Отключение цилиндров — DRIVE2

Плюс-минус два

Мы любим трехдверки. Трехдверные хэтчбеки обычно лучше удаются дизайнерам – они получаются более спортивными и стильными, чем пятидверные модели. Трехдверки очень нравятся молодежи – им кажется, что покупая такую машину, они подчеркивают свой возраст и отношение к жизни. Но вот компания «Ауди» представила пятидверную версию A1 Sportback и оказалось, что иногда машины с пятью дверями выглядят лучше, чем их трехдверные собратья.

Почему в «Ауди» решили вывести на рынок сначала трехдверный хэтчбек и лишь спустя полтора года представить пятидверную версию A1, в принципе, понятно. MINI, главный конкурент «единички», делает продажи в первую очередь на классической трехдверке, и лишь потом – на необычной версии Clubman с распашными боковыми дверями, кабриолетах и и кроссоверах. И в Audi решили доказать, что спросом может пользоваться не только современное ретро, и выпустили современную стильную малолитражку для не обремененных семьей горожан. У них получилось – за первый год продаж модель А1 разошлась тиражом в 118 тысяч штук!

Пара лишних дверей,
а выглядит лучше!

Теперь на помощь стильной трехдверке приходит практичный A1 Sportback: плюс две двери при тех же габаритах и за совсем небольшую доплату – примерно 12 тысяч рублей на российском рынке. Причем в «Ауди» надеются, что на пятидверку придется от 50 до 70 процентов спроса внутри семейства А1, что автоматически повлечет за собой и общий рост продаж.

Две лишние двери – означает ли это, что новый хэтчбек прибавил в размерах?

Нет. A1 Sportback по своим габаритам полностью повторяет трехдверку: те же 2469 миллиметров колесной базы и 3954 миллиметра общей длины. Даже кузов, несмотря на две лишние двери, весит столько же – 220 килограммов. Правда, за счет дополнительных проводов, электростеклоподъемников, обивки и уплотнителей задних дверей общая масса A1 Sportback увеличилась на 25 килограммов. Что, впрочем, мелочи, ведь общая масса «спортбэка» все равно невелика – 1065 килограммов для версии с мотором 1.2 и механической трансмиссией.

Гораздо важнее то, что у пятидверки заметно изменились пропорции: крышу удлинили на 80 миллиметров и приподняли на шесть миллиметров по сравнению с трехдверкой. И получилось здорово! Отвесная задняя дверь кажется менее массивной, а более крутой излом задний стойки делает силуэт A1 Sportback более собранным. Особенно хороша пятидверная «единичка» в обвесе S line, с массивными бамперами и порогами и небольшим спойлером над задним стеклом, визуально удлиняющим крышу еще на несколько сантиметров.

О том, что сзади A1 Sportback теперь в чем-то напоминает маленький кроссовер, говорят даже сами дизайнеры. И правда: широко расставленные колеса, короткий задний свес и более вертикальная пятая дверь делают хэтчбек похожим на вседорожники.

Не изменившиеся габариты хэтчбека означают и то, что просторнее на задних сиденьях не стало: места для коленей здесь по-прежнему впритык, хотя даже рослый водитель в A1 Sportback без проблем усаживается сам за собой. Но это справедливо в том случае, если покупатель хэтчбека не закажет опциональные спортивные «ковши»: пластиковые накладки на их спинках крадут у задних пассажиров еще несколько сантиметров.

Задние двери невелики по ширине, но они значительно облегчают посадку-высадку, а более высокая крыша означает чуть больше места (плюс 11 миллиметров) над головами пассажиров.

Объем багажника не изменился – 270 литров. Он широкий и невысокий, но если не убирать верхнюю крышку, то в реальности здесь не уместятся даже два чемодана — один придется перекладывать в салон.

Спинка заднего сиденья складывается в пропорциях 40:60.

Что-нибудь новое?

Интерьер здесь такой же, как у трехдверки, добавились лишь несколько новых вариантов отделки. Для А1 Sportback доступен тот же набор полезной электроники: навигация с картами Google, выдвижным ЖК-дисплеем и очень качественной графикой, мультимедийный комплекс MMI с доступом в интернет, с сервисом веб-радио и возможностью организации точки доступа WiFi для подключения других мобильных устройств.

Задний диван (если его так можно называть в машине длиной меньше четырех метров) доступен в двух вариантах: отформованный строго под двоих, с подстаканниками по центру, либо под троих. Однако третьему пассажиру сзади будет неуютно.

А вот набор силовых установок обновился. Во-первых, для пятидверки A1 сразу после старта продаж будет доступна топовая версия со 185-сильным мотором 1.4 с двойным наддувом (компрессор плюс турбина) – такой хэтчбек будет изначально комплектоваться семиступенчатым преселективным роботом S tronic и пакетом S line, включающим в себя обвес кузова и перенастроенную подвеску. Во-вторых, чуть позднее на A1 Sportback появится двухлитровый турбодизель мощностью 143 лошадиные силы (320 Нм), который оснащается только механической трансмиссией и в России продаваться не будет. Не будет у нас и уже известных по трехдверке дизелей 1.6 мощностью 90 и 105 лошадиных сил.

Зато у нас есть шанс увидеть в продаже новейший мотор 1.4 с двойным наддувом и… отключаемой парой цилиндров! Этот агрегат дебютировал на Audi A1 Sportback и вскоре появится на других моделях Audi, включая семейство А3 следующего поколения. Новый двигатель развивает 140 лошадиных сил и 250 Нм крутящего момента, и способен разгонять пятидверный автомобиль с места до ста километров в час за 8,1 секунды. Еще интереснее цифры расхода топлива: 4,7 литра на сто километров пробега, что сравнимо с дизельными модификациями и даже с гибридами.

В белом цвете A1 Sportback смотрится здорово: контрастные детали, вроде накладок на бамперы, темные стойки крыши и большие колесные диски. «Жабры» в уголках переднего бампера — отличительная деталь версии S line.

Причем устроена система отключения цилиндров удивительно просто: у обоих распредвалов (впускного и выпускного) есть второй набор кулачков, с нулевым подъемом клапанов второго и третьего цилиндра. Когда автомобиль движется в обычном режиме, трудятся все четыре цилиндра, а при малых нагрузках или при движении накатом электромеханический актуатор смещает распредвалы и задействует второй набор кулачков, при которых клапаны двух цилиндров остаются закрытыми.

Одновременно с этим, отключается подача топлива и деактивируется зажигание во втором и третьем цилиндре, а первый и четвертый цилиндр, в свою очередь, начинают работать эффективнее, что частично компенсирует нехватку крутящего момента. Но как только водитель чуть сильнее нажмет на акселератор, оба простаивающих цилиндра тут же вернутся в строй – на их подключение уходит от 13 до 35 миллисекунд! При этом двухцилиндровый режим никогда не включится на спуске, при рваном ритме движения или во время активного «прострела» по серпантинам – для этого электроника анализирует положение, частоту и скорость перемещения педали газа. На торможении тоже работают все четыре цилиндра, для повышения эффективности замедления.

==82208 Система деактивации половины цилиндров на моторе 1.4 TFSI работает по тому же принципу, что и на представленной ранее Audi S8 с двигателем V8. «Двухцилиндровый» режим активируется только в диапазоне оборотов от 1400 до 4000, и только при нагрузке на двигатель в пределах 25-75 Нм. Никаких дополнительных балансирных валов для снижения вибраций при работе половины цилиндров у нового агрегата нет. Как говорят разработчики, они лишь доработали опоры двигателя, установили двухмассовый маховик и модернизировали выпускную систему, чтобы та хорошо звучала даже «на двух цилиндрах».

Читать статью  3-цилиндровые двигатели и почему их лучше обходить стороной | АВТО INFO

Само по себе отключение пары цилиндров позволяет сэкономить в среднем 0,4 литра топлива на сто километров пробега; при работающей системе «стоп-старт» – 0,6 литра. И только в идеальных условиях – при равномерном движении со скоростью 50 километров в час на третьей или четвертой передаче – экономия может достигать одного литра.

Экономия – это хорошо, но как едет A1 Sportback с новым мотором?

Как обычный маленький хэтчбек с наддувным двигателем мощностью 140 лошадиных сил. То есть, хорошо. Догадаться о том, сколько цилиндров трудится в тот или иной момент, можно лишь по индикатору на экране бортового компьютера, меняющему сообщение «4-cylinder» на «2-cylinder» и обратно. А если очень старательно прислушиваться – то и по слегка меняющемуся тембру выпуска.

5,3 литра
  • лучший показатель расхода топлива на моторе с отключаемыми цилиндрами, который мы получили после получаса очень размеренной езды по пустынным испанским деревушкам.

Но никакого двухцилиндрового тарахтения или дополнительных вибраций при отключении цилиндров нет и в помине. Есть только плотная, сочная тяга уже с полутора-двух тысяч оборотов в минуту и почти до самой красной зоны. Ему бы еще руль чуть полегче и подвеску помягче: первый кажется перетяжеленным на малых скоростях и при парковке, а подвеска на машине с тяжелыми 17-дюймовыми колесами даже на относительно ровной дороге пересчитывает на дороге всю мелочевку.

Отличий от трехдверки в поведении A1 Sportback нет. Точные и быстрые реакции на действия водителя, интерактивное и даже немного азартное шасси с очень надежным характером управляемости. «Единичка» не то чтобы «зажигает», но свою долю удовольствия от испанского серпантина на ней получить можно и даже необходимо, ведь маленький, юркий хэтчбек с плотной подвеской и бойким мотором – это здорово!

Рыжее на рыжем? Почему бы и нет?!

А главное, пересаживаясь в топовый «спортбэк» со 185-сильным мотором, роботом и пакетом S line, особой разницы не ощущаешь. Да, выглядит такая «единичка» более злой, разгоняется побыстрее и рулится чуть точнее, но разница скорее на уровне нюансов. Прибавка в 45 сил ощущается лишь на самом верху рабочего диапазона оборотов – ведь по крутящему моменту у двух агрегатов паритет! Причем 185-сильный двигатель наверняка можно было бы сделать агрессивнее, но все упирается в трансмиссию: для семиступенчатого робота S tronic 250 Нм крутящего момента – это предел, а «механики» для самой мощной A1 не предусмотрено.

Впрочем, расстраиваться нам особо не стоит – в Россию этот вариант пока не поставляется ни в трехдверном, ни в пятидверном исполнении.

Так с какими моторами A1 Sportback привезут в Россию?

В салонах российских дилеров пятидверный Audi A1 Sportback будет доступен только со 122-сильным турбомотором 1.4 и только с преселективной трансмиссией. Версии две – базовая за 849 тысяч рублей, с простенькой «музыкой» кондиционером и электропакетом, но с тканевым салоном, и версия подороже – за 933 тысячи, с колесами побольше и чуть большим списком базового оборудования.

Модификации с другими моторами, включая новый 1.4, могут появиться во второй половине года. Дизелей, правда, пока по-прежнему не обещают.

Отключение цилиндров

всегда было интересно, как это делают.
Пусть будет здесь.

Немногие знают, что дроссельная заслонка в автомобильном двигателе в прикрытом состоянии (в режимах холостого хода и малых нагрузок) является виновницей уменьшения коэффициента полезного действия мотора, что приводит к повышению расхода топлива. Улучшить показатели в этих режимах можно двумя способами – 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. На данный момент этот способ повышения экономичности ДВС – один из самых эффективных.

Считалось, что воплотить эту идею в жизнь можно только на многоцилиндровых моторах (шесть и более цилиндров). При меньшем количестве цилиндров не обеспечивается равномерность работы мотора при отключении одного или нескольких из них. Однако, сейчас 4-х цилиндровый двигатель вполне может экономить топливо с помощью отключения цилиндров. Другой вопрос, насколько это эффективно.

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 Cadillac 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.

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.

Читать статью  Количество и расположение цилиндров. — DRIVE2

Результаты стендовых испытаний двигателя ЗМЗ 406-2 с использованием предложенной системы управления топливоподачей показали:
— при отключении двух цилиндров постоянно расход топлива снизился на 30%, содержание в ОГ СО уменьшилось в 5 раз, СН увеличилось на 6%;
— при циклическом отключении по программе «1 через 2» расход топлива снизился на 18%, СО -в 6 раз, СН — на 5%;
— при отключении одного цилиндра постоянно расход топлива снизился на 14%, СО — в 4 раза, СН — на 3%;
— при циклическом отключении по программе «1 через 4» расход топлива снизился на 12%, СО — в 4,5 раза, СН — на 2%;
— при циклическом отключении по программе «1 через 5» расход топлива снизился на 5%, СО — в 4 раза, СН — на 1%.

