Система управління циліндрами

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.

Система управління циліндрами

Система управління циліндрами

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.

Схожі статті