Upravljanje distribucijom snage — opis i princip organizacije funkcije isključivanja cilindra (Mercedes-Benz S-Class W220)

Deaktivacija cilindra za smanjenje potrošnje goriva

Pogon za isključivanje cilindra

Ventili cilindara 2 i 3 desnog reda, kao i cilindri 5 i 8 lijevog reda, isključeni su pod određenim uvjetima rada motora.

Dizajn/funkcionalni princip

Za isključivanje cilindra 2 i 3 (desna obala cilindara) i 5 i 8 (lijevi red) njihovi ulazni i izlazni ventili prestaju raditi. Kada su cilindri isključeni, njihovi ventili ostaju trajno zatvoreni, a istovremeno prestaje ubrizgavanje goriva u njih i dovod eksplozivnog napona u sustav paljenja.

(Materijal kreiran na temelju web stranice MERCEDESMAN)

Funkcija isključivanja organizirana je u upravljačkom modulu motora (ECM):

• Aktivacija zapornog ventila za cilindre desne strane (Y80).
• Aktivacija zapornog ventila za lijeve cilindre (Y81).
• Aktivacija ventila ispušne ploče (Y93).
• Signal sa senzora tlaka ulja sustava za deaktivaciju cilindra (B40/2).
• Signal senzora tlaka (B28), apsolutni tlak u usisnom razvodniku.
• Otkrivanje kvarova pri isključivanju.

Korišteni ulazni signali za ECM:

• Od CKP senzora i broja okretaja motora.
• Od senzora položaja leptira za gas (TPS).
• Signal za pokretanje mjenjača.
• Od senzora temperature ulja.

Primijenjeni ECM parametri (ME-SFI) prilagođeni su funkciji deaktivacije cilindra. Na primjer:

• Isključivanje dovoda goriva i napona napajanja određenim cilindrima uz naknadno prilagođavanje vremena ventila i vremena paljenja novim uvjetima (cilindri onesposobljeni).
• Aktivacija pokretača leptira za gas.
• Ekstrapolacija radnih parametara na daljnje promjene uvjeta (cilindri onemogućeni/omogućeni).
• Prilagodba sastava smjese trenutnim promjenama dovoda i tlaka zraka.
• Korekcija STAR dijagnostičkog algoritma.

Funkcija isključivanja cilindra deaktivirana

Oba dijela preklopne klackalice zaključana su zajedno pomoću pomične spojne igle. Opruga pritišće zatik u zaključani položaj.

Aktivirana funkcija deaktivacije cilindra

Zaporne ventile desnog i lijevog niza cilindra (Y80 i Y81) aktivira ECM i otvaraju. Ulje pod tlakom dovodi se ispod tlačnog klina kroz osovine klackalica, što uzrokuje potiskivanje spojnih klinova unazad. Sekcije klackalice dobivaju zasebne stupnjeve slobode i stječu mogućnost slobodnog kretanja jedna u odnosu na drugu. Usisni i ispušni ventili prestaju raditi.

Neusidrena poluga ventila leži na peti brega, što osigurava da klizni zatik za zaključavanje stane u sjedište valjkastog brega kako bi se poništila funkcija deaktivacije cilindra.

Radni trenuci postupka gašenja cilindra

Zbog značajki dizajna, deaktivacija cilindara može se provesti samo u određenim položajima motora:

• Ventili moraju biti zatvoreni. Rad postaje moguć samo kada su klackalice neopterećene.
• Na kraju radnog ciklusa uvijek se prvi zatvaraju ispušni ventili, a posljednji usisni ventili. U tom slučaju plin pod pritiskom ulazi u isključeni cilindar. Tlak sprječava izlazak ulja iz kućišta radilice. Lambda kontrola ostaje onemogućena jer su cilindri i dalje uključeni i ispušni plinovi se ispuštaju.
• Prvo se gase cilindri 2 i 3 desnog reda, zatim 8 i 5 lijevog (navedenim redom).

Stanje aktiviranja funkcije isključivanja cilindra

• Razdoblje zamračenja (oko 20 sekundi) ističe nakon pokretanja motora.
• Temperatura rashladne tekućine motora viša je od +20°C.
• Brzina motora pri normalnoj radnoj temperaturi je:
• 925÷1700 u minuti s uključenom 3. brzinom.
• 925÷1700 u minuti s uključenom 4. brzinom.
• 925÷3500 u minuti s uključenom 5. brzinom.
• AT način: 3, 4 ili D.
• Kut otvaranja ventila za gas ne prelazi vrijednost praga određenu zahtjevima motora.
• Tlak ulja prelazi 2,5 atm.
• Temperatura motornog ulja je u rasponu od 20÷130°C.
• Temperatura ulaznog zraka je oko -40÷100°C.
• Nadmorska visina mjesta ne prelazi 2500 m nadmorske visine.
• Izlazni napon baterije je najmanje 10,5 V.
• Deaktivacija cilindra se događa za opciju dijagnostičkog kodiranja STAR.
• Regulator kontrole proklizavanja (ASR) nije aktiviran.

Stanje deaktivacije funkcije isključivanja cilindra

• Otkrivaju se zatajenja paljenja koja su štetna za trosmjerni katalizator (TWC).
• Otkriven je kvar funkcije za isključivanje cilindra.
• Aktiviran način rada elektroničke papučice za gas u nuždi
• Signal senzora temperature ulja nije uspio.
• Signal osjetnika tlaka ulja nije uspio.
• Prema zahtjevima uređaja za dijagnostiku funkcionalnog kruga.
• Postoji povreda stabilnosti brzine koja je prekomjerna za uvjete kada su cilindri isključeni.
• Prekoračeno je maksimalno dopušteno kontinuirano vrijeme rada (oko 25 sekundi).

Funkcija deaktivacije cilindra ponovno će se aktivirati nakon otprilike 20 sekundi.

Prag aktivacije za funkciju isključivanja cilindra

Prag aktivacije određuje uvjete za onemogućavanje i omogućavanje funkcije deaktivacije cilindara pri srednjim brzinama radilice i umjerenom opterećenju motora i ovisi o ispravnom programiranju dijagnostičkih parametara STAR. Dopuštene su sljedeće prilagodbe programa:

• Prag se odabire iz osnovnih postavki izlaznih parametara motora
• Uvodi se ograničenje na aktivaciju na okretajima ispod 1500 okretaja u minuti.
• Uvodi se ograničenje trenutnog stanja izlaznih parametara motora.
• Funkcija isključivanja je deaktivirana.

Bilješka. Kada je aktivirana funkcija deaktivacije cilindra, dopuštene su samo privremene prilagodbe dijagnostičkih parametara STAR kako bi se ponovno uspostavio narušeni komfor. Treba imati na umu da uvođenje ograničenja deaktivacije cilindara negativno utječe na potrošnju goriva.

Aktiviranje pokretača leptira za gas

Kada je funkcija aktivirana, 4 cilindra motora su isključena. U tom slučaju, okretni moment se održava što je moguće konstantnijim. Ventil za gas ponovno se otvara ovisno o opterećenju i brzini motora. Kada su cilindri isključeni, aktivira se hod unatrag i prigušni ventil se zatvara u skladu s tim.

Prigušni ventil se nakratko aktivira prije nego što se aktivira i deaktivira funkcija deaktivacije cilindra.

Pri prebacivanju između dva načina rada motora treba razviti isti okretni moment, ako je moguće, kako bi se uklonile zamjetne razlike u snazi koju razvija motor i postiglo glatko prebacivanje.

Aktivacija ispušne zaklopke

Kada je aktivirana funkcija deaktivacije cilindra, elektromagnetski ventil prekidača ispušne zaklopke aktivira se naredbom iz ECM (ME-SFI) pri brzinama motora do 2500 o/min. Vakuum se primjenjuje na dijafragmu aktuatora i prigušnica djelomično blokira presjek ispušne cijevi, što smanjuje razinu pozadinske buke.

Aktiviranje zapornih ventila cilindra

Ventili za deaktivaciju desnog i lijevog bočnog cilindra (Y80 i Y81) aktiviraju se signalom impulsa napona koji izravno daje upravljački modul motora (ME-SFI).

Kada je aktivirana funkcija deaktivacije cilindra, brzina prebacivanja doseže 95% unutar približno 0,5 sekundi kako bi se povećala struja pokretanja i poboljšala brzina odziva. Namoti zavojnice zaštićeni su od toplinskih preopterećenja uvođenjem vremenskog ograničenja.

Dodatne mjere koje se primjenjuju na agregat kada su cilindri isključeni

• Odabrana je pumpa za ulje visokih performansi (kao na motoru 120).
• Na remenski pogon ugrađen je prigušivač vibracija.
• Za smanjenje pozadinske buke koristi se pretvarač rotacije s turbinskim prigušivačem momenta.