Основным недостатком ОЧЦ (кроме модульных двигателей) является увеличение неравномерности крутящего момента и хода ДВС, в результате чего растут вибрации силового агрегата, которые увеличивают износ деталей автомобиля и ухудшают санитарно-гигиенические условия работы водителя.

Из вышесказанного следует, что предложенный способ ОЦ исключает недостатки существующих вариантов, а также применение данного способа приводит к снижению расхода топлива ДВС, работающего на холостом ходу, до 30%. Предложенная система управления ДВС позволяет задавать различные программы и может использоваться при выборе наиболее оптимального варианта ОЦ у двигателей различных размерных групп.
Амплитуда колебаний нормальной силы, определяющей износ цилиндро-поршневой группы в работающем цилиндре, выше, поэтому ОЧЦ дает предпосылки

к увеличению ресурса ДВС.

Система отключения цилиндров двигателя различных марок авто

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.

Комбинация отключения цилиндров с BlueMotion Technology позволяет двигателю быть мощным и одновременно с этим экологичным.

Отключение цилиндров уменьшает расход топлива 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 топлива уменьшается на 0,6 литров на 100 км. VW заявляет, что расход топлива на Golf в смешанном цикле составляет 5,2 л/100км. Таким образом, экономия составляет 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 работает в 2-цилиндровом режиме недостаточно ровно,

выше — в исполнительных механизмах возникают слишком большие усилия.

• 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, вследствие границ детонации и изменения угла опережения зажигания, 2-цилиндровый режим не приводит к экономии топлива и поэтому не используется.

• Температура масла в двигателе не ниже 10°C. Подвижные части исполнительных механизмов кулачков смазываются маслом двигателя. При холодном и вязком масле скорости срабатывания исполнительного механизма не хватает для того, чтобы выдвинуть металлический стержень точно в тот ограниченный отрезок времени, в течение которого стержень может войти в направляющую канавку.

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

Даже если все перечисленные выше условия выполнены, другие обстоятельства могут приводить к тому, что двигатель будет продолжать работать в 4-цилиндровом режиме или, соответственно, будет переключаться с 2-цилиндрового на 4-цилиндровый режим.

Такими обстоятельствами могут быть, например:

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

-Необходимость отопления, в случае которой следует как можно быстрее обеспечить полную подачу тепла в отопитель.

-Движение под уклон на принудительном холостом ходу, чтобы максимально использовать возможности создания двигателем тормозного момента.

-Резкое ускорение, чтобы двигатель мог выдать требуемую мощность.

Таким образом, отключение цилиндров может являтся достаточно эффективным способом экономии топлива, особенно это проявляется в городском режиме движения. Кроме того, повышение КПД двигателя значительно повышает его экологичность.

Система управления цилиндрами двигателя

Отключение цилиндров агрегата: смотрите принцип работы, механизмы и устройство, плюсы и минусы. В конце статьи видео-обзор принципа работы двигателя. Отключение цилиндров агрегата: смотрите принцип работы, механизмы и устройство, плюсы и минусы. В конце статьи видео-обзор принципа работы двигателя.

Как устроена система управления цилиндрами

Автоматизация автомобиля и экономия топлива это почти самые главные направления, в которых работают многие производители. Одним из примеров, экономии топлива считается современная система управления цилиндрами двигателя или так же известна как отключение цилиндров двигателя. Не зависимо от названия, принцип заключается в экономии топлива, но, как и в любом механизме есть свои плюсы и минусы.

Как появилась системы отключения цилиндров

Устроство двигателя автомобиля

Старая закономерность, чем больший объем двигателя и больше крутящий момент, тем больше лошадок под капотом, но и соответственно он прожорлив. В наши дни такая закономерность не всегда работает, а двигатель малого объема может быть прожорливей, нежели большого объема. Примером экономии топлива и снижения вредных выбросов считается система управления цилиндрами агрегатами.

Основным предназначением системы управления цилиндрами (ACC – Active Cylinder Control), является изменение рабочего объема агрегата, путем отключения части цилиндров во время работы. По предварительным данным экономия топлива составляет порядка 20%, при этом значительно уменьшается вредные выбросы вместе с выхлопными газами.

Читать статью  Двигатель внутреннего сгорания (устройство и принцип работы). — DRIVE2

Как отключаются цилиндры

Поводом для разработки системы управления цилиндрами, является типичный режим эксплуатации машины. Зачастую максимальная мощность агрегата используется до 30-40% за весь период работы. Это главный показатель того, что двигатель всегда работает с неполной нагрузкой. Как правило, дросильная заслонка немного приоткрыта, агрегат постоянно подтягивает воздух для работы. В результате получаем насосные потери (работа в холостую), и в дальнейшем снижение эффективности работы агрегата.

Каждый производитель, который внедряет данную систему, по-своему разрабатывает или дорабатывает существующие механизмы, естественно и называет системы по-разному. Но все же, как не называй, а главный принцип работы и назначение будет одинаковым.

С чего состоит система управления цилиндрами

Двигатель VCM от Honda Accord

Система управления цилиндрами работает в большинстве случаев на многоцилиндровых, мощных двигателях (как правило, это 6, 8 или 12 цилиндров). Именно их работа неэффективна при небольших нагрузках, особенно при езде по городу.

Первые упоминания о системе были в 1981 году на автомобилях марки Cadillac. В основе механизма были электромагнитные катушки, которые устанавливались на коромыслах. Управление электроникой осуществлял специальный электронный блок. За счет срабатывания, коромысла становились неподвижными, а клапаны за счет мертвой хватки пружин оставались закрытыми. Как правило, в ГБЦ отключались противоположные пары цилиндров двигателя. Для того, чтоб понять водителю сколько цилиндров работает и исправны ли они, на панель приборов выводилась информация. Но широкого применения система не получила, имелись проблемы с подачей топлива, а так же с выключением.

Таким образом, в основе современной системы управления цилиндрами лежит как минимум три главных компонента — это электроника, блок управления и механическая часть, которая управляет цилиндрами.

Как работает отключение цилиндров двигателя

Принцип устройства системы отключения цилиндров

Само название: отключение цилиндров, говорит о том, что механизм не будет простым, так как изначально агрегат – это сердце машины. После неудачного эксперимента в 1981 году, доработанная система управления цилиндрами была установлена на Mercedes-Benz в 1999 году, под названием Active Cylinder Control (ACC). Клапана цилиндров закрывались за счет коромысла особой формы, оно состояло с двух рычагов, которые соединены между собой фиксаторами. В рабочем положении они соединялись в одно целое.

Если необходимо было отключить цилиндр, фиксаторы освобождали соединение, и каждый с рычагов коромысла мог двигаться самостоятельно. Стоит отметить, что клапана, под воздействием пружин были закрыты. За счет давления масла передвигались фиксаторы, а регулировка давления проходит за счет специального электромагнитного клапана. Как результат, такой непростой схемы, топливо в цилиндр переставало подаваться.

Инженеры Mercedes-Benz не только доработали систему управления цилиндрами, но и придумали, чтоб характерный звук выхлопной системы мощного мотора не менялся. Для этого, при выключении цилиндров они установили управляемый электроникой клапан, который может менять размер выпускного тракта. Таким образом, отключение цилиндров не меняло характерный, грубый звук выхлопной системы.

Переключение клапанов двигателя

Более усовершенствована система MDS (Multi-Displacement System), устанавливается на машины марки Jeep, Dodge и Chrysler начиная с 2004 года. Пределы работы системы управления цилиндрами от 30 км/час, но когда частота коленвала не превышает 3000 об/мин. Система MDS достаточно не простая, в ней используется толкатель с особой формой. При необходимости он обеспечивает разъединение клапана и распредвала. Инженеры рассчитали так, что в нужное время, под давлением на толкатель подается масло, тем самым выдавливая блокирующий штифт. Таким образом, толкатель выводится с рабочего состояния. Контроль и регулировка давления масла производится за счет электромагнитного клапана.Второй системой отключения цилиндров агрегата от компании General Motors считается Dod (Displacement on Demand), в её основе лежит предыдущая система. Начиная с 2004 года, система устанавливается на машины компании GM. Не отстали в разработке и японские инженеры, в 2005 году Honda начали применять систему VCM (Variable Cylinder Management). Как правило, система устанавливается на V-образные двигателя. Во время равномерного движения с небольшой скорости система VCM автоматически отключает один блок цилиндров (к примеру, 3 из 6 имеющихся). Если же идет переход от максимальной нагрузки к неполной, то система оставляет рабочими четыре цилиндра из 6-ти.

В основе VCM лежит система VTEC. Основными частями считаются коромысла, работающие в пару с кулачками разной формы. В случае необходимости коромысла выключаются или включаются за счет блокирующего механизма фиксаторов. Для того, чтоб улучшить работу двигателя, в пару разработаны системы AEM (Active Engine Mounts), которая регулирует величину вибрации двигателя. Система ASC (Active Sound Control) – предназначена для шумоподавления, избавит от нежелательных шумов в салоне машины.

Система ACT на двигателе Volkswagen

Прогресс не остановился на месте и компания Volkswagen внесла свои поправки, разработав систему ACT (Active Cylinder Technology) в 2012 году. Целью для установки стали двигателя TSI 1,4 л. Управление цилиндрами двигателя работает в пределах оборотов от 1400 до 4000, отключая два цилиндра из четырех. Часть конструкции системы ACT перекочевала на двигателя автомобилей Audi, к технологии газораспределения Valvelift System. Для работы используются кулачки разной формы, все без исключения расположены на скользящей муфте по распределительному валу.

Муфта и кулачки образуют так званый блок кулачков, всего четыре блока в двигателе, два на выпускном вале и два на впускном. Блоки кулачков управляются за счет четырех исполнительных механизмов. Чтоб перемещать блоки, используется стержень, который скользит по спиралевидной канаве главного блока. Все команды на изменения передаются от блока управления двигателем.

Как видно, описанная поверхностно система на самом деле устроена намного сложней. Экономия топлива с наличием системы управления цилиндрами двигателя существенно заметна, но вот и стоимость таких двигателей значительно больше.

Плюсы и минусы системы управления цилиндрами

Отключение цилиндров двигателя

Как и в любом механизме, система управления цилиндрами двигателя имеет свои плюсы и минусы. Неоспоримо, плюсом считается экономия топлива, и меньший износ двигателя. Но вот с минусов это дополнительная нагрузка на двигатель, нежелательный шум и вибрация.

Для того, чтоб избежать нагрузок на агрегат, в отключенных поршнях остаются отработанные газы, которые остались от предыдущих рабочих моментов. Таким образом, газы сжимаются во время работы поршня и давят на поршень, когда тот движется вниз. За счет такого цикла обеспечивается уравнение давления и мощности. Но все же малейший дефект сплава может привести к самым неожиданным последствиям, поэтому во время ремонта необходимо ставить только оригинальные детали и ремонт проводить на специализированных, фирменных СТО.

Помимо нагрузок на двигатель, так же увеличивается вибрация, за счет неравномерного воспламенения топлива в двигателе. Инженеры решили устанавливать специальные опоры двигателя на основе гидравлики и двухмассовый маховик. Подавление шума и вибрации происходит в выпускной системе, для этого подбираются трубы специальной длины, используются два глушителя, привычный задний и еще один передний в пару с резонаторами разных размеров.

На современные автомобили устанавливают систему управления цилиндрами двигателя, но все же оставляют право выбора за покупателем, нужна ли она ему или нет. Так как главным остается не наличие, а будущее её обслуживание. Цена на ремонт такого двигателя в два раза выше, чем аналог без системы.

Видео-обзор работы управления цилиндрами на Dodge (двигатель HEMI 5.7 л):

Работа системы на автомобиле Honda Accord:

Работа системы ACT на двигателях компании Volkswagen:

Источник https://motor.ru/testdrives/a1sportback.htm

Источник https://www.drive2.ru/b/466421354791436445/

Источник https://fastmb.ru/auto_shem/2090-sistema-upravleniya-cilindrami-dvigatelya.html

X
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: