Система управління циліндрами (інші назви - система відключення циліндрів. Система дезактивації циліндрів) призначена для зміни робочого об'єму двигуна за рахунок виключення з роботи частини циліндрів. Застосування системи забезпечує зниження витрати палива до 20% і зменшення шкідливих викидів з відпрацьованими газами.
Передумовою розробки системи управління циліндрами з'явився типовий режим експлуатації автомобіля, при якому максимальна потужність використовується до 30% за весь період роботи. Таким чином, більшу частину часу двигун працює з неповним навантаженням. У цих умовах дросельна заслінка майже закрита, а двигун повинен втягувати необхідну кількість повітря для роботи. Це призводить до т.зв. насосним втрат і подальшого зниження ефективності.
Система управління циліндрами дозволяє при невеликому навантаженні на двигун відключити частину циліндрів, при цьому для забезпечення необхідної потужності відкривається дросельна заслінка. У більшості випадків система відключення циліндрів застосовується на багатоциліндрових потужних двигунах (6, 8, 12 циліндрів), робота яких особливо неефективна при невеликих навантаженнях.
Для того, щоб виключити з роботи конкретний циліндр потрібно виконати дві умови - перекрити доступ повітря і випуск відпрацьованих газів (закрити впускний і випускний клапани) і перекрити подачу палива в циліндр.
Регулювання подачі палива в сучасних двигунах здійснюється за допомогою електромагнітних форсунок з електронним управлінням. Утримання в закритому стані впускних і випускних клапанів в конкретному циліндрі є досить складним технічним завданням, яку різні автовиробники вирішують по-своєму. Серед різноманіття технічних рішень можна виділити три підходи:
- застосування штовхача спеціальної конструкції (системи Multi-Displacement System, Displacement on Demand);
- можливість виключення коромисла (системи Active Cylinder Control, Variable Cylinder Management);
- використання кулачків розподільного вала різної форми (система Active Cylinder Technology).
Примусова дезактивація циліндрів крім незаперечних переваг має ряд недоліків, серед яких додаткові навантаження на двигун, вібрації і небажаний шум.
Для попередження додаткових навантажень на двигун в камері згоряння вимкненого двигуна залишається заряд відпрацьованих газів від попереднього робочого циклу. Гази стискаються при русі поршня вгору і тиснуть на поршень при його русі вниз, тим самим забезпечується зрівняльний ефект.
Для зниження вібрації використовуються спеціальні гідравлічні опори двигуна, двомасових маховик. Зниження рівня шуму проводиться в випускний системі, в якій підібрані довжини труб і використані передній і задній глушники з резонаторами різного розміру.
Вперше система управління циліндрами була застосована в 1981 році на автомобілях Cadillac. Система мала електромагнітні котушки, встановлені на коромислах. Спрацьовування котушки забезпечувало нерухомість коромисла, а клапани при цьому під дією пружин були закриті. В системі відключалися протилежні пари циліндрів. Управління роботою котушки здійснював електронний блок. Інформація про кількість що знаходяться в роботі циліндрів виводилася на панель приладів. Система не отримала широкого визнання, так як мала проблеми з подачею палива в усі циліндри, в тому числі і вимкнені.
Для збереження характерного звуку роботи багатоциліндрового двигуна при вимкнених циліндрах в випускний системі встановлений керований електронікою клапан, при необхідності змінює розмір перетину випускного тракту.
Конструктивно система VCM базується на системі зміни фаз газорозподілу VTEC. Основу системи складають коромисла, які взаємодіють з кулачками різної форми. При необхідності коромисла включаються або вимикаються з роботи блокуючим механізмом (фіксатором).
На допомогу системі VCM розроблені інші системи. Система Active Engine Mounts регулює величину вібрацій двигуна. Система активного шумозаглушення Active Sound Control дозволяє позбутися від небажаний шумів в салоні автомобіля.
Конструктивно система ACT базується на системі зміни фаз газорозподілу Valvelift System. реалізованої в свій час на двигунах Audi. Система використовує в своїй роботі кулачки різної форми, розташовані на ковзної по розподільному валу муфти. Кулачки і муфта утворюють блок кулачків. Всього в двигуні чотири блоки - два на впускному распредвали і два на випускному валу.
Блоки кулачків переміщаються чотирма виконавчими механізмами. Для переміщення блоку у виконавчому механізмі є стрижень, який ковзає по спиралевидной канавці блоку і переміщує його. Виконавчі механізми спрацьовують по команді блоку управління двигуном.