Co dělá motor Koenigseggu tak speciálním? Detaily!

Je rok 1997. McLaren F1 je s výkonem 627 koní stále nejvýkonnějším sportovním automobilem na světě. Kdesi v malé vesnici Ängelholm na jihozápadě Švédska se ovšem malý tým pod vedením Christiana von Koenigsegga snaží vyvinout stroj, který by McLaren připravil o korunu a získal ji pro sebe. Tou dobou vznikal model CC8S, který přišel v roce 2002 a s výkonem 655 koní se stal novým králem výkonu.

Takový cíl si žádá velkého sebevědomí, silné ambice a ještě silnější motor. Pro CC8S bylo zapotřebí zajistit pohonnou jednotku dostatečně silnou, spolehlivou a současně kompaktní pro zástavbu uprostřed vozu. Dohromady měly tyto náročné a protichůdné požadavky zajistit Koenigseggu nejen místo na výsluní automobilového průmyslu, ale i zápis do Guinessovy knihy rekordů.

Možná vás překvapí, jak prosté bylo řešení zapeklitého problému. Většina z vás by sázela na některou z modifikací populárního small blocku od GM, mohutnou sílu CC8S dodával ale motor jiného původu, i když ze stejné země. Jednalo se o osmiválec Ford Modular. Tyto osmiválce, známé spíše z civilních a většinou i relativně pomalých Fordů, Cadillaců, Lincolnů a Mercury, měly poskytovat tolik kýženou záruku kvality, spolehlivosti a pomerně kompaktních rozměrů zároveň.

Požadavek nekompromisního výkonu si však vyžádal rozsáhlé úpravy vnitřních komponent motoru a zcela nové příslušenství okolo. Koenigsegg v té době nedisponoval know-how potřebným ke stavbě motoru tak výkonného a záhy se ukázalo, že úprav bude zapotřebí mnohem víc, pouhá instalace kompresoru a nejnutnější zásahy s tím spojené nestačily.

Jedna z cest, které se nabízely, byla stavba defacto závodního motoru s otevřeným výfukem bez katalyzátorů, použití palivového systému závodní specifikace spojené s nutností dodávání závodního paliva a další zásahy neslučitelné s provozem vozidla v prostředí omezeném emisemi a silniční homologací. Výsledný motor tedy dostal úplně nové vnitřní součásti, z velké části vyvinuté v továrně Koenigsegg. Od nových vaček, pístů, ojnic a klikovky, přes nový palivový a olejový systém s chlazením, po nový výfukový systém s katalyzátory, spojku, řídicí jednotku a zesílený blok motoru. Dílo se podařilo, CC8S se stalo nejvýkonnějším sportovním vozem na světě a tým Koenigseggu získal tolik potřebné zkušenosti pro další vývoj.

Na blogu výrobce se pravidelně objevují nové a nové příspěvky, z nichže některé by se daly nazvat deníkem staveb a vývoje nových automobilů, které opět atakují mety nejvyšší co do výkonu, rychlosti a inovativních řešení. Jedná se o velice zajímavé čtení a nenásilnou formou je i naprostému začátečníkovi představen v podstatě celý automobil a náplň tisíců hodin potřebných pro jeho vývoj. Pojďme se blíže podívat, jaká řešení používá motor pro model Agera RS, který je v továrně aktuálně veden jako karoserie s číslem 7128. Některé aspekty, například turbodmychadla, ponechává Koenigsegg ve svém deníku bez větší pozornosti a místo toho se věnuje věcem, které na první pohled sice nejsou tak významné, ale dělají z motoru dokonale navržený a fuknční celek.

Agera RS používá dvojitě přeplňovaný osmiválec s úhlem rozevření 90°, výkonem 1160 koní dosahovaným v 7800 otáčkách a točivým momentem 1280 Nm při 4100 otáčkách. Omezovač zastavuje impozantní strojovnu na hranici 8250 otáček. Litrový výkon činí závratných 232 koní.

Blok motoru

Základním stavebním prvkem každého motoru je blok. Pro extrémní potřeby Koenigseggu se hodí pouze speciálně optimalizované a zesílené bloky, které se uspořádáním válců podobají původnímu motoru Ford Modular, co do konstrukce jsou ovšem unikátní. Z hliníku je na zakázku odlévá slevárna Grainger and Worrall z Velké Británie. Ta dodává bloky i pro další přední výrobce vysoce výkonných vozů a třeba i pro motory Formule 1.  Blok je navržen s ohledem na co nejvyšší tuhost a houževnatost, další prvky jako kanály pro chladivo jsou předimenzované tak, aby s přehledem splňovaly požadavky pro extrémní výkon. Finální přesné obrábění, montáž vložek válců a povrchové úpravy vnitřní strany válců a dosedacích ploch pro hlavy jsou prováděny již ve Švédsku.

Hlavy válců

Hlavy se taktéž odlévají v Británii a spolu s nahrubo obrobenými bloky putují do Švédska pro konečné obrábění a instalaci. Úpravy sacích a výfukových kanálů jsou prováděny strojově, nicméně základem pro tyto operace je letitá zkušenost dvorního motoráře Matse Petterssona, který také osobně provádí kompletace všech motorů. Velká pozornost je věnována ventilům, které jsou nerezové, ventilová sedla a vodítka používají slitinu berylia a mědi. Ta je známá svou vysokou mechanickou odolností a perfektními vlastnostmi při odvodu tepla, tvoří tedy ideální materiál pro silně namáhané komponenty zásadního významu.

Písty a kliková hřídel

Přeplňovaný osmiválec točí oslnivých 8250 otáček a za to vděčí Koenigsegg mimo jiné lehkým pístům. Každý váží asi 290 gramů. Osmiválec má nadčtvercové uspořádání spalovacích prostor, vrtání je 92 mm, zdvih pak 95 mm, lehké písty tedy omezují setrvačné síly namáhající ojnice, klikovou hřídel a blok a motor je schopen dosahovat vysokých otáček. Horní strana pístů je opatřena keramickým povlakem kvůli tepelné ochraně a lepšímu rozdělení teplot ve spalovacích prostorech.

Kliková hřídel nepoužívá plochou koncepci s přesazením čepů o 180 stupňů, známou například z motorů Ferrari nebo nového Mustangu GT350, místo toho jsou čepy přesazeny o 90 stupňů, což je uspořádání obvyklejší u amerických osmiválců. I když plochá klikovka poskytuje jisté výhody ve smyslu většího dosažitelného výkonu, u Koenigseggu se po důkladném testování rozhodli tuto koncepci zavhrnout. Jedním z hlavních důvodů je hladší chod motoru s ‚prostorovou‘ klikovou hřídelí, což znamená nižší vibrace. To je důležité kvůli způsobu uchycení motoru v karbonovém monokoku. V Ageře RS je totiž osmiválec uchycen takříkajíc ‚natvrdo‘, bez použití silentbloků, jakékoli dodatečné vibrace jsou tedy nežádoucí.

Výfuk a katalyzátor

Jistě se shodneme, že správný výfuk pomáhá z motoru dostat to nejlepší, i když sám žádný výkon neprodukuje. Svody jsou vyrobeny ze superslitiny niklu a chromu s názvem inconel, vyvinuté původně pro součásti proudových motorů vojenských letounů. Tato slitina je extrémně odolná vůči teplotnímu, mechanickému a koroznímu působení, a je tedy velice drahá. Svody jsou velmi krátké a také mají tenké stěny (tloušťka stěny 0,8 mm), jejich malá délka pomáhá rychlejšímu nástupu turbodmychadel, samozřejmostí je tepelná ochrana keramického povlaku.

Výfukový systém doplňuje dvojice katalyzátoru v patentovaném uspořádání. Menší katalyzátor je umístěn na waste gate turbodmychadel a díky svým malým rozměrům je schopen rychlého náběhu na provozní teplotu. Tento malý katalyzátor zpracovává výfukové plyny při studených startech a funguje jen tehdy, je-li waste gate otevřena. Hlavní katalyzátor s velkým průtokem se pak používá při ostatních režimech se zavřenou waste gate, při vysokém zatížení a vyšších otáčkách. Výhoda tohoto uspořádání spočívá právě v umístění malého katalyzátoru, který nestojí v cestě výfukovým plynům. To znamená větší průtok výfuku, nižší protitlaky za turbínou a, hádáte správně, vyšší výkon. Podle slov Koenigseggu jim samotné toto uspořádání přináší asi 300 koní.

Odvětrání klikové skříně

Tato kapitola možná není tolik důležitá pro méně výkonné vozy, u extrémních supersportů se ale musí věnovat všem detailům, které mohou hrát i sebemenší roli pro dosažení co nejvyšších výkonů. Při vysokém zatížení motoru dochází vlivem obrovského plnicího tlaku k částečnému propouštění plynů ze spalovacích prostor přes pístní kroužky do klikové skříně. U homologovaného vozu je nutno tuto skříň odvětrávat, ale není možné vypouštět vzduch přes filtr zpět do atmosféry. Je tedy zapotřebí vyřešit systém recirkulace vzduchu z klikové skříně zpět do válců, kde se spálí. Problém nastává tehdy, přivedeme-li tento vzduch, připomínající olejovou mlhu, zpět do válce, hrozí totiž riziko klepání. Speciální separátor oleje je schopen rychle vyčistit vzduch od částeček oleje a tento se pak přivádí do válců, kde je spálen. Toto komplikované řešení je nutné, bez něj by vozy Koenigsegg nemohly být homologovány pro silniční provoz a splňovat emisní normy při současné úrovni dosahovaných výkonů.

Sání a vstřikování

Sání je oblíbenou kapitolou všech zájemců o ladění motoru, pro vozy Koenigsegg se jedná o životně důležitou oblast. Zde se jde cestou co nejnižšího objemu a odporu, tedy cestou ideální pro vysoce přeplňovaný motor. Na rozdíl od optimalizovaného sání atmosferických motorů se u svých přeplňovaných jednotek takto Koenigsegg snaží vyhnout složitému ladění sacího potrubí, neboť potřebné proudění je pojištěno přítomností turbodmychadel. Vstřikovače paliva jsou instalovány po párech, v režimech s částečným zatížením je aktivní pouze jeden, druhý se přidává při potřebě vyššího výkonu. Tak se dosahuje nižší spotřeby, dokonalejšího spalování a lepších emisí při klidné jízdě. Zde máte důkaz, že i vysoce výkonné vozy mohou být navrhovaný s ohledem na hospodárnost provozu, ačkoli se tak nemusí na první pohled jevit.

Těsnění hlav válců

Zde přichází možná největší překvapení, těsnění hlav válců jsou totiž zvláštní zejména tím, že jsou poměrně obyčejná. Jiné vysoce výkonné motory, a závodní zvláště, používají složitá těsnění s kovovými o-kroužky a jiné. Podle zkušeností Koenigseggu však nedokáží tyto součastky odolávat častému střídání zatížení a špatně reagují na tepelné cykly. Velmi tuhý blok a hlavy válců však dovolují u motoru Agery použít zdánlivě obyčejná těsnění bez kovových o-kroužků, která jsou pro účely použití mnohem vhodnější a poskytují výhody v podobě delší životnosti.

Na tomto přehledu je jasně vidět, do jakých podrobností je nutné promýšlet stavbu a vývoj podobného motoru, nemluvě o množství hodin výzkumu a investovaných finančních prostředků, bez kterých by splnění snu páně Koenigseggova nebylo možné. Právě díky zápalu pro věc, neobvyklým technickým řešením a tvrdohlavé snaze jít neustále vpřed můžeme obdivovat nadpozemské výkony švédských supersportů z továrny, která je celoživotním dílem jednoho muže. Christian von Koenigsegg je jistě skvělou inspirací každého správného motoristického fandy, a to nejen díky technickému novátorství, ale také férové schopnosti přiznat, že se něco nepodařilo, jak jsme se mohli přesvědčit po nedávné nehodě na Severní Smyčce. Doufejme tedy, že bude Koenigsegg ještě dlouho vzkvétat a vyrábět sportovní auta z říše snů. Bez nich by byl svět o něco nudnějším místem.

fotografie: Koenigsegg