Pět technicky zvláštních motorů od VW: Mini i obří TDI, VR6, W8 nebo Twincharger

Volkswageny, Audi, Seaty a Škody považujeme v našich končinách za vcelku běžná auta, kterých se po silnicích pohybuje značné množství. Po stránce designu nabízejí lehce konzervativní styl s občasnými výstřelky. Jenže pod vcelku konvenčním kabátem se mnohdy ukrývá velmi zajímavá a rozhodně s ohledem na dobu vzniku nekonvenční technika.

Volkswagen se stejně jako třeba japonská Mazda nikdy nebál experimentovat. Obě tyto značky, jakkoliv rozdílné, spojuje celá řada méně obvyklých řešení. Některá se ujala a rozšířila masově (například vstřikování čerpadlo-tryska u starší generace motorů TDI), jiná zapadla (spirálové dmychadlo G40 a G60). V době vzniku však tato technika budila nadšení, neboť zejména po jízdní stránce poskytovala řadu výhod. Odvrácenou stranou mince byla ale často spolehlivost. Když je něco nové, jen málokdy to hned funguje tak, jak si tvůrci přejí. Ve stručnosti si představíme pět velmi zajímavých motorů skupiny VW z let nedávno minulých.

1.2 TDI – První hliníkový diesel

V roce 1998 uvedl Volkswagen svůj nový nejmenší model Lupo, jehož modelovou řadu o rok později doplnil o zvláštní variantu Lupo 3L. Označení tentokrát neudávalo objem motoru, ale zaokrouhlenou kombinovanou spotřebu paliva. Ta byla dle někdejšího měřícího cyklu NEDC 2,99 litru na 100 km. Tomu odpovídala produkce oxidu uhličitého na jeden ujetý kilometr 90 gramů. Tedy hodnota, která je skvělá i dnes.

Za uvedenými hodnotami stál motor 1,2 TDI o výkonu 45 kW spojený s automatizovanou pětistupňovou manuální převodovkou. Řadový tříválec řady EA 188 Volkswagen odvodil od větší čtrnáctistovky TDI, která byla v Lupu od začátku. A sice zkrácením zdvihu a dále zmenšením vrtání válců. Později se oba tyto motory dostaly pod kratičkou kapotu hliníkového malého vozu Audi A2.

Jenže zatímco 1.4 TDI využívalo u dieselů tehdy obvyklý litinový blok válců, rozhodl se Volkswagen u menší 1.2 TDI použít hliníkový. Šlo o historicky první diesel s takto řešeným blokem. Litinové vložky do něj byly zality již při výrobě, tudíž je nebylo možné měnit. Vstřikování nafty bylo čerpadlo-tryska, s čímž tehdy Volkswagen začínal, a chlubilo se vstřikovacím tlakem až 2000 barů. Motor byl dále vybaven třeba stop-start systémem a samotné auto Lupo 3L využívalo hliníkové slitiny na celou řadu součástek (třeba ramena přední nápravy). Cílem bylo co nejvíce snížit hmotnost auta. Výrobu Lupa ukončil Volkswagen v roce 2005 a s ním odešel i inovativní mini diesel.

5.0 TDI V10 – Touareg v roli tahače Boeingu 747

V roce 2001 Volkswagen vstoupil do nejvyšší třídy SUV. Na trh dorazila první generace Touaregu a s ní i v řadě ohledů unikátní desetiválec TDI o objemu 5,0 litru. Výkon 230 kW je u dieselu skvělý i dnes, stejně jako některá technická řešení tohoto v tehdejších měřítkách super dieselu.

Koncepce s deseti válci uspořádanými do vidlicového bloku s úhlem rozevření řad válců 90 stupňů si vyžádala dodatečný vyvažovací hřídel rotující v klikové skříni vedle klikového hřídele. Stejně jako v případě výše zmíněného motoru 1.2 TDI i v tomto případě použil Volkswagen lehkou hliníkovou slitinu na blok motoru.

Jenže s motorem V10 TDI zašli jeho tvůrci ještě dále a namísto zalitých tenkých litinových vložek použili tehdy málo známou technologii vnitřních ploch válců potažených kovovým povlakem za přítomnosti Plasmy. Šlo o úplně první aplikaci této technologie u dieselu. Před tím ji Volkswagen odzkoušel na málo známém motoru 1.4 FSI.

