In 2026 viert Audi een heel bijzonder jubileum: 50 jaar vijfcilindermotoren. Het merk met de vier ringen presenteerde dit motortype voor het eerst in 1976, in de Audi 100 van de tweede generatie. Daarna volgden verbeteringen en nieuwe ontwikkelingen met turbodrukvoeding, uitlaatgasreiniging en vierkleppentechnologie, rallymotoren en vijfcilinder-dieselmotoren. Momenteel zet de 2.5 TFSI in de Audi RS 3* deze lange traditie van vijfcilindermotoren voort.
(persbericht)
Audi’s vijfcilindermotoren hebben een cultstatus verworven en zijn historisch diep geworteld in het DNA van Audi. Ze hebben een doorslaggevende rol gespeeld in de realisatie van ‘Vorsprung durch Technik’, enerzijds door talloze successen in de autosport, anderzijds door hun uitstekende prestaties in de serieproductie. Tot op heden staat de 2.5 TFSI garant voor een hoogst emotionele rijervaring, niet het minst vanwege zijn karakteristieke motorgeluid.
De geschiedenis: 50 jaar succes in serieproductie en autosport
De eerste vijfcilindermotor werd in 1976 gemonteerd in de Audi 100 (C2). Bedoeling was om het model, intern aangeduid als Type 43, hoger in de markt te positioneren dan zijn voorganger. De toenmalige viercilindermotoren voldeden volgens de ontwikkelaars niet om dat doel te bereiken. Daarom namen de Audi-ingenieurs begin jaren zeventig het gebruik van vijfcilinder- en zescilinder-lijnmotoren in overweging. De zescilinders werden afgewezen vanwege de vereiste inbouwruimte en een ongunstige gewichtsverdeling. Daarom kozen de verantwoordelijken voor de vijfcilinder-in-lijn, die was gebaseerd op het toen nog jonge motorconcept EA 827. Die viercilinder-lijnmotor werd in de jaren 70 door de hele Volkswagen-groep gebruikt, bijvoorbeeld in de Audi 80 en Audi 100. De daarvan afgeleide vijfcilinder met een cilinderinhoud van 2.144 cm³ leverde 100 kW (136 pk). Een modern injectiesysteem verhoogde de efficiëntie en vermogensopbouw. De eerste leveringen van de Audi 100 5E volgden in maart 1977.
Van de Oer-quattro tot de Sport quattro
Al in 1978 presenteerde Audi de eerste dieselversie: een atmosferische dieselmotor met een cilinderinhoud van twee liter en een vermogen van 51 kW (70 pk). Een jaar later debuteerde de eerste vijfcilinder-benzinemotor met turbodrukvoeding, andermaal baanbrekend werk van Audi. Met een vermogen van 125 kW (170 pk) en 265 newtonmeter koppel dreef hij het nieuwe topmodel aan, de Audi 200 5T.
De vijfcilinder-benzinemotor in de Audi Oer-quattro uit 1980 presteerde nog beter. Met turbodrukvoeding, intercooler en permanente vierwielaandrijving vormde hij een krachtig technologisch pakket voor zowel de racerij als de openbare weg. Bij zijn verkoopstart leverde zijn motor 147 kW (200 pk). Nadat Audi in 1982 met deze auto de wereldtitel rally had binnengehaald, won de Fin Hannu Mikkola een jaar later de rijderstitel in het WK rally. Eveneens in 1983 introduceerde Audi de 24 centimeter kortere Sport quattro met grotere spoorbreedte, die werd aangedreven door een nieuw ontwikkelde lichtmetalen vijfcilinder met vierkleppentechnologie en een vermogen van 225 kW (306 pk). Daarmee was de Sport quattro de krachtigste auto die tot dan toe door een Duits bedrijf was aangeboden voor gebruik op de openbare weg. Het model vormde de basis voor een nieuwe Groep B-rallywagen, waarin de vierkleppenmotor van meet af aan 450 pk (331 kW) leverde. Hij werd voor het eerst ingezet tijdens de voorlaatste WK-manche van 1984, de Rally van Ivoorkust. De overige elf races van het seizoen had de Zweed Stig Blomqvist gereden met de 265 kW (360 pk) sterke Groep B Audi quattro A2. Uiteindelijk veroverde hij de rijderstitel en won Audi het wereldkampioenschap bij de merken.
Walter Röhrl op Pikes Peak
Ook na Audi’s afscheid van de Groep B-rallysport in 1986 volgden nog meer hoogtepunten in de racerij. In 1987 won Walter Röhrl de heuvelklimrace op Pikes Peak (VS) met de Audi Sport quattro S1 (E2), een racebolide met een piekvermogen van 440 kW (598 pk). In tegenstelling tot de Audi Sport quattro S1 met zijn vierkleppentechnologie gebruikte Audi in de 200 quattro Trans-Am de vijfcilinder-lijnmotor met de oude tweekleppige cilinderkop. De turbomotor met een cilinderinhoud van 2,1 liter ontwikkelde een vermogen van 375 kW (510 pk). Hurley Haywood won daarmee op indrukwekkende wijze de Amerikaanse Trans-Am-serie in 1988. En de IMSA GTO verbaasde in 1989 de Amerikaanse toerwagenwereld met 530 kW (720 pk), nog steeds uit een cilinderinhoud van amper meer dan twee liter.
Op het internationale autosalon van Frankfurt in 1989 presenteerde Audi een nieuwe mijlpaal in de autogeschiedenis: de Audi 100 TDI. De vijfcilinder-turbodiesel met directe injectie en volledig elektronische motorsturing puurde 88 kW (120 pk) uit een cilinderinhoud van 2,5 liter. Audi bleef ook zijn gamma vijfcilinder-benzinemotoren steeds verder verfijnen. In 1994 kwam de Avant RS2 met 232 kW (315 pk) op de markt. Als Avant met sportwagenpower werd hij de grondlegger van een nieuwe autoklasse.
Met de lancering van de Audi A4 (B5) in 1994 verdwenen de vijfcilinders uit het B-segment. Vanaf midden jaren 90 werden ze geleidelijk vervangen door de nieuwe V6-motoren. De laatste vijfcilinders, de 2.5 TDI in de Audi A6 en de 20V Turbo met een cilinderinhoud van 2,2 liter in de Audi S6, werden in 1997 uit productie genomen
Turbo en directe injectie in de Audi TT RS
In 2009 – 30 jaar na de presentatie van de eerste vijfcilinder-benzinemotor met turbodrukvoeding – volgde de grote comeback in de Audi TT RS: met een cilinderinhoud van 2,5 liter perste quattro GmbH 250 kW (340 pk) uit de dwarsgeplaatste turbomotor met directe benzine-injectie. Ook in de RS 3 Sportback zorgde deze krachtbron voor uitmuntende prestaties. De TT RS plus, die Audi in 2012 presenteerde, ontwikkelde zelfs 265 kW (360 pk). In 2013 was de RS Q3 de eerste compacte SUV om een nieuw marktsegment aan te boren. Net als in de TT RS en RS 3 diende de 2,5 liter grote vijfcilinder hier als krachtbron. In 2016 volgde een nieuwe ontwikkeling van de motor. Dankzij lichtgewicht constructie, verminderde interne wrijving en een grotere vermogensopbouw realiseerden de ingenieurs bij een ongewijzigde cilinderinhoud van 2.480 cm3ruim 17 procent meer power: een piekvermogen van 294 kW (400 pk) en een maximumkoppel van 480 newtonmeter.
400 pk en 500 Nm in de Audi RS
Sinds 2021 wordt de Audi RS 3* aangedreven door een aangepaste variant van de 2.5 TFSI, die krachtiger is dan ooit tevoren. Daarmee sprint de compacte sportwagen in 3,8 seconden van 0 naar 100 km/u. De topsnelheid is begrensd op 250 km/u maar optioneel is 280 km/u mogelijk. Met het pack RS Dynamic en keramische remmen bedraagt de topsnelheid zelfs 290 km/u. Doorslaggevend voor deze prestaties is het koppel, dat is gestegen tot 500 Nm en beschikbaar is tussen 2.250 en 5.600 t/m. Dat is 20 Nm meer dan in zijn voorganger. Daardoor herneemt de Audi RS 3* nog sneller vanuit het gemiddelde toerentalbereik. Het maximumvermogen van 294 kW (400 pk) is vroeger dan voorheen beschikbaar en strekt zich uit over een breed bereik, van 5.600 tot 7.000 t/m. Een nieuwe motorsturingseenheid zorgt bovendien voor een snellere koppeling van alle aandrijfcomponenten, wat de rijdynamiek naar een nieuw niveau tilt.
Het geluid: emotioneel en onmiskenbaar
Het krachtige motorgeluid van de vijfcilinder zorgt voor een hoogst emotionele rijervaring. Zijn onmiskenbare geluid ontstaat door het oneven aantal cilinders en de bijzondere ontstekingsvolgorde 1-2-4-5-3. Afwisselend werken direct naast elkaar liggende en ver van elkaar gesitueerde cilinders met een ontstekingsinterval van 144 krukasgraden. Zo ontwikkelt de 2.5 TFSI een heel bijzonder ritme en geluidskarakter. De geometrie van het uitlaatspruitstuk draagt tot dit unieke geluid bij door de verschillende stroomtijden van de uitlaatgassen tussen de uitlaatkleppen en de turbocompressor.
Door de volledig variabele uitlaatklepregeling die in 2021 werd geïntroduceerd in de derde generatie van de RS 3 Sportback* en de tweede generatie van de RS 3 Berline*, is het geluidsspectrum nu nog groter en beter waarneembaar. De kleppen nemen verschillende tussenposities in, afhankelijk van de gekozen Audi drive select-modus: in de modi Dynamic, RS Performance en RS Torque Rear gaan ze aanzienlijk eerder open dan in andere rijmodi, waarbij de emotionele geluidscomponenten beter tot hun recht komen.
Het karakteristieke motorgeluid van de vijfcilinder wordt versterkt met het optionele RS-sportuitlaatsysteem, dat voor een nog sportiever klankbeeld zorgt.
De technologie: 2.5 TFSI met uitlaatgasturbo
Bij de ontwikkeling van de huidige generatie van de vijfcilindermotor, die in 2016 zijn debuut maakte, lag de focus op hoge prestaties en een lichtgewicht constructie. In de Audi RS 3 levert de intern EA855 Evo Sport gedoopte motor 400 pk en een koppel van 500 Nm. Daarmee biedt de 2.5 TFSI een hoog hernemingsvermogen en uitstekende prestaties: de compacte sportwagen sprint in 3,8 seconden van 0 naar 100 km/u en haalt een topsnelheid van 290 km/u.
De afkorting TFSI staat voor turbo en directe injectie. De 2.5 TFSI maakt gebruik van een dubbele injectie – in het inlaatspruitstuk en in de verbrandingskamers – en het Audi valvelift-systeem voor variabele sturing van de uitlaatkleppen. De daarmee gepaard gaande nauwkeurigere regeling van het brandstof-luchtmengsel resulteert in een optimale vermogensopbouw met een beperkt verbruik. Bij de vijfcilindermotor wordt de brandstof met 250 bar ingespoten. De grote uitlaatgasturbo genereert een maximale laaddruk van 1,5 bar (relatief)/2,5 bar (absoluut).
De cilinderkop, lagers, zuigers en krukas zijn zeer belastbaar. Voor veel motoronderdelen worden lichtgewicht materialen gebruikt, wat de levendigheid en de toerengretigheid ten goede komt. In totaal weegt de vijfcilindermotor ongeveer 160 kilogram en met een lengte van minder dan 50 centimeter is hij uiterst compact. Vandaar dat de langeslagmotor (boring 82,5 mm x slag 92,8 mm) perfect geschikt is voor dwarsinbouw.
Het motorcarter van de 2.5 TFSI is gemaakt van aluminium, wat het gewicht ten opzichte van het vroegere gietijzeren exemplaar drastisch vermindert. De krukas is hol geboord, wat eveneens bijdraagt tot het lage gewicht van de vijfcilinder. In vergelijking met een massieve krukas hoeft er minder massa in rotatie te worden gebracht, wat op zijn beurt het reactievermogen van de motor ten goede komt. Verder maakt Audi ook nog gebruik van andere lichtgewichtmaterialen, zoals magnesium voor het bovenste deel van het oliecarter en aluminum voor de riempoelies.
Doorgedreven maatregelen beperken de interne wrijving, de slijtage en het brandstofverbruik en zorgen zo voor een geoptimaliseerde vermogensopbouw. Daartoe behoren met plasma gecoate cilinderloopvlakken en speciale oliekanalen in de bodem van de aluminium zuigers om hun koeling te verbeteren.
Ook het innovatieve thermomanagement met schakelbare koelvloeistofpomp vermindert de wrijving en het brandstofverbruik: tijdens de korte opwarmfase na een koude start laat de schakelbare waterpomp de koelvloeistof niet in de cilinderkop circuleren, zodat de 2.5 TFSI-motor sneller zijn bedrijfstemperatuur bereikt. De behoeftegestuurde aluminium oliepomp in combinatie met de kleplichtregeling, het Audi valvelift-systeem, draagt eveneens bij tot een hogere efficiëntie.
De oliepomp past de oliedruk aan de betreffende behoefte aan, terwijl het Audi valvelift-systeem aan de uitlaatzijde de duur van de klepopening in twee stappen varieert, afhankelijk van de belasting en het toerental: voor een gematigd verbruik bij lage en gedeeltelijke belasting en voor een spontane respons en een hoog hernemingsvermogen bij volledige belasting.
In het kader van de voertuigtests worden motorproeven uitgevoerd in verschillende domeinen en in alle Europese klimaatzones, van Noord- tot Zuid-Europa. Naast ritten in koude en warme landen staan ook evaluaties op verschillende hoogtes en een duurtest op de Nürburgring-Nordschleife op het programma. Tienduizenden testkilometers met één doel: de hoogste prestaties garanderen onder alle omstandigheden.
De productie: handmatige assemblage in de Bock-afdeling
De vijfcilindermotor wordt gebouwd in de Hongaarse fabriek in Győr, in de zogenaamde Bock-assemblagehal met een oppervlakte van meer dan 1.000 vierkante meter. De motor wordt handmatig geassembleerd, zonder gebruik van robots. Doorheen 21 stations wordt de 2.5 TFSI door hooggekwalificeerde vakmensen opgebouwd totdat hij de fabriek mag verlaten. Essentiële onderdelen zoals de drijfstangen en het cilinderblok, inclusief de plasmacoating van de cilinderloopvlakken, worden apart vervaardigd in een gespecialiseerde productieafdeling, eveneens in de fabriek in Győr.
De assemblage van de vijfcilinder begint met de montage van het aluminium carter en de bevestiging op de montagesteun. Nadat het motornummer is gestempeld, worden de lagerschalen geolied en wordt de krukas gemonteerd. Vervolgens kunnen de zuigers met de drijfstangen worden samengesteld en in het cilinderblok worden geplaatst. Een controle van het draaimoment wordt uitgevoerd om te checken of de krukas soepel draait en alle onderdelen goed zijn vastgeschroefd. Daarna wordt de afdichtingsflens aangebracht en het oliecarter bevestigd, waarvan het bovenste deel is gemaakt van magnesium en dus nog eens aanzienlijk lichter is dan het onderste deel van aluminium. Vervolgens worden de injectoren, de toerentalsensor en de distributieketting gemonteerd. Die laatste verbindt de krukas met de nokkenas en zorgt ervoor dat de kleppen op het juiste moment openen en sluiten.
Daarna volgt een van de belangrijkste stappen: het vastschroeven van de cilinderkop en het inbouwen van de bougies. Door de vonk die het brandstof-luchtmengsel ontsteekt, worden de zuigers in beweging gebracht en ontstaat het karakteristieke motorgeluid van de vijfcilinder. Het centrale element voor de luchttoevoer is het inlaatspruitstuk, dat vervolgens wordt vastgeschroefd, evenals de grote uitlaatgasturbo, die de inlaatlucht comprimeert en zo meer zuurstof naar de verbrandingskamer voert. Dat maakt een betere verbranding mogelijk en draagt zo bij tot betere prestaties en efficiëntie. Tot slot wordt de motorbedrading bevestigd en het tweemassavliegwiel gemonteerd, dat tussen de motor en de zeventraps S tronic zit om trillingen en vibraties op de aandrijflijn te beperken. Dat verhoogt het rijcomfort en de levensduur van de onderdelen.
In de laatste stap worden mechanische en elektronische tests uitgevoerd om alle functies te controleren. Daartoe behoort ook de koudtest, waarbij de motor met bedrijfsvloeistoffen wordt gevuld en gecontroleerd. Daarnaast maakt ook de zogenaamde warmtest deel uit van het proces: daarbij wordt de motor voor het eerst gestart en onder belasting getest. Als aan alle richtlijnen is voldaan en alle tests groen licht geven, wordt de vijfcilindermotor met een kraan op een transportpallet geladen en per trein van de fabriek in Győr naar Ingolstadt vervoerd. Daar, waar de X RS 3* van de band rolt, vindt de zogenaamde ‘bruiloft’ plaats: de montage van de 2.5 TFSI in het topmodel van de A3-modelreeks.
Brandstofverbruik en uitstoot van de hierboven genoemde modellen:
Audi RS 3
Gecombineerd brandstofverbruik in l/100 km: 9,6–9,1; gecombineerde CO2-uitstoot in g/km: 217–207; CO2-klasse: G
Audi RS 3 Sportback
Gecombineerd brandstofverbruik in l/100 km: 9,6–9,3; gecombineerde CO2-uitstoot in g/km: 217–211; CO2-klasse: G
Audi RS 3 Limousine
Gecombineerd brandstofverbruik in l/100 km: 9,4–9,1; gecombineerde CO2-uitstoot in g/km: 213–207; CO2-klasse: G
