ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Система отключения цилиндров. Лишь бы не работать

В начале 2012 года новейшая технология экономии топлива от Volkswagen — система отключения цилиндров — будет готова к применению и дебютирует в новом 1,4-литровом двигателе TSI

Volkswagen Media Services

Volkswagen — первая в мире компания, применившая в массовом производстве систему отключения цилиндров в четырехцилиндровом моторе TSI. Основной ее целью является значительное сокращение потребления топлива путем временного отключения двух из четырех цилиндров при низких и средних нагрузках. Отключение цилиндров фактически сокращает расход топлива агрегата 1.4 TSI на 0,4 литра на каждые 100 км в новом европейском цикле движения (NEDC). В сочетании с системой «старт-стоп», останавливающей двигатель при остановке автомобиля, экономия топлива достигает 0,6 л/100 км.


Максимальная экономия достигается при езде с постоянной скоростью. Вождение при 50 км/ч на 3-й или 4-й передаче помогает экономить до 1 литра бензина на 100 км. Благодаря новой системе отключения цилиндров топливной экономичности двигатель TSI уже сегодня соответствует будущему европейскому экологическому стандарту Евро-6. Высокая экономичность не исключает комфортное вождение: даже на двух цилиндрах 1.4 TSI отличается превосходной сбалансированностью, тишиной работы и низкой вибрацией.

Система отключения цилиндров работает в диапазоне оборотов коленчатого вала от 1400 до 4000 мин-1 при крутящем моменте от 25 до 75 Нм. Этому диапазону соответствует примерно 70% расстояния, которое проходит автомобиль в европейском экономичном испытательном цикле движения. Как только водитель достаточно активно нажимает на газ, неработающие 2-й и 3-й цилиндры незаметно включаются. Режим вождения определяется с помощью датчика педали акселератора.

Система отключения цилиндров не работает в том случае, если стиль вождения не подпадает под определенную схему, например при спортивном вождении по шоссе.

Алгоритм переключения режимов заложен в программу блока управления двигателем. Его разработка, по всей вероятности, потребовала многочисленных испытаний и последующей обработки результатов, но, с технической точки зрения, особой сложности не представляла. Куда интереснее не электронная, а гидромеханическая часть системы.

Основную идею Volkswagen позаимствовал у «старшего брата» — Audi. О системе изменения фаз газораспределения Audi мы писали уже неоднократно. По шлицам распределительного вала его кулачки, выполненные в виде отдельного блока деталей, могут перемещаться в осевом направлении. На каждый клапан приходится по два кулачка разного профиля. В зависимости от режима, по команде процессора гидропривод вводит в контакт с роликом коромысла клапана один из двух кулачков. Второй продолжает вращаться, но в работе не участвует.

Этот механизм перенесли на крайние цилиндры двигателя TSI почти без изменений, установив вместо одного из кулачков круглую шайбу. Когда требуется отключить цилиндр, она занимает место кулачка, и клапан перестает закрываться. Чтобы снизить расход энергии (т.е. топлива) и не заставлять двигатель, уподобляясь компрессору, впустую качать воздух, открытыми оставляют все клапаны отключаемых цилиндров. Разумеется, прекращается и впрыск топлива через форсунки.

Конструкция получилась достаточно изящной, но возникли некоторые вопросы. Судя по всему, возрастут требования к качеству масла: кулачки и диски должны всегда легко перемещаться по шлицам. Сравнение с успешно работающими коробками передач. Внутри этих агрегатов нет продуктов сгорания топлива, а принудительная подача масла к валам встречается крайне редко. Не совсем понятно, как будет изменяться работоспособность двигателя по мере износа поршневых колец: открытые «наверху» клапаны не могут препятствовать «выкачиванию» масла из картера.

По всей вероятности, немецкие инженеры предусмотрели и такие теоретически возможные напасти. Что получилось в действительности, узнаем совсем скоро.

Редакция рекомендует:






Хочу получать самые интересные статьи

Компания Audi расширила технологию отключения цилиндров — ДРАЙВ

Немцы сообщают, что их технология отключения цилиндров в зависимости от режима движения может экономить до 20% топлива.

Компания Audi выдала любопытные подробности о своей технологии отключения половины цилиндров на малых нагрузках (здесь она зовётся COD — cylinder on demand), а также поведала, что на данный момент три мотора Audi оснащены этой технологией. Во-первых, это 560-сильный агрегат V8 4.0 TFSI COD (как мы знаем, такой работает, к примеру, на RS 6 Avant, причём там он помог сократить средний расход горючего на 5%). Во-вторых, это «четвёрка» 1.4 TFSI COD (122 и 140 л.с.), такую можно встретить на семействе A3. А в-третьих, в эту компанию ныне добавлен ещё и мотор W12 6.3 FSI COD мощностью 500 л.с., который ставится на рестайлинговый седан Audi A8 L W12 quattro.

На четырёхдверке A8 c мотором W12 компания в ходе рестайлинга заодно внедрила систему активного шумоподавления. Она предпринимает особые усилия как раз во время деактивации половины цилиндров, чтобы погасить нежелательные частоты в спектре звучания двигателя.

В отличие от младших моторов, в которых отключение цилиндров производится за счёт закрытия клапанов (совместно с прекращением подачи топлива и отключением зажигания), при ревизии мотора W12 технологию COD ему имплантировали малой кровью. Здесь клапаны отключённой половины мотора остаются открытыми, а деактивация шести цилиндров из 12 осуществляется блокировкой подачи топлива и зажигания. Интересно, что сначала электроника отключает левую половину мотора, но как только температура каталитического нейтрализатора на этой стороне падает ниже определённой отметки, система меняет «спящие» половинки двигателя местами: активирует левую часть и деактивирует правую. При продолжительном спокойном движении такая смена происходит регулярно, так что обе половины двигателя поддерживают свою рабочую температуру.

Отключение цилиндров двигателя

  Регулирование нагрузки путем изменения рабочего объема цилиндров Одним из способов снижения эксплуатационных расходов топлива и снижения выброса токсичных веществ является регулирование нагрузки путем изменения рабочего объема цилиндров. Это достигается следующими способами:

—изменением хода поршня;

—отключением части цилиндров;

—прекращением подачи топлива или рабочей смеси в группу цилиндров.

  Дпя изменения хода поршня были разработаны различные конструктивные решения, среди которых следует отметить два основных направления:

—введение в кинематическую схему шатунно-кривошипного механизма промежуточного элемента (кулисного механизма), позволяющего изменять ход поршня;

—применение аксиального двигателя с изменяемым углом наклона качающейся шайбы, расположенной на кривошипе, установленном под утлом к основному валу. При этом необходимо изменять и объем камеры сгорания.

  При выключении группы цилиндров на режимах частичных нагрузок остальные цилиндры переводятся на работу при большей нагрузке. 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.

  Снижение расхода топлива на частичных нагрузках достигается за счет более эффективного протекания процесса сгорания при меньшем количестве отработавших газов и большем давлении заряда. При некоторых способах отключения цилиндров снижаются потери на газообмен во время хода впуска и внутренние потери, что также способствует уменьшению удельного расхода топлива.

  Испытания автомобиля БМВ-323 с б-тицилиндровым двигателем по ездовому циклу показали, что экономия топлива достигает 26%. Отключение 4-х цилиндров из 8-ми двигателя Porsche с распределенным впрыском бензина в сочетании с другими усовершенствованиями позволили снизить расход топлива на 35%.

  Выпускаемые серийно автомобили Cadillak с 8-мицилиндровым двигателем с рабочим объемом 6 л имели систему отключения 2-ух или 4-х цилиндров с использованием микропроцессорной системы управления путем отключения клапанов. По сигналу электронного блока с помощью электромагнита опоры коромысел клапанов перемещаются вверх и коромысло перестает воздействовать на клапан. При отключении 4-х цилиндров внутренние потери снижаются в 1,5 раза. Величины снижения расхода топлива достигали на холостом ходу до 40%, на частичных нагрузках до 25%, при движении по шоссе до 20%. 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. Снижение расхода топлива достигает 28%. Создан вариант 12-ти цилиндрового двигателя с отключаемыми цилиндрами. Одной из важных проблем при создании систем отключения цилиндров является обеспечение хороших ездовых качеств. Современные системы электронного управления позволяют добиться плавных переходов без рывков и провалов во время отключения или включения цилиндров.

  Наибольший эффект достигается при разъемном коленчатом вале, когда достигается полная остановка деталей поршневой группы. Однако при этом существенно усложняется конструкция двигателя за счет дополнительного механизма сцепления и системы управления им, а также изменения теплового режима отключаемых цилиндров. Поэтому, несмотря на разнообразие конструкций двигателей с отключением цилиндров и достаточно большой эффект, они не нашли массового применения.

  Устройство для отключения клапанов двигателя Mercedes Benz 500 SE 1 — привод электрического исполнительного механизма; 2 — тарелка с нажимными штангами; 3 — поворотная втулка с сегментным элементом

Общие знания о двигателях внутреннего сгорания
Увеличение мощности двигателя
Тюнинг автомобилей
         на главную        0-100 км/ч    0-100  

Особенности работы двигателя нового Chevrolet Tahoe, система отключения половины двигателя

Chevrolet Tahoe остается сегодня одним из немногих «настоящих» американских автомобилей, верным традициям рамной конструкции кузова и двигателю большого объема. Такой двигатель в любой момент и на любой скорости готов к ускорению и безопасному маневрированию. Благодаря огромному крутящему моменту, старт с места и дополнительный разгон на скоростях выше 100 км/час происходят моментально, с захватывающей дух динамикой.

Оборотной стороной универсальности и запаса мощности является расход топлива. И здесь Шевроле Тахо (2015 год выпуска) предлагает великолепное инженерное решение, позволяющее его владельцам иметь под капотом практически два двигателя разного объема — 6.2 или 3.1 литра.