Motor měl ale i další zvláštnosti. Třeba se zcela obešel bez řemenů či řetězů. Vše, tedy jak vačkové hřídele v hlavách, tak také příslušenství (alternátor, servopumpa), poháněla soustava ozubených kol s čelním ozubením. Tedy to nejspolehlivější, ale zároveň i nejdražší řešení. 

Odolný motor mohl najet stovky tisíc kilometrů bez delší neplánované odstávky. Zradilo jej však chlazení. Tedy přesněji nevhodně navržená vodní pumpa poháněná netypicky z opačné strany motoru přes dlouhý pomocný hřídel. Ta po čase začala téct, navíc tak nešťastně, že chladicí kapalina neprolínala ven, ale do útrob motoru, a to ke vší smůle do olejového okruhu. Ten totiž od chladicího oddělovalo jen tenké těsnění.

Motor 5.0 V10 TDI poháněl pouze a jen první generaci Touaregu a dále velký sedan Phaeton. Třeba v Audi se desetiválec nikdy nenabízel. Ve Phaetonu skončil v roce 2007, v Touaregu pokračoval do roku 2010, tedy do ukončení výroby první generace velkého SUV. Popularitu si tento motor získal také tím, že výrobce nechal jím poháněný Touareg táhnout obří Boeing 747 ve starší verzi 200, jehož prázdná hmotnost činí 170,1 tuny.

VR6 – Oprášil původní techniku Lancie

V roce 1991 uvedl Volkswagen svůj první šestiválcový motor. Vzhledem k potřebě umístit jej napříč pod kapotu kompaktního Golfu III a jeho derivátů, zvolili tvůrci neobvyklé uspořádání VR. Tedy s velmi úzkým rozevřením řad válců 15 stupňů. Válce tak byly v bloku uspořádány „cik-cak“. Z hlediska výrobních nákladů bylo důležité, že takto uspořádanému motoru stačí pouze jedna hlava - na rozdíl od vidlicových agregátů, které potřebují dvě. Zvláštnost představovaly řetězové rozvody řešené ve dvou stupních ze strany setrvačníku. Bohužel jsou známou slabinou těchto motorů.

Vývoj šestiválce VW začal na začátku 80. let. Po zhruba deseti letech se agregát představil nejprve s objemem 2,8 litru a výkonem 128 kW, záhy také ve zvětšené verzi s 2,9 litru a 140 kW. Ta byla primárně určena pro kupé Corrado s výjimkou amerického trhu (tady mělo Corrado SLC 2.8 VR6). Vrchol první generace představovala varianta motoru s 24 ventily a objemem 3,2 litru pohánějící Audi TT či VW Golf R32.

V roce 2005 Volkswagen uvedl druhou generaci motorů VR6 o objemu 3,2 a 3,6 litru. Dostaly odlišný blok s úhlem rozevření řady válců 10,6 stupňů, hlavně však přímé vstřikování benzínu FSI. Pohon rozvodů řetězy ze strany převodovky ale zůstal a bohužel i někdejší problémy s nimi v této generaci přetrvávají u ojetin dodnes. V této formě se VR6 dožilo konce emisní normy Euro 5, tedy roku 2015. Právě verze 3,6 FSI je nám nejvíce známá díky české dálniční polici, která jej využívala zpočátku v Passatu, později také v Superbu. Ve verzi pro Passat R36 to motor dotáhl až na výkon 221 kW.

1.4 TSI Twincharger – Spojil přeplňování kompresorem a turbodmychadlem

Spojení přeplňování turbodmychadlem a mechanicky poháněným kompresorem není vynálezem Volkswagenu. Již v 80. letech to použili Japonci, konkrétně Nissan na domácím trhu. A také opět Lancia na závodním voze Delta S4 pro skupinu B.

