Порядок работы цилиндров двигателя автомобиля: что нужно знать

Как известно, на автомобили устанавливаются несколько различных типов ДВС. При этом кроме общеизвестного деления на бензиновые и дизельные силовые агрегаты, необходимо учитывать и то, что моторы отличаются по количеству цилиндров и расположению цилиндров. Если коротко, в подавляющем большинстве двигатели на авто ставятся рядные и V-образные моторы. Намного реже встречаются оппозитные двигатели и роторные двигатели.

Указанные моторы могут иметь заметные отличия в плане конструкции и общего количества цилиндров. Так или иначе, в ряде случаев необходимо знать,  какой порядок работы цилиндров двигателя применительно к тому или иному ДВС. Далее мы рассмотрим порядок работы 4-х цилиндрового двигателя, V-образного мотора, оппозитного и т.д.

Содержание статьи

• Порядок работы двигателя
• Распространенные моторы и порядок работы цилиндров
• Полезные советы и рекомендации
• Что в итоге

Порядок работы двигателя

Итак, порядок работы цилиндров наиболее распространенных автомобильных двигателей  отличается. Если сравнивать порядок работы  однотипных 4, 6, а также 8 цилиндровых моторов, порядок работы цилиндров таких двигателей будет заметно отличаться. Другими словами, 4 цилиндровый двигатель и его цилиндры будут работать не в том порядке, в котором работает, например, 8-и цилиндровый аналог. Давайте разбираться.

• Прежде всего, порядок работы цилиндров будет зависеть от чередования воспламенения топливной смеси в цилиндрах двигателя, а также угла чередования тактов. Так вот, рабочий цикл рядного четырехтактного мотора на 4 цилиндра проходит за 2 полных оборота коленчатого вала или же за 720 градусов. При этом чередование тактов осуществляется через 180 градусов.

Если же мотор 4-тактный, V-образный, 6-цилиндровый, рядный, рабочий цикл такого двигателя также проходит за 2 полных оборота коленвала или 720 градусов, однако чередование тактов осуществляется через 120 градусов. Рабочий цикл рядного 8-цилиндрового V-образного мотора получает чередование тактов через 90 градусов.

• Более наглядно начнем рассмотрение с рядной четверки. Например, для таких ДВС распространен порядок 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Другими словами, фактически, это и есть порядок зажигания двигателя. Если же рассматривать рядный 6-цилиднровый мотор, для рядной шестерки порядок 1-5-3-6-2-4.

Что касается V-образного 6- цилиндрового мотора, порядок работы такого агрегата 1-4-2-5-3-6. Кстати, такие моторы хуже всего сбалансированы (за исключением 5-и, 3 и 2-цилиндровых четырехтактных двигателей). Если же рассматривать двигатель V-8, такие моторы могут иметь 2 порядка работы: 1-5-4-2-6-3-7-8 или 1-8-4-3-6-5-7-2. На самом деле, такая разница связана с тем, что в США и Европе цилиндры считаются с определенными отличиями.

В США первый цилиндр (А/М по ходу движения) считается спереди слева. Затем цилиндры принято считать слева направо и спереди назад, то есть счет идет в шахматном порядке. В Европе первый цилиндр двигателя считается спереди справа по ходу движения А/М, после чего исчисление порядное спереди назад: 5 -1- 6 -2 -7 -3 -8 -4.

Если же рассмотреть двигатель V-12, тогда порядок работы следующий: 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9. Кстати,  если рассматривать мощные ДВС, на старых американских авто встречается рядный двигатель на 8 цилиндров. Так вот, его прядок работы: 1-4-7-3-8-5-2-6.

Как видно, такт двигателя и работа цилиндров на разных ДВС будет отличаться. По этой причине необходимо знать порядок цилиндров конкретного мотора (можно найти информацию в технической литературе). Такие знания позволяют упростить диагностику неисправностей в случае  различных сбоев, неполадок в работе системы зажигания и т.д. 

Распространенные моторы и порядок работы цилиндров

В качестве примера для начала рассмотрим 4-цилиндровые рядные двигатели ЗМЗ и похожие агрегаты. Например, порядок работы цилиндров ЗМЗ-402:1-2-4-3, тогда как ЗМЗ-406:1-3-4-2. Мотор Audi 80 B3 имеет порядок работы 1-3-4-2. Чередование тактов происходит через 1800.

Как видно, сам порядок работы однорядного 4 — цилиндрового двигателя может быть 1-3-4-2 (характерно для ВАЗ) или 1-2-4-3 (в случае с моторами ГАЗ).

Если говорить о моторе 6-и цилиндровом рядном, тогда прядок:1-5-3-6-2-4, а интервал между воспламенением 1200. В свою очередь, применительно к 8-цилиндровому V-образному двигателю:1-5-4-8-6-3-7-2, интервал между воспламенениями уже будет 900.

Еще добавим, порядок работы 12-и цилиндрового двигателя W-образного следующий: 1-3-5-2-4-6 для левых ГБЦ, тогда как  для правых 7-9-11-8-10-12. Если просто, в таких моторах порядок работы цилиндров делится на два типа (подобно рядным «четверкам»):1-3-4-2 и 1-2-4-3.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое турбокомпрессор в устройстве двигателя внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о компрессорах данного типа, их назначении, устройстве, принципах работы, а также преимуществах и недостатках турбодвигателей.

Порядок работы 6-цилиндрового двигателя V-6 также отличается. Есть версии, где порядок:1-6-3-5-2-4 или 1-4-2-5-3-6. При этом порядок работы рядного мотора на 6 цилиндров и воспламенения смеси:1-5-3-6-2-4. Примечательно и то, что японские моторы Митсубиши MIVEC, 6G72, имеют порядок работы цилиндров 1-2-3-4-5-6.

• Обратите внимание, как уже было сказано выше, шестицилиндровые V-образные двигатели являются наиболее проблемными в плане балансировки, то есть достаточно сильно вибронагружены.

Чтобы уменьшить вибрации и улучшить балансировку при работе двигателя, в конструкцию ДВС включены устройства, решения и механизмы для уравновешивания моментов сил инерции поршней, верхних частей шатунов и т.д. Если просто, в таком моторе ставятся противовесы, маховики, балансирные валы, шкивы и другие элементы.

Также производители в целях снижения уровня вибраций применяют разный порядок работы цилиндров. В качестве примера, на 8-и циинровом ДВС чередование тактов может быть 1-5-4-2-6-3-7-8 или же порядок работы цилиндров 1-5-4-8-6-3-7-2 (BMW M60), 1-3-7-2-6-5-4-8 и т.д. Получается, как и в случае с другими типами силовых агрегатов, 8-и цилиндровые моторы тоже не имеют четко определенного порядка работы цилиндров.

Полезные советы и рекомендации

Прежде всего, если в работе двигателя возникли неполадки или сбои, в рамках диагностики важно знать, какой порядок работы цилиндров того или иного ДВС. Это позволяет более точно определить проблемные цилиндры, точнее проверить работу системы зажигания и т.д.

В свою очередь, во время ремонта двигателя, особенно если ДВС данного типа специалистом раньше не ремонтировался, настоятельно рекомендуется заранее изучить порядок работы цилиндров конкретного силового агрегата. Это позволяет избежать целого ряда проблем и ошибок при сборке мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой двигатель самый надежный. Из этой статьи вы узнаете о самых надежных двигателях автомобиля, какие моторы имеют самый большой ресурс и т.д.

Для того чтобы уточнить порядок работы цилиндров, необходимо изучить техническую документацию ремонтируемого двигателя. Помните, если не соблюдать порядок сборки двигателя, заметно возрастают риски последующей поломки силового агрегата.

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что порядок работы цилиндров двигателя может отличаться. Это касается как рядных (например, 4-х или 6-и цилиндровых) моторов, так и V-образных двигателей или ДВС типа W12 и т.д.

При этом четко установленных правил и стандартов попросту не существует. Это значит, что на деле два однотипных двигателя в плане конструкции и количества цилиндров могут при этом иметь разный порядок работы цилиндров.

По этой причине необходимо заранее изучать особенности конкретного ДВС, в том числе и его порядок работы. В свою очередь, это позволит избежать определенных сложностей при диагностике, а также во время ремонта конкретного силового агрегата. 

Снятие/установка ГБЦ 8-12 цилиндрового двигателя

Двигатель любого современного автомобиля представляет собой довольно сложную структуру, причём каждый присутствующий в ней элемент необходим для выполнения важных задач. Одним из таких элементов является головка блока цилиндра. При этом стоит сказать, что головка главного цилиндра – это один из наиболее важных узлов любого транспортного средства, при помощи которого в двигателе осуществляется контроль вывода газов. По своей сути ГБЦ выступает в качестве крышки, которая закрывает блок цилиндров от негативного внешнего воздействия. Для обеспечения долговечности и надёжности, как правило, крышка головки блока цилиндров изготавливается из специализированных алюминиевых сплавов или чугуна. Во время изготовления крышка проходит искусственное старение, при этом количество головок зависит от типа и вида двигателя внешнего сгорания, так как для каждого блока цилиндров устанавливается собственная ГБЦ.

Центр по ремонту и диагностике автомобилей в Москве Universalservice24 предлагает потенциальным клиентам услуги демонтажа и установки головки блока цилиндров на автомобили, имеющие восьми или двенадцати цилиндровые двигатели. В процессе проведения работ, связанных со снятием или установкой головки блока цилиндра, мы используем современные технологии, направленные на повышение скорости ремонтных работ без потери их высокого качества. Кроме того, мы оснастили наш автосервис современным ремонтным оборудованием и широкой инструментальной базой, что позволяет быстро и качественно проводить работы любого уровня сложности. Кроме того, наша компания располагает собственным складом запасных частей и расходных материалов, которые закупаются непосредственно у компаний производителей по привлекательной стоимости. Наличие склада с запасными частями и расходными материалами позволяет нашим клиентам не искать в магазинах необходимую ему запчасть, а просто приобрести её у нас по наиболее выгодной для себя цене.

Universalservice24 – профессиональный ремонт двигателей внутреннего сгорания по выгодной стоимости

Для того чтобы работы, связанные со снятием и установкой ГБЦ 8-12 цилиндрового двигателя и ремонтом двигателя автомобиля, проходили в наиболее короткие сроки и с максимальным уровнем качества, в штате нашей компании присутствуют опытные сотрудники, имеющие высокую профессиональную квалификацию. Наличие в штате компании высококвалифицированных мотористов, имеющих богатейший практический опыт работы, позволяет нам качественно и быстро выполнять не только снятие и монтаж головки блока цилиндров, но и любые другие работы, связанные с ремонтом двигателя автомобиля. При этом, для того чтобы предлагать клиентам максимально качественные, оперативные и современные услуги, все наши сотрудники систематически повышают собственную профессиональную квалификацию путём посещения специализированных курсов, семинаров и других подобных мероприятий. Посещение специалистами данных мероприятий позволяет нашей компании не только иметь в собственном штате специалистов с высокой профессиональной квалификацией, но и внедрять в собственный производственный процесс наиболее современные и передовые технологии. Благодаря всему вышеперечисленному каждый клиент, решивший выполнить установку или снятие головки блока цилиндра в нашей компании, получает возможность выполнить данные работы по наиболее современным технологиям в самые короткие сроки.

Сколько стоит установка или снятие ГБЦ 8-12 цилиндрового двигателя в Universalservice24?

Предлагая клиентам демонтаж и установку головки блока цилиндров, наша компания делает всё возможное, чтобы данная услуга имела привлекательную для клиента стоимость. Для этого все расходные материалы и элементы, используемые в работе, закупаются нашей компанией только у производителей по прямым договорам и низкой оптовой стоимости. Кроме того, в процессе проведения ремонтных работ мы не навязываем своим потенциальным клиентам дополнительных услуг и сервисов, направленных на повышение итоговой стоимости ремонта. Также мы не повышаем ценовую планку услуг за счёт известности и востребованности нашего технического центра у московских автолюбителей. Таким образом, каждый потенциальный клиент, решивший выполнить ремонт собственного автомобиля в нашем автосервисе, может быть уверен в том, что отдаёт собственное предпочтение качественным и недорогим услугам.

Какие преимущества получает клиент, решивший выполнить установку или снятие головки блока цилиндра в Universalservice24?

• Мы располагаем широкой инструментальной базой и современным оборудованием, способным быстро и качественно выполнять работы любого уровня сложности.
• В штате компании работают настоящие мастера своего дела, прекрасно знакомые со всеми нюансами и тонкостями процесса.
• Мы внимательно относимся к каждому обратившемуся в компанию клиенту и предлагаем высокий уровень сервиса.
• На все выполненные работы предоставляется гарантия.
• Все оказываемые услуги имеют привлекательную для клиента стоимость.

Записаться на обслуживание:

Ваше имя

Ваш номер телефона

Нажимая кнопку «Записаться», я даю свое согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных в Согласии на обработку персональных данных

Как это работает: деактивация цилиндров

Отключение части двигателя, когда она не нужна, может иметь большое значение для экономии топлива

Автор статьи:

Джил Макинтош , 2019  •  4 минуты чтения

Присоединяйтесь к беседе

Содержание статьи

Если вы хотите сэкономить топливо, один из самых простых способов – не использовать его. Это идея отключения цилиндров, используемая некоторыми автопроизводителями для экономии топлива и снижения выбросов.

Объявление 2

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Большинство из них используют торговые марки для своих систем, и то, как они работают, может немного различаться между ними, но общая концепция одна и та же: когда полная мощность не требуется, некоторые цилиндры не получают топлива.

Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.

Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.

Как это работает: Деактивация цилиндров Вернуться к видео

Деактивация в основном используется на двигателях V6 или V8, где, в принципе, она уменьшает рабочий объем двигателя, когда он работает: Больше-мощность двигателя при включении всех цилиндров, а меньше- экономия топлива двигателя, когда некоторые из них отключены. Некоторые автопроизводители предпочитают вместо этого использовать небольшие двигатели с турбонаддувом, которые при необходимости подают дополнительный воздух и топливо для обеспечения большей мощности. По сути, деактивация — это более крупный двигатель, который может работать как меньший, а турбонаддув — это меньший двигатель, который может работать как более крупный. (Некоторые автопроизводители также сочетают деактивацию и турбонаддув в своих двигателях.)

Содержание статьи

Реклама 3

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Рекомендовано редакцией

1. Автомобили с лучшей топливной экономичностью в своем классе

2. Как это работает: впрыск топлива сила газовоздушной смеси при сгорании, приводящая к вращению центрального коленчатого вала. Коленчатый вал вращается, и эта сила в конечном итоге поворачивает колеса.

   

   Когда цилиндр отключается, система закрывает его впускные клапаны, всасывающие воздух, и выпускные клапаны, выпускающие отработавшие газы. Также прекращается подача топлива в цилиндр. Поршень по-прежнему двигается вверх и вниз — так и должно быть, потому что он прикреплен к вращающемуся коленчатому валу — но теперь он просто в пути.

   Дополнительная эффективность заключается не только в том, что только половина цилиндров получает топливо. Когда вы не требуете многого от своего двигателя, например, когда вы едете с постоянной скоростью, он не работает с максимальной производительностью. Поршни должны преодолевать сопротивление воздуха, когда они втягивают и выталкивают воздух, что называется потерей накачки.

   Объявление 4

   История продолжается ниже

   Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

   Содержание артикула

   Когда вы слегка нажимаете на газ, например, на постоянной скорости, насосные потери выше из-за разницы давлений между впускным и выпускным коллекторами. Когда некоторые цилиндры деактивированы, воздух не поступает и не выходит из них, поэтому потерь при перекачивании нет. Кроме того, поскольку двигатель автоматически компенсирует эти «отсутствующие» цилиндры, он создает меньшую разницу давлений на впуске и выпуске. Это снижает насосные потери в активных цилиндрах, делая их работу более эффективной. Хотя они помогают перемещать деактивированные поршни, поскольку все они прикреплены к коленчатому валу, двигатель в целом работает более эффективно.

   Всем этим управляет главный мозг двигателя, известный как его блок управления двигателем (ECU) или модуль управления двигателем (ECM). Как только требуется больше мощности, например, при ускорении, система снова включает деактивированные цилиндры. Переход обычно настолько плавный, что его почти невозможно обнаружить. По оценкам Министерства природных ресурсов Канады, отключение цилиндров может снизить расход топлива и выбросы на 4–10 процентов.

   Реклама 5

   История продолжается ниже

   Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

   Содержание статьи

   Большинство двигателей с деактивацией цилиндров отключают половину из них за раз, например, восьмицилиндровый, который переключается на четыре цилиндра. Система Honda, которая называется Variable Cylinder Management, может переключать двигатель V6 на работу с тремя или четырьмя цилиндрами, в зависимости от того, что лучше всего подходит для условий вождения. General Motors, которая в настоящее время отключает половину цилиндров двигателей своих пикапов, в 2019 году представит переменную систему.грузовики. Некоторые другие производители предлагают аналогичные системы.

   Эти системы прошли долгий путь с тех пор, как они были впервые представлены на Cadillac в 1981 году. Она называлась Modular Displacement и могла переключать двигатель V8 на работу с шестью или четырьмя цилиндрами. Вскоре после этого Mitsubishi представила версию с четырьмя цилиндрами на два. Электроника и топливные системы того времени не справлялись с задачей, и ни одна из компаний не продержалась долго. Сегодня у систем деактивации не так много недостатков, кроме того, что они увеличивают стоимость и сложность движка.

   Объявление 6

   История продолжается ниже

   Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

   Содержание артикула

   Конечно, рабочий объем цилиндров — это только один из инструментов экономии топлива. Автопроизводители программируют отключение подачи топлива при замедлении (DFCO), которое полностью отключает подачу топлива в двигатель, когда вы отпускаете педаль газа и замедляетесь. Двигатель продолжает работать, и система начинает подавать в него топливо, если вы ускоряетесь или когда обороты двигателя приближаются к холостым, когда вы останавливаетесь.

   Некоторые транспортные средства теперь включают в себя функцию запуска/остановки двигателей. Хотя раньше это было эксклюзивно для гибридов, теперь оно появляется на обычных бензиновых автомобилях и даже на некоторых дизельных двигателях малой грузоподъемности. Автопроизводители добавляют его для дальнейшего сокращения расхода топлива и выбросов.

   Когда вы полностью останавливаетесь, нажимая педаль тормоза, например, на красный свет, двигатель выключается. Освещение автомобиля, стереосистема и климат-контроль продолжают работать, при этом должны соблюдаться определенные условия, в том числе температура окружающей среды и температура двигателя. Двигатель автоматически перезапускается, как только вы отпускаете педаль тормоза.

   Способ перезапуска зависит от автомобиля. С гибридом с этим справится электродвигатель автомобиля, в то время как у обычных автомобилей есть более мощный стартер. На многих автомобилях вы можете отключить систему старт/стоп с помощью кнопки, а если это невозможно, перевод автомобиля в режим «Спорт» обычно отключает ее.

   Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

   В тренде

   1. Впервые канадская история Porsche продается

   2. Лоррейн Объясняет: Покрывает ли ваша страховка арендованный автомобиль?

   3. Российский суд заморозил активы Volkswagen в России

   4. He walked out with his license suspended»> Водитель из Канады поехал сообщить о столкновении. Он ушел с приостановленными правами

   5. Kawasaki Ninja ZX-4R 2023 года наконец прибывает в Канаду

   ПОПУЛЯРНЫЕ СРАВНЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ

   Система мониторинга слепых зон Driving.ca

   Подпишитесь на рассылку новостей системы мониторинга слепых зон Driving.ca по средам и субботам

   Адрес электронной почты

   Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем или любого информационного бюллетеня. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

   Перемещение по требованию | Специалисты по обслуