Системы управления цилиндрами

Система управления цилиндрами служит для уменьшения или увеличения рабочего объема двигателя путем выключения определенных цилиндров из работы. В процессе применения данной системы наблюдается уменьшение расхода топлива до 20% и значительное уменьшение концентрации вредных выбросов в окружающую среду с отработанными газами.

системы управления цилиндрами

Исходя из типового режима автомобиля, при котором за все время работы использовалась мощность до 30%, разрабатывалась система управления цилиндрами. В следствии, основная часть времени работа двигателя осуществляется с неполной нагрузкой. При данных условиях практически закрыта дроссельная заслонка, а двигателю автомобиля необходимо втягивать нужное количество воздуха для его работы. Это в свою очередь приводит к насосным потерям, а также к снижению КПД.

Система управления цилиндрами способна при относительно незначительной нагрузке отключать определенные цилиндры, и открывать дроссельную заслонку для предоставления необходимой мощности. В основном эта система применяется в автомобилях, работа которых особенно не эффективна при незначительных нагрузках, а именно в мощных двигателях, состоящих из 6-ти, 8-ми, 12-ти цилиндров.

Чтобы совершить исключение из работы, какой либо цилиндр, необходимо закрыть подачу топлива к цилиндру, перекрыть выпуск отработанных газов и впуск воздуха.

На данный момент подача топлива в современных автомобилях регулируется электромагнитными форсунками, их работа контролируется электронным управлением. Процесс, при котором осуществляется фиксация впускных и выпускных клапанов конкретного цилиндра, в закрытом состоянии, является довольно сложной технической задачей.

Можно выделить несколько подходов решения данной задачи:

  • использование толкателя особой конструкции. Обладают системы Multi — Displacement System, Displacement on Demand;
  • возможность отключения коромысла. Обладают системы Variable Cylinder Management, Active Cylinder Control;
  • использование кулачков разной формы распределительного вала. Обладает система Active Cylinder Technology.

Процесс отключения цилиндров, не смотря на неоспоримые преимущества, имеет и недостатки, которые включают в себя добавочные нагрузки на двигатель, вибрации, нежелательный шум.

Active Cylinder Control

Во избежание добавочных нагрузок на двигатель в процессе отключения цилиндров остается отработанный газ в камере сгорания отключенного двигателя от предыдущего рабочего такта. Отработанные газы сжимаются во время движения поршня, вверх наращивая некого потенциала силы сжатых газов, тем самый, создают давление и освобождаются при движении поршня вниз. Из-за чего и происходит уравнительный эффект. Гидравлические опоры двигателя и двухмассовый маховик применяются для уменьшения вибрации двигателя.

Решение проблемы нежелательного шума в выпускной системе автомобиля, где подбираются трубы разной длины, а так же имеет место использования глушителей переднего и заднего с резонаторами различных геометрических размеров.

В 1981 на автомобиле марки Cadillac была использована Система Управления Цилиндрами впервой. Система включения и отключения цилиндрами обладала электромагнитными катушками, которые ставили на коромыслах. Включение катушки гарантировало недвижимость коромысла, в тоже время клапаны были закрыты с помочью пружин. Производилось отключение пар цилиндров находящихся напротив. Электронным блоком осуществлялся контроль работы цилиндров. Число цилиндров находящихся в работе передавалась и отображалась в панели приборов. Данная система, имея затруднения с подачей топлива, как в рабочие, так и в выключенные цилиндры, не заручилась широким признанием.

система управления

Начиная с 1999 года, на автомобилях марки Mercedes-Benz использовалась система ACC, Active Cylinder Control. Задвигание клапанов цилиндра делает возможным коромысло специальной конструкции, которое складывается из двух рычагов, связанных между собой фиксатором. При работе, фиксатор связывает между собой эти рычаги в одно целое. При отключении, фиксатор отсоединяет рычаги, давая возможность независимо двигаться каждому из них. Клапаны цилиндра в это время закрыты с помощью пружин. Под воздействием давления масла, которым управляет особый электромагнитный клапан, перемещается фиксатор. В цилиндры, которые находятся в отключенном состоянии, топливо не подается.

Во избежание изменения звука работы двигателей с данной системой при отключенных цилиндрах применяют электронный клапан в выпускной системе автомобиля, который меняет диаметр выпускного тракта, если есть такая необходимость.

С 2004 года в автомобилях марок Dodge, Jeep, Chrysler применяют систему MDS, Multi-Displacement System. Система MDS отключает определенные цилиндры при скорости автомобиля выше 30 километров в час и оборота коленчатого вала автомобиля 3000 об/мин.

система mds

В системе (Multi-Displacement System) используется специальной конструкции толкатель, который дает возможность разъединения клапана с распределительным валом. В нужный момент времени подается масло под определенным давлением в толкатель, из которого выталкивает блокирующий штифт, что дает возможность отключить толкатель. Давлением масла управляет электромагнитный клапан. Система позволяющая управлять цилиндрами DoD, Displacement on Demand, такая же, как и Multi-Displacement System. Ее применяют с 2004 года в автомобилях марки General Motors.
Среди систем позволяющих управлять цилиндрами, можно подчеркнуть систему VCM, Variable Cylinder Management от производителя Honda, которую устанавливают с 2005 года. При относительно умеренном движении автомобиля с небольшой скоростью включается система Variable Cylinder Management, которая дезактивирует 3 цилиндра из 6 в двигателе V-образного типа. В процессе переходного режима двигателя от максимальной мощности до неполного действия нагрузки на него, система создает условия для работы 4 цилиндров из 6.

Система Variable Cylinder Management конструктивно основана на VTEC системе, которая изменяет фазы газораспределения. В основную часть системы входят коромысла, которые взаимодействуют с различной формы кулачками. Коромысла могут включаться и выключаться, если будет такая необходимость. Блокирующий механизм приводит в действие их включение и отключение.

Также есть системы помогающие VCM. Система, которая корректирует величину вибрации в двигателе Active Engine Mounts. Система Active Sound Control , дает возможность покончить с шумом возникающем в автомобильном салоне.

ams система

ACT, Active Cylinder Technology система, которую применяют с 2012 года в автомобилях марки Volkswagen. Устанавливают систему в двигатель объемом 1,4 литра TSI. Данная система дает возможность выключения 2 цилиндров из 4 в пределе от 1400 до 4000 об/мин.

Система Active Cylinder Technology конструктивно основана на Valvelift System, системе позволяющей изменять фазы газораспределения, нашедшая применение в двигателях марки Audi. Используются кулачки различной формы в работе системы, они расположенные на муфте, которая скользит по распределительному валу. Муфта с кулачками формируют блок кулачков. В двигателе есть всего 4 блока — 2 находятся на впускном распределительном вале и еще 2 на выпускном вале.

Valve система

Движение блоков кулачков осуществляется с помощью четырех исполнительных механизмов. Для того чтобы блок имел возможность двигаться в исполнительном механизме есть стержень, который передвигается по спиралевидной канавке блока и двигает его. Срабатывание исполнительных механизмов осуществляется по сигналу блока управления двигателем.

Другие заметки автомобильной тематики

Автоматическая коробка передач — плюсы и минусы Автоматическая коробка передач – сколько вокруг нее различных споров. На самом деле данная коробка передач популярна среди новичков и женщин. Человек может не отвлекаться на сцепление и переключение п...
EBD — Что это такое? Одним из самых полезных устройств, которым оборудуются многие современные машины, считается электронная система, занимающаяся распределением общих тормозных усилий (EBD). А знаете ли вы, как она функц...
Дифференциал — принцип работы Продолжаем нашу тему конструкции автомобиля и рассмотрим элемент трансмиссии, такой как дифференциал. Зачем он нужен, где применяется и т.д. А в следующей статье рассмотрим принцип работы дифференциал...
Автоэлектроника- электро система автомобиля Многое в автомобилях зависит от электрической системы, поэтому незнание автомобильной электрики может сослужить вам плохую службу. Давайте разберёмся в этом и получим минимальный багаж знаний, чтобы п...

Ответить

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Заполните обязательные поля, помеченные *