Zylinderabschaltung und variabler Hubraum

Was ist Zylinderdeaktivierung? Mit dieser Methode wird ein Motor mit variablem Hubraum erstellt, der die volle Leistung liefern kann eines großen Motors unter Hochlastbedingungen sowie der Kraftstoffverbrauch eines kleinen Motors für Kreuzfahrt.

Bei typischen Leichtlastfahrten mit Motoren mit großem Hubraum (z. B. Autobahnfahrten) werden nur etwa 30 Prozent der potenziellen Leistung eines Motors genutzt. Unter diesen Umständen ist die Drosselklappe nur leicht geöffnet und der Motor muss hart arbeiten, um Luft durch sie zu ziehen. Das Ergebnis ist ein ineffizienter Zustand, der als Pumpverlust bekannt ist. In dieser Situation tritt ein Teilvakuum zwischen der Drosselklappe und dem Brennraum auf - und ein Teil der vom Motor erzeugten Leistung wird verwendet, um den Motor nicht anzutreiben Fahrzeug vorwärts, aber um den Widerstand an den Kolben und der Kurbel vom Kampf zu überwinden, um Luft durch die kleine Öffnung und den damit verbundenen Unterdruckwiderstand am Gas zu ziehen Ventil. Bis ein Kolbenzyklus abgeschlossen ist, hat bis zur Hälfte des potenziellen Volumens des Zylinders keine volle Luftladung erhalten.

Durch das Deaktivieren der Zylinder bei geringer Last wird die Drosselklappe stärker geöffnet, um eine konstante Leistung zu erzielen, und der Motor kann leichter atmen. Ein besserer Luftstrom verringert den Luftwiderstand der Kolben und die damit verbundenen Pumpverluste. Das Ergebnis ist ein verbesserter Brennkammerdruck, wenn sich der Kolben dem oberen Totpunkt (OT) nähert und die Zündkerze kurz vor dem Zünden steht. Ein besserer Brennraumdruck bedeutet, dass eine stärkere und effizientere Kraftladung auf die Kolben ausgeübt wird, wenn diese nach unten drücken und die Kurbelwelle drehen. Das Nettoergebnis? Verbesserte Kilometerleistung für Autobahnen und Fahrten.

Kurz gesagt, bei der Zylinderdeaktivierung werden die Einlass- und Auslassventile für einen bestimmten Zylindersatz im Motor einfach während aller Zyklen geschlossen gehalten. Abhängig von der Konstruktion des Motors wird die Ventilbetätigung durch eine von zwei gängigen Methoden gesteuert:

• Zum Schubstangenkonstruktionen- Wenn eine Deaktivierung des Zylinders erforderlich ist - werden die hydraulischen Ventilstößel zusammengeklappt, indem Magnetspulen verwendet werden, um den an die Heber gelieferten Öldruck zu ändern. In ihrem zusammengeklappten Zustand können die Lifter ihre Stößelstangen nicht unter die Ventilkipphebel heben, was zu Ventilen führt, die nicht betätigt werden können und geschlossen bleiben.
• Zum Overhead-Cam-DesignsIm Allgemeinen wird für jedes Ventil ein Paar miteinander verbundener Kipphebel verwendet. Eine Wippe folgt dem Nockenprofil, während die andere das Ventil betätigt. Wenn ein Zylinder deaktiviert ist, gibt der magnetgesteuerte Öldruck einen Sicherungsstift zwischen den beiden Kipphebeln frei. Während ein Arm noch der Nockenwelle folgt, bleibt der entriegelte Arm bewegungslos und kann das Ventil nicht aktivieren.

Indem die Motorventile geschlossen bleiben, wird in den deaktivierten Zylindern eine wirksame Luftfeder erzeugt. Eingeschlossene Abgase (aus früheren Zyklen vor dem Deaktivieren der Zylinder) werden als komprimiert Die Kolben bewegen sich beim Aufwärtshub und werden dann dekomprimiert und drücken die Kolben zurück, wenn sie auf dem Abwärtsweg zurückkehren Schlaganfall. Da die deaktivierten Zylinder phasenverschoben sind (einige Kolben fahren nach oben, während andere nach unten fahren), wird der Gesamteffekt ausgeglichen. Die Kolben fahren eigentlich nur mit.

Um den Vorgang abzuschließen, wird die Kraftstoffzufuhr für jeden deaktivierten Zylinder durch elektronisches Deaktivieren der entsprechenden Kraftstoffeinspritzdüsen unterbrochen. Der Übergang zwischen Normalbetrieb und Deaktivierung wird durch geringfügige Änderungen der Zündung geglättet Das Timing der Nockenwelle sowie die Drosselklappenstellung werden durch eine ausgeklügelte elektronische Steuerung gesteuert Systeme. In einem gut konzipierten und ausgeführten System ist das Hin- und Herwechseln zwischen beiden Modi nahtlos - Sie spüren wirklich keinen Unterschied und müssen die Armaturenbretter konsultieren, um zu wissen, dass dies geschehen ist.

Lesen Sie mehr über die Zylinderdeaktivierung bei der Arbeit in unserem Testbericht über die GMC Sierra SLT Flex-FuelIn der Fotogalerie für GMC Sierra-Testfahrten sehen Sie den sofortigen Kraftstoffverbrauch.