Wyłączenie cylindra w celu zmniejszenia zużycia paliwa
1-8 - Cylindry. Dezaktywacja cylindrów 2, 3, 5 i 8 jest możliwa pod pewnymi warunkami; 1 - Przełącznik kołyskowy (zablokowany); 1a - Dźwignia rolkowa; 1b - Dźwignia zaworu; 1s - Wiosna; 1d - Kołek łączący; 1e - Palec dociskowy; 21 - Przepustnica wydechu; B2/5 - miernik masy powietrza typu MAF; B11 / 4 - Czujnik temperatury płynu chłodzącego; B28 - Czujnik ciśnienia; B40 - Czujnik poziomu i temperatury oleju; B40 / 2 - Czujnik ciśnienia oleju do wyłączania cylindrów; Y62 - Wtryskiwacze do cylindrów nr 2, 3, 5 i 8; Y80 - Zawór odcinający prawy cylinder; Y81 - Zawór odcinający lewy cylinder; Y93 - Zawór płyty wydechowej; L5 - Czujnik położenia wału korbowego (CKP); M16/6 - Siłownik przepustnicy; N3/10 - Moduł sterujący silnika (ME-SFI); T1 / 2 - Cewka zapłonowa 2; T1 / 3 - Cewka zapłonowa 3; T1 / 5 - Cewka zapłonowa 5; T1/8 - Cewka zapłonowa 8; Х11/4 - Złącze diagnostyczne DLC; a - Do zbiornika podciśnienia; CAN - Magistrala danych
Napęd odcinający cylinder
1 - Przełączanie wahaczy; 1a - Dźwignia rolkowa; 1b - Dźwignia zaworu; 1s - Wiosna; 1d - Kołek łączący; 1e - Palec dociskowy; 3 - Osie wahaczy; 4 - Wałek rozrządu
W określonych warunkach pracy silnika zawory cylindrów 2 i 3 prawego rzędu oraz cylindrów 5 i 8 lewego rzędu są wyłączone.
Zasada projektowania/funkcjonalności
Aby wyłączyć cylindry 2 i 3 (prawy rząd cylindrów) oraz 5 i 8 (lewy rząd) ich zawory dolotowe i wydechowe przestają działać. Gdy cylindry są wyłączone, ich zawory pozostają trwale zamknięte, jednocześnie zostaje zatrzymany wtrysk paliwa do nich i doprowadzenie napięcia wybuchowego do układu zapłonowego.
Funkcja wyłączania jest zorganizowana w module sterującym silnika (ECM):
- Aktywacja zaworu odcinającego dla butli z prawym brzegiem (Y80).
- Aktywacja zaworu odcinającego dla cylindrów lewego brzegu (Y81).
- Aktywacja trzciny wydechowej (Y93).
- Sygnał czujnika ciśnienia oleju odcięcia cylindrów (B40/2).
- Sygnał czujnika ciśnienia (B28), ciśnienie bezwzględne w rurociągu wlotowym.
- Wykrywanie awarii wyłączania.
Zastosowane sygnały wejściowe w ECM:
- Z czujników CKP i prędkości obrotowej silnika.
- Z czujnika położenia przepustnicy (TPS).
- Sygnał transmisji.
- Od czujnika temperatury oleju.
Obowiązujące parametry ECM (ME-SFI) dostosowana do funkcji dezaktywacji cylindrów. Na przykład:
- Odcięcie dopływu paliwa i napięcia zasilającego do niektórych cylindrów, a następnie przebudowa rozrządu zaworowego i kąta wyprzedzenia zapłonu w nowych warunkach (cylindry wyłączone).
- Aktywacja siłownika przepustnicy.
- Ekstrapolacja parametrów pracy dla dalszych zmieniających się warunków (cylindry wyłączone/włączone).
- Dostosowanie składu mieszanki do aktualnych zmian w dopływie powietrza i ciśnieniu.
- Korekta algorytmu diagnostycznego STAR.
Funkcja dezaktywacji butli wyłączona
Obie sekcje przełączanego wahacza są połączone ze sobą ruchomym trzpieniem łączącym. Sprężyna dociska sworzeń do pozycji zablokowanej.
Funkcja dezaktywacji butli aktywna
Zawory do odcinania cylindrów prawego i lewego rzędu (Y80 i Y81) są aktywowane poleceniem z ECM i otwierają się. Olej pod ciśnieniem podawany jest pod palec dociskowy przez oś wahaczy, co prowadzi do cofnięcia sworzni łączących. Sekcje wahacza otrzymują indywidualne stopnie swobody i nabywają możliwość swobodnego poruszania się względem siebie. Zawory wlotowe i wylotowe przestają działać.
Odłączona dźwignia zaworu spoczywa na pięcie krzywki, co zapewnia, że przesuwny sworzeń blokujący wchodzi do gniazda krzywki rolkowej, aby pominąć funkcję dezaktywacji cylindra.
Momenty robocze procedury dezaktywacji cylindrów
Ze względu na cechy konstrukcyjne dezaktywację cylindrów można wykonać tylko w niektórych pozycjach silnika:
- Zawory muszą być zamknięte. Obsługa staje się możliwa dopiero po rozładowaniu wahaczy.
- Na końcu cyklu pracy zawory wydechowe są zawsze wyłączane jako pierwsze, a zawory wlotowe jako ostatnie. W takim przypadku gaz pod ciśnieniem dostaje się do cylindra wyłączającego. Ciśnienie zapobiega zasysaniu oleju ze skrzyni korbowej. Kontrola lambda pozostaje wyłączona, gdy cylindry są dalej włączane, a spaliny są uwalniane.
- Najpierw wyłączane są cylindry 2 i 3 prawego rzędu, a następnie 8 i 5 lewego (w podanej kolejności).
Stan aktywacji dezaktywacji butli
- Okres wyłączenia (około 20 sekund) wygasa po uruchomieniu silnika.
- Temperatura płynu chłodzącego silnika jest wyższa niż +20°C.
- Prędkość obrotowa silnika w normalnej temperaturze roboczej wynosi:
- 925 ÷ 1700 na minutę przy włączonym 3 biegu.
- 925 ÷ 1700 na minutę przy włączonym 4 biegu.
- 925 ÷ 3500 na minutę przy włączonym 5 biegu.
- Tryb AT: 3, 4 lub D.
- Kąt otwarcia przepustnicy nie przekracza wartości progowej określonej przez żądania silnika.
- Ciśnienie oleju przekracza 2,5 atm.
- Temperatura oleju silnikowego mieści się w zakresie 20 ÷ 130°C.
- Temperatura powietrza dolotowego wynosi około -40 ÷ 100°C.
- Wysokość miejsca nie przekracza 2500 m n.p.m.
- Napięcie wyjściowe akumulatora wynosi co najmniej 10,5 V.
- Dezaktywacja cylindra następuje dla wariantu kodowania diagnostycznego STAR.
- Sterownik systemu kontroli trakcji (ASR) nie aktywowany.
Stan dezaktywacji funkcji dezaktywacji butli
- Wykrywane są szkodliwe dla 3-funkcyjnego katalizatora (TWC) niewypał.
- Wykryto naruszenie funkcji wyłączania butli.
- Włączono tryb awaryjny elektronicznego sterowania akceleratorem
- Wystąpił błąd sygnału czujnika temperatury oleju.
- Awaria sygnału czujnika ciśnienia oleju.
- Na żądanie urządzenie do diagnostyki obwodu funkcjonalnego.
- Następuje nadmierne naruszenie stabilności obrotów dla warunków wyłączonego stanu cylindrów.
- Przekroczono maksymalny dopuszczalny czas pracy ciągłej (około 25 sekund).
Funkcja dezaktywacji butli zostanie ponownie aktywowana po około 20 sekundach.
Próg aktywacji funkcji dezaktywacji butli
Próg zadziałania określa warunki wyłączenia i włączenia funkcji wyłączenia cylindra przy średnich obrotach wału korbowego i umiarkowanym obciążeniu silnika i zależy od prawidłowego zaprogramowania parametrów diagnostycznych STAR. Dozwolone są następujące modyfikacje programu:
- Próg jest wybierany z podstawowych ustawień parametrów mocy silnika
- Wprowadzono ograniczenie włączenia przy obrotach poniżej 1500 na minutę.
- Wprowadzono ograniczenie dotyczące aktualnego stanu parametrów mocy silnika.
- Funkcja wyłączania jest wyłączona.
Notatka. Gdy funkcja dezaktywacji butli jest aktywna, tylko chwilowe korekty parametrów diagnostycznych STAR pozwalają przywrócić zaburzony komfort. Należy pamiętać, że wprowadzenie ograniczeń dotyczących wyłączania butli negatywnie wpływa na zużycie paliwa.
Aktywacja siłownika przepustnicy
Gdy funkcja jest włączona, 4 cylindry silnika są wyłączone. Jednocześnie moment obrotowy jest utrzymywany na możliwie stałym poziomie. Zawór przepustnicy otwiera się ponownie w zależności od obciążenia i prędkości obrotowej silnika. Gdy cylindry są wyłączone, włączany jest bieg wsteczny i odpowiednio zamyka się przepustnica.
Zawór dławiący jest uruchamiany na krótko przed aktywacją i dezaktywacją funkcji dezaktywacji cylindra.
Podczas przełączania między dwoma trybami pracy silnika należy w miarę możliwości wypracować ten sam moment obrotowy, aby wyeliminować zauważalną różnicę mocy rozwijanej przez silnik i uzyskać płynne przełączanie.
Aktywacja klapy wydechowej
Gdy funkcja dezaktywacji cylindra jest aktywna, elektrozawór klapy wydechowej jest uruchamiany przez ECM (ME-SFI) przy prędkościach obrotowych silnika do 2500 na minutę. Do membrany siłownika doprowadzane jest podciśnienie, a tłumik częściowo zakrywa przekrój rury wydechowej, co zmniejsza poziom hałasu tła.
Aktywacja zaworów odcinających butle
Zawory do odcinania cylindrów prawego i lewego rzędu (Y80 i Y81) są aktywowane sygnałem impulsu napięcia wysyłanym bezpośrednio przez moduł sterujący silnika (ME-SFI).
Przy włączonej funkcji wyłączania cylindra prędkość przełączania osiąga 95% na około 0,5 sekundy w celu zwiększenia prądu rozruchowego i poprawy szybkości reakcji. Uzwojenia cewki są zabezpieczone przed przeciążeniem termicznym poprzez wprowadzenie ograniczenia czasowego.
Dodatkowe środki stosowane w jednostce napędowej, gdy cylindry są wyłączone
- Wybrana wysokowydajna pompa olejowa (jak w silniku 120).
- Tłumik drgań jest zainstalowany na napędzie pasowym.
- W celu redukcji szumów tła zastosowano przetwornicę obrotów z tłumikiem drgań skrętnych turbiny.