Wat is cilinderuitschakeling? Het is een methode die wordt gebruikt om een motor met variabele cilinderinhoud te creëren die het volledige vermogen kan leveren van een grote motor onder hoge belasting en het brandstofverbruik van een kleine motor voor cruisen.
De zaak voor cilinderdeactivering
Bij normaal rijden met lichte belasting met motoren met een grote cilinderinhoud (bijv. cruisen op de snelweg), wordt slechts ongeveer 30 procent van het potentiële vermogen van een motor gebruikt. Onder deze omstandigheden staat de smoorklep maar een klein beetje open en moet de motor hard werken om lucht er doorheen te zuigen. Het resultaat is een inefficiënte toestand die bekend staat als pompverlies. In deze situatie ontstaat er een gedeeltelijk vacuüm tussen de gasklep en de verbrandingskamer - en een deel van het vermogen dat de motor maakt, wordt niet gebruikt om de voertuig vooruit, maar om de weerstand op de zuigers en de krukas te overwinnen van het vechten om lucht door de kleine opening en de bijbehorende vacuümweerstand bij het gas te trekken ventiel. Tegen de tijd dat één zuigercyclus is voltooid, heeft tot de helft van het potentiële volume van de cilinder nog geen volledige luchtvulling gekregen.
Cilinder deactiveren tot de redding
Het uitschakelen van cilinders bij lichte belasting dwingt de gasklep vollediger te openen om constant vermogen te creëren en de motor gemakkelijker te laten ademen. Een betere luchtstroom vermindert de weerstand op de zuigers en de bijbehorende pompverliezen. Het resultaat is een verbeterde verbrandingskamerdruk wanneer de zuiger het bovenste dode punt (BDP) nadert en de bougie op het punt staat te ontsteken. Een betere druk in de verbrandingskamer betekent dat er een krachtiger en efficiënter vermogen op de zuigers wordt losgelaten als ze naar beneden stoten en de krukas draaien. Het netto resultaat? Verbeterd brandstofverbruik op snelwegen en cruisen.
Hoe werkt het allemaal?
In een notendop, cilinderdeactivering houdt eenvoudigweg de inlaat- en uitlaatkleppen gesloten gedurende alle cycli voor een bepaalde set cilinders in de motor. Afhankelijk van het ontwerp van de motor, wordt de klepbediening geregeld door een van de twee gebruikelijke methoden:
- Voor duwstang ontwerpen-wanneer cilinderuitschakeling nodig is—worden de hydraulische klepstoters samengevouwen door elektromagneten te gebruiken om de oliedruk die aan de klepstoters wordt geleverd te wijzigen. In ingeklapte toestand zijn de lifters niet in staat om hun begeleidende duwstangen onder de kleptuimelaars omhoog te brengen, wat resulteert in kleppen die niet kunnen worden bediend en gesloten blijven.
- Voor ontwerpen voor bovenliggende nokkenIn het algemeen wordt voor elke klep een paar aan elkaar vergrendelde tuimelaars gebruikt. Een tuimelaar volgt het nokprofiel terwijl de andere de klep bedient. Wanneer een cilinder wordt gedeactiveerd, laat de solenoïde-gecontroleerde oliedruk een borgpen tussen de twee tuimelaars vrij. Terwijl één arm nog steeds de nokkenas volgt, blijft de ontgrendelde arm onbeweeglijk en kan de klep niet worden geactiveerd.
Door de motorkleppen te dwingen gesloten te blijven, wordt een effectieve "luchtveer" gecreëerd in de gedeactiveerde cilinders. Opgesloten uitlaatgassen (van vorige cycli voordat de cilinders werden gedeactiveerd) worden samengeperst als de zuigers bewegen met hun opwaartse slag en worden vervolgens gedecomprimeerd en duwen terug op de zuigers terwijl ze terugkeren naar beneden hartinfarct. Omdat de gedeactiveerde cilinders uit fase zijn (sommige zuigers gaan omhoog en andere omlaag), wordt het totale effect gelijk gemaakt. De zuigers gaan eigenlijk gewoon mee voor de rit.
Om het proces te voltooien, wordt de brandstoftoevoer voor elke gedeactiveerde cilinder afgesloten door de juiste brandstofinjectiesproeiers elektronisch uit te schakelen. De overgang tussen normale werking en deactivering wordt versoepeld door subtiele veranderingen in de ontsteking en nokkenastiming, evenals de gasklepstand, allemaal beheerd door geavanceerde elektronische controle systemen. In een goed ontworpen en uitgevoerd systeem is het heen en weer schakelen tussen beide modi naadloos - je voelt echt geen verschil en moet de dashboardmeters raadplegen om te weten dat het is gebeurd.
Lees meer over cilinderdeactivering aan het werk in onze recensie van de GMC Sierra SLT flex-fuel, en zie het onmiddellijke brandstofverbruik dat het genereert in de GMC Sierra-fotogalerij met testritten.