Отключение половины двигателя по технологии AFM

Не случайно технология, которая сегодня называется Active Fuel Management, первоначально была разработана под как «Displacement on Demand» — «рабочий объем двигателя по требованию». Эта технология является эксклюзивной разработкой General Motors. Идея ее заключается в том, что отключается половина двигателя (цилиндры 1, 4, 6 и 7 для V8) и 6-литровый двигатель превращается в 3-литровый, позволяя экономить до 15% топлива.

Обратное включение происходит также мгновенно, чтобы не было никаких неудобств при маневрировании или перестроениях. Таким образом, вместо того, чтобы делать двигатели маленького рабочего объема с высокими оборотами и «выжимать» из них повышенные мощностные характеристики, Tahoe пошел по пути революционного совершенствования проверенной конструкции. В результате не только понижен расход топлива и уменьшены выбросы вредных веществ в атмосферу, но и увеличивается ресурс двигателя и его неприхотливость к качеству бензина.

Технология «Displacement on Demand» родилась первоначально как ответ на запрос о безопасности. В отдаленных районах пустынь Техаса и других южных штатов Америки есть дороги, проходящие сотни километров без населенных пунктов. В таких местах потеря охлаждающей жидкости двигателя (в результате поломки или ДТП) опасна в прямом смысле этого слова. Большой же двигатель, с использованием Active Fuel Management позволял включить специальный экономичный режим, при этом отключенные цилиндры работали на дополнительное охлаждение силового агрегата.

Сегодня технология Active Fuel Management является основой великолепных показателей топливной экономичности Chevrolet Tahoe без каких-либо компромиссов по мощности или динамике. Широкое распространение на автомобилях GM она получила только в последние годы благодаря развитию прецизионных технических решений элементов двигателя и появлению быстродействующих компьютеров.

Система отключения цилиндров двигателя: устройство, принцип работы, достоинства

Здравствуйте! Наверняка, многие из вас, мои дорогие читатели, являются активными автолюбителями и часть своей жизни проводят за рулём. А если так, то вам будет интересно знать, что на некоторых двигателях есть такая система — система отключения цилиндров. Зачем она?

Заезжая каждый раз на заправку и обращая внимание на стоимость топлива, вы, возможно, задумывались о том, что было бы неплохо, если б автомобиль расходовал меньше этой драгоценной жидкости и позволял экономить.

Оказывается, этой мыслью озабочены не только владельцы машин, но и автопроизводители, поэтому технологии, позволяющие значительно снизить расход и увеличить эффективность моторов, появились ещё в середине ХХ века. А идея эта, как вы догадались, выключить часть цилиндров из работы, когда не нужна большая мощность.

Конструктивные особенности

Вначале хочется отметить, что такие двигатели существуют с 1950 годов прошлого века. Именно тогда, как ни странно, стали задумываться над экономией топлива у очень мощных и «прожорливых» автомобилей. Однако разработчики столкнулись с непредвиденной проблемой:

Все дело в том, что (изначально) применять ее можно только на автомобилях с большим количеством поршней, от 5 и выше. Идеальное применение 8 и более. Если устанавливалась на обычный мотор с 4 цилиндрами, то он начинает работать неравномерно, очень сильно детонировал. Таким образом, первые применения получили моторы V8.

Однако сейчас в современных реалиях, конструкции реально шагнули вперед, изменились как топливо, так и строение самого двигателя. Поэтому некоторые компании имеют разработки двигателей с 4 поршнями, у которых может отключаться 1 или 2 цилиндра.

За счёт чего достигается экономия

В процессе отключения цилиндра происходит перераспределение воздуха с нерабочих на рабочие цилиндры, в результате у рабочих цилиндров значительно увеличивается коэффициент полезного действия. Кроме того, эффективнее начинает работать и система охлаждения, насос в свою очередь снижает количество подаваемого топлива, и тоге давление падает, а с ним и расход топлива.

Так сколько можно сэкономить?

Знаете тут все не однозначно. Такие конструкции работают в «узком» диапазоне оборотов двигателя, наиболее хорошая экономичность достигается с 2000 до 3500. Если нужна работа при более «высоких» оборотах, то полезное действие и экономия снижаются в геометрической прогрессии и вот почему – «отключение цилиндров двигателя» рассчитано на спокойную езду, так например если из «8» — отключить «4», то при высоких оборотах им придется «тащить» весь двигатель. Что однозначно для них будет сложно, в них будет перерасход.

Стиль езды при включенной системе, должен поменяться – так например обороты не должны выходить за пределы 3000, даже при разгонах и маневрах. Идеально будет плавное ускорение и длинное торможение, можно подключить и «движение накатом» (при определенном опыте).

Экономия обусловлена некоторыми факторами:

1) При отключении цилиндров, воздух перераспределяется из «нерабочих» его отводят и подают в «рабочие». Таким образом, их КПД намного возрастает, эксперты заверяют что удваивается.

2) Система охлаждения начинает работать также эффективнее, ведь охлаждать нужно только рабочие цилиндры, что также немного повышает КПД.

3) Подача топлива. Насос начинает меньше качать бензина (только в рабочие поршни), таким образом — его давление уменьшается, что также сказывается на экономичности.

Если подвести итоговые значения, можно получить экономию до 30%. Как заверяют производители основное назначение таких конструкций это «городская езда» по пробкам.

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.

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. Главный плюс тут в другом. Дело в том, что КПД бензинового двигателя прямо зависит от открытия дросселя и на частичном газу коэффициент полезного действия очень низок. А, скажем, 12-цилиндровому двигателю полностью открытый дроссель требуется весьма редко. Если же мы временно делаем такой двигатель 6-цилиндровым, то дроссель на той же скорости сразу открывается почти в два раза больше, что автоматически сильно поднимает КПД и, тем самым, позволяет экономить бензин.

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 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.

— Систему Active Cylinder Control ( АСС ) применяется компанией Мерседес-Бенц с 1999 года. Закрываются клапаны коромыслом особой формы, оно состоит из двух рычагов которые соединены фиксатором. В рабочем режиме рычаги соединяются фиксатором в единое целое, при деактивации (отключении) цилиндров соединение освобождается и каждый рычаг может движется самостоятельно. При этом пружины держат клапаны в закрытом состоянии. Перемещается фиксатор при помощи подачи масла под давлением. 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. Система VCM базируется на системе изменения фаз газораспределения VTEC. Система основана на коромыслах, которые взаимодействуют с кулачками различной конфигурации. Когда необходимо коромысла включаются или выключаются из работы специальным блокирующим механизмом. 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.

Конечно же, нельзя не сказать, что 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.

Схема работы

Хочется отметить — что системы «отключения» бывают различными, сейчас различают до трех основных видов:

1) Механическое отключение. Происходит по средствам распределительного вала, при включении системы он как бы смещается и работает на других «орбитах». Именно он регулирует подачу топлива в поршни мотора, так впускные клапана постоянно закрыты, в них не поступает топливо, а вот выпускные клапана открыты, таким образом поршни просто гоняют воздух внутри. Получается, что работает ровно половина двигателя, именно так достигается экономия.

2) Отключение подачи топлива. Также все элементарно — в определенные цилиндры не поступает топливо, оно ограничивается на уровне «подачи». Если можно так выразиться — система перекрывает «топливопроводы» в определенных местах, и топливо просто не идет в нужные поршни. Причем поршни могут чередоваться. Нужно отметить — что механически это такая же система, здесь не перекрываются клапана, не двигаются распредвалы и т.д., однако в какие-то цилиндры идет топливо в какие-то нет, и они работают в пустую, качая обычный воздух. Небольшое видео.

3) Электронная система. Есть и более продвинутые электронные варианты, применяемые сейчас у компании BMW. Здесь выполняются как «движения» валов, так и электронное перекрытие топливопроводов. Нужно отметить — что может включаться-выключаться автоматически. Например, в городе — когда скорость малая и обороты тоже, ЭБУ дает команду на «включение», если вы выехали на трассу, и надавили «акселератор» система отключается, задействовав весь мотор.

Отключение цилиндров как вид диагностики двигателя

Это интересно, но что нам практически даёт отключение цилиндров. Вернее так, как и зачем мы можем применить этот метод для своих, порой не совсем новых автомобилей.

В практической жизни отключение цилиндров может нам понадобится в двух случаях. Если вы затеваете (или уже требуется) ремонт двигателя, в частности ремонт ГБЦ или ремонт блока цилиндров, то всё начинается с диагностики двигателя.

Помимо применения таких методов диагностики в ручном режиме, как измерение компрессии двигателя или визуальное определение дефектов блока цилиндров, отключение цилиндров тоже выступает как метод диагностики.

Проводится он, как правило, народно-некорректными способами. Но, тем не менее, для настоящих автомастеров является подспорьем в определении неисправностей двигателя. Способы отключения цилиндров для тестирования работы цилиндров заключаются либо в отключении (блокировке) искры или отключении форсунок (когда речь идёт о дизельном двигателе).

Минусы

Конечно же, есть и существенные минусы, именно из-за них многие производители не применяют ее на своих автомобилях.

1) Сложная конструкция двигателя. Особенно если использовать первый вариант, со смежающимися валами.

2) Дороговизна. Всех вариантов, причем самый дорогой считается электронный.

3) Ремонт и запчасти. Как вы поняли отремонтировать намного сложнее и дороже, также найти запчасти сложно, под заказ и ждать до нескольких месяцев.

4) В случае поломки, может не работать половина мотора, ездить на таком авто неудобно, нужно ставить на стоянку.

5) Последнее что хочется отметить это сложность конструкции балансировки. Здесь применяется множество подушек, подпоров и т.д. За ними также нужно следить, потому как если они выйдут из строя работа такого мотора будет неравномерной!

В заключении хочется сказать, что многие производители опять начали разработку в этой области потому как направление перспективное. Представьте, что будете экономить на 30% меньше топлива по пробкам и в городе! Тут как говориться есть над чем подумать.

НА этом заканчиваю, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

Похожие новости

  • Спускает бескамерное колесо | Почему?
  • Через сколько менять свечи зажигания
  • Скрип спереди (Chevrolet AVEO)

Добавить комментарий Отменить ответ

SCR — Selective Catalytic Reduction

Самая эффективная система для снижения NOx использует присадку

Нейтрализатор SCR (Selective catalytic reduction) превращает оксид азота (NOJ в незагрязняющие вещества, такие как вода и азот. Это превращение происходит при использовании синтетического раствора мочевины (самая известная марка AdBlue), содержащегося в отдельном баке автомобиля (вверху — горловина под синей пробкой у Mercedes G). Вещество, содержащее 32,5% мочевины, впрыскивается в систему выпуска перед нейтрализатором SCR, дозировкой при этом заведует электроника, использующая датчик NOx. Система выпуска включает элементы, перечисленные на изображении внизу.

Автономный транспорт

Любой уважающий себя автомобилестроитель может похвастаться беспилотными моделями автомобилей и автономной системой управления. На самом деле, впервые автономный автомобиль появился еще в 1964 году в лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета в форме повозки. Не принимая во внимание то, что эта повозка не могла перевозить пассажиров, это был автомобиль размером с современный гольф-мобиль, который управлялся при помощи камеры и беспроводного соединения с компьютером. Небольшая повозка записывала видео на бортовую камеру и отсылала изображения на компьютер, находящийся неподалеку, для обработки. Проанализировав видео материал, компьютер создавал своего рода 3D карту окружающей территории и передавал команды движения обратно повозке.

Смотрите также: Уровни автономных автомобилей – испытано на себе

Понятно, что это был очень долгий процесс, и машина могла ездить самостоятельно всего несколько метров. Именно поэтому, до сегодняшнего дня, мы не видели беспилотные автомобили, гоняющие по улицам городов.

Станции замены аккумуляторов электромобилей

Помните фильм «Лучший мир»? В нем уже можно сказать было положено начало сенсационной идее внедрения аккумуляторной системы в автомобили. Совсем недавно Илон Маск экспериментировал с идеей создания станций по быстрой замене батареи, несмотря на то, что ее масштабному внедрению может помешать Tesla и ее станция супербыстрой зарядки.

Суть технологии быстрой зарядки проста: вы паркуете свой электромобиль на специальной системе с автоматическим или ручным управлением, открывается капот автомобиля, оттуда достается разряженная батарея и заменяется на новую.

Весь процесс предположительно должен занять не больше, чем поездка на обычную газозаправочную станцию, поэтому преимущества очевидны. Если будет построено достаточное количество станций по замене батарей и если все они будут стандартизированы и смогут принимать любой электромобиль, то страх длительных поездок останется в прошлом.

Если говорить о прошлом, то ни этот фильм, ни даже Tesla не были первопроходцами. Эта технология старее многих автопроизводителей. Еще в конце 1890-х, когда электрические и паровые транспортные средства были обычным делом, американская служба такси уже имела в своем парке несколько электрических машин с заменяемыми батареями.

После нескольких поездок, каждая машина возвращалась на базу, где разряженная батарея заменялась на новую буквально за несколько минут. К сожалению, компания электрических автомобилей, базирующаяся в Нью-Йорке, разорилась, а ее машины были постепенно заменены на машины с газовым двигателем, преимущественно, благодаря распространению газозаправочных станций по всему миру.

Общественные заправки для электромобилей

Говоря об электромобилях и их успехе на рынке, вы когда-нибудь задумывались, как их заряжали, особенно, когда боязнь ограничения дальних поездок всегда была проблемой? Оказывается, практически у каждого автомобилестроителя в конце 1800-х и начале 1900-х было свое решение этой проблемы. Большинство компаний дополнительно предлагали купить или взять в прокат зарядные устройства разного типа для конкретного автомобиля. Любопытно, но между супербыстрой зарядкой от Tesla и ее косвенными предшественниками не так и много различий.

Смотрите также: Какие проблемы возникнут с электрокарами в будущем?

У некоторых продавцов электромобилей были свои места для зарядки, где владельцы могли оставить свои машины. Другие продавцы вынимали батарею и заряжали сразу несколько штук одновременно, а затем снова их устанавливали. Ни одно из этих решений не могло предоставить человеку полную свободу передвижения на дальние расстояния, поэтому некоторые компании стали продавать станции подзарядки владельцам электромобилей.

Так, как и этого было недостаточно, то компания General Electric построила своего рода общественную сеть станций для зарядки автомобилей. На этих станциях были расположены «электранты» (или электрические гидранты). Они представляли собой что-то вроде телефонной будки и располагались в городской среде, где владелец электромобиля мог оставить машину на зарядку и тем временем отправиться по своим делам. Такие зарядные станции передавали энергию за 10 центов/кВт/ч. Эти станции также прекратили свою работу, так как на рынке стали появляться машины с двигателем внутреннего сгорания. К тому же, тогда, как и сейчас, не было единого стандарта для гнезд зарядки. Это означает, что только некоторые модели автомобилей можно было заряжать на этих станциях. Польза от станций была такой же, как польза станций быстрой зарядки, предназначенная для обслуживания только владельцев Nissan Leaf.

Современные автомобильные технологии, которые не такие уж и новые

Не только колесо было изобретено много лет назад, но и, казалось бы, современные автомобильные технологии и опции также изобретали заново и не один раз. Некоторые технологии в свое время, возможно, были еще не так востребованы, они опережали время; другие — просто не прижились. Как бы то ни было, после своего исчезновения, некоторые изобретения стали настолько актуальны, что они снова потребовались современным людям.

Устройство и принцип работы системы отключения цилиндров двигателя

Загрузка…

Большинство из нас предпочитают ездить не только на красивых, но и на мощных автомобилях. И все мы при этом хотим дышать свежим воздухом. Но мощный автомобиль – это, прежде всего, его мощный двигатель, а раз мощный двигатель, то и выхлоп с расходом топлива у него соответственно не малый.

Статистика утверждает, что на полную мощность мы используем автомобиль не более трети всего его времени эксплуатации. В остальных случаях их мощные двигатели работают неэффективно.

Учитывая всё это, и была создана система отключения цилиндров, которая, с недавнего времени, устанавливается на модели ведущих производителей. Причем ставится она преимущественно на двигатели, количество цилиндров у которых восемь и более.

Плюсы и минусы 12-цилиндровых двигателей

По своей конструкции и функциональности система отключения цилиндров у всех изготовителей похожа. Без участия водителя блок управления двигателем автоматически определяет степень загрузки двигателя в различных режимах его эксплуатации, и, при необходимости, отключает механическую часть четырех цилиндров и подачу топлива в них.

Отключение даже половины цилиндров впечатляет! При спокойном движении, когда не требуются все возможности мотора, водитель этого практически не замечает. А вот если понадобится всё, что двигатель может выдать, при нажатии педали газа он мгновенно «просыпается». По утверждениям производителей, подобные включения и отключения цилиндров никак не влияют на его долговечность.

На что влияет расположение силового агрегата?

Ну, а входит ли такая система отключения цилиндров в базовую комплектацию, или её можно лишь заказать дополнительно? Данная система уже входит в базовую комплектацию автомобилей и не требует установки в качестве дополнительной опции.

Как бы нам не хотелось, но заказать систему отключения цилиндров на конкретную модель не получится. Производители выпускают автомобили либо с ней, либо без неё.

Кстати, а какова в этом случае разница в цене? Разница в стоимости автомобиля, оборудованного данной системой и автомобиля без неё, как правило, не превышает двух процентов, в зависимости от бренда автомобиля.

Назначение и устройство системы «Launch control»

Да, с системой отключения цилиндров всё-таки дороже, но не намного. Наверно, оно того стоит. Ведь, как заявляют производители, отключение цилиндров помогает экономить топливо до 10 % от общего расхода, правда, при благоприятных условиях эксплуатации.

Дезактивация цилиндров будет уместна лишь на скоростных магистралях, а в современном городе с его пробками и динамичным режимом движения, постоянными разгонами и торможениями, всё это не очень-то эффективно.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

обзор опций Cadillac XT5 на сайте дилера в Москве

Абсолютно новый, современный и изысканный дизайн Кадиллак ХТ5 буквально пронизан высокими технологиями – от роскошного интерьера до силовой установки, делающей XT5 мощным и эффективным. Вы ощутите в действии его мощь и эффективность благодаря адаптивной системе управления подачей топлива и отключения цилиндров.

Современная силовая установка вместе с абсолютно новым 3,6 литровым двигателем V6 обеспечивает плавное и автоматическое переключение на 4-х цилиндровый режим экономии топлива при низких и средних нагрузках. То есть, 2 из 6 цилиндров отключаются при управлении автомобилем в стабильных дорожных условиях, что позволяет эффективнее расходовать топливо.

Когда требуется большая мощность, активируются все цилиндры, и двигатель продолжает работу в обычном режиме. Адаптивная система управления подачей топлива особенно эффективна в дальних поездках и в поездках по загородной трассе (при небольшой загруженности дороги), когда скорость автомобиля наиболее стабильна.

Active Fuel Management автоматически активирует 4 цилиндра из 6, обеспечивая экономию топлива. Когда водителю требуется больше мощности при ускорении, адаптивная система управления подачей топлива деактивируется, и 2 цилиндра вновь подключаются.

Силовая установка нового ХТ5 обеспечивает бескомпромиссную мощь, когда она необходимо, и практически идеальный расход топлива в остальных случаях. Это еще один пример прогрессивных технологий Cadillac.

Как с нами связаться


  • Адрес: 123317, Москва, ул. Антонова-Овсеенко 15-1
  • e-mail: [email protected]
  • Телефон: +7 (495) 937-21-41
  • Время работы: 9:00 — 21:00
  • Время работы сервиса: 8:00 — 22:00

Отключение цилиндра | Клапанный механизм

Деактивация цилиндра дизельного двигателя

Технологии деактивации дизельного цилиндра (CDA) и раннего / позднего закрытия впускного клапана (EIVC / LIVC) могут использоваться для снижения расхода топлива от 5 до 25 процентов, увеличения скорости прогрева до обработки и поддержания более высоких температур при работе с низкой нагрузкой. Их также можно использовать при дорожных нагрузках для достижения активной регенерации дизельных твердых частиц (DPF), не требуя традиционного метода дозирования катализатора окисления дизельного топлива.

Ускорение транспортного средства ограничено способностью двигателя увеличивать поток воздуха достаточно быстро, чтобы обеспечить добавление топлива, достаточного для достижения желаемого крутящего момента и мощности. Результаты показывают, что можно эксплуатировать дизельный двигатель при низких нагрузках в CDA без ущерба для его крутящего момента и мощности, что является ключевым открытием, позволяющим практическую реализацию отключения цилиндров в дизельных двигателях, что, как показывает первоначальное тестирование, не оказывает отрицательного влияния на реакцию двигателя. .

Модуляция

EIVC / LIVC снижает эффективную степень сжатия, что снижает содержание оксидов азота (NOx) за счет снижения температуры в цилиндрах до, во время и после сгорания.EIVC / LIVC позволяет настроить калибровку двигателя для повышения эффективности двигателя, в том числе более раннего момента впрыска.

Системы избирательного каталитического восстановления (SCR) работают наиболее эффективно при температурах от 250 до 450 градусов Цельсия. Как только последующая обработка достигает этого диапазона температур, предпочтительно поддерживать температуру на выходе турбины (TOT) в этом диапазоне, чтобы не было необходимости в дозировании катализатора окисления дизельного топлива, который по-прежнему требует температуры выше 250 градусов Цельсия, для поддержания высоких температур SCR.

Технология CDA и EIVC / LIVC

Eaton может работать при BMEP от 3 до 4 бар на всех скоростях, что снижает выбросы за счет улучшения управления температурным режимом последующей обработки, обеспечивая при этом желанный побочный эффект в виде лучшей экономии топлива. Эти технологии могут использоваться при более высоких нагрузках для регенерации DPF. Точно так же модуляцию IVC можно использовать при более высоких нагрузках, чтобы обеспечить работу цикла Миллера для повышения топливной экономичности двигателя.

Другие регулируемые функции клапанного механизма включают открытие выпускного клапана (EEVO) и внутреннюю рециркуляцию выхлопных газов (iEGR), которые помогают нагревать выхлопные газы для повышения эффективности катализатора и снижения выбросов.

Как это работает: отключение цилиндров

Ссылки на следы из хлебных крошек

  1. Как это работает
  2. История возможностей

Отключение части двигателя, когда она не нужна, может иметь большое значение для экономии топлива

Автор статьи:

Джил МакИнтош

Дата публикации:

14 февраля 2018 г. • 7 февраля 2019 г. • 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 повышения экономии топлива и снижения выбросов.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Большинство используют названия торговых марок для своих систем, и то, как они работают, может немного отличаться между ними, но общая концепция одинакова: когда полная мощность не требуется, некоторые цилиндры не получают топлива.

Деактивация в основном используется на двигателях V6 или V8, где, в принципе, она уменьшает рабочий объем двигателя при его функционировании: большая мощность двигателя, когда задействованы все цилиндры, и экономия топлива меньшего двигателя, когда некоторые из них отключены. Некоторые автопроизводители предпочитают вместо этого использовать небольшие двигатели с турбонаддувом, которые нагнетают дополнительный воздух и топливо для обеспечения большей мощности, когда это необходимо. По сути, деактивация — это более крупный двигатель, который может действовать как меньший, в то время как турбонаддув — это меньший двигатель, который может работать как более крупный.(Некоторые автопроизводители также сочетают в своих двигателях деактивацию и турбонаддув.)

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

  1. Автомобили с лучшей экономией топлива в своем классе

  2. Как это работает: впрыск топлива

Двигатели содержат поршни, которые перемещаются вверх и вниз в цилиндрах, приводимые в действие силой газа -воздушная смесь во время горения для вращения центрального коленчатого вала.Коленчатый вал вращается, и эта сила в конечном итоге вращает колеса.

Когда цилиндр деактивируется, система закрывает его впускные клапаны, которые втягивают воздух, и выпускные клапаны, которые выпускают отработанные газы. Он также перестает подавать топливо в цилиндр. Поршень все еще движется вверх и вниз — он должен, потому что он прикреплен к вращающемуся коленчатому валу, — но теперь он просто готов к поездке.

Повышенная эффективность достигается не только за счет того, что половина цилиндров получает топливо. Когда от двигателя мало что требуется, например, когда вы едете на постоянной скорости, он не работает с максимальной производительностью.Поршни должны преодолевать сопротивление воздуха при втягивании и выпуске воздуха, известное как насосные потери.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Когда вы слегка нажимаете на дроссельную заслонку, например, на постоянной скорости, насосные потери выше из-за разницы давлений между впускным и выпускным коллекторами. Когда некоторые цилиндры отключены, воздух не поступает в них и не выходит из них, поэтому насосных потерь нет.Кроме того, поскольку двигатель автоматически компенсирует эти «недостающие» цилиндры, он создает меньшую разницу давлений на впуске и выпуске. Это снижает насосные потери в активных цилиндрах, повышая их эффективность. Хотя они помогают перемещать деактивированные поршни, поскольку все они прикреплены к коленчатому валу, двигатель в целом по-прежнему работает более эффективно.

Все это управляется главным мозгом двигателя, известным как его блок управления двигателем (ЭБУ) или модуль управления двигателем (ЭСУД).Как только требуется больше мощности, например, при ускорении, система снова переводит деактивированные цилиндры в рабочее состояние. Переход обычно настолько плавный, что его практически невозможно обнаружить. По оценке Natural Resources Canada, отключение цилиндров может снизить расход топлива и выбросы на 4-10%.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Большинство двигателей с отключением цилиндров выключают половину из них за раз, например, восьмицилиндровый, который переключается на четыре цилиндра.Система Honda, которую она называет 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, представит регулируемую систему на своих грузовиках 2019 года. Некоторые другие производители предлагают аналогичные системы.

Системы прошли долгий путь с того момента, когда одна была впервые представлена ​​на Cadillac в 1981 году. Она называлась Modular Displacement, и она могла переключать двигатель V8 на работу с шестью или четырьмя цилиндрами.Вскоре после этого Mitsubishi представила версию с четырехцилиндровым двигателем. Электроника и топливные системы того времени не справлялись с поставленной задачей, и ни одна из компаний не выдерживала ее надолго. Сегодня у систем деактивации не так много недостатков, за исключением того, что они увеличивают стоимость и усложняют двигатель.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Конечно, смещение цилиндра — это только один инструмент в области топливной экономичности.Автопроизводители программируют функцию отключения подачи топлива при замедлении (DFCO), которая полностью отключает подачу топлива к двигателю, когда вы нажимаете педаль газа и замедляете скорость. Двигатель продолжает работать, и система начинает подавать ему топливо, если вы ускоряетесь или когда частота вращения двигателя приближается к холостому, когда вы останавливаетесь.

И некоторые автомобили теперь включают функцию запуска / остановки на своих двигателях. Раньше это было исключительно для гибридов, теперь оно появляется на обычных бензиновых автомобилях и даже на некоторых дизельных двигателях малой грузоподъемности.Автопроизводители добавляют его, чтобы еще больше снизить количество топлива и выбросов.

Когда вы полностью останавливаетесь, поставив ногу на тормоз, например садитесь на красный свет, двигатель выключается. Фары, стереосистема и климат-контроль автомобиля продолжают работать, но при этом должны быть соблюдены определенные условия, в том числе температура окружающей среды и двигателя. Двигатель автоматически перезапускается, как только вы снимаете ногу с тормоза.

Способ перезапуска зависит от автомобиля. В случае гибридов им управляет электродвигатель автомобиля, в то время как у обычных автомобилей есть более мощный стартер.На многих транспортных средствах вы можете отключить систему старт / стоп с помощью кнопки, а если это невозможно, перевод автомобиля в спортивный режим обычно отключает ее.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь, чтобы получать информационный бюллетень Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

Нажимая на кнопку подписки, вы соглашаетесь на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc. откажитесь от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки внизу наших писем.Postmedia Network Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже готово. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но гражданский форум для обсуждения и поощрять всех читателей делиться своим мнением о наших статьях.На модерацию комментариев может потребоваться до часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными. Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы получите электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, есть обновление в цепочке комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, комментарии. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

Деактивация цилиндров: как сэкономить топливо | Гиды по покупкам

Если 8-цилиндровый автомобиль проезжает по шоссе 20 миль на галлон, что произойдет, если половина его цилиндров отключится? Как насчет преобразования 6-цилиндрового двигателя в 3-цилиндровый?

Это простая идея отключения цилиндра.Когда требуется полный комплект цилиндров двигателя — при ускорении, подъеме в гору, буксировке прицепа — все они работают нормально. Но когда автомобиль или грузовик движется в круизе с небольшой нагрузкой, отключение нескольких цилиндров обязательно увеличит экономию топлива.

Не то, чтобы разница огромна. Устранение половины цилиндров, конечно же, не удвоит расход бензина или что-то подобное. Тем не менее, этот шаг улучшает его в достаточной степени, чтобы существенно изменить общие эксплуатационные расходы, поскольку цены на бензин достигают все более высоких уровней.

GM проложила путь — и заблудилась — с инновационным V8-6-4
К сожалению, отключение цилиндров все еще вызывает клеймо среди некоторых старых водителей с долгой памятью, и это происходит от General Motors. Во время второго национального топливного кризиса в 1979 году GM решила произвести двигатель, получивший название V8-6-4. Как следует из названия, это был двигатель V-8, как и многие другие в линейке GM. Однако в течение некоторого времени либо 2, либо 4 его цилиндра могли отключиться, оставив в работе либо 4, либо 6.
Разработанный Eaton Corporation, инновационный двигатель с переменным рабочим объемом (также называемый «модульным рабочим объемом») был стандартным для всех Cadillac 1981 года, за исключением седана Seville Bustleback (который мог иметь его в качестве опции). В зависимости от условий движения V8-6-4 мог работать с 4, 6 или 8 цилиндрами, переключаясь с одного режима на другой и обратно по мере необходимости.

Основной принцип не был новым. Эксперименты с переменным смещением проводились во время Второй мировой войны.В версии GM микропроцессор определял, от каких цилиндров можно отказаться в данный момент. Затем микропроцессор подал сигнал на блокирующую пластину, приводимую в действие соленоидом, которая сместилась в положение, позволяя качающимся рычагам клапана каждого нежелательного цилиндра поворачиваться в другой точке, чем обычно. Поэтому вместо нормальной работы впускные и выпускные клапаны некоторых цилиндров останутся закрытыми. Толкатели клапанов и связанные с ними толкатели двигались вверх и вниз в двигателе, как обычно, но эти ненужные пары клапанов оставались холостыми.

При работе на 4 цилиндрах смещение возвращалось ко всем 8, как только водитель нажимал на педаль газа для прохождения или слияния. Этот ответ был призван заверить водителей, которые сомневались, будет ли достаточно 4-цилиндрового Cadillac. Не то чтобы они могли ожидать энергичного ответа. Несмотря на рабочий объем 6,0 литров при задействовании всех 8 цилиндров, двигатель Cadillac выдавал всего 140 л.с. Это все еще была эпоха двигателей с пониженной мощностью, начавшаяся в 1970-х годах.

Cadillac сообщил клиентам, что любое «воспринимаемое ощущение» во время изменения рабочего объема будет «незначительным», потому что фактического переключения не было.Нажмите кнопку, и MPG Sentinel покажет, сколько цилиндров работает. Снова нажмите, и на дисплее мгновенно отобразятся мили на галлон.

Инновационный новый двигатель был провозглашен драматическим, хотя и частичным, решением дилеммы экономии топлива. Cadillac заявляет, что расход топлива при движении по шоссе увеличился на 30 процентов.

Проблемы с завариванием с V8-6-4
На практике возникли некоторые неприятные проблемы. Расширенная самодиагностика отображает 45 отдельных кодов функций, которые могут помочь механику в расследовании любой возникшей проблемы.И они это сделали. Двигатель V8-6-4, несомненно, был творческим, но в то же время сложным. Компьютерное управление было новой концепцией, медленно реагирующей и еще недостаточно развитой, чтобы с достаточной надежностью справляться с задачами подобного рода. Вместо этого модульный объем двигателя обременял многих владельцев непрекращающимися проблемами, многие из которых были связаны с довольно примитивной системой впрыска топлива. Вместо того, чтобы отключать подачу топлива в неиспользуемые цилиндры, форсунки двигателя продолжали поддерживать их подачу, вызывая накопление бензина.

Лимузины Fleetwood использовали V8-6-4 до 1984 года, но для других моделей Cadillac он был заменен в 1982 году новым обычным HT-4100 V-8. У Cadillac были и другие идеи по увеличению экономии топлива в 1982 году, в том числе дебют 4-цилиндрового Cimarron. Некоторые из проблемных двигателей V8-6-4 позже были преобразованы в обычные V-8.

Mercedes-Benz возрождает концепцию деактивации
В полноразмерных моделях Mercedes-Benz, проданных в Европе в 1999 году, было кое-что новенькое: система активного управления цилиндрами, отключающая половину цилиндров в двигателях V-8 или V-12.В системе Mercedes для приведения в действие каждого клапана использовались двойные рычаги, управляемые компьютером. Пары рычагов можно было либо заблокировать вместе, либо держать отдельно, чтобы клапан работал нормально или оставался закрытым.

К этому времени системы впрыска топлива были намного сложнее, чем в эпоху GM V8-6-4. Компьютерное управление также добилось больших успехов. Несмотря на то, что экономия топлива не была серьезной проблемой на заре 21 века, большие двигатели казались вероятными кандидатами на периодическое отключение.

GM: Объем по требованию
Спустя более двух десятилетий после разгрома V8-6-4 GM вернулась с гораздо более сложной и надежной формой отключения цилиндров. Впервые установленный на внедорожниках Chevrolet TrailBlazer и GMC Envoy 2005 года с 5,3-литровым двигателем V-8, Displacement on Demand (DoD) мог отключать половину цилиндров, когда автомобиль находился в условиях небольшой нагрузки, и восстанавливать их, когда водитель нажимал на них. педаль газа для ускорения, либо была обнаружена потребность в дополнительной мощности.

Displacement on Demand выключает все остальные цилиндры в порядке зажигания двигателя. В четырех специальных цилиндрах были установлены специальные разборные клапанные подъемники. Эти подъемники De-ac имели подпружиненный стопорный штифт, приводимый в действие давлением масла. Соленоиды могут увеличивать давление масла, смещая штифты затронутых клапанов и вызывая разрушение верхней части каждого подъемника De-ac, не соприкасаясь с толкателем. Когда требовалось больше мощности, давление масла было снято, и подъемники снова зафиксировались в своей полноразмерной конфигурации.

GM заявила о восьмипроцентном увеличении экономии топлива для внедорожников, оснащенных DoD. Вскоре смещение по требованию вошло в некоторые двигатели GM V-6, такие как Pontiac G6.

Chrysler повторно представляет Hemi V-8 с системой многоступенчатого перемещения
Когда Chrysler представил свой современный Hemi V-8 для 2005 модельного года, опасения по поводу экономии топлива начали расти. У Chrysler было решение в виде деактивации цилиндров Multi-Displacement System под другим названием — для 5.7-литровый двигатель. Мощность Hemi была доступна в новых для 2005 года Chrysler 300C и Dodge Magnum, а также в пикапах Dodge Ram и внедорожниках Durango. Hemis с несколькими двигателями также мог поместиться в Jeep Grand Cherokee and Commander и Dodge Charger 2006 года.

Как и другие двигатели с переменным рабочим объемом, система Chrysler была спроектирована таким образом, чтобы автомобиль или грузовик тронулся с места с работающими всеми 8 цилиндрами. При скорости выше 18 миль в час или около того, если двигатель двигался медленно на умеренных оборотах, половина цилиндров могла отключиться до тех пор, пока они снова не понадобились для ускорения или подъема на холм — всякий раз, когда нагрузка увеличивалась.

Специальные подъемники были вынуждены обрушиться под давлением масла. В результате распределительный вал двигателя был отсоединен от толкателей, которые действовали на выбранные клапаны в этой конструкции с верхним расположением клапанов. Переключение между 8- и 4-цилиндровыми двигателями могло происходить за 40 миллисекунд, согласно Chrysler, и никакое топливо не попадало в неиспользуемое топливо. цилиндры. Компания Chrysler заявила об улучшении экономии топлива от 10 до 20 процентов для многоступенчатого двигателя в этом двигателе Hemi V-8.

Регулируемое управление цилиндрами Honda
Начиная с Odyssey 2005 года, Honda применила технологию регулируемого управления цилиндрами, названную деактивацией цилиндров, к своим 3.5-литровый двигатель i-VTEC («i» — «умный») V-6. Когда требовалась высокая мощность, двигатель работал на всех 6 цилиндрах. В крейсерском режиме и при небольшой нагрузке один ряд из 3 цилиндров не работал. Нежелательные цилиндры были герметично закрыты на время, сводя к минимуму внутренние насосные потери. Как только потребовалась полная мощность, сработали дополнительные клапаны, и их цилиндры начали получать топливо.

В двигателе Honda VCM V-6 гидравлический контур состоит из двух систем, каждая из которых способна обеспечивать давление, необходимое для приведения в действие синхронизирующего поршня, который отключает ненужные клапаны.Это достигается разделением двух тандемных коромысел, которые работают с каждым клапаном, заставляя его оставаться закрытым.

Система управления Honda контролирует положение дроссельной заслонки, скорость автомобиля и двигателя, а также выбор передачи автоматической коробки передач, чтобы определить, движется ли автомобиль крейсерским путем или замедляется. При работе этих 3 цилиндров на холостом ходу система также изменяет угол опережения зажигания и включает и выключает блокировку гидротрансформатора трансмиссии, чтобы подавить толчки во время перехода между 6- и 3-цилиндровым режимом работы.

Позже модели Accord и Pilot также могли получить VCM. Honda заявляла о «плавном, плавном переключении между 3- и 6-цилиндровыми режимами, которое почти незаметно для водителя».

За исключением двигателя Honda V-6, большая часть деактивации цилиндров применяется к двигателям V-8 для грузовиков отечественного производства, хотя различные двигатели GM V-6 также извлекают выгоду из этой технологии. Тем не менее, этим системам уделяется не так много внимания, как некоторым другим методам повышения экономии топлива.

Пуск / остановка
Внедренный в основном в гибридных автомобилях, запуск / остановка является еще одним способом отключения двигателя при определенных условиях.Когда автомобиль останавливается, его двигатель просто полностью выключается. Прикоснитесь к педали газа, и она снова загорится, готовая к действию. По сравнению с отключением цилиндров, гораздо больше автомобилей ближайшего будущего, вероятно, будут применять эту относительно простую технологию в качестве меры экономии топлива.

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: системы дезактивации цилиндров

Системы отключения цилиндров выборочно отключают некоторые цилиндры в двигателе внутреннего сгорания, чтобы улучшить экономию топлива и снизить выбросы CO. 2 , когда не требуется полная мощность двигателя.Когда требования к мощности от двигателя низкие, двигатель не работает с максимальной производительностью. Воздухозаборник дроссельной заслонки минимален, а поступление воздуха в цилиндры затруднено. Для преодоления внутреннего вакуума требуется не только большее усилие, но и цилиндры не полностью заполняются воздухом. Чем меньше воздуха в цилиндре, тем ниже давление сгорания. Эта ситуация обычно называется насосными потерями и может значительно снизить эффективность двигателя.

Деактивация цилиндра эффективно уменьшает рабочий объем двигателя за счет закрытия впускных и выпускных клапанов и прекращения впрыска топлива для определенного цилиндра. Поршни в деактивированных цилиндрах сжимают захваченные газы и толкаются обратно вниз, таким образом тратя нулевую чистую работу. Остальные цилиндры компенсируют потерю мощности из-за неактивных цилиндров, работая при более высоком давлении сгорания. В результате при данной нагрузке на двигатель дроссельная заслонка более открыта, позволяя среднему эффективному давлению в цилиндре быть ближе к оптимальному уровню и повышая эффективность двигателя.

История деактивации цилиндра

В соответствии со стандартами корпоративной средней экономии топлива (CAFE) США производителям требовались новые способы повышения топливной экономичности своих автомобилей. Первыми серийными автомобилями, в которых была реализована функция отключения цилиндров для повышения топливной экономичности, была линейка Cadillac 1981 года. GM совместно с Eaton Corporation разработали новую систему управления подачей топлива, которую они назвали «Modular Displacement» для существующего шестилитрового двигателя V8 с толкателем.Продаваемая как «V-8-6-4», система могла изменять количество работающих цилиндров с восьми до шести или четырех, в зависимости от нагрузки двигателя. Отключение цилиндров контролировал модуль управления двигателем, или ЕСМ, который определял, сколько цилиндров нужно отключить.

Для отключения цилиндров электромагнитные клапаны, управляемые контроллером ЭСУД, будут перемещаться, позволяя коромыслам клапанов требуемых цилиндров отсоединяться от соответствующих толкателей. При отделении от толкателей клапаны этих цилиндров больше не получают механического подъема, обеспечиваемого распределительным валом, и, таким образом, остаются закрытыми.Заправка V-8-6-4 была достигнута с помощью раннего средства электронного впрыска топлива, известного как «впрыск дроссельной заслонки», когда топливо подается во все цилиндры из одной точки в корпусе дроссельной заслонки. Когда цилиндры были отключены, количество впрыскиваемого топлива уменьшалось блоком управления двигателем, но с этой системой невозможно было сократить количество топлива до конкретных цилиндров. Обычно считается, что система страдает от проблем с управляемостью, связанных с отсутствием вычислительной мощности блока управления двигателем и отсутствием точного управления подачей топлива, обеспечиваемого впрыском в корпус дроссельной заслонки.

Вскоре после этого компания Mitsubishi внедрила версию отключения цилиндров, известную как «Модулированное смещение». Основываясь на тех же принципах, что и в конструкции Cadillac, компания Mitsubishi разработала четырехцилиндровый двигатель, способный отключать два его цилиндра. Ни один из этих вариантов не был хорошо принят публикой, и отключение цилиндров оставалось непопулярным в течение ряда лет.

Деактивация цилиндра сегодня

Сегодня компании, включая Mercedes-Benz, Chrysler Group, General Motors (GM), Honda и Volkswagen, вернули идею отключения цилиндров вместе с новыми идеями, которые включают изменение фаз газораспределения и регулируемое сжатие.

Сегодня двигатели

работают с одной из двух конфигураций распределительных валов: с толкателем или с верхним кулачком. В обоих вариантах система деактивации цилиндров закрывает впускной и выпускной клапаны и прекращает подачу топлива в деактивированные цилиндры. Контроль над всеми компонентами отключения цилиндров осуществляется от ECM. Контроллер ЭСУД получает информацию от нескольких датчиков, чтобы решить, когда начинать отключение 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 отключение цилиндров в некоторых двигателях V6 и V8 с толкателем. Обе компании используют специальный тип гидравлического подъемника для приостановки срабатывания впускных и выпускных клапанов в деактивированных цилиндрах. Это предотвращает передачу подъемного движения, создаваемого вращающимся распределительным валом, на выбранные толкатели и их соответствующие клапаны.

Гидравлические подъемники можно рассматривать как поршень в цилиндре; цилиндр контактирует и следует за движением кулачка вверх и вниз.Плунжер, который находится внутри верхней части цилиндра (или корпуса подъемника), передает подъемную силу от распределительного вала к толкателю и далее к клапану. Плунжер обычно не перемещается в корпусе подъемника, потому что корпус заполнен маслом.

В специальных гидравлических подъемниках, используемых для отключения цилиндров, плунжер может сжиматься в корпус подъемника, предотвращая, таким образом, подъемное движение рабочей части кулачка на клапаны. Это достигается, когда масло под высоким давлением попадает в корпус подъемника, который расцепляет стопорный штифт и позволяет плунжеру сжиматься.Подача масла под высоким давлением включается и выключается с помощью электронного соленоида, которым управляет блок управления двигателем. Пружины клапанов будут удерживать клапаны цилиндра закрытыми до тех пор, пока никакая сила со стороны распределительного вала не толкает клапаны открытыми.

Верхний кулачок (OHC) Двигатели

Mercedes, Honda и Volkswagen недавно использовали отключение цилиндров в широком диапазоне двигателей с верхним расположением цилиндров, от четырехцилиндровых до V12.

Mercedes и Honda используют похожие системы.Подобно системам, установленным в толкателях двигателей Chrysler и GM, системы Mercedes и Honda полагаются на соленоиды, которые регулируют поток масла под высоким давлением в соответствии с сигналом ECM. В отличие от толкателей, в системах OHC этих двух производителей используются специальные коромысла для управления движением клапанов в отключенных 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 коромысел постоянно соприкасается с распределительным валом, как и нормальное коромысло.Вторая коромысла находится в постоянном контакте с клапаном.

В новых моделях полностью алюминиевого двигателя Honda SOHC 60-градусного V6 используются две лопасти впускного клапана, позволяющие использовать технологию Honda i-VTEC как на низких, так и на высоких оборотах. Третий лепесток с нулевым подъемом, прикрепленный только к заднему ряду, позволяет закрывать впускные клапаны этих цилиндров, эффективно деактивируя их.

Во время нормальной работы движение двух коромысел блокируется вместе штифтом, так что подъем от распределительного вала, воздействующий на первое коромысло, передается на второе коромысло и, таким образом, открывает клапан.В режиме деактивации цилиндров контроллер ЭСУД подает питание на электронные соленоиды, что позволяет маслу под высоким давлением расцеплять штифт, блокирующий два коромысла вместе. В результате два рычага теперь перемещаются независимо друг от друга: первое коромысло продолжает следовать за кулачком, но это движение не передается второму коромыслу, и, таким образом, клапан не перемещается, будучи закрытым под давлением кулачка. пружина клапана.

Volkswagen использует совершенно другую систему. В них используется особая конструкция распределительного вала, состоящая из нескольких частей, в которой используются короткие секции, которые, как втулки, надеваются на главный вал.На этих втулках есть два разных профиля лепестков, которые могут использоваться одним клапаном, а также спиралевидный паз, который прорезан в втулке. Когда цилиндры должны быть отключены, из электромагнитного привода, установленного над распределительным валом, опускается штифт, который входит в спиральную канавку на вращающейся кулачковой втулке. Втулка следует за штифтом по траектории спиральной канавки, заставляя втулку смещаться влево или вправо.

Во время нормальной работы коромысло клапана будет следовать за одним из профилей выступа на втулке, который имеет форму обычного выступа кулачка.Когда втулка смещается в осевом направлении при переходе в режим деактивации цилиндра, коромысло клапана начинает следовать профилю второго лепестка, который совсем не кулачковый, а вместо этого полностью круглый — лепесток «нулевого подъема». Коромысло остается в постоянном контакте с кулачковой втулкой, но теперь следует за выступом, который не обеспечивает подъема; таким образом, соответствующий клапан остается закрытым.

По оценкам Министерства энергетики США, системы отключения цилиндров повышают топливную экономичность примерно в 7 раз.5%, но производители в настоящее время предлагают системы с повышением эффективности до 20%. Автомобили с возможностью отключения цилиндров включают Honda Odyssey, Accord и Pilot; Volkswagen Polo BlueGT; Lamborghini Aventador LP 700-4; Audi A1, A3 и A8 L; а также Chevrolet (GM) Impala, Suburban, Silverado, Tahoe, Caprice, Camaro и Corvette Stingray.

Отключение цилиндра завтра

Компания Tula Technologies разработала технологию, которую они назвали Dynamic Skip Fire .Вместо того, чтобы отключать фиксированный набор цилиндров, эта технология постоянно отслеживает требования к крутящему моменту двигателя и определяет, запускать ли каждый цилиндр при каждой возможности зажигания. General Motors является крупным инвестором Tula Technologies и указал, что эта технология может появиться в будущих моделях.

Природа систем дезактивации цилиндров: хит и промах

28 октября 2019

Отключение цилиндров — это не совсем новая технология для двигателей, и, хотя она никогда не была широко распространена, GM впервые применила ее на некоторых моделях Cadillac более 20 лет назад.По правде говоря, работа первых итераций систем деактивации цилиндров была не только жесткой, но и эти системы были также чрезвычайно подвержены сбоям, и в результате большинство клиентов не любили системы деактивации цилиндров и не доверяли им. Однако некоторые производители автомобилей приложили немало усилий, чтобы устранить ошибки, в результате чего современные системы дезактивации цилиндров теперь довольно надежны. Таким образом, в этой статье мы более подробно рассмотрим некоторые современные системы дезактивации цилиндров с точки зрения как того, как они работают, так и того, что с ними может пойти не так, начиная с этого вопроса —

Что такое деактивация цилиндра?

Для целей данной статьи деактивация цилиндров относится к различным стратегиям деактивации некоторых цилиндров на двигателях V-образного типа во время легких нагрузок на двигатель в попытках соответствовать все более строгим нормам выбросов на некоторых рынках или в некоторых юрисдикциях, и, в первую очередь, в государстве. Калифорнии.С практической точки зрения, разработка GM первой системы дезактивации цилиндров предшествовала тенденции к уменьшению размеров двигателей, а затем к увеличению выходной мощности уменьшенных двигателей с принудительным впуском и другими стратегиями управления двигателем и топливом.

Тем не менее, идея деактивации некоторых цилиндров на двигателях V8 и V6 имела большое значение для соответствия нормам по выбросам, которые действовали, когда GM выпустила так называемые системы «Displacement on Demand» в 2005 году. Эта система была впервые реализована в 2005 году. Модели Chevrolet Trailblazer и GMC Envoy, у которых 5.Двигатели 3L поколения IV могли отключать цилиндры 1 и 7 на левом берегу и цилиндры 4 и 6 на правом берегу, оставляя четыре цилиндра для выработки мощности при определенных условиях эксплуатации.

Когда эта система работала, она работала хорошо; Фактически, поскольку Trailblazers, Envoys и аналогичные внедорожники требовали всего около 25 л.с. для поддержания крейсерской скорости выше 110 км / час на ровных дорогах, эти двигатели обеспечивали отличную экономию топлива и значительно снижали выбросы при отключении 50% цилиндров.Нам не нужно углубляться в сложность разрешающих условий, которые восстанавливали полную работу двигателя, здесь, за исключением того, что одни и те же цилиндры всегда отключались, и что как деактивация, так и повторная активация цилиндров происходили автоматически, когда были выполнены все соответствующие разрешающие условия.

Вскоре после 2005 года GM переименовала свою систему смещения по требованию в «Активное управление топливом», главным образом в результате: а) Jeep / Chrysler / Dodge представили почти идентичную систему отключения цилиндров, которую они назвали «Система с несколькими рабочими объемами» на двигателях Hemi, и б) Honda / Acura представляет свою собственную систему отключения цилиндров, которую они назвали «Регулируемое управление цилиндрами».

Вы можете спросить, почему что-то из вышеперечисленного важно. Вы можете спросить, потому что, хотя вышеупомянутые системы представляют собой древнюю технологию с точки зрения автомобильной инженерии, эти системы составляют основу новых систем деактивации цилиндров, которые больше не всегда отключают одни и те же цилиндры. Одним из примеров такой системы является «Dynamic Fuel Management», которая дебютировала в начале 2019 года на двигателях GM объемом 5,3 и 6,2 литра, также известных как двигатели L84 и L87 соответственно, что вызывает вопрос —

Что нового в системе динамического управления подачей топлива?

Прежде чем мы перейдем к особенностям этой системы, стоит упомянуть, что высокий расход масла был не только общей чертой всех систем дезактивации цилиндров, но и препятствовал всем попыткам исправить это во всех случаях.

Вкратце, проблема заключалась в том, что для работы поршневых колец требуется как давление сжатия, так и давление сгорания, поскольку пружинного натяжения колец недостаточно, чтобы прижать их к стенкам цилиндра с достаточной силой, чтобы установить и поддерживать надежное уплотнение между их уплотнительными поверхностями и стенки цилиндра. Следовательно, поршни сконструированы таким образом, что давление сжатия и сгорания может оказывать значительную силу из-за колец, чтобы толкать кольца к стенкам цилиндра, что является основным механизмом, который позволяет поршневым кольцам а) сдерживать давление сгорания и b ), чтобы в значительной степени предотвратить просачивание масла со стенок цилиндра через кольца в камеры сгорания.

Учитывая вышесказанное, неудивительно, что двигатели, оснащенные системами отключения цилиндров, должны страдать от высокого расхода масла просто потому, что механизм, обеспечивающий эффективную работу поршневых колец, снимается при отключении цилиндров. Другими словами, это означает, что когда цилиндры деактивированы, контроль масла зависит только от натяжения пружин колец, что, как оказалось, было менее чем успешной стратегией.

Однако GM в сочетании с Delphi Technologies, похоже, нашли хотя бы частичное решение проблемы высокого расхода масла.Система динамического управления подачей топлива, которую Delphi Technologies называет «динамическим пропуском огня», имеет возможность не только улавливать горючий заряд низкого давления в деактивированных цилиндрах, но и деактивировать различные цилиндры как в фиксированных, так и в почти бесчисленных комбинациях или схемах.

На практике в этой системе используется восемь соленоидов управления маслом, каждый из которых управляет обоими клапанами на каждом цилиндре. Таким образом, когда любой данный цилиндр деактивирован, система управления отключает подачу топлива в этот цилиндр, но не раньше, чем в этом цилиндре произойдет сгорание топлива.В результате, поскольку система отключает оба клапана, большая часть давления сгорания сохраняется в деактивированном цилиндре, где давление помогает кольцам с эффективным контролем масла. Когда деактивированный цилиндр повторно активируется, система управления сначала открывает выпускной клапан, чтобы удалить захваченный выхлопной газ, прежде чем повторно активировать впускной клапан, чтобы позволить повторно активированным цилиндрам вернуться к нормальной работе цикла сжатия / сгорания / выпуска / впуска.

Тем не менее, наибольшее преимущество этой системы по сравнению с предыдущими системами деактивации цилиндров заключается в том, что, имея возможность деактивировать различные пары цилиндров в последующих циклах двигателя, система может уменьшить, если не устранить проблемы NVH, которые возникают при разных оборотах двигателя и нагрузках, когда цилиндр неподвижен. пары отключены.Хотя большинство двигателей V8 по своей природе хорошо сбалансированы, амплитуды крутильных колебаний, которые возникают в двигателе V8, по большей части определяются как частотой вращения двигателя, так и нагрузкой, поэтому, когда одни и те же цилиндры всегда отключаются независимо от частоты вращения и нагрузки двигателя, потеря вкладов мощности из-за деактивированных цилиндров может увеличивать некоторые колебательные частоты.

Захваченный выхлопной газ в деактивированных цилиндрах действует как своего рода «пружина», которая имеет большое значение для уравновешивания восходящего инерционного движения поршней в деактивированных цилиндрах с нормальным давлением сжатия работающих цилиндров, что снижает некоторые крутильные колебания.Хотя это не касается вибраций, возникающих из-за потери мощности из-за деактивированных цилиндров, система управления может «отключать» большинство вибраций двигателя путем деактивации различных пар цилиндров в каждом цикле двигателя, при этом текущие обороты двигателя и нагрузка определяют, какие цилиндры деактивированы. в любом заданном цикле двигателя.

Не существует большого количества технической информации, доступной независимой ремонтной мастерской с точки зрения технического обслуживания, обслуживания, ремонта и вопросов программирования по системе динамического управления топливом GM, но, поскольку эта система все еще очень новая, маловероятно, что многие независимые мастерские будут столкнуться с этими системами в ближайшее время.Тем не менее, этого нельзя сказать о старых системах дезактивации цилиндров, поэтому давайте посмотрим на некоторые из них —

Принципы работы системы отключения цилиндров AFM, MDS и VCM

В случае необходимости напоминания:

  • «AFM» означает систему активного управления топливом GM
  • .
  • «MDS» означает систему с несколькими рабочими двигателями, используемую Jeep / Chrysler / Dodge
  • .
  • «VCM» означает регулируемое управление цилиндром, используемое Honda / Acura
  • .

С инженерной точки зрения система AFM, используемая GM, и система MDS, используемая Jeep / Chrysler / Dodge, практически неотличимы друг от друга.Обе системы используют соленоиды управления подачей масла для перемещения подпружиненных штифтов в толкателях клапана, чтобы эффективно укорачивать толкатели клапана. На практике подъемники клапанов, управляющие цилиндрами, которые могут быть отключены, состоят из внутренней и внешней частей, которые могут быть либо соединены, либо отсоединены друг от друга путем перемещения стопорного штифта с помощью находящегося под давлением моторного масла.

Когда две части подъемников клапана заблокированы вместе, эффективная длина подъемников уменьшается, а это означает, что подъемники не могут открыть клапаны.Однако следует отметить, что, когда инициируется деактивация цилиндра, работа соленоида управления подачей масла рассчитывается так, чтобы позволить дезактивацию сначала выпускных клапанов, таким образом позволяя деактивированному цилиндру улавливать выхлопные газы от последнего события сгорания в цилиндре. Также обратите внимание, что хотя эта функция также присутствует в новой системе GMF DMF (Dynamic Fuel Management), более старые системы AFM и MDS не могут отключать разные пары цилиндров в разное время.

Как упоминалось в другом месте, улавливание выхлопных газов в отключенном цилиндре снижает как расход масла, так и вибрацию двигателя, но особенность этих систем заключается в том, что цилиндры отключаются только на десять минут за раз, прежде чем полная работа V8 будет восстановлена ​​в течение одной минуты, с переход из одного режима работы в другой занимает менее 250 миллисекунд.Теоретически 10-минутный / 1-минутный цикл может продолжаться бесконечно — конечно, при соблюдении всех разрешающих условий, но учтите, что искра сохраняется во время деактивации цилиндра, чтобы предотвратить засорение свечей зажигания.

Аналогичным образом, система VCM, используемая Honda / Acura, также использует подвижные стопорные штифты, которые управляются соленоидами контроля уровня масла. Однако основное различие заключается в том, что вместо того, чтобы вызывать разрушение толкателей клапана, система VCM использует стопорные штифты для отсоединения узлов коромысел от толкателей распределительного вала, почти так же, как стопорные штифты в коромыслах используются для включения / выключения. Система Honda VTEC.

Обратите внимание, что ограниченное пространство исключает даже поверхностное обсуждение критериев / условий включения для любой системы деактивации цилиндров, за исключением того, что эти условия являются длинными, сложными и слишком многочисленными, чтобы перечислить их все здесь, что приводит нас к —

Общие проблемы с системой отключения цилиндров

Поскольку во всех системах деактивации цилиндров используется моторное масло под давлением и соленоиды управления маслом, все такие системы требуют обильной подачи чистого незагрязненного масла для правильной работы.Фактически, большинство проблем с этими системами напрямую связаны с проблемами подачи масла и / или контроля давления масла, что означает, что симптомы и проблемы, которые вы, скорее всего, увидите, могут включать один или несколько из следующих:

Чрезмерный расход масла и / или засорение свечей зажигания

Хотя улавливание выхлопных газов в отключенных цилиндрах в некоторой степени способствовало снижению расхода масла, многие водители автомобилей GM и Jeep / Chrysler / Dodge с функцией отключения цилиндров по-прежнему считают расход масла их автомобилями чрезмерным.Фактически, чрезмерный расход масла обычно проявляется примерно на расстоянии около 50000 км или около того, и для решения этой проблемы GM выпустила TSB 10-06-01-008F, в котором говорится, что в случаях, когда расход масла достигает примерно 750 мл на 3200 до 4 800 км нормальной езды, следует проверить следующее —

  • Проверьте систему PCV, чтобы определить, протекает ли какое-либо масло через систему во впускную систему
  • Убедитесь, что масляные брызги или туман не попадают во впускную систему через предохранительный клапан системы AFM (Active Fuel Management), расположенный в картере.Обратите внимание, что это более вероятно при длительных условиях движения на высоких скоростях, и в большинстве случаев масляный туман собирается в канавках поршневых колец, где он частично трансформируется в нагар, что еще больше увеличивает расход масла. Это состояние также вызывает засорение свечей зажигания и выход из строя свечей зажигания в результате перегрева свечей зажигания

Средства для устранения этих условий включают замену крышек толкателей (клапанов) на новые узлы и / или установку масляного дефлектора в картере рядом с предохранительным клапаном, чтобы предотвратить попадание масляного тумана в клапан.Другие меры включают разборку двигателя для очистки канавок поршней или замену поршней, когда кольца заедают в своих канавках. Обратите внимание, что замена колец и / или поршней обычно не решает проблему в среднесрочной и долгосрочной перспективе, поскольку отверстия / стенки цилиндров больше не круглые или параллельные.

Пропуски воспламенения и / или механические шумы

Эти условия почти всегда вызваны грязным, разложившимся или загрязненным моторным маслом, которое препятствует свободному перемещению стопорных штифтов в коромыслах и толкателях клапанов, независимо от области применения или вовлеченного производителя оригинального оборудования.Проблема заключается в том, что даже если один или несколько цилиндров могут не деактивироваться полностью в результате заедания или заедания механических частей, ЭБУ по-прежнему будет выполнять различные стратегии управления крутящим моментом, чтобы помешать водителю обнаружить переход в режим пониженной мощности.

На практике ЭБУ будет продолжать выполнять все необходимые стратегии управления крутящим моментом для всех не отключенных цилиндров, что может привести к помпажу или спотыканию автомобиля. Другие вероятные симптомы могут включать в себя серьезные пропуски зажигания и / или шумы, возникающие при работе подъемника клапана, и другие механические звуки, особенно в автомобилях Honda, таких как модели Odyssey.Следует отметить, что для этих проблем не существует быстрого и простого решения: эффективный ремонт обычно требует разборки поврежденных частей для очистки масляного шлама и других отложений.

Однако обратите внимание, что Honda / Acura устраняет «нормальные» шумы при отключении цилиндров за счет использования передовых опор двигателя и подавления шума с помощью заводской аудиосистемы.

Ощущение перехода

Некоторые драйверы жалуются, что они могут чувствовать переход между нормальным режимом и режимом пониженного энергопотребления, и в большинстве случаев вы ничего не можете сделать, чтобы решить эту проблему.Однако производители приняли к сведению эту жалобу и, как следствие, разработали обновления программного обеспечения, которые включают несколько стратегий для сглаживания перехода.

В некоторых случаях это включает в себя мгновенные изменения опережения зажигания и стратегии подачи топлива, а также адаптацию разрешающих условий для уменьшения количества раз, когда система деактивации цилиндров может или будет срабатывать. Всякий раз, когда вы сталкиваетесь с такого рода жалобой, первым шагом в идеале было бы проверить наличие TSB, в котором описываются эти и аналогичные жалобы, но при этом получение необходимых исправлений программного обеспечения и обновлений от производителей OEM может быть, мягко говоря, сложной задачей.

Тем не менее, хотя системы деактивации цилиндров значительно улучшились за последнее десятилетие или около того, многие водители готовы мириться с уменьшением реакции дроссельной заслонки или даже с задержкой реакции дроссельной заслонки и другими постоянными проблемами только на определенное время, и в этих случаях удаление система отключения цилиндров от блока управления двигателем может быть жизнеспособным вариантом.

Заключение

Чрезмерный расход масла в двигателях с системой отключения цилиндров — самая частая проблема, на которую жалуются клиенты.Следовательно, важно понимать, что а) расход масла является функцией работы этих систем и б) что информирование ваших клиентов о том, как работают эти системы, может иметь большое значение для сокращения, если не устранения некоторых из наиболее распространенных проблемы, с которыми ваши клиенты могут столкнуться с системами отключения цилиндров на своих автомобилях.

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Отключение цилиндров Eaton — система CDA — это самый прямой способ снизить выбросы CO2 и в то же время повысить экономию топлива за счет ездового цикла.Он преодолевает препятствия, возникающие при разработке двигателя с высокими рабочими характеристиками, оптимизированного с точки зрения топливной экономичности. CDA отключает цилиндры двигателя, когда полная мощность не требуется. . Таким образом, оставшиеся активные цилиндры работают в режиме более высокого КПД, повышая эффективность использования топлива.

Eaton хорошо разбирается в управлении воздухом в двигателе. Таким образом, они предлагают различные решения по деактивации цилиндров для клапанных механизмов Типа 2 (роликовый толкатель), включая:

  • Гидравлический регулятор зазора
  • Роликовый коромысло на основе
  • Роликовый подъемник на базе
  • Распределительный вал


Компания Eaton сосредоточила свое предложение на системе дезактивации цилиндров в основном для бензиновых двигателей с клапанным механизмом типа II. Хотя они обычно применяются в основном к двигателям типа II, они также могут быть разработаны для клапанных механизмов типа I (прямого действия) и типа III (с центральным шарниром), часто используемых для дизельных двигателей средней и большой мощности. Для бензиновых двигателей типа II с нечетным числом цилиндров (3-цилиндровые). Система динамической деактивации цилиндров Eaton позволяет использовать функцию CDA в широких пределах: до 50% нагрузки двигателя и до 4000 об / мин.

Функция отключения цилиндров Eaton может быть включена (на основе) различных компонентов клапанного механизма:

На основе гидравлического регулятора зазора:
Штифт защелки под HLA сохраняет деталь как твердую, если цилиндр активирован.Чтобы отключить цилиндр, штифт вынимается, и когда кулачок нажимает на RRA, HLA схлопывается в свое гнездо, а не перемещает клапан.

Роликовый рычаг коромысла:
Штифт защелки удерживает RR / A как одно целое. Чтобы отключить цилиндр, штифт вынимается, и RR / A превращается в две концентрически повернутые части. Когда кулачок нажимает на ролик, рычаг ролика поворачивается вокруг клапана. Коромысло и клапан не двигаются.

Роликовый подъемник на базе:
Разработан для бензиновых двигателей большего объема с распределительным механизмом толкателя.

На основе распредвала:
На основе осевого кулачкового переключения, динамического или традиционного CDA.

Источник: Eaton

Имеет ли значение технология деактивации цилиндров в грузовиках?

Такие автопроизводители, как Cadillac, Mercedes-Benz и Lamborghini, поиграли с отключением цилиндров на больших двигателях. Идея проста: используйте меньшее количество цилиндров при малых нагрузках, чтобы улучшить экономию топлива. Создание надежной, ненавязчивой системы дезактивации цилиндров, позволяющей избежать серьезных побочных эффектов, было более сложным.

GM могла добиться этого с помощью «Динамического управления топливом». Компания использовала «Активное управление топливом», сокращая двигатели V8 и V6 до четырех цилиндров с 2005 года. Для сравнения, DFM — это чертовски будущее. Есть 17 различных форм цилиндров. Двигатель может работать от одного цилиндра. Обновления происходят (незаметно для драйвера) до 80 раз в секунду. DFM может быть лучшим расцветом технологии. Итак, стоит спросить: делает ли что-нибудь активация цилиндра?

Проблема связана с поставленной задачей.Инженеры могут быть умными. Но они не могут победить физику. Полноразмерный грузовик, особенно загруженный, — это тяжелый груз. Перемещение тяжелого груза требует много энергии. Для производства этой энергии при внутреннем сгорании требуется много газа, что означает использование всех цилиндров (или, в случае Ford, использование Turbo). Ограничение повреждений в тех случаях, когда двигатель не работает на газе на полном ходу, может только достичь этого.

5,3-литровый V-8 DFM VVT DI (L84) в Chevrolet Silverado

GM 2019 года заявляет о пятипроцентном улучшении вождения по городу примерно на 1 милю на галлон по сравнению с DFM.Полный редизайн Silverado на 2019 год улучшил 5,3-литровый V8 полноприводной версии с 17 миль на галлон до не особенно впечатляющих 18 миль на галлон вместе взятых. Это приводит к экономии около 100 долларов в год на расходах на топливо. Или это будет стоить всего на 650 долларов больше в год по сравнению со средним автомобилем вместо 750 долларов в год. Эта технология производит больше, чем ничего, но она далека от перекалибровки сегмента.

Не стоит доверять данным контролируемого тестирования за чистую монету. В реальных условиях DFM может работать лучше, чем Ford V6 Turbo с EcoBoost, чем можно предположить по данным EPA.Но подобный скептицизм следует применять ко всем контролируемым испытаниям. Сможет ли какой-либо водитель-человек достичь узкого рабочего диапазона, в котором эффективность DFM повысилась на пять процентов (по городу), особенно если он выполняет «грузовые действия», такие как буксировка или перевозка груза?

Отключение цилиндра похоже на заказ диетической колы во время еженощного переедания пиццы. Это неплохая мысль. Возможно, это лучше, чем заказывать обычную кока-колу. Но это позволяет избежать вопиющей проблемы, требующей трудного изменения поведения.Регулировка эффективности двигателя при малых нагрузках, даже с применением крутых инженерных решений, не приведет к тому, что полноразмерный бензиновый грузовик V8 с толкателем не сможет справиться с финишной чертой EPA, когда бы она ни вступила в силу. Вероятно, это станет альтернативным источником энергии менее чем через 20 лет.

Chevy Silverado 2019 года: серьезно, просто купите V8. Вот почему

Четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом отлично подходят для небольших автомобилей. Но им все равно нужно потрудиться, чтобы на большой скорости толкнуть полноразмерный грузовик. Прочитать историю

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *