Mocna historia - widlaste „ósemki” firmy Porsche

Komunikat prasowy
16 sierpnia 2016 r.
40 lat wysokowydajnych silników Porsche o dużej pojemności
Mocna historia: widlaste „ósemki” firmy Porsche
40 lat doświadczenia Porsche w budowie 8-cylindrowych silników widlastych zawarte
w jednej konstrukcji – topowa jednostka nowego Gran Turismo Panamera
reprezentuje czwartą generację V-ósemek ze Stuttgartu. Jej poprzednie wcielenia,
stosowane w modelach 928, Cayenne, Panamera oraz 918 Spyder, zapewniały
wyśmienite osiągi i najwyższe standardy wydajności w swoich segmentach.
8 lipca 2016 roku minęło dokładnie 40 lat, odkąd wszystko się zaczęło: 8 lipca 1976
roku, z samego rana, całkiem nowy sportowy wóz Porsche po raz pierwszy bez
kamuflażu wyjechał poza mury centrum rozwojowego firmy w Weissach. Pod maską
miał silnik, którego nigdy wcześniej Porsche nie stosowało: 8-cylindrową jednostkę
w układzie V, z cylindrami rozwartymi pod kątem 90 stopni. Faktem jest, że Porsche
budowało silniki z 8 komorami spalania już w latach 60. i 70. – były to jednak
chłodzone powietrzem boksery, na dodatek stosowane wyłącznie w samochodach
wyścigowych. Chłodzona cieczą „fałka” służyła do innego celu: od 1977 roku miała
napędzać coupe 928, trzeci model i pierwsze Gran Turismo w rodzinie Porsche.
1977: nowa jednostka widlasta rozpoczyna kolejny rozdział w historii silników
Porsche
8-cylindrowy motor 928 o pojemności 4,5 litra był praktycznie w całości zbudowany
z lekkich stopów i dał początek całkowicie nowej epoce konstruowania silników
Porsche. Jako pierwsza jednostka w Europie otrzymał gładzie cylindrowe wytrawione
z odlewanego aluminium. Niewielki stopień sprężania (8,5:1) pozwalał bez przeszkód
Porsche Polska
ul. Krańcowa 44
61-037 Poznań
Public Relations and Press
Artur Jakubczak
tel. +48 61 62 73 911
e-mail: [email protected]
stosować paliwo o liczbie oktanowej RON 91. Był to istotny wymóg eksploatacyjny
Porsche, rzutował jednak na ograniczoną moc – znacznie niższą od możliwości,
jakimi legitymowała się nowa konstrukcja. 8-cylindrowy silnik generował moc 240 KM
(176 kW) przy niewygórowanej prędkości obrotowej 5500 obr./min i 350 Nm
maksymalnego momentu obrotowego przy 3600 obr./min. Napędzane nim 928
rozwijało prędkość maksymalną 230 km/h.
Inżynierowie Porsche konsekwentnie zwiększali stopień wykorzystania potencjału
V-ósemki. Zaprezentowane podczas międzynarodowych targów w 1979 roku
928 S miało rozwiercone o 2 mm cylindry, co poskutkowało zwiększeniem
pojemności skokowej do 4,7 litra. Stopień sprężania wzrósł do 10,0:1, a to wymagało
już stosowania benzyny typu super. Jednostka mogła się jednak pochwalić
znacznym przyrostem mocy – osiągała okrągłe 300 KM (221 kW). W rezultacie
928 S mogło przełamać magiczną barierę prędkości 250 km/h. Z czasem kolejne
zwiększenie stopnia sprężania i przejście na sterowany elektronicznie wtrysk paliwa
pozwoliło podnieść moc silnika do 310 KM (228 kW).
8-cylindrowy
silnik
potwierdził
bogate
doświadczenie
inżynierów
Porsche
w wyścigach długodystansowych – zapewniał znakomite osiągi nie tylko w sprincie,
lecz i na długich odcinkach. W 1983 roku Porsche wystawiło standardowe
928 S w 24-godzinnym wyścigu na włoskim torze Nardò. Gran Turismo pokonało
dystans 6033 kilometrów ze średnią prędkością nieco ponad 250 km/h, dowodząc
swojej imponującej niezawodności.
1986: czas na katalizator i czterozaworowe głowice
Kolejny triumf technologii nastąpił w roku 1986. Przy okazji wprowadzenia
katalizatora
V-ósemka
przeszła
największą
modernizację
w
swojej
historii
– otrzymała przeprojektowane głowice cylindrów z czterema zaworami na jedną
komorę spalania i dwoma wałkami rozrządu na każdy rząd cylindrów. Zwiększenie
średnicy cylindra do 100 mm poskutkowało wzrostem pojemności skokowej do około
5 litrów. Jednostka z nowym systemem kontroli emisji spalin generowała moc 212 kW
(288 KM), ograniczoną przez niższy stopień sprężania – początkowo w Europie była
bowiem dostępna wyłącznie benzyna bezołowiowa o niższej liczbie oktanowej.
Sytuacja ta zmieniła się wraz z wprowadzeniem modelu 928 S4 z 5-litrowym
silnikiem
V8
zaprojektowanym
z
myślą
o
spalaniu
benzyny
typu
super.
Osiągał on moc 235 kW (320 KM). Dwa lata później powstał jeszcze wariant GT,
który dzięki zmianom w konfiguracji faz rozrządu legitymował się mocą 243 kW (330
KM).
Ostatnim wcieleniem „928” był wariant GTS, zaprezentowany w 1992 roku.
Inżynierowie Porsche maksymalnie wykorzystali tu potencjał sprawdzonej jednostki.
Aby zwiększyć pojemność, po raz pierwszy zwiększyli skok tłoka (do 85,9 mm),
bez zmian pozostawiając średnicę cylindra. W ten sposób pojemność skokowa
silnika wzrosła do 5,4 litra, a jego moc – do 257 kW (350 KM). Produkcję modelu 928
zakończono w 1995 roku, wtedy też dobiegła końca epoka pierwszej generacji
V-ósemek firmy Porsche.
2002: druga generacja silników V8 Porsche dla pierwszego Cayenne
Siedem lat później Porsche zaprezentowało nowy samochód z silnikiem V8
– i wzbudziło prawdziwą sensację. Oto uznany producent sportowych aut wjeżdża na
nowy teren i prezentuje SUV-a Cayenne. Nowa rodzina jednostek, o całkowicie
nowej konstrukcji, obejmowała dwa silniki. 4,5-litrowy motor pod maską Cayenne S
osiągał moc 250 kW (340 KM). Jego mocniejszy wariant otrzymał podwójne
turbodoładowanie, dzięki czemu rozwijał zawrotne 331 kW (450 KM) – i zamieniał
model Cayenne Turbo w najszybszego SUV-a tamtych czasów.
Nowy silnik otrzymał system regulacji wałka rozrządu VarioCam, pozwalający
regulować pracę zaworów dolotowych w zależności od obciążenia i prędkości
obrotowej
silnika.
W
rezultacie
uzyskano
jeszcze
wszechstronniejszą
charakterystykę, z wysokim momentem obrotowym już przy niskich prędkościach
obrotowych i wysoką mocą dostępną w górnych rejestrach skali obrotomierza.
Gotowy na znacznie więcej niż 500 KM: silnik turbo z technologią ze świata
wyścigów
8-cylindrowy motor Cayenne Turbo korzystał z technologii stosowanej w sportach
motorowych. Przykładowo, głowica ze stopu aluminium o wysokiej odporności
termicznej pochodziła wprost z silnika wyścigowego. Strumień spalin z każdego
rzędu cylindrów przepływał przez turbinę z elementami odlewanymi ze stali.
Dwa wydajne intercoolery obniżały temperaturę sprężanego powietrza w celu
uzyskania jak najwyższej zawartości tlenu.
Trzy lata po wprowadzeniu turbodoładowanego silnika V8 Porsche zaprezentowało
jego wzmocnioną wersję dla Cayenne Turbo S. Moc 521 KM (383 kW) przy 5500
obr./min zapewniła mu tytuł drugiego najmocniejszego Porsche w historii po modelu
Carrera GT.
2007: bezpośredni wtrysk benzyny – wyższa moc, niższe zużycie paliwa
W 2007 roku Porsche wprowadziło zmodernizowaną gamę Cayenne z jednostkami
z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Całkowicie nowe głowice cylindrów tworzyły teraz
jeden element, a dysze wtryskiwaczy zamontowano centralnie. Ponadto układ
rozrządu wyposażono w system VarioCam Plus. Poza całkowicie zmiennym
sterowaniem fazami rozrządu kontroler silnika pozwalał regulować skok zaworów
dolotowych w zakresie od 10 do 3,6 mm. Pozwoliło to obniżyć zużycie paliwa i emisję
spalin bez uszczerbku na momencie obrotowym czy mocy. Aby zwiększyć moc,
cylindry rozwiercono o 3 mm, zwiększając pojemność silnika do 4,8 litra. Przy okazji
Cayenne
Turbo
otrzymało
nowe
turbosprężarki
z
większymi
turbinami
promieniowymi. Po zmianach Cayenne S osiągało moc 283 kW (385 KM), a wariant
Turbo - 368 kW (500 KM). Wprowadzenie bezpośredniego wtrysku benzyny w dużej
mierze zadecydowało o obniżeniu zużycia paliwa modeli Cayenne w Nowym
Europejskim Cyklu Jazdy (NEDC) średnio o 8%.
Na bazie zmodernizowanych jednostek inżynierowie Porsche opracowali też kolejne
sportowe warianty V-ósemki. W 2007 roku na rynku pojawiło się Cayenne GTS
z wolnossącym motorem o mocy 298 kW (405 KM), a rok później zadebiutowało
Cayenne Turbo S, które przejęło tytuł najszybszego produkowanego SUV-a
na świecie. Jego turbodoładowany silnik osiągał moc 404 kW (550 KM).
Rok 2009 to debiut czwartej linii modelowej Porsche – Gran Turismo Panamera.
Do jego napędu posłużyły dwa kolejne etapy rozwoju jednostek V8 z Zuffenhausen.
Zmodyfikowany układ wydechowy w połączeniu z optymalizacją sterowania
wolnossącego silnika w bazowej wersji zaowocował mocą 294 kW (400 KM)
i maksymalnym momentem obrotowym o wartości 500 Nm. 4,8-litrowy motor V8
biturbo generował już 368 kW (500 KM) oraz 700 Nm. Większy stopień
wykorzystania lekkich stopów i usprawnienia konstrukcyjne pozwoliły obniżyć masę
konstrukcji o 7 kg. Niespełna rok później te same silniki wprowadzono do Cayenne.
Na potrzeby topowych wariantów modeli Cayenne i Panamera inżynierowie Porsche
opracowali jeszcze mocniejsze wersje V-ósemki. Panamera GTS otrzymała
wolnossący wariant „podkręcony” do 316 kW (430 KM), a Cayenne GTS - do 309 kW
(420 KM). Turbodoładowany motor V8 pod maską Cayenne Turbo dysponował mocą
zwiększoną do 382 kW (520 KM). W przypadku modelu Panamera Turbo S było
to 405 kW (550 KM), a Cayenne Turbo S osiągało nawet 419 kW (570 KM).
Generacja numer trzy: 918 Spyder z wyścigowym silnikiem V8
W 2013 roku do produkcji weszła trzecia, kompletnie przeprojektowana generacja Vósemki firmy Porsche. Przedmiotem uwagi nie był tu jednak sam silnik,
lecz towarzyszący mu napęd elektryczny. Model 918 Spyder – jako pierwszy
supersamochód w historii – otrzymał bowiem napęd hybrydowy. Głównym źródłem
jego napędu była nieco ucywilizowana jednostka wyścigowa. Pod względem mocy
jednostkowej – 132 KM z 1 litra pojemności – nie miała sobie równych wśród
wolnossących
silników
dopuszczonych
do
jazdy
po
publicznych
drogach,
a przy masie 135 kg była najlżejszym produkowanym motorem V8 na rynku.
We wnętrzu V-ósemki o cylindrach rozwartych pod tradycyjnym kątem 90 stopni
obracał się płaski wał korbowy o wykorbieniach co 180 stopni. Ta sprawdzona
w wyścigach konfiguracja miała szereg zalet. Po pierwsze, kolejność zapłonów
sprzyja wówczas osiąganiu wysokiej mocy jednostkowej i bardzo wysokiego
momentu obrotowego. Po drugie, wykonany z kutej stali wał jest bardzo lekki – waży
jedynie 13 kg, a po trzecie do jego wyważenia potrzeba zaledwie kilku
przeciwciężarów. Równocześnie silnik z płaskim wałem odznacza się bardzo
spontaniczną reakcją na gaz i chętnie wkręca się na wysokie obroty.
4,6-litrowa
jednostka wywodziła
się
bezpośrednio
z silnika
napędzającego
odnoszący sukcesy samochód wyścigowy RS Spyder i osiągała moc 447 kW (608
KM) przy 8700 obr./min. Inżynierowie Porsche zastosowali tu bezpośredni wtrysk
paliwa
z
umieszczonymi
zapewniający
szczególnie
Siedmiootworowe
centralnie
wtryskiwaczami
efektywne
i
wtryskiwacze
pracowały
niskoemisyjne
pod
elektromagnetycznymi,
spalanie
ciśnieniem
do
mieszanki.
200
barów.
Wyjątkowa lekka konstrukcja jednostki obejmowała m.in. tytanowe korbowody
oraz cienkościenne, niskociśnieniowe odlewy skrzyni korbowej i głowic cylindrów.
8-cylindrowy silnik zapewniał emocjonujące wrażenia z jazdy nie tylko swoimi
osiągami, ale i brzmieniem. Poza sekwencją zapłonu o jego ścieżce dźwiękowej
decydował przede wszystkim układ wydechowy z rurami wyprowadzonymi
i kończącymi się tuż nad silnikiem (tzw. top pipes). Żaden inny seryjny wóz nie
dysponował takim rozwiązaniem. Największą korzyścią wydechu top pipes jest
optymalne odprowadzanie ciepła – gorące spaliny uwalniane są najkrótszą możliwą
drogą przy zachowaniu niskiego ciśnienia zwrotnego.
Taka konstrukcja silnika 918 – HSI, czyli „z gorącymi stronami do wewnątrz”
– zapewniła podstawy dla zbudowania nowej jednostki V8 dla kolejnej generacji
Porsche Panamera. Jednostki, która stanowi kwintesencję 40 lat doświadczenia
inżynierów Porsche w budowie widlastych „ósemek”.