Volkswagenu však patří prvenství v masovém rozšíření této složité technologie. Motor 1.4 TSI Twincharger byl odvozen od nepříliš známého motoru 1.4 FSI. Na rozdíl od něj ale dostal tužší litinový blok. Vzhledem k vyšším výkonům twinchargeru musel být zesílen také klikový hřídel. Zvětšil se také průměr pístních čepů, a to ze 17 na 19 mm. Tužší jsou rovněž vačkové hřídele, které ovládají 16 ventilů. Ty výfukové naplnil výrobce pro lepší odvod tepla sodíkem. Sací strana dostala proměnné časování a o pohon rozvodů se staral jednořadý řetěz. Dále zůstalo zachováno přímé vstřikování benzínu, přičemž motor 1.4 TSI Twincharger pracoval na rozdíl od prvních motorů FSI výhradně s homogenní směsí. 

První TSI Twincharger dorazil v roce 2005, poslední kusy opustily brány továrny o deset let později. Vzniklo hned několik výkonových verzí od 103 do 132 kW. Výrobce také nabídl variantu spalující CNG. Ta měla výkon 110 kW.

Technicky i jízdně velmi zajímavý motor je bohužel jen málo trvanlivý. Problém představuje zejména masivní hromadění karbonu v kombinaci s málo odolnými písty. Ty jsou u všech variant s výjimkou CNG lité, takže špatně snášejí nebezpečné samozápaly vznikající od nánosů karbonu. Píst zde může dokonce prasknout či se v extrému odlomí zpravidla jeho horní část v místě, kde jsou na něm pístní kroužky.

W8 – Vezměte dvě jednotky VR6, uřízněte jim dva válce a spojte je dohromady

Na přelomu milénia se Volkswagen rozhodl, že vstoupí do nejvyšší třídy automobilů. K tomu ovšem potřeboval pořádný motor. Šest válců se ukázalo být málo, ideální byl osmiválec, ještě lepší ale dvanáctiválec.

Pokud zůstaneme u osmiválce, tak takový motor nabízelo sesterské Audi od roku 1988, kdy se předsvit model V8. Šlo o klasický vidlicový agregát s úhlem rozevření řady válců 90 stupňů. Ty jsou pro osmiválec typické, pro šestiválec, který Audi odvodilo o čtyři roky později, ale již méně.

Jenže Volkswagen se rozhodl nevyužít osmiválec Audi. Naopak vyvinul si vlastní, který byl úplně jiný než ten z Ingolstadtu. Poprvé se uvedl v roce 2001 pod kapotou prestižního Passatu B5 W8. Kupodivu, později v roce 2003 motor Audi V8 Volkswagen použil v Touaregu a také Phaetonu. Proč ne W8, zůstává záhadou.

Motor VW W8, stejně jako větší W12, byl výsledkem modulární koncepce motorů vzešlých ze šestiválce VR6. V případě osmiválce se vzaly dva tyto úzké šestiválce, kterým se lidově řečeno uřízly dva válce, takže vzniklo vlastně VR4. Následně se oba bloky spojily do společné klikové skříně s jedním klikovým hřídelem. Úhel rozevření v tomto případě dvou bloků s válci uspořádanými do VR4 (v případě W12 ale VR6) činí 72 stupně.  

V čem spočívala výhoda tohoto řešení? Stejně jako u VR6 v kompaktních rozměrech. Blok motoru W8 je přibližně o třetinu kratší než V8. Stejně tak klikový hřídel. Nevýhodou byla jeho komplikovanost z důvodu stranového přesazení dvou sousedních ojničních čepů. V případě motoru W8 byl ale pětkrát uložený, stejně jako u klasického agregátu V8.

Koncepce W8 ale není dobrá z hlediska přirozeného vyvážení. Proto musely být použity dva vyvažovací hřídele, vedené nezvykle nad sebou vedle kliky, poháněné kombinací ozubeného řemenu a soukolí s ozubenými koly. Pohon rozvodů vedený ze strany setrvačníku (stejně jako u VR6) využíval v tomto případě tři řetězy. Nezvykle složitý se zdál také pohon pomocných agregátů.

Agregáty W8 a W12 byly z pohledu motorářské techniky velmi zajímavé. Větší dvanáctiválec se na rozdíl od W8 dočkal většího rozšíření, neboť zatímco osmiválci konkurovalo klasické V8 z Audi, byl dvanáctiválec této koncepce jediný, který skupina VW kdy měla. Proto poháněl také Audi A8, Q7 a samozřejmě Volkswageny Touareg a Phaeton. Jeho největším uživatelem se ale stalo kupé Bentley Continental od roku 2003.