Система отключения цилиндров
Борьба за экономичность моторов толкает автопроизводителей на внедрение в двигатели всевозможных систем, позволяющих снизить расход топлива. Один из наиболее очевидных способов уменьшить аппетит силового агрегата – отключение цилиндров при условии, что водителю не требуется максимальная мощность.
Впервые инженеры задумались об этом во второй половине двадцатого века, однако они столкнулись с неожиданным препятствием. Дело в том, что частичное отключение было возможно только на двигателях, имеющих шесть и более цилиндров, моторы с меньшим количеством цилиндров, при отключении хотя бы одного из них, начинали неравномерно работать.
Таким образом, компании, выпускающие многоцилиндровых «монстров», например, Порше или Дженерал Моторс, с данной проблемой не столкнулись, а производители, ориентирующиеся на покупателей с умеренным достатком (а стало быть, куда больше заботящихся об экономии горючего), вынуждены были искать решение этой проблемы.
В настоящее время система отключения цилиндров успешно применяется и на четырехцилиндровых моторах.
Содержание
- Насколько эффективно отключение цилиндров
- Как реализуется отключение цилиндров
- Подводные камни
Насколько эффективно отключение цилиндров
Минимальный расход топлива достигается лишь в небольшом диапазоне оборотов коленвала. У бензиновых двигателей это обычно 2000 – 3000 об./мин. Затем для более сильной «раскрутки» коленчатого вала требуется все больше топлива, т.е. происходит падение КПД мотора. До определенной степени повысить топливную эффективность позволяет коробка передач. Логика проста: чем больше ступеней, тем больше топлива можно сэкономить.
Теоретически максимальной экономичности можно добиться, если плавно разгонять машину до максимально разрешенной скорости, после чего выключить передачу и зажигание и катиться, пока скорость не упадет слишком низко. Однако на практике этот метод не только неприменим, но и опасен.
- Отключение цилиндров позволяет остальным работать более эффективно. Если в восьмицилиндровом моторе четыре цилиндра отключить, а весь воздух, проходящий через дроссельную заслонку, направить оставшимся четырем, их нагрузка возрастет в два раза, а КПД повысится.
- Поскольку охлаждать придется также не восемь, а только четыре цилиндра, более эффективной становится и работа системы охлаждения.
- Кроме того, выключенные цилиндры не несут насосных потерь, т.к. не подают воздух в выпускной коллектор, а при движении накатом создают гораздо меньшее сопротивление.
В итоге расход горючего может снизиться на 25 %. Особенно ощутима разница в расходе топлива при движении в городском цикле.
Первый серийный двигатель появился в 1981 году. Это был шестилитровый V8, устанавливавшийся на автомобили Cadillac. Американские моторы сами по себе никогда не отличались скромным аппетитом, а при таком рабочем объеме об экономичности и подавно мечтать не приходится.
Благодаря системе отключения цилиндров, потребление топлива удалось сократить почти на четверть.
Как реализуется отключение цилиндров
Чаще всего отключение цилиндров осуществляется посредством управления приводом клапанов. Когда все клапаны закрыты, рабочая смесь внутрь не поступает, а поршень циклично сжимает находящийся в цилиндре газ. В результате двигатель развивает ту же эффективную мощность, но за счет половины цилиндров, расходуя при этом значительно меньше топлива. Удобство этого способа обусловлено тем, что отключение происходит автоматически, как только падает нагрузка на силовой агрегат. С нажатием на педаль газа, например, при обгоне, отключенные цилиндры мгновенно возобновляют работу.
У моторов с нижним расположением распредвала отключить цилиндры удобнее всего посредством перемещаемого электромагнитом упора коромысла клапана. Когда электромагнит включается, клапан остается закрытым, поскольку коромысло под воздействием кулачка распредвала поворачивается вокруг точки соприкосновения с торцом стержня клапана.
При этом упор коромысла может свободно перемещаться.
У двигателей с верхним расположением распредвала в силу конструктивных особенностей такой способ неприменим, поэтому отключение цилиндров реализуется иными способами. Например, у моторов BMW отключается впрыск и зажигание. При этом через отключенные цилиндры выпускаются отработавшие газы из работающих. Благодаря этому в отключенных цилиндрах поддерживается рабочая температура.
Во всех двигателях, независимо от конструкции, отключаемые цилиндры по возможности равномерно чередуются с неотключаемыми, для обеспечения максимально сбалансированной работы.
Подводные камни
Система отключения цилиндров, безусловно, вносит важный вклад, как в экономичность автомобиля, так и в экологию, ведь чем меньше сгорает топлива, тем меньше продуктов его сгорания попадает в атмосферу. Однако владельца автомобиля с таким мотором могут подстерегать неожиданные сюрпризы.
- Наличие данной системы значительно усложняет конструкцию двигателя, что ведет к повышению его стоимости.
Ремонт такого силового агрегата в случае поломки также обойдется дороже, да и не в каждом автосервисе за него возьмутся. - В случае выхода системы из строя, в то время как половина цилиндров отключена (хотя вероятность такого стечения обстоятельств и невысока) дорога до мастерской будет не слишком приятной.
- Наконец, по мере износа автомобиля, а в частности, подушек двигателя и иных шумо- и вибропоглощающих устройств, при отключении цилиндров на кузов автомобиля будут передаваться вибрации от мотора – явление не смертельное, но не очень приятное.
Система отключения цилиндров двигателя
Lynx Автор:Lynx
13 мая 2018 20:33Метки: авто двигатели технологии
9391
5
1
Борьба за экономичность моторов толкает автопроизводителей на внедрение в двигатели всевозможных систем, позволяющих снизить расход топлива.
Один из наиболее очевидных способов уменьшить аппетит силового агрегата — отключение цилиндров при условии, что водителю не требуется максимальная мощность.
8-цилиндровые «восьмерки» объемом 6,0 литра снабдили системой отключения четверти или половины цилиндров на машинах Cadillac еще в начале 1980-х годов. В 1990-х идею реализовали и в Европе. 600-е и 500-е «Мерседесы» в кузовах w140 и w220 также умели отключать половину цилиндров у своих 8- и 12-цилиндровых двигателей.
В настоящее время система отключения цилиндров успешно применяется и на четырехцилиндровых моторах.
Основная идея заключается вовсе не в том, чтобы не впрыскивать топливо в половину цилиндров и тем самым его сэкономить.
На 8-цилиндровых двигателях отключают по два цилиндра из каждого ряда. Электроника прекращает подачу топлива в эти цилиндры и отключает впускные и выпускные клапана. Кроме этого, изменяются угол открытия дросселя, угол опережения зажигания. А, например, на двигателе V6 на Honda Inspire полностью отключается один ряд. И делается все это незаметно для водителя.
При отключении, разумеется, возникает ряд проблем. Например, неработающие цилиндры начинают переохлаждаться. А нарушение теплового режима работы — это всегда плохо.
Наконец, изменяется вибронагруженность двигателя. Для того, чтобы вибрации работающей одной половинки мотора не слишком раздражали водителя, на Honda Inspire применили активную гидроопору двигателя, которая управляется центральным «мозгом» и меняет свою жесткость в такт вспышкам в оставшихся цилиндрах.
Из многочисленных способов отключения цилиндров следует выделить несколько основных:— отключение топливоподачи, с одновременным сообщением неработающих цилиндров с атмосферой или с выпускным трубопроводом (при соединении с выпускным коллектором поддерживается температурный режим отключенных цилиндров)
— отключение топливоподачи с сохранением переменной степени дросселирования неработающих цилиндров.
— отключение впрыскивания топлива по заданной в электронном блоке программе (через один или несколько циклов) с целью поддержания температурного режима отключенных цилиндров. Эффект от применения данной системы меньше, чем от приведенных выше способов, т.
к. после отключения каждого цикла приходится подавать несколько обогащенную смесь.
— отключение путем удержания впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии и прекращения газообмена в неработающих цилиндрах с периодическим приоткрытием для предотвращения их от залипания. Это более эффективный способ экономии топлива, но его использование связано с существенным изменением конструкции двигателя.
— Оригинальная система отключения цилиндров была создана для автомобиля Mercedes-Benz 500SE. В механизме привод клапана осуществляется через тарелку с нажимными штангами и сегментный элемент. При его повороте втулка с сегментным элементом выходит за пределы нажимных штанг и клапан остается в закрытом положении.— На кафедре «Автомобили и двигатели» КГТУ был предложен способ отключения цилиндров (ОЦ), который применим к современным ДВС с искровым зажиганием. Сущность способа заключается в следующем : в разрыв цепей между ЭБУ и топливными форсунками устанавливается специальное логическое устройство, которое блокирует или пропускает сигнал без изменения от ЭБУ к форсункам в зависимости от заданной программы.
Такой подход позволяет реализовать различные программы ОЦ, это и постоянное отключение того или иного цилиндра(ов) и кратковременное.
Под программой отключения цилиндров ДВС понимается порядок чередования процессов сгорания в цилиндрах двигателя. Например, для 4-цилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 возможны две программы отключения цилиндров, причем первая — «1 через 1», где постоянно отключены два цилиндра, вторая — «1 через 2», где отключаемые цилиндры чередуются.
Топливо в отключенные цилиндры не подаётся. Чтобы сохранить звук многоцилиндрового двигателя могут применяться специальные клапаны которые могут изменять проходное сечение выпускного тракта. — Multi-Displacement System ( MDS ) используется на автомобилях Chrysler, Dodge, Jeep начиная с 2004 года. Система деактивирует цилиндры на скоростях больше 30 км/ ч и при оборотах двигателя до 3000 об/ мин. В системе используют толкатель специальной конструкции, который когда необходимо разъединяет распредвал и клапан. В определённый момент в толкатель подаётся масло и выдавливается блокирующий штифт, это и дезактивирует толкатель. Давление масла регулируется электромагнитным клапаном.
— Система Displacement on Demand (DoD) похожа на предыдущую систему. Использует её концерн GM с 2004 года.
— Система Variable Cylinder Management (VCM) разработана Хондой и используется с 2005 года. При равномерном движении система отключает блок цилиндров V- образного двигателя, т.е. 3 из 6. Когда происходит переход от максимальной к неполной нагрузке, то система обеспечивает работу 4 цилиндров.
Помогают системе VCM такие системы как система подавления шумоподавления и система гашения вибраций.
— Систему Zylinderabschaltung (ZAS) использует концерн Фольксваген с 2012 года. Используется система на 1,4 литровых двигателях TSI, система отключает цилиндры в диапазоне оборотов двигателя от 1400 до 4000 об/ мин. Базируется система на системе фаз газораспределения от Ауди. Она использует кулачки различной конфигурации и скользящую муфту, которая позволяет переключаться между кулачками.
— Двигатель 1,4 л TSI 103 кВт с системой отключения циндров (ACT) — это представитель новой серии бензиновых двигателей EA211. Он также является первым массово выпускаемым четырёхцилиндровым двигателем, в котором половина цилиндров может быть отключена для уменьшения расхода топлива.
Ремонт такого силового агрегата в случае поломки также обойдется дороже, да и не в каждом автосервисе за него возьмутся.
Ссылки по теме:
- Место карбюратора в современном мире
- Почему атмосферный мотор лучше турбированного
- DKW Hercules W-2000 Rotary — мотоцикл с роторным мотором Ванкеля
- Самые необычные двигатели внутреннего сгорания
- В Швеции открыли первую дорогу, которая заряжает электромобили на ходу
Метки: авто двигатели технологии
Новости партнёров
реклама
В Сочи около десяти машин унесло потоком воды из-за ливней.
В Кудрово собачник не позволил автомобилям объехать пробку по тротуару.
Бабушка прямо на капоте машины написала послание.
В Бишкеке автомобилист устроил массовое ДТП с участием троллейбуса.
Строящаяся эстакада обрушилась на людей в Бангкоке.
Что здесь делают все эти капибары?.
В Волжском автомобилист сбил женщину на пешеходном переходе.
Дерево упало на машину: кто виноват?.
В Петербурге мигрант на Hyundai сбил 14-летнюю самокатчицу на переходе.
Российская певица вызвала машину ДПС, чтобы доехать до аэропорта.
Новости СМИ2
Очень тяжёлая и хрупкая: первые отзывы об Apple Vision Pro.
До 320 км/ч: Белоруссия показала свой гоночный автомобиль от Минского тракторного завода.
В Петербурге у автобуса вывалился двигатель из-за проезда по яме.
Жители башкирского села пытались разбить BMW приезжих, пристававших к девушкам.
Груженный песком самосвал протаранил «Магнит».
«У нас есть «Москвич», у нас есть «Лада», у нас есть Aurus»: в Госдуме предложили пересадить….
В Москве водитель решил поехать за экипажем ДПС с мигалками, надеясь на приключение, — и….
В жесткой аварии на ЗСД в Петербурге погибли два человека.
В Санкт-Петербурге таксист напал на семейную пару из-за двухминутного ожидания.
Два грузовика загорелись после аварии в Москве.
Женщина устроила пробку на пустом месте из-за нежелания уступать дорогу.
Самым угоняемым автомобилем в России стала Lada.
В Ярославле грузовик с асфальтом провалился в яму под асфальтом.
Британская газета выяснила, как связаны между собой марка автомобиля и продолжительность секса.
Машины — в кучу, мусор — по улицам.
Ребенок выпал из салона автомобиля.
Жители Сан-Франциско взбунтовались против беспилотных машин.
В Твери мотоциклист на полном ходу врезался в бордюрный камень и столкнулся с легковушкой.
Миссия невыполнима: когда ещё не привык к габаритам.
Гаражное народное творчество.
Как это работает: деактивация цилиндра
Отключение части двигателя, когда он не требуется, может иметь большое значение для экономии топлива
Автор статьи:
Джил МакинтошОпубликовано 14 февраля 2018 г. • Последнее обновлено в феврале 07 , 2019 • 4 минуты чтения
Присоединяйтесь к беседе
Содержание статьи
Если вы хотите сэкономить топливо, один из самых простых способов – не использовать его. Это идея отключения цилиндров, используемая некоторыми автопроизводителями для экономии топлива и снижения выбросов.
Объявление 2
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Большинство из них используют торговые марки для своих систем, и то, как они работают, может немного различаться между ними, но общая концепция одна и та же: когда полная мощность не требуется, некоторые цилиндры не получают топлива.
Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.
Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.
Как это работает: Деактивация цилиндров Вернуться к видео
Деактивация в основном используется на двигателях V6 или V8, где, в принципе, она уменьшает рабочий объем двигателя, когда он работает: Больше-мощность двигателя при включении всех цилиндров, а меньше- экономия топлива двигателя, когда некоторые из них отключены. Некоторые автопроизводители предпочитают вместо этого использовать небольшие двигатели с турбонаддувом, которые при необходимости подают дополнительный воздух и топливо для обеспечения большей мощности. По сути, деактивация — это более крупный двигатель, который может работать как меньший, а турбонаддув — это меньший двигатель, который может работать как более крупный.
(Некоторые автопроизводители также сочетают деактивацию и турбонаддув в своих двигателях.)
Объявление 3
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Рекомендовано редакцией
Автомобили с лучшей топливной экономичностью в своем классе
Как это работает: впрыск топлива
Когда цилиндр отключается, система закрывает его впускные клапаны, всасывающие воздух, и выпускные клапаны, выпускающие отработавшие газы. Также прекращается подача топлива в цилиндр. Поршень по-прежнему двигается вверх и вниз — так и должно быть, потому что он прикреплен к вращающемуся коленчатому валу — но теперь он просто в пути.
Дополнительная эффективность заключается не только в том, что только половина цилиндров получает топливо. Когда вы не требуете многого от своего двигателя, например, когда вы едете с постоянной скоростью, он не работает с максимальной производительностью. Поршни должны преодолевать сопротивление воздуха, когда они втягивают и выталкивают воздух, что называется потерей накачки.
Объявление 4
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание артикула
Когда вы слегка нажимаете на педаль газа, например, на постоянной скорости, насосные потери выше из-за разницы давлений между впускным и выпускным коллекторами. Когда некоторые цилиндры деактивированы, воздух не поступает и не выходит из них, поэтому потерь при перекачивании нет. Кроме того, поскольку двигатель автоматически компенсирует эти «отсутствующие» цилиндры, он создает меньшую разницу давлений на впуске и выпуске. Это снижает насосные потери в активных цилиндрах, делая их работу более эффективной.
Хотя они помогают перемещать деактивированные поршни, поскольку все они прикреплены к коленчатому валу, двигатель в целом работает более эффективно.
Всем этим управляет главный мозг двигателя, известный как его блок управления двигателем (ECU) или модуль управления двигателем (ECM). Как только требуется больше мощности, например, при ускорении, система снова включает деактивированные цилиндры. Переход обычно настолько плавный, что его почти невозможно обнаружить. По оценкам Министерства природных ресурсов Канады, отключение цилиндров может снизить расход топлива и выбросы на 4–10 процентов.
Реклама 5
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Большинство двигателей с деактивацией цилиндров отключают половину из них за раз, например, восьмицилиндровый, который переключается на четыре цилиндра. Система Honda, которая называется Variable Cylinder Management, может переключать двигатель V6 на работу с тремя или четырьмя цилиндрами, в зависимости от того, что лучше всего подходит для условий вождения.
General Motors, которая в настоящее время отключает половину цилиндров двигателей своих пикапов, в 2019 году представит переменную систему.грузовики. Некоторые другие производители предлагают аналогичные системы.
Эти системы прошли долгий путь с тех пор, как они впервые были представлены на Cadillac в 1981 году. Она называлась Modular Displacement и могла переключать двигатель V8 на работу с шестью или четырьмя цилиндрами. Вскоре после этого Mitsubishi представила версию с четырьмя цилиндрами на два. Электроника и топливные системы того времени не справлялись с задачей, и ни одна из компаний не продержалась долго. Сегодня у систем деактивации не так много недостатков, кроме того, что они увеличивают стоимость и сложность движка.
Объявление 6
История продолжается ниже
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание артикула
Конечно, рабочий объем цилиндров — это только один из инструментов экономии топлива.
Автопроизводители программируют отключение подачи топлива при замедлении (DFCO), которое полностью отключает подачу топлива в двигатель, когда вы отпускаете педаль газа и замедляетесь. Двигатель продолжает работать, и система начинает подавать в него топливо, если вы ускоряетесь или когда обороты двигателя приближаются к холостым, когда вы останавливаетесь.
Некоторые транспортные средства теперь включают в себя функцию запуска/остановки двигателей. Хотя раньше это было эксклюзивно для гибридов, теперь оно появляется на обычных бензиновых автомобилях и даже на некоторых дизельных двигателях малой грузоподъемности. Автопроизводители добавляют его для дальнейшего сокращения расхода топлива и выбросов.
Когда вы полностью останавливаетесь, нажимая педаль тормоза, например, на красный свет, двигатель выключается. Освещение автомобиля, стереосистема и климат-контроль продолжают работать, при этом должны соблюдаться определенные условия, в том числе температура окружающей среды и температура двигателя.
Двигатель автоматически перезапускается, как только вы отпускаете педаль тормоза.
Способ перезапуска зависит от автомобиля. С гибридом с этим справится электродвигатель автомобиля, в то время как у обычных автомобилей есть более мощный стартер. На многих автомобилях вы можете отключить систему старт/стоп с помощью кнопки, а если это невозможно, перевод автомобиля в режим «Спорт» обычно отключает ее.
Поделитесь этой статьей в своей социальной сети
В тренде
Вы переплатили за свой автомобиль? Вы можете получить компенсацию
2024 Toyota GR Supra Special Edition по цене от 80 000 долларов США 3
Водитель Онтарио получил штраф в размере 6 845 долларов США после столкновения с Tesla во время тест-драйва.
Гибридный силовой агрегат Ford Maverick станет опцией в 2024 году
ПОПУЛЯРНЫЕ СРАВНЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Система мониторинга слепых зон Driving.ca
Подпишитесь на рассылку новостей системы мониторинга слепых зон Driving.ca по средам и субботам
Адрес электронной почты Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем или любого информационного бюллетеня. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: системы деактивации цилиндров
Системы деактивации цилиндров выборочно отключают некоторые цилиндры в двигателе внутреннего сгорания для улучшения экономии топлива и сокращения выбросов CO 2 , когда полная мощность двигателя не требуется.
Когда требования к мощности двигателя низкие, двигатель не работает с максимальной производительностью. Дроссельный воздухозаборник минимален и поступление воздуха в цилиндры затруднено. Мало того, что для преодоления внутреннего вакуума требуется больше силы, так еще и цилиндры не полностью заполняются воздухом. Чем меньше воздуха в цилиндре, тем ниже давление сгорания. Эта ситуация обычно называется потерей прокачки и может значительно снизить эффективность двигателя.
Деактивация цилиндров эффективно снижает рабочий объем двигателя за счет закрытия впускных и выпускных клапанов и отключения впрыска топлива для определенного цилиндра. Поршни в деактивированных цилиндрах сжимают захваченные газы и отталкиваются обратно вниз, не затрачивая, таким образом, полезной работы. Остальные цилиндры компенсируют потерю мощности из-за неактивных цилиндров, работая при более высоком давлении сгорания. В результате при заданной нагрузке на двигатель дроссельная заслонка более открыта, что позволяет приблизить среднее эффективное давление в цилиндре к оптимальному уровню и повысить КПД двигателя.
История отключения цилиндров
Руководствуясь американскими стандартами корпоративной средней экономии топлива (CAFE), производителям требовались новые способы повышения топливной экономичности своих автомобилей. Первые серийные автомобили, в которых была реализована функция отключения цилиндров для повышения топливной экономичности, были выпущены в линейке Cadillac 1981 года. GM совместно с Eaton Corporation разработала новую систему управления подачей топлива, которую они назвали «Modular Displacement» для существующего шестилитрового двигателя V8 с толкателем. Продаваемая как «V-8-6-4», система имела возможность изменять количество работающих цилиндров с восьми на шесть и на четыре в зависимости от нагрузки двигателя. Управление отключением цилиндров осуществлялось модулем управления двигателем, или ECM, который определял, сколько цилиндров следует отключить.
Чтобы деактивировать цилиндры, соленоиды, управляемые ECM, будут двигаться, позволяя коромыслам клапанов нужных цилиндров выйти из зацепления с соответствующими толкателями.
Отделившись от толкателей, клапаны этих цилиндров больше не получали механического подъема, обеспечиваемого распределительным валом, и, таким образом, оставались закрытыми. Подача топлива на V-8-6-4 осуществлялась с помощью раннего средства электронного впрыска топлива, известного как «впрыск в корпус дроссельной заслонки», когда топливо подается во все цилиндры из одной точки в корпусе дроссельной заслонки. Когда цилиндры были отключены, ECM уменьшал количество впрыскиваемого топлива, но с этой системой было невозможно отрезать топливо от определенных цилиндров. Обычно говорят, что система страдала от проблем с управляемостью, связанных с отсутствием вычислительной мощности ECM и отсутствием точного управления подачей топлива, обеспечиваемого впрыском через дроссельную заслонку.
Вскоре после этого Mitsubishi реализовала версию деактивации цилиндров, известную как «модулированный рабочий объем». Основываясь на тех же принципах, что и конструкция Cadillac, Mitsubishi разработала четырехцилиндровый двигатель, способный отключать два цилиндра.
Ни один из дизайнов не получил одобрения публики, и деактивация цилиндров оставалась непопулярна в течение ряда лет.
Деактивация баллона сегодня
Сегодня такие компании, как Mercedes-Benz, Chrysler Group, General Motors (GM), Honda и Volkswagen, вернули идею деактивации цилиндров вместе с новыми идеями, включающими изменение фаз газораспределения и регулируемую компрессию.
Двигатели сегодня работают с одной из двух конфигураций распределительного вала: конструкция с толкателем или конструкция с верхним расположением кулачка. В обеих конструкциях система деактивации цилиндров закрывает впускной и выпускной клапаны и прекращает впрыск топлива в деактивированные цилиндры. Управление всеми компонентами деактивации цилиндров осуществляется блоком управления двигателем. ECM получает информацию от нескольких датчиков, чтобы решить, когда начинать деактивацию цилиндров. Решающими факторами обычно являются скорость автомобиля, частота вращения двигателя, нагрузка на двигатель и положение дроссельной заслонки.
Двигатели с толкателем
Chrysler и GM в настоящее время используют деактивацию цилиндров в некоторых двигателях V6 и V8 с толкателями. Обе компании используют специальный тип гидравлического подъемника для приостановки срабатывания впускных и выпускных клапанов в отключенных цилиндрах. Это предотвращает передачу подъемного движения, создаваемого вращающимся распределительным валом, на выбранные толкатели и соответствующие им клапаны.
Гидравлические подъемники можно рассматривать как поршень в цилиндре; цилиндр контактирует и следует за движением кулачка вверх-вниз. Плунжер, который находится внутри верхней части цилиндра (или корпуса толкателя), передает подъемную силу от распределительного вала к толкателю и далее к клапану. Плунжер обычно не двигается внутри корпуса подъемника, потому что корпус заполнен маслом.
В специальных гидравлических толкателях, используемых для деактивации цилиндров, плунжер может опускаться в корпус толкателя, тем самым предотвращая попадание подъемного движения кулачка кулачка на клапаны.
Это достигается, когда масло под высоким давлением поступает в корпус подъемника, что приводит к расцеплению стопорного штифта и позволяет плунжеру сжаться. Подача масла под высоким давлением включается и выключается с помощью электронного соленоида, которым управляет ECM. Клапанные пружины удерживают клапаны цилиндра закрытыми до тех пор, пока никакая сила распределительного вала не толкает клапаны в открытое положение.
Двигатели с верхним расположением распредвала (OHC)
Mercedes, Honda и Volkswagen недавно использовали деактивацию цилиндров в широком диапазоне двигателей с верхним расположением распредвала, от четырехцилиндровых до V12.
Мерседес и Хонда используют аналогичные системы. Как и те системы, которые используются в двигателях Chrysler и GM с толкателями, системы Mercedes и Honda основаны на соленоидах, которые контролируют поток масла под высоким давлением в соответствии с сигналом ECM.
В отличие от систем с толкателями, системы OHC от этих двух производителей используют специальные коромысла для управления движением клапанов в деактивированных цилиндрах. Для каждого клапана в цилиндре, который можно деактивировать, есть два отдельных коромысла, которые расположены непосредственно рядом друг с другом и имеют одну и ту же точку опоры. Одно из этих коромыслов находится в постоянном контакте с распределительным валом, как обычное коромысло. Второе коромысло находится в постоянном контакте с клапаном.
В более новых моделях полностью алюминиевого двигателя Honda SOHC V6 с углом развала цилиндров 60 градусов используются две лепестки впускного клапана, позволяющие использовать технологию Honda i-VTEC как на низких, так и на высоких оборотах. Третий лепесток с нулевой подъемной силой, прикрепленный только к заднему ряду, позволяет закрывать впускные клапаны этих цилиндров, эффективно отключая их.
Во время нормальной работы движение двух коромыслов блокируется штифтом, так что подъем распределительного вала, воздействующий на первое коромысло, передается второму коромыслу и, таким образом, открывает клапан.
В режиме деактивации цилиндров ECM подает питание на электронные соленоиды, что позволяет маслу под высоким давлением отсоединить штифт, скрепляющий два коромысла вместе. В результате два рычага теперь движутся независимо друг от друга: первое коромысло продолжает следовать за кулачком, но это движение не передается второму коромыслу, и, таким образом, клапан не двигается, будучи закрытым под давлением кулачка. пружина клапана.
Volkswagen использует совершенно другую систему. В них используется специальная конструкция распределительного вала, состоящая из нескольких частей, в которой используются короткие секции, которые надеваются как втулки на главный вал. На этих втулках есть два разных профиля кулачка, которые используются одним клапаном, а также спиралевидный паз, прорезанный во втулке. Когда цилиндры должны быть отключены, штифт опускается из электромагнитного привода, установленного над распределительным валом, который входит в спиральную канавку на вращающейся втулке кулачка.
Втулка следует за штифтом по траектории спиральной канавки, заставляя втулку смещаться влево или вправо.
Во время нормальной работы коромысло клапана следует одному из профилей кулачка на втулке, который имеет форму обычного кулачка. Когда гильза смещается в осевом направлении при входе в режим деактивации цилиндра, коромысло клапана начинает следовать профилю второго лепестка, который вовсе не имеет кулачковой формы, а вместо этого полностью круглый — лепесток «нулевого подъема». Коромысло остается в постоянном контакте с втулкой кулачка, но теперь следует за выступом, который не обеспечивает подъемной силы; таким образом, соответствующий клапан остается закрытым.
По оценкам Министерства энергетики США, системы деактивации цилиндров повышают эффективность использования топлива примерно на 7,5%, но производители в настоящее время предлагают системы, заявляющие об улучшении эффективности до 20%. Автомобили с опцией отключения цилиндров включают Honda Odyssey, Accord и Pilot; Фольксваген Поло БлюГТ; Ламборгини Авентадор ЛП 700-4; Ауди А1, А3 и А8 л; а также Chevrolet (GM) Impala, Suburban, Silverado, Tahoe, Caprice, Camaro и Corvette Stingray.