Silnik Alfa Romeo bokser

Silnik czterocylindrowy, chłodzony wodą, o horyzontalnym, przeciwsobnym układzie cylindrów 2/2 i pojemnościach skokowych (początkowo) od 1186 do 1490 cm sześc, a w ostatnich latach produkcji od 1351 do 1712 cm sześc. W roku 1971, gdy w zakładach w Pomigliano d’Arco koło Neapolu rozpoczęto produkcję modelu Alfasud, bokser AR był całkowicie nową jednostką napędową, zaprojektowaną od zera, podobnie, jak cały samochód.

Blok silnika wykonany był jako jeden element odlewany z żeliwa, ułożony przed przednią osią, nisko w komorze silnika, jednak z zachowaniem możliwości obsługi tłoków i wału korbowego bez wyjmowania silnika. Bezpośrednio za silnikiem umieszczono sprzęgło i skrzynię biegów. Każda z głowic składała się z dwóch elementów, odlewanych ze stopów lekkich, w technice dwuzaworowej pojedynczy wałek rozrządu napędzany był paskiem zębatym. Wałek obracał się w oddzielnej komorze, odlewanej ze stopów lekkich; na każdy zawór przypadały po dwie krzywki. Na popychaczach umieszczono śruby regulacyjne umożliwiające regulację zaworów, obsługiwane kluczem z gniazdkiem sześciokątnym; klucz taki wpuszczany był przez otwór w wałku rozrządu między krzywkami. Odlewy obu głowic są identyczne, różnie ukształtowane są natomiast komory wałka rozrządu w obu rzędach cylindrów. Od góry do bloku silnika doprowadzony jest układ dolotowy w postaci odlewanego ze stopów lekkich „pająka” czterech rur doprowadzających mieszankę do cylindrów. Rury te są ogrzewane przez obieg płynu chłodzącego. Pompa wodna, odlewana ze stopów lekkich, zamocowana jest do bloku silnika od przodu i napędzana paskiem klinowym, podobnie jak alternator. Chłodziwo pobierane jest do pompy wodnej z dolnej części umieszczonej przed silnikiem chłodnicy, skąd przechodzi do obu rzędów cylindrów, a następnie wychodzi przez kanaliki chłodzące w rurach układu dolotowego, przepuszczane jest przez termostat i kierowane z powrotem do pompy wodnej. Dodatkowy obieg dla celów ogrzewania polega na tym, że chłodziwo pobierane jest z termostatu, przechodzi przez nagrzewnicę i wraca do pompy wodnej.

Bokser AR produkowany był w latach 1971 – 1997 jako jednostka oznaczona H4, w wersjach 1186, 1286 (od 1977 r.), 1351, 1490 (od 1978 r.) i 1712 cm sześc. (od 1986 r.) z dwoma zaworami na cylinder oraz (od roku 1991, w serii 3 modelu 33, a następnie w modelach 145 i 146) w wersji 1712 z czterema wałkami rozrządu (po dwa w głowicy) i czterema zaworami na cylinder. Wersje te w skrócie oznaczano odpowiednio 1.2, 1.3, 1.3, 1.5, 1.7 i 1.7 16v, z tym, że od czasu wprowadzenia w wersji 1351 cm sześc. zintegrowanego aparatu zapłonowo-wtryskowego IAW Magneti Marelli zamiast jednego lub dwóch gaźników, wersję tę zaczęto oznaczać 1.4. Dodatkowo, gdy po zaprzestaniu produkcji modelu 33 silniki bokser montowano przez pierwsze lata (do 1997 r.) w modelach 145 i 146, wprowadzona została także wersja 1.6 (1596 cm sześc., o mocy 103 KM).

W latach 1971 – 1991/92 bokser AR produkowany był jako silnik gaźnikowy, przy czym w modelach 33 serii 1 i 2 w „topowych” wersjach 1.5 Quadrifoglio Verde oraz 1.7, a nawet w niektórych 1.3, oznaczanych 1.3 S, wyposażany był w układ dwóch gaźników Weber. W latach 1991-92 przez krótki czas modele serii 3, czyli nuova 33, w wersjach 1.3 i 1.5 wyposażone były albo w gaźniki, albo w aparat zapłonowo-wtryskowy (1.3 IE w IAW Magneti Marelli, a 1.5 IE w Boscha), a później już wyłącznie we wtrysk, natomiast wersja 1.7 IE posiadała aparat zapłonowo-wtryskowy Bosch Jetronic (KE3 lub LE3), później zastąpiony przez Bosch MP3.1 Motronic). We wprowadzonej w roku 1991 wersji 1.7 16v instalowano aparat Bosch ML4.1 Motronic.

Zadaniem nowoczesnego, wielopunktowego systemu wtryskowego Jetronic/Motronic, czyli w języku potocznym komputera, jest prowadzenie w czasie realnym stałego monitoringu parametrów pracy silnika: pomiar za pomocą czujników wewnętrznej i zewnętrznej temperatury oraz ciśnienia powietrza, tak, by automatycznie regulować ilość i skład mieszanki oraz wybierać właściwy punkt zapłonu w każdym cylindrze. System kontroluje cztery wtryskiwacze (po jednym na każdy cylinder), a jego szybkość reakcji na zmiany parametrów jest tak duża, że komputer oblicza i wprowadza zmiany nawet pomiędzy pojedynczymi zaiskrzeniami świec.

Silniki typu bokser napędzały 7 modeli Alfa Romeo: Alfasud; małe coupe Alfasud Sprint; Alfa Arna; 33 (serie 1 i 2); nuova 33 (seria 3); 145 oraz 146; ich moc zależnie od wersji, pojemności, systemu zasilania oraz ewentualnie obecności katalizatora wahała się od 68 do 132 KM (patrz: dane techniczne); ciekawostkę stanowią rzadkie egzemplarze Alfy 33 serii 2 z dodaną turbosprężarką (w wersji 1.5 osiągające ponad 130 KM); przeróbki takie wykonywane były głównie w Niemczech do wyścigów torowych samochodów turystycznych.

Warto także wspomnieć, że w silnik bokser 1.5 wyposażany był jeden samochód nie pochodzący z zakładów Alfa Romeo: była to włoska Puma, dwumiejscowe, sportowe coupe, budowane ręcznie, na indywidualne zamówienia, w warsztacie Adriano Gatto w Rzymie, przy Via Nomentana 761. Pojazd ten zalicza się do egzotycznych, nieseryjnych samochodów, podobnie, jak Puma produkowana w Pretorii w RPA na licencji pochodzącej z Brazylii – to jednak jest samochód zupełnie inny i obu Pum nie należy mylić.

Główne zalety silnika typu bokser:

• ze względu na horyzontalny układ silnik pracuje przy mniejszych obciążeniach
• podczas każdego suwu (nie pokonuje siły grawitacji), co przekłada się na większą efektywność, a w ciągu lat eksploatacji także na mniejsze zużycie elementów i większą trwałość.
• równoważenie się sił suwu tłoków między oboma naprzeciwległymi rzędami cylindrów eliminuje konieczność montowania na wale korbowym dużych i ciężkich kół przeciwwagi, co zmniejsza masę całego silnika i poprawia efektywność, zapewniając jednocześnie prawie bezwibracyjną pracę. Z kolei bezwibracyjność oprócz komfortu daje wydłużenie trwałości silnika.
• dzięki umieszczeniu cylindrów w dwóch rzędach po dwa, a nie w układzie rzędowej czwórki, wał korbowy jest krótszy, a więc ma mniejszą masę, a ponadto ułożony jest na tylko 3 łożyskach (a nie na 5, co jest liczbą typową dla 4-cyl. jednostek rzędowych), co zmniejsza opory pracy, zwiększając efektywność i moc.
• układ horyzontalny umożliwia znaczne obniżenie środka ciężkości przedniej części samochodu, co ma wielkie znaczenie dla przyczepności i precyzji prowadzenia, a więc zwiększa aktywne bezpieczeństwo. Oprócz tego niewielka wysokość jednostki umożliwia niskie poprowadzenie linii maski, która schodzi w dół, dając w efekcie lepsze własności aerodynamiczne.
• umieszczenie silnika nisko, przed przednią osią, zmniejsza niezbędną ilość miejsca w komorze silnikowej, powiększając tym samym przedział pasażerski, który w modelu 33 był jednym z większych w klasie kompakt w latach 80-tych i do połowy 90-tych, a nawet dzisiaj wydaje się spory.
• w bokserach AR zastosowano rozwiązanie typowe dla silników agresywnych: „mocny” stosunek średnicy tłoka do długości jego skoku, tj. w wersji 1712 cm sześc. 87×72 mm. Duża średnica tłoka pozostawia sporo miejsca na zawory, a krótki skok daje mniejsze opory, sprawne wchodzenie na obroty i dobrą pracę w ich górnym zakresie, stąd moce rzadko spotykane w silnikach 8-zaworowych innych marek: 90 KM z pojemności 1351 cm sześc., 103 KM z 1490 cm i 107 KM z 1712 cm, a dawniej, przed wprowadzeniem katalizatorów, mocy było jeszcze więcej (patrz dane z różnych lat). Zresztą wystarczy poszukać w katalogach z końca lat 90-tych, w jakich silnikach tłoki osiągają średnicę 87 mm lub więcej. VW: żaden; Opel: dopiero od 2600 cm. sześć.; Peugeot i Nissan: tylko w 3-litrowych, itd. Tu, w bokserze AR, stosunek liczbowy średnicy do skoku tłoka wynosi 1,208. Kto ma większy? Jest: 1,315 – ale to w 911 Carrera.
• Zaleta subiektywna: samochodów wyposażonych w silniki typu bokser jest już bardzo mało i chyba zawsze były to wozy z charakterem. Ferrari 365 BB (Berlinetta Boxer), Porsche 911, Volkswagen Garbus (Beetle, Chrabąszcz) i Caravelle/Camper Van/Bus, Subaru Impreza (i jego świetna wersja WRX), a nawet uroczy klasyk, Citroen 2CV.
• Zaleta subiektywna: dźwięk, czyli sound boksera AR, odróżniający się wśród masy aut w ruchu ulicznym i ekscytujący nawet z fabrycznym tłumikiem. (Dygresja: Chris Rea w utworze „Miles was a cigarette” porównuje ton trąbki nieżyjącego mistrza do soundu włoskich silników („And the sound of those Italian engines / is much more the sound of you”) i jestem pewien, że ma na myśli właśnie te boksery – tylko one grają wysoko i chrypliwie, inne wyróżniające się silniki mają dźwięk znacznie niższy, bardziej basowy).