A Volkswagen saját feltöltője

Az utóbbi időszakban számos feltöltési módját bemutattuk a belső égésű motoroknak. Az idő előre haladtával érdekesebbnél érdekesebb megoldások születtek, melyek közül sok a tervezőasztalon maradt, ám jónéhány eljutott a sorozatgyártásig is.

Noha a kompresszorok világát az Egyesült Államok uralta, a Volkswagen konszern sem akart kimaradni – és lemaradni a fejlesztési versenyben, ezért saját ötlettel igyekezett előállni, demonstrálva ezzel az innovatív potenciált, mely a márkacsoportot jellemzi. Az alábbi cikkben bemutatjuk, hogy mivel akarta leigázni a német gyártó a mechanikus feltöltők piacát.

A német feltöltő, ami nem Németországból származik

Hogy mennyire igázta le a piacot a VW a G töltővel, az nemsokára kiderül a cikkből – viszont azt már most megállapíthatjuk, hogy a német cégcsoport által elhíresült megoldás eredetileg nem a saját szellemi termékük.

Mi több, még csak nem is Németrországban szabadalmaztatták a találmányt. 1905. okbóber 3-án egy Léon Creux nevű francia író és mérnök szerezte meg a szabadalmi jogot az ún. spirálkompresszorra (801 182-es számú USA szabadalom).

A feltaláló neve homályba veszett, és ez annak volt köszönhető, hogy nagyon sokáig szinte semmihez nem alkalmazták az ötletét. Az elv működőképes volt ugyan, de a gyártástechnológia az 1900-as években még nem tartott azon a szinten, hogy a működéshez elvárt tűréseket, illesztéseket és anyagminőséget előállítsa.

Egészen az 1980-as évekig, azaz majdnem egy évszázadot kellett várni ahhoz, hogy a Volkswagen és az Audi által irányított konszern híressé tegye a kompresszort.

A cégcsoport egyfajta kihívásként tekintett a spriálkompresszorra, hiszen azért maradt távol mindenki az ötlet megvalósításától, mert vagy ésszerűtlenül drágának, vagy lehetetlennek tartották a kivitelezését.

A VW-Audi pedig elnevezte G töltőnek, és nekiállt a tervezésnek.

Felépítés, működés

A G töltő szerkezeti felépítése elsőre nem hat bonyolultnak: a töltő a két részből összeépített házból, az alternáló mozgást végző sűrítőből, valamint a hajtó- és a segédtengelyből áll. A töltőkamrák, melyek felelősek a sűrítés létrejöttéért, a már említett, két félből álló házban, spirálisan helyezkednek el – innen a spirálkompresszor elnevezés.

Miközben a sűrítő azon része, amelyik „forog”, alternáló mozgást végez, a spirálisan elhelyezett kamrák biztosítják a levegő továbbítását.

Mint minden mechanikus feltöltő esetén, itt is elmondhatjuk, hogy a feltöltő energiaszükségletét a belső égésű motor fedezi. Ez természetesen azzal jár, hogy a G töltő is hasznos teljesítményt vesz el a motortól, ugyanakkor alacsony fordulatszámtartományban is kifejezetten hatékonyan működik, nem úgy, mint az akkor használatos turbófeltöltők.

A meghajtás jellemzően a motor főtengelyéről, ékszíjhajtással érkezik, a segédtengelyt bordásszíj hajtja. A feltöltőt a tengelyek bütykök segítségével mozgatják, mely ezáltal körpályás lengőmozgást végez. Ennek az az egyenes következménye, hogy a spirálkompresszor, vagy más néven csigaházas feltöltő által szállított levegő mennyisége arányos a motor saját fordulatszámával (a „csigaház” és a „G” elnevezés is a feltöltő alakjára utal).

Ezáltal elkerüljük az akkoriban komoly problémát jelentő, ma már szinte jelentéktelen turbólyukat, és a G töltő kiváló hatásfokának köszönhetően a kompresszorok között is kiemelkedően teljesít alacsony fordulaton. Hatásfoka 60%-nál is nagyobb lehet, konstrukciótól függően.

Amennyiben nincs szükség a teljes levegőtöltetre, annak egy részét a feltöltő egy nyomásszabályzón keresztül átáramoltatja a szívóoldalra. Mivel a G töltő a belső égésű motor teljes fordulatszámtartományában növeli a volumetrikus hatásfokot, illetve töltési fokot, alkalmazásával nagy nyomatékrugalmasság érhető el.

Személygépkocsik G töltővel

Noha a spirálkompresszor A Volkswagennek köszönhetően mégis testet öltött és kikerült a közútra, mivel a cég viszonylag hamar kihátrált a technológia mögül, kevés típusban került be a megoldás.

Azonosítani könnyű őket: azok a járművek kapták meg a G töltők, melyek G40-es, vagy G60-as motorkóddal rendelkeznek.

Ezek az alábbi típusok:

• Volkswagen Polo Mk2 GT G40 (86c – 500 járműre korlátozva az első sorozat (minden fekete, ködfényszóró), a második pedig kb. 1500 darab, alapszínek plusz 500 teljesen fekete, csak a francia piacon értékesítve)
• Volkswagen Polo Mk2F GT G40 (86c)
• Volkswagen Golf Mk2 GTI G60 (19E)
• Volkswagen Golf Mk2 G60 Rallye (19E – 5000 járműre korlátozva)
• Volkswagen Golf Mk2 G60 Limited (19E – 71 járműből álló speciális Volkswagen-Motorsport sorozatra korlátozva)
• Volkswagen Corrado G60 (Corrado – 53I)
• Volkswagen Passat (B3) G60 Syncro (Passat – 35I)

Amiért a Volkswagen befejezte a G töltő projektet

A konszern olyan spirálkompresszorral szeretett volna előállni, amely gyakorlatilag gondozásmentes, vagyis élettartama az autóéval egyenértékű. Ezt annak idején így is prezentálta a potenciális vevői számára.

A valóságban azonban ez az állítás nem fedte teljesen a valóságot. Normál üzemben a G töltők viszonylag gyakori szervizelésre, javításra szorultak. Terheléstől, fordulatszámtól és egyéb paraméterektől függő mértékben a G töltő alkatrészei kopnak. Ennek köszönhetően elkezd veszíteni a teljesítményéből, míg aztán végleg tönkremegy, és teljes felújításra szorul. Egyesek hasonlóságot vélnek felfedezni a Wankel-motorok viselkedésével.

Megfelelő időszakos szervizekkel és alkatrészcserékkel egészen hosszúra is el lehet nyújtani a spirálkompresszor élettartamát, akár több százezer kilométert is kibírhat. Ez azonban nem volt elég ahhoz, hogy a Volkswagen további energiákat mozgósítson a projektben, így felhagyott a fejlesztésével, majd a gyártásával is.

Sokan ma is etalonnak tekintik a G töltőket, általánosan viszont elmondható, hogy a vártnál nagyobb szervizigény és az ebből fakadó extra költségek nem tették piacképessé a konkurenciával szemben, így azóta sem alkalmazta senki a megoldást közúti járművekben.