Volkswagen 1.6: pogmatwana historia tego silnika – część 2/2

Tak jak zapowiedziałem wczoraj: oto druga część historii silnika Volkswagen 1.6 autorstwa Mateusza Pilarskiego. W tej części fabuła się zagęszcza.

czytajcie poprzednią część

Spore zmiany nadeszły w roku 1996, bowiem wówczas światło dzienne ujrzały wyraźnie przekonstruowane silniki 1.6 EA827. Zmiany uznano za dość istotne, bowiem wiązało się to też z nadaniem nowego oznaczenia typoszeregu – z EA827 wyewoluowała nowa rodzina EA113. Podstawowa różnica polegała na eliminacji wałka pośredniego wprawianego w ruch za pośrednictwem paska rozrządu, napędzającego rozdzielacz zapłonu i pompę oleju, gdy w EA113 napędza ją łańcuch z wału korbowego, a zapłon jest bezrozdzielaczowy. Można wskazać szereg mniejszych różnic (jak np. obecność dwóch czujników spalania stukowego w EA113, a tylko jednego w EA827), jednakże podstawowym kryterium różnicującym jest obecność wałka pośredniego bądź jego brak. I choć nie jest to regułą dla wersji we wszystkich pojemnościach skokowych, w przypadku silników 1.6 EA827 blok silnika zawsze jest żeliwny, a w 1.6 EA113 odlewano go ze stopów metali lekkich (potocznie można nazwać go aluminiowym). Dla przykładu – wczesne odmiany 1.8T (np. AEB) mając jeszcze wałek pośredni i żeliwny blok należały do typoszeregu EA827. Późniejsze 1.8T EA113 wałka pośredniego już nie miały, nadal jednak blok silnika odlewano z żeliwa.

Witamy aluminium

We wrześniu 1996 zadebiutował EA113 1.6 w zabudowie poprzecznej – w Audi A3 jako podstawowa jednostka napędowa, o oznaczeniu AEH, AKL bądź APF, o mocy 101 KM, z plastikowym kolektorem dolotowym o zmiennej długości. Miesiąc później dołączyła debiutująca w Passacie B5 wersja do zabudowy wzdłużnej o oznaczeniu AHL, posiadająca aluminiowy kolektor dolotowy o stałej długości – dokładnie taki sam, jaki posiadał silnik EA827 o oznaczeniu ADP. I o ile w Audi A4 silnik AHL zastąpił wówczas całkowicie silnik ADP, to w Passacie od samego początku produkcji oba występowały jeszcze przez ponad rok równolegle, mając dokładnie ten sam przebieg momentu obrotowego (a co za tym idzie i moc) oraz będąc nie do odróżnienia na pierwszy rzut oka z wierzchu. 1.6 AHL było wówczas jedynym aluminiowym (i wyraźnie najlżejszym) silnikiem w Passacie i A4, odczuwalnie poprawiając prowadzenie za sprawą odjęcia sprzed przedniej osi bardzo istotnych kilkunastu kilogramów. Należy też odnotować, że z początkiem roku 1998 silnik AHL otrzymał plastikowy kolektor dolotowy o zmiennej długości, co poprawiło przebieg momentu obrotowego. Kolejne odmiany rozwojowe tego silnika nosiły oznaczenia ARM i ANA.

AEE – najlepszy silnik z tej rodziny

Z początkiem 1997 roku gamę silników nowej Skody Octavii zasiliły te same silniki 1.6 EA113 co w Audi A3. Istotną różnicą było jednak to, że już od kilku miesięcy bazowym silnikiem było wspominane wcześniej 1.6 EA111 75 KM o oznaczeniu AEE, stosowane już od 1995 roku także w Skodzie Felicii. Gamę silników benzynowych Octavii uzupełniał w tamtym momencie jeszcze dwudziestozaworowy wolnossący silnik 1.8 o mocy 125 KM. I co najciekawsze – to najsłabszy silnik 75 KM EA111 miał „dłuższe” przełożenia skrzyni biegów niż 1.6 EA827 i 1.8 (odpowiednio ok. 2750 oraz po 3000 obr./min na „piątce” przy 100 km/h). Owszem – 75 KM z 1.6 litra to przecież zupełnie to samo co w Golfie I.

Cóż, niezupełnie, bowiem silnik AEE osiągał tę moc już przy 4600 obr./min, a większość momentu obrotowego (teoretycznie maksymalnie 135 Nm przy 3200 obr./min, w praktyce pomiary użytkowników wskazują, że seryjnie bywało to nawet 145-150 Nm) oddawał już niewiele powyżej obrotów biegu jałowego, wyraźnie tracąc oddech od około 3000 obr./min. Wyglądając marnie na papierze, znakomicie sprawdzał się w codziennej eksploatacji. Był zauważalnie elastyczniejszy od stujednokonnego EA113, zużywając przy tym wyraźnie mniej paliwa. W jego konstrukcji wszystko postawiono na jedną kartę – mamy tu niewielkie zawory i kanały dolotowe, przez które mieszanka przepływa szybciej, co skutkuje większą turbulencją i umożliwia dokładne wymieszanie powietrza z paliwem. Jest to optymalne rozwiązanie pod kątem osiągów na niskich obrotach, jednakże wraz z ich wzrostem problematyczne staje się ograniczenie przepływu powietrza, czego efektem jest rychły spadek momentu obrotowego. Dodatkowo długi skok tłoka (nadkwadratowy cylinder) pozwala optymalnie wykorzystać energię gazów spalinowych. Niestety, nie zdecydowano się na opracowanie wariantu Euro 3 bądź 4 i ta wspaniała jednostka skończyła swój żywot w Octavii (jak i w innych modelach grupy VW) w roku 2000, będąc zastąpioną przez nie tak elastyczny i przyjemny (a zarazem droższy w produkcji) 1.4 16V, będący zasadniczo tym samym silnikiem o krótszym skoku tłoka (75,6 mm).

Jesienią 1997 roku swą premierę miała czwarta generacja Golfa. Chciałoby się rzec – nuda, bowiem w przypadku silników 1.6 mamy tu powtórkę z Audi A3 – EA113 101 KM o oznaczeniach AEH, AKL i APF. W miejscu silnika 1.6 75 KM EA111 stosowanego w Octavii oferowano w Golfie 1.4 16V 75 KM.

Przekładka do Trabanta

Wracając do silników 1.6 EA111 należy wspomnieć o Polo 6N, bowiem na początku 1998 roku debiutowało Polo GTI. Ujrzeliśmy w nim silnik EA111 1598 cm3 (76,5 x 86,9 mm) z czterema zaworami na cylinder i dwoma wałkami rozrządu, co przy stopniu sprężania 10,6:1 dawało maksymalnie 148 Nm przy 3800 obr./min i przekładało się na 120 KM przy 6200 obr./min. Zastosowano żeliwny blok (co jest o tyle ciekawe, że 1.4 16V 75 KM z Golfa IV miał już blok aluminiowy) i szesnastozaworową głowicę. Wraz z liftingiem Polo w roku 1999 zaprezentowano dopracowaną odmianę tego silnika (o oznaczeniu ARC bądź AVY), oddającą 125 KM przy 6500 obr./min i o wiele korzystniejsze 152 Nm już przy 3000 obr./min. Osiągnięto to m.in. dzięki podbiciu stopnia sprężania do 11,5:1, przez co konieczne było tu (podobnie zresztą jak w wersji studwudziestokonnej) tankowanie benzyny 98-oktanowej. Montowano go także do 2005 roku do Lupo GTI. Ze względu na przynależność do rodziny EA111 można ten silnik dość łatwo zaadaptować do Trabanta 1.1 – i jest to dość popularna przeróbka, pozwalająca po odpowiednim dobraniu skrzyni biegów rozpędzać ten plastikowy bolid do prędkości znacznie przewyższających 200 km/h.

Coraz ostrzejsze normy emisji spalin zmusiły Volkswagena do dalszego dopracowywania swoich silników. W roku 1999 i 2000 we wszystkich gamach modelowych grupy VW wycofano silnik 1.6 101 KM EA113, spełniający normę Euro 2. Postanowiono myśleć bardzo przyszłościowo i jego następca spełniał już normę Euro 4. Od poprzednika odróżnia go najbardziej zauważalnie moc większa o 1 KM (102 KM zamiast 101 KM). Moment obrotowy wzrósł o 3 Nm (do 148 Nm), a obroty jego maksimum pozostały bez zmian. To, co odczuwalnie się zmieniło, to zużycie paliwa – spadło (w zależności od modelu) nawet o 0,5 litra na 100 km, ciągle jednak będąc absurdalnie wysokim w stosunku do osiągów i w porównaniu do konkurencji, także uśmierconej konkurencji wewnętrznej (1.6 75 KM EA111 palił zauważalnie mniej). Nowe, studwukonne EA113 w montażu wzdłużnym występowało pod jednym oznaczeniem (ALZ) od 2000 aż do 2010 roku w Passacie B5, Audi A4 B5, B6, B7 oraz w Seacie Exeo. W montażu poprzecznym kwestia była nieco bardziej skomplikowana, co wymaga szerszego omówienia poniżej.

Silnikowa żonglerka

Oto w 1999 roku nuda w palecie silnikowej Golfa skończyła się. Ośmiozaworowe 1.6 101 KM EA113 zastąpiono szesnastozaworowym 1.6 105 KM EA111 (oznaczenia AUS, AZD, BCB). Silnik ten dość wyraźnie różnił się od „wyczynowej” jednostki z Polo i Lupo GTI, choćby przez obecność aluminiowego bloku. Był także nieco inaczej zestrojony, co skutkowało mocą maksymalną mniejszą o 20 KM (105 KM). Nie różnił się od mocniejszego brata wysokim stopniem sprężania (11,5:1) i tak samo zadowalał się tylko benzyną 98-oktanową (tankowanie benzyny 95-oktanowej skutkuje obniżeniem mocy i na krótką metę jest dopuszczalne, jednak długotrwale może mieć negatywny wpływ na silnik). Byłoby jednak zbyt łatwo, gdyby był to koniec tej historii. W wersjach z automatyczną skrzynią biegów zatrudnienie znalazł nowy EA113 Euro 4 o mocy 102 KM, tu o oznaczeniu AVU bądź BFQ. Sytuacja nie uległa dalszym zmianom do końca produkcji tej generacji Golfa w 2003 roku.

W Audi A3 pierwszej generacji (8L) nigdy nie montowano silników 1.6 16V EA111, podobnie też w Skodzie Octavii. Oferowano jedynie jednostki 1.6 EA113, w obu przypadkach o oznaczeniach AVU bądź BFQ (jak w Golfie ze skrzynią automatyczną).

W Seacie Toledo sytuacja była podobna jak w Golfie – od 1998 roku montowano silniki EA113 AEH, AKL i APF, od 2000 roku zastąpiło je 1.6 16V EA111 o oznaczeniach AUS, AZD bądź BCB – oznaczało to też wycofanie opcjonalnej skrzyni automatycznej do silnika 1.6, od wtedy dostępnej tylko z silnikiem 1.8. Do końca produkcji modelu nie było żadnych zmian. Prawie tak samo było w przypadku Seata Leona – jego historia silnikowa była analogiczna, jednakże pod koniec produkcji (na kilka miesięcy na przełomie 2005 i 2006 roku) do szesnastozaworowego silnika EA111 dołączył równolegle ośmiozaworowy EA113 o oznaczeniu BFQ (wcześniej już wspomniany). New Beetle, a także Cordoba i Ibiza 6K w wersjach po liftingu miały montowane silniki 1.6 tylko z rodziny EA113 (w przypadku Seatów wyjąwszy krótki epizod silnika EA111 o oznaczeniu ALM o mocy 75 KM, będącego rozwinięciem silnika AEE).

I’m BAD

Wspomnieć też trzeba o niesławnym 1.6 FSI. Należał do rodziny EA111 i w swej konstrukcji bardzo przypominał omówione już 1.6 16V. Tak samo zastosowano w nim aluminiowy blok silnika i gumowy pasek rozrządu. Najważniejsze jednak było wprowadzenie bezpośredniego wtrysku paliwa. Wraz z podbiciem stopnia sprężania do 12:1 pozwoliło to podnieść moc do 110 KM przy 5800 obr./min, a zużycie paliwa obniżyć w porównaniu do 105-konnej wersji z wtryskiem w kolektor o około 0,7 litra na 100 kilometrów. Silnik ten miał oznaczenie BAD i trafił także od 2002 roku do Audi A2, gdzie montowano go do końca produkcji modelu w 2005 roku.

Dużo nowego przyniosła premiera piątej generacji Golfa. Przede wszystkim – powrócił w nim ośmiozaworowy 1.6 EA113, zastępując 1.6 EA111 z wtryskiem w kolektor. Z oznaczeniami BGU, BSE i BSF pozostał w ofercie do końca produkcji tej generacji. Pojawił się zmieniony 1.6 FSI EA111 – pasek rozrządu zastąpiono w nim łańcuchem, a moc podniesiono do 115 KM przy 6000 obr./min. Miał oznaczenia BAG, BLF bądź BLP, a w 2007 roku jego miejsce zajęło 1.4 TSI w wariancie 122 KM. W Golfie Plus, Passacie B6, Touranie, Audi A3 i Octavii sytuacja była dość analogiczna, innymi słowy – z wtryskiem w kolektor 1.6 8V 102 KM EA113, a z wtryskiem bezpośrednim FSI – 1.6 16V 115 KM EA111. W Seatach (Toledo III, Leon II, Altea) i VW Caddy oferowano tylko 1.6 EA113.

W 2006 roku silnik 1.6 105 KM EA111 z wtryskiem w kolektor doczekał się (podobnie jak już wcześniej wersja bezpośredniowtryskowa) zamiany paska rozrządu na łańcuch. Z oznaczeniem BTS montowano go w samochodach poniżej klasy kompaktowej – Ibizie/Cordobie 6L, Skodzie Fabii, Roomster, a także w Polo 9N3. Około 2010 roku jego miejsce na rynku europejskim zajęło 1.2 TSI. Na innych rynkach (np. obszaru postradzieckiego) zastąpiono go dopiero po 2013 roku przez wolnossące 1.6 EA211. W Europie oferowano go jeszcze choćby w Polo 6R do 2014 roku w wersji BiFuel na LPG, z mocą zredukowaną do zaledwie 82 KM – za to dostępnych już przy 4000 obr./min. Miał oznaczenie CNKA i trafiał także do Ibizy 6J, także do 2014 roku.

20 lat minęło

1.6 EA113 przetrwał jeszcze dłużej. Doczekawszy się nawet przystosowania do Euro 5 pozostawał w europejskiej ofercie równolegle z silnikami TSI. W wersjach benzynowych występował pod oznaczeniami BSE, BSF, CCSA czy CCXA. Stanowił też bazę dla silników na na paliwa alternatywne (MultiFuel na E85 czy BiFuel na LPG). Gdzie przetrwał najdłużej? W Octavii i Golfie obie wersje (benzynowa i LPG) zakończyły swój żywot wraz ze zmianą modeli w 2013 roku, w Golfie Plus doturlały się do początku 2014 roku. Ktoś powie – dalej się już nie dało, bo za kilka miesięcy zaczynała obowiązywać norma Euro 6. Ja powiem – może i zaczynała, ale tylko dla samochodów osobowych. W odniesieniu do lekkich pojazdów dostawczych wchodziła ona w życie dopiero we wrześniu 2015, a to pozwoliło Volkswagenowi produkować Caddy 1.6 EA113 aż do czerwca 2015. W dzisiejszych czasach przetrwać ponad dwie dekady bez większych (ponad istotne dla spełniania norm emisji spalin) zmian to całkiem godne podziwu osiągnięcie dla silnika.

Historia jednak pisze się dalej.

Owszem, kończy się dla Europy, ale świat nie kończy się na Europie. Opracowując pod platformę MQB i częściowo MLB następcę rodziny EA111 – czyli EA211 – Volkswagen skupiał się na silnikach turbodoładowanych – 1.0, 1.2 i 1.4 TSI. Są jednak w niej silniki wolnossące – choćby obecne w Europie, znane z miejskich „trojaczków” 1.0 MPI, ale też mieszczący się w ramach niniejszej sagi motor o pojemności 1.6 litra. Z przodkami łączy go bardzo niewiele – rozstaw cylindrów to nadal 81 mm, w przypadku wersji 1.6 nawet skok i średnica cylindra zostały przejęte z EA111 (76,5 x 86,9 mm), lecz inne jest właściwie wszystko – przede wszystkim silnik obrócono o 180°, unifikując sposób montażu z większymi jednostkami EA888 (następcami typoszeregu EA113). Oznacza to (w zabudowie poprzecznej) umiejscowienie wydechu z tyłu silnika, a dolotu z przodu oraz pochylenie 12° do tyłu – takie samo dla wszystkich silników na platformie MQB, korzystne z punktu widzenia rozkładu masy.

Poza brakiem obecności turbosprężarki jest to dokładnie silnik TSI obecnej generacji, ze wszystkimi tego zaletami i wadami. Dzięki zintegrowanemu w głowicy kolektorowi wydechowemu bardzo szybko się nagrzewa, a optymalizacja części pozwoliła obniżyć tarcie i masę jednostki. To korzystnie wpływa na zużycie paliwa, ale też stawia pod znakiem zapytania może nie tyle trwałość, co odporność na (nawet niewielkie) zaniedbania serwisowe. Choć patrząc na rynki docelowe zakładam, że Volkswagen musiał się nieco bardziej postarać – silnik ten dostępny jest w wielu modelach na Ukrainie, Białorusi, w Rosji, Chinach czy Brazylii. Na rynkach postradzieckich szczególnie popularna jest taka sama jak w Europie Octavia, tam dostępna z omawianym silnikiem 1.6, opcjonalnie łączonym z sześciobiegowym hydrokinetycznym automatem firmy Aisin. Ponadto 1.6 EA211 trafia tam do Golfa czy Rapida. Aż chce się krzyczeć – dawajcie to do Polski! Ruch taki jednak jest bardzo wątpliwy. Nie ze względu na niespełnianie obecnych norm emisji spalin – bowiem nawet, jeśli silniki te z braku potrzeby nie są homologowane na Euro 6, to bez wątpienia w każdej chwili mogłyby, najwyżej po niewielkich modyfikacjach. Problemem jest najprawdopodobniej średnia emisja CO2 w gamie – wprowadzenie tych wolnossących silników, blado wypadających w testach zużycia paliwa i emisji burzyłoby misternie tworzoną układankę, umożliwiającą zmieszczenie się w granicach wymaganych przez unijne prawo. Cóż, takie czasy.