Szerelmem, a kompresszor

Az egész valamikor kamaszkoromban kezdődhetett, amikor egy újságban megláttam egy autó képét, és alatta a hozzá tartozó leírást: hathengeres (már ez is jó pont!) motorja 300 lóerős, a csúcsnyomatéka körülbelül 700 Nm (akkori mércével 70,2 mkg) már 2000/perc fordulatnál, a végsebessége pedig 235 km/h. Elképesztő volt ez, amikor az ország útjain a legerősebb autó - a fehér holló szintű kevés kivételtől eltekintve - az ezerötös Lada volt a maga 75 lóerejével. De még azok az általában nyugati származású kivételek is messze voltak ettől a szinttől.

Elképedésemet csak fokozta, hogy az a bizonyos autó nem az akkori modern technika legfrissebb vívmányainak köszönhette képességeit. Már akkor betöltötte a negyvenet, korabeli szemlélettel (a tízéves autó már idejétmúlt roncs volt) valódi dinoszaurusznak számított. Úgy hívták, hogy Mercedes SSKL, és megtudtam, azért ilyen erős, mert amúgy hétliteres motorjába (ugye mondom, hogy dinoszaurusz), kompresszor fújta be a levegőt. Anélkül csak 240 lóerős lett volna. Itt kezdtem sejteni, hogy az a bizonyos kompresszor valami csodálatos dolog.

Ma már megmosolyogtató. Hét literes motorból 300 lóerőt kivenni nem nagy varázslat, a literteljesítmény alig több negyven lóerőnél. Ennyit a Škoda 105-ös is tudott mindenféle kompresszor nélkül (a benzinek akkori tulajdonságai azonban erősen behatárolták a tuningolási lehetőségeket, nem utolsósorban az alkalmazható kompresszióviszonyt). Megemlítenék egy másik kompresszoros autót, amibe Csikós kollégával együtt futottunk bele 2019-ben a párizsi Rétromobile kiállításon. A BRM Type 15 Mk1 jelű, 1950-ben készült brit versenyautót, amelynek másfél literes (1500 cm³) V16-os motorja egy centrifugálkompresszorral töltve kerek 600 lóerőt teljesített 12 000/perces fordulatnál. Ez már 400 lóerő literenként, ami talán úgy is megérdemli a megsüvegelést akár ma is, hogy nem utcai, hanem versenyautó.

Nem ez volt az első alkalom, amikor összefutottam a nagy szerelemmel. Az első eset még a rendszerváltás előtt történt, az akkor még friss Hungaroringen egy veteránversenyen. Ezen vett részt az az 1934-es évjáratú Maserati 8CM 3000 versenyautó, amely eredetileg Festetics Ernő gróf tulajdona volt. A 8CM soros, nyolchengeres, háromliteres motorját szintén kompresszorral nyomták fel 240 lóerőre (literteljesítmény már 80 LE), amivel 250 km/h végsebességgel volt képes száguldani. A nagy randevú egyetlen, és nem is olyan apró szépséghibája, hogy az autóban akkor már nem volt benne a kompresszor. De én ennek ellenére konokul kompresszorosként tartottam nyilván magamban.

Az SSKL és a Maserati motorjába is a főtengelyről hajtott Roots típusú feltöltő tolta be a levegőt, hasonlóan a háborút megelőző korszak legtöbb kompresszoros autójához. Ilyen dolgozott a híres, többszörös Le Mans-i győztes 4 1/2-es Bentley kompresszoros kivitelében, a mai Audi elődjének, az Auto Union-nak a versenyautóiban, és szinte mindenhol, ahol nagy teljesítményre volt szükség. A Bentley soros, négyhengeres, négy és fél literes motorja feltöltve utcai változatban 110 helyett 175, versenyváltozatban 130 helyett 240 lóerőt teljesített. Vele éppúgy Goodwood-ban sikerült találkozni (Csikós kollégával az oldalamon, illetve én voltam az ő oldalán, de ez mindegy), mint az Auto Union csúcsmodelljével, a Type D-vel. Ennek háromliteres, V12-es, hengerenként négyszelepes motorja kétlépcsős Roots kompresszoros feltöltést kapott, amivel 485 lóerőre nőtt a teljesítménye. Literteljesítménye: 162 LE/liter. Végsebessége: 340 km/h.

A Roots feltöltő, vagy inkább fúvó alkalmazását, ami egyébként önmagán belül nem állít elő nyomásnövekedést, több indok támasztotta alá. A dugattyús kompresszort kizárta a lehetőségek közül, hogy tömege, alternáló mozgása és lökésszerűen érkező szállítása miatt nem alkalmas négyütemű motorok feltöltésére. Eggyel jobb megoldás a forgó csúszólapátos, vagy feltalálójáról Zoller elnevezésű feltöltő, csakhogy azt, mivel lapátjai súrlódnak a feltöltő házának belső falán, masszívan kenni kell, és még így is fokozottan kopik. A Roots feltöltő egyszerű felépítésű, és lapátjai nem érnek hozzá a ház falához. Így csupán a két forgólapát forgását összehangoló fogaskerékpár házában kell időnként lecserélni a kenőolajat, vagyis kicsi a karbantartásigénye. Az pedig, hogy házon belül nem állít elő túlnyomást, nem zavar senkit, mert a befúvástól a szívócsőben feltorlódó levegő nyomása így is megemelkedik.

További lehetőség lenne a csavarkompresszor, azonban azt csak viszonylag későn találták fel. Bár az alapelvét már 1878-ban felismerték, hiszen végül is az olajszivattyúknál ismert fogaskerékszivattyú távoli rokona, működőképes szerkezetet azonban csak 1955-ben készített belőle egy Lysholm nevű svéd mérnök. A csavarkompresszor felületes ránézésre nagyon hasonlít a Roots fúvóra, a különbség az, hogy míg a Roots fúvó két lapátjának keresztmetszete egyforma, addig a csavarkompresszoré egymás ellentéte. Kicsit egyszerűsítve az egyik kerék csupa domború, a másik csupa homorú lapátból áll, és ahogy ezek forgás közben egymásba simulnak, így állítják elő házon belül a túlnyomást. További érdekessége, hogy a két kerék lapátszáma nem feltétlenül egyforma, ezért az őket összekapcsoló fogaskerekek sem egyforma átmérőjűek, illetve fogszámúak.

A csavarkompresszor gyártása a Roots fúvónál nagyobb pontosságot igényel, így drágább, miközben általában akkora nyomásviszonyra sincs szükség autóban, mint amekkorát előállítani képes. Ennek ellenére több márka is (Mazda, Ford) alkalmazta, de felhasználása jóval ritkább, mint a Roots fúvóé. És talán itt érdemes megemlíteni, hogy akadt példa azért dugattyús feltöltőre is. Az Auto Union égisze alá tartozó DKW Sonderklasse és Schwebeklasse nevű típusát hajtotta lényegében ugyanolyan, V4-es, kétütemű motor.

Látszatra a motor hathengeresnek tűnt, csakhogy a két hengersor egy-egy hátsó hengerét valójában dugattyús kompresszorként alakították ki. A kettős működésű kompresszor dugattyújának teteje a hengersor egyik, alja a hengersor másik hengerébe pumpálta a levegőt. Ezzel lényegében a Trabantnál, Wartburgnál jól ismert forgattyúház elősűrítést váltották ki - ezért is lehet alkalmas a dugattyús kompresszor kétütemű motorokhoz, miközben a motor olajozása ugyanolyan lehetett, mint a négyütemű motoroké. A fogyasztása azonban nem volt kimondottan barátságos, egy korabeli teszt szerint állandó 70 km/órás sebességnél 10-13 liter benzint nyelt el 100 kilométerenként. (Megjegyzendő, hogy ez akkoriban nem volt nagyon kirívó egy 25 lóerős, egytonnás autótól.)

A fogyasztást a Roots fúvó és a csavarkompresszor is növeli, aminek magyarázata, hogy mindkettő hajtását a főtengelyről veszik le. A hajtás teljesítményigénye pedig lóerőkben mérhető. Nem is kevésben. Ebből a többlet teljesítményigényből adódik a többletfogyasztás, ami nagyságrendileg a következő módon közelíthető meg. Ha egy mondjuk 100 lóerős motort kompresszorral felfújunk 125 lóerősre, ez csak a nettó teljesítmény. A motor bruttó teljesítménye azonban 150 lóerő, amiből 25 a kompresszor hajtására fordítódik, így jön ki a 125 LE. Viszont a fogyasztása olyan, mint egy 150 lóerős motoré.

Mondhatnánk, hogy ugyanazt a 125 lóerőt egy nagyobb lökettérfogatú szívómotorból, vagy akár egy megtuningolt ugyanakkorából is kivehetjük. Csakhogy épp itt a lényeg. Ha a teljesítményt nagyobb lökettérfogatú szívómotorból vesszük ki, akkor a motor egyben nehezebb is, ami különösen sport-, vagy versenyautóknál nem buli. Ha ugyanakkora lökettérfogatból, de tuninggal, akkor pedig a motor karakterisztikája sínyli meg, vagyis kis fordulaton nincs se nyomaték, se teljesítmény. Mindkettőhöz, de főként az utóbbihoz jól fel kell pörgetni a motort.

A kompresszoros feltöltésnek pedig éppen ez a varázsa. Mivel a feltöltőt a főtengely hajtja, ezért már alapjárattól szállít levegőt, és ezért már onnantól nyomatékosnak, erősnek érződik a motor. A kompresszoros motor nem fordulatból erős (mint például a mai sport motorkerékpárok motorjai), hanem erőből, azaz nyomatékból, mint a mai turbófeltöltéses motorok.

Csakhogy a turbófeltöltős motoroktól is különbözik, mert azoknál különböző trükköket kell bevetni ahhoz, hogy már viszonylag kis fordulaton nagy legyen a nyomaték, és jó legyen a gázreakció, vagyis elmaradjon a turbólyuknak nevezett jelenség. Erre találták fel a megkerülőszelepet, a kettős megfújást (twin scroll), a változó geometriát, a turbók megtöbbszörözését akár négyig (lásd BMW), majd legújabban az elektromos turbót, amelynél a forgórészt egy elektromotor pörgeti addig, amíg a turbinára elegendő kipufogógáz nem érkezik a kompresszor hajtásához. A főtengelyről hajtott kompresszornak ilyesmire semmi szüksége, alapból, a maga természetes és magától értetődő módján növeli a nyomatékot. Igaz, körülbelül 15 százalékkal (vagy többel) növeli a fogyasztást, hajlamos süvíteni, de ez utóbbit van, aki szívesen hallgatja. Én is.

A turbó- és a kompresszoros feltöltésnek az előbb említett különbségét talán semmi más nem illusztrálja jobban, mint a kettős feltöltésű motorok. Készített ilyet a Volkswagen az 1.4 TSI-ből és a Volvo is kétliteres, benzines négyhengereséből. Mindkettő esetében kis fordulaton kompresszor, nagy fordulaton turbó tölti a motort, közepes fordulaton pedig a kettő együtt. Így mindkét feltöltő a szebbik arcát mutathatja. A kompresszor kis fordulaton szállítja a nagy nyomatékot és az azonnali gázreakciót, míg nagy fordulatnál a turbó hozza a nagy légszállítást és a gazdaságos üzemet. Hamisítatlan mindenki nyer szituáció, leszámítva a rendszer árát. A Volvo esetében azonban akár költségkiegyenlítésnek is tekinthető a megoldás, hiszen a 300 lóerős teljesítményhez és az amerikai vevők igényeit is kielégítő nyomatékleadáshoz nagyobb lökettérfogatú és nagyobb hengerszámú motor kellett volna. Az sem lett volna filléres mutatvány.

Nagyobb fogyasztás ide vagy oda, erőtől duzzadó karakterisztikájával a kompresszor elrabolta a szívemet. Az első igazi találkozásig, amikor végre ki is próbálhattam, mit tud egy kompresszoros autó, 1996-ig, a Mercedes SLK 230 Kompressor érkezéséig kellett várnom. Akkor az Autó-Motornál dolgoztam, főként motorkerékpáros íróként, de azért lehetőségem nyílt alkalmanként tesztautóba is ülni. Ebbe is beleugrottam, és csalódtam. Hiába a 193 lóerős teljesítmény, hiába a 280 Nm nyomaték 2500 és 4800/perces fordulat között, nem éreztem azt a frenetikus erőt.

A gond valószínűleg az volt, legalábbis én arra fogtam, hogy az SLK-ban a kompresszor nem folyamatosan működött. Egy kuplung választotta el a szíjtárcsát a kompresszor forgólapátjaitól, ami csak akkor zárt, ha a gázpedált az előre megálmodott gyorsasággal és mértékben nyomta le az ember. Ez pedig, mármint a kuplung zárása, majd a feltöltés megérkezése némi időt igényelt, ami épp azt törte derékba, amiért a kompresszort szeretjük: a nyomaték azonnali és erőteljes megjelenését. Cserébe viszont a a kompresszor leválasztása átlagos vezetési stílus mellett javított a fogyasztáson. Elvileg mindenképpen.

Az, hogy nagyjából a turbófeltöltők megjelenésével párhuzamosan éppen a Mercedesnek jutott eszébe feléleszteni a kompresszort, nem a véletlen műve. Kompresszort először a Mercedes alkalmazott autón, és nem is az említett SSKL típuson. Éppen kerek száz éve, 1921 őszén mutattak be a stuttgartiak két túraautót (ma egyszerű autóknak neveznénk őket), a 6/25 és a 10/40 jelzésű típust. Mindkettő motorja négyhengeres volt, a 6/25-ösé 1,6 literes, teljesítménye kompresszor nélkül 20-25, kompresszorral 38-40 lóerő. A 10/40-es lökettérfogata 2,6 liter volt, kompresszor nélkül 35-40, kompresszorral 65 lóerőt adott le. Minden velük kezdődött...

Visszatérve a vezetésre, a kettős feltöltésű motorok beváltották az ígéretüket. A VW 1.4 TSI-je éppúgy, mint a több típusban is próbált Volvo kétliteres. Emlékeim szerint masszívan húztak alul és felül, nem volt észrevehető, mikor vált a motor kompresszorról turbóra, és vissza, és a kompresszor hangja sem tűnt tolakodónak az utastérben, főként a Volvóé nem. Mindennek tetejébe nem emlékszem arra, hogy a fogyasztás mellbe vágott volna - annak figyelembevételével persze, hogy a Volvo motor csúcsteljesítménye 300 lóerő.

Sajnos nem próbáltam olyan Volkswagen típust, amely megkapta a híres spirál- vagy G feltöltőt, ami tudtommal jól ellátta a feladatát, de elég érzékenynek bizonyult és még drága is volt. Jelenleg körülbelül egymillió forintot kérnek érte, ami többszöröse annak, amibe egy turbó kerül. Nem csoda, hogy sokan építik át az eredetileg spirálfeltöltős autójukat turbósra. A teljesség igénye nélkül nekem sajnos szintén kimaradt az Audi háromliteres, kompresszoros V6-osa éppúgy, mint az ezredforduló utáni, kompresszoros Mini Cooper S. A Totalcarnál Gyula vitéz próbálta egykoron.

Próbáltam ellenben centrifugálkompresszoros Chevy Cruzt és Roots kompresszoros Jaguar XJ V8-ast. Az előbbit akkor, amikor a Daewoo-ból Chevrolet-té előléptetett márkát a WTCC bevetéssel próbálták ismertté tenni. Ekkor készítettek egy prototípust, főtengelyről, gyorsító áttételen keresztül hajtott centrifugálkompresszorral. Elméletileg házilag majdhogynem ezt lenne a legkönnyebb előállítani, hiszen csak le kellene vágni egy turbófeltöltőnek a turbinakerekét, majd a megmaradó kompresszorkerék tengelyét megfelelő arányú (legalább 15:1-hez) gyorsító áttétellel kellene meghajtani. (Plusz a motorvezérlést is módosítani kellene.) Ezzel együtt én mégis maradnék a Roots fúvós feltöltésnél.

Még úgy is, hogy a centrifugálkompresszoros Chevyről szintén kedvezőek az emlékeim, a motorja éppen úgy viselkedett, mintha nagyobb lenne a lökettérfogata. Kevésbé volt ez egyértelmű a Jaguar XJ-ben az AJ-V8 jelzésű motornál, de ez talán érthető, hiszen kompresszor nélkül is tombol benne elég erő, de kompresszorral még kap egy löketet. A vele hajtott XJ-ben ülve valóban úgy érzi magát mindenki, hogy ő az utak ura. És ez a motor mind a mai napig elérhető. Igaz, nem az XJ-ben, hanem az F-type sportkupéban, de ez legyen a legnagyobb baj! Ennél valóban nagyobb baj, hogy valószínűleg nem sokáig maradhat velünk. Amit én szívből és őszintén sajnálni fogok. Éljen a kompresszor akkor is!