Отключение цилиндров — Автомобили и люди

всегда было весьма интересно, как это делают.

Пускай будет тут.

Немногие знают, что дроссельная заслонка в автомобильном двигателе в прикрытом состоянии (в режимах малых нагрузок и холостого хода) есть виновницей уменьшения коэффициента нужного действия мотора, что ведет к увеличению расхода горючего. Улучшить показатели в этих режимах возможно двумя методами – усовершенствованием процесса сгорания (форкамерное и послойное смесеобразование, изменение степени сжатия и др.) и выключением из работы части цилиндров в режиме частичных нагрузок.

Во втором случае оставшиеся цилиндры функционируют с открытой шире дроссельной заслонкой. Сейчас данный метод увеличения экономичности ДВС – один из самых действенных.

Считалось, что воплотить эту идею в судьбу возможно лишь на многоцилиндровых моторах (шесть и более цилиндров). При меньшем количестве цилиндров не обеспечивается равномерность работы мотора при отключении одного либо нескольких из них. Но, на данный момент 4-х цилиндровый двигатель в полной мере может экономить горючее посредством отключения цилиндров.

Второй вопрос, как это действенно.

При выключении группы цилиндров на режимах частичных нагрузок остальные цилиндры переводятся на работу при большей нагрузке. Из бессчётных способов отключения цилиндров направляться выделить пара главных:

—отключение топливоподачи, с одновременным сообщением неработающих цилиндров с воздухом либо с выпускным трубопроводом (при соединении с выпускным коллектором поддерживается температурный режим отключенных цилиндров)

—отключение топливоподачи с сохранением переменной степени дросселирования неработающих цилиндров;

—отключение впрыскивания горючего по заданной в электронном блоке программе (через один либо пара циклов) с целью поддержания температурного режима отключенных цилиндров. Эффект от применения данной совокупности меньше, чем от вышеприведенных способов, т.к. по окончании отключения каждого цикла приходится подавать пара обогащенную смесь;

—отключение методом удержания впускных и выпускных клапанов в закрытом состоянии и прекращения газообмена в неработающих цилиндрах с периодическим приоткрытием для предотвращения их от залипания. Это более действенный метод экономии горючего, но его применение связано с значительным трансформацией конструкции двигателя.

Понижение расхода горючего на частичных нагрузках достигается за счет более действенного протекания процесса сгорания при меньшем количестве отработавших газов и большем давлении заряда. При некоторых методах отключения цилиндров понижаются утраты на газообмен на протяжении хода впуска и внутренние потери, что кроме этого содействует уменьшению удельного расхода горючего.

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

Производимые серийно машины Cadillac с 8-мицилиндровым двигателем с рабочим количеством 6 л имели совокупность отключения 2-ух либо 4-х цилиндров с применением микропроцессорной совокупности управления методом отключения клапанов. По сигналу электронного блока посредством электромагнита опоры коромысел клапанов перемещаются вверх и коромысло перестает влиять на клапан. При отключении 4-х цилиндров внутренние утраты понижаются в 1,5 раза.

Величины понижения расхода горючего достигали на холостом ходу до 40%, на частичных нагрузках до 25%, при перемещении по шоссе до 20%. Уникальная совокупность 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. Понижение расхода горючего достигает 28%. Создан вариант 12-ти цилиндрового двигателя с отключаемыми цилиндрами. Одной из серьёзных неприятностей при создании совокупностей отключения цилиндров есть обеспечение хороших ездовых качеств.

Современные системы электронного управления разрешают добиться плавных переходов без провалов и рывков на протяжении отключения либо включения цилиндров.

На кафедре «двигатели и Автомобили» КГТУ был предложен метод отключения цилиндров (ОЦ), что применим к современным ДВС с искровым зажиганием. Сущность метода содержится в следующем : в разрыв цепей между ЭБУ и топливными форсунками устанавливается особое логическое устройство, которое блокирует либо пропускает сигнал без трансформации от ЭБУ к форсункам в зависимости от заданной программы. Таковой подход разрешает реализовать разные программы ОЦ, это и постоянное отключение того либо иного цилиндра(ов) и короткое.

Под программой отключения цилиндров ДВС понимается порядок чередования процессов сгорания в цилиндрах двигателя. К примеру, для 4-цилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 вероятны две программы отключения цилиндров, причем первая — «1 через 1», где неизменно отключены два цилиндра, вторая — «1 через 2», где отключаемые цилиндры чередуются.

Результаты стендовых опробований двигателя ЗМЗ 406-2 с применением предложенной совокупности управления топливоподачей продемонстрировали:

— при отключении двух цилиндров неизменно расход горючего сократился на 30%, содержание в ОГ СО уменьшилось в 5 раз, СН возросло на 6%;

— при циклическом отключении по программе «1 через 2» расход горючего сократился на 18%, СО -в 6 раз, СН — на 5%;

— при отключении одного цилиндра неизменно расход горючего сократился на 14%, СО — в 4 раза, СН — на 3%;

— при циклическом отключении по программе «1 через 4» расход горючего сократился на 12%, СО — в 4,5 раза, СН — на 2%;

— при циклическом отключении по программе «1 через 5» расход горючего сократился на 5%, СО — в 4 раза, СН — на 1%.

Главным недочётом ОЧЦ (не считая модульных двигателей) есть повышение неравномерности крутящего хода и момента ДВС, в следствии чего растут вибрации силового агрегата, каковые увеличивают износ деталей автомобиля и ухудшают санитарно-гигиенические условия работы водителя.

Из сказанного выше направляться, что предложенный метод ОЦ исключает недочёты существующих вариантов, и использование данного метода ведет к понижению расхода горючего ДВС, трудящегося на холостом ходу, до 30%. Предложенная совокупность управления ДВС разрешает задавать разные программы и может употребляться при выборе самый оптимального варианта ОЦ у двигателей разных размерных групп.

Амплитуда колебаний обычной силы, определяющей износ цилиндро-поршневой группы в трудящемся цилиндре, выше, исходя из этого ОЧЦ дает предпосылки

к повышению ресурса ДВС.

Совокупность отключения цилиндров двигателя разных марок авто

Совокупность Active Cylinder Control ( АСС ) используется компанией Мерседес- Бенц с 1999 года. Закрываются клапаны коромыслом особенной формы, оно складывается из двух рычагов каковые соединены фиксатором. В рабочем режиме рычаги соединяются фиксатором в единое целое, при деактивации (отключении) цилиндров соединение освобождается и любой рычаг может движется самостоятельно.

Наряду с этим пружины держат клапаны в закрытом состоянии. Перемещается фиксатор при помощи подачи масла под давлением. Горючее в отключенные цилиндры не подаётся.

Дабы сохранить звук многоцилиндрового двигателя смогут использоваться особые клапаны каковые смогут изменять проходное сечение выпускного тракта.

Multi-Displacement System ( MDS ) употребляется на машинах Chrysler, Dodge, Jeep начиная с 2004 года. Совокупность деактивирует цилиндры на скоростях больше тридцати километров/ ч и при оборотах двигателя до 3000 об/ мин. В совокупности применяют толкатель особой конструкции, что в то время, когда нужно разъединяет распредвал и клапан. В определённый момент в толкатель подаётся масло и выдавливается блокирующий штифт, это и дезактивирует толкатель.

Давление масла регулируется электромагнитным клапаном.

Совокупность Displacement on Demand ( DoD ) похожа на прошлую совокупность. Применяет её концерн GM с 2004 года.

Совокупность Variable Cylinder Management ( VCM ) создана Хондой и употребляется с 2005 года. При равномерном перемещении совокупность отключает блок цилиндров V- образного двигателя, т.е. 3 из 6. В то время, когда происходит переход от большой к неполной нагрузке, то совокупность снабжает работу 4 цилиндров. Совокупность VCM базируется на совокупности трансформации фаз газораспределения VTEC. Совокупность основана на коромыслах, каковые взаимодействуют с кулачками разной конфигурации.

В то время, когда нужно коромысла включаются либо выключаются из работы особым блокирующим механизмом.

Оказывают помощь совокупности VCM такие совокупности как система подавления гашения и система шумоподавления вибраций.

Совокупность Zylinderabschaltung ( ZAS ) применяет концерн Фольксваген с 2012 года. Употребляется совокупность на 1,4 литровых двигателях TSI, совокупность отключает цилиндры в диапазоне оборотов двигателя от 1400 до 4000 об/ мин. Базируется совокупность на совокупности фаз газораспределения от Ауди.

Она применяет кулачки разной конфигурации и скользящую муфту, которая разрешает переключаться между кулачками.

\\\//////\\\////////\\\

Двигатель 1,4 л TSI 103 кВт с совокупностью отключения циндров (ACT) — это представитель новой серии бензиновых двигателей EA211. Он кроме этого есть первым массово производимым четырёхцилиндровым двигателем, в котором добрая половина цилиндров возможно отключена для уменьшения расхода горючего.

Комбинация отключения цилиндров с BlueMotion Technology разрешает двигателю быть замечательным и одновременно с этим экологичным.

Отключение цилиндров сокращает расход горючего двигателя 1,4 л TSI в цикле NEFZ на 0,4 литра на 100 километров. Это соответствует уменьшению выбросов CO2 на десять граммов на километр. В комбинации с BlueMotion Technology расход горючего значительно уменьшается на 0,6 литров на 100 км.

VW заявляет, что расход горючего на Golf в смешанном цикле образовывает 5,2 л/100км. Так, экономия образовывает порядка 11,5%.

Отключение цилиндров происходит при условиях, характерных для повседневного вождения.

Условия для работы в 2-цилиндровом режиме:

• Обороты двигателя в диапазоне прим. 1250–4000 об/мин. Ниже этого диапазона двигатель трудится в 2-цилиндровом режиме не хватает ровно,

выше — в аккуратных механизмах появляются через чур большие упрочнения.

• Соответствующий действию водителя крутящий момент не превышает определённого значения, зависящего от числа оборотов, и в любом случае не больше 85 Н·м. При более высоком крутящем моменте, благодаря изменения угла и границ детонации опережения зажигания,2-цилиндровый режим не ведет к экономии горючего и исходя из этого не употребляется.

• Температура масла в двигателе не ниже 10°C. Подвижные части аккуратных механизмов кулачков смазываются маслом двигателя. При вязком масле и холодном скорости срабатывания аккуратного механизма не достаточно чтобы выдвинуть железный стержень совершенно верно в тот ограниченный отрезок времени, за который стержень может войти в направляющую канавку.

• Лямбда-регулирование деятельно. Этим обеспечивается отсутствие толчков при переключении

Кроме того в случае если все вышеперечисленные условия выполнены, другие события смогут приводить к тому, что двигатель будет работатьв 4-цилиндровом режиме либо, соответственно, будет переключаться с 2-цилиндрового на 4-цилиндровый режим.

Такими событиями смогут быть, к примеру:

-Ярко выраженная спортивная манера вождения, при которой постоянные переключения из одного режима в второй и обратно будут увеличивать расход горючего.

-Необходимость отопления, при которой направляться как возможно стремительнее обеспечить полную подачу тепла в отопитель.

-Перемещение под уклон на принудительном холостом ходу, дабы максимально применять возможности создания двигателем тормозного момента.

-Резкое ускорение, дабы двигатель имел возможность выдать требуемую мощность.

Так, отключение цилиндров может являтся достаточно действенным методом экономии горючего, в особенности это проявляется в муниципальном режиме перемещения. Помимо этого, увеличение КПД двигателя существенно повышает его экологичность.

Ближайшие записи:

Отключение цилиндров для экономии и Настоящий расход горючего ВАЗ-Классика 5.5 л на 100 км

Статьи по теме:

1985 Год. 6 клапанов на цилиндр!

Прототип ‘Hi-Tech-двигателя на базе двигателя Biturbo представленный Мазерати 14 декабря 1985 года. 36 клапанный двигатель Biturbo ГБЦ…
Заглушка блока цилиндров и защита двигателя автомобиля

Заглушка блока цилиндров – это приспособление, снабжающее защиту от утечки жидкостей в блоке цилиндров. В принципе, значительного различия между…
Три цилиндра мотора caterham

Не так долго осталось ждать будет воплощен в действительность спорткар от компании Caterham. Это бюджетный автомобиль. У него предполагается появление нового мотора, имеющего 3…