nowej rodziny jednostek „V" Audi.

Trzylitrowa jednostka 224 KM wyposażona w technologię Common Rail, posiadała jako nowość piezelektryczne wtryskiwacze. Mogą one wtryskiwać bardzo niewielkie ilości paliwa, co dzięki szybkiemu otwieraniu i zamykaniu pozwala na uzyskanie wtrysków wstępnych, głównych i dodatkowych. Po przyłożeniu napięcia elektrycznego piezokryształy zmieniają swój kształt w ułamku sekundy. We wtryskiwaczu ułożonych jest jedna na drugiej kilkaset płytek piezokryształów; wydłużenie się tego elementu jest przenoszone bezpośrednio na iglicę głowicy wtryskującej.

Piezoelektryczne wtryskiwacze pozwalają na uzyskanie dokładnie sprecyzowanego wzrostu ciśnienia i homogenicznego przebiegu spalania, dzięki temu akustyka silnika wysokoprężnego jest porównywalna z silnikami benzynowymi. W latach 2007/2008 także nowy czterocylindrowy 2.0 TDI pracował z układem Common Rail z piezowtryskiwaczami. Od 2009 roku technologia ta była standardem we wszystkich silnikach wysokoprężnych.

Audi A6 Avant 50 TDIAudi A6 Avant 50 TDI fot. Filip Trusz

TDI oferowane przez Audi były niezawodne, komfortowe i mocne. Dlatego opanowały m.in. sport motorowy.

Samochód wyścigowy R10 TDI, którego silnik V12 osiąga moc 650 KM trzy razy z rzędu wygrał 24-godzinny wyścig na torze Le Mans. Jego następca, R15 TDI, który wykorzystywał silnik wysokoprężny V10, od swojego debiutu w 2009 roku natychmiast ulokował się na czołowych pozycjach. Także w samochodach seryjnych, silniki TDI Audi zachwycały swoją mocą. Audi Q7 było wyposażone w najmocniejszy produkowany seryjnie silnik wysokoprężny przeznaczony do samochodów osobowych. V12 TDI z pojemności 6,0 litrów uzyskiwało moc 500 KM i moment obrotowy 1 000 Nm. Pozwalało to temu dużemu SUV-owi na uzyskanie osiągów porównywalnych z samochodami sportowymi.

Jednostka 2.0 TDI o mocy 170 KM i momencie obrotowym 350 Nm jest kolejnym silnikiem sportowym wykorzystywanym w autach seryjnych. Jest on tak mocny a jego praca tak spokojna, że został zamontowany w dynamicznym TT i TT Roadster. Lekkie, wykonane głównie z aluminium, nadwozia tych modeli mają duży wkład w doskonałe osiągi: TT Coupé, wyposażone seryjnie w stały napęd na wszystkie koła, przyspieszało od zera do 100 km/h w 7,5 sekundy i osiągało prędkość maksymalną 226 km/h. Średnio zużywając jednak tylko 5,3 litra oleju napędowego na 100 km.

Audi świętuje 10 lat TDI w Le MansAudi świętuje 10 lat TDI w Le Mans fot. Audi

Audi świętuje 10 lat TDI w Le MansAudi świętuje 10 lat TDI w Le Mans fot. Audi

Audi świętuje 10 lat TDI w Le MansAudi świętuje 10 lat TDI w Le Mans fot. Audi

Dzień dzisiejszy to elektryki i hybrydy

Niestety silniki TDI powoli znikają z rynku. Obecnie sportowe Audi TT są oferowane jedynie w wersji benzynowej, Audi Q7 jest oferowane w dwóch wersjach benzynowych, dwóch TDI i dwóch Plug-in, a limuzyna A8 jest w ofercie z jednym dieslem, jedną wersją Plug-in i trzema wersjami benzynowymi. Narodziła się za to nowa klasa – elektryczne modele e-tron.

Tak więc byliśmy świadkami powstania, a aktualnie uczestniczymy w znikaniu z rynku, czegoś co 30 lat temu było szokiem technologicznym.

Audi RS e-tron GTAudi RS e-tron GT fot. Filip Weremij

Więcej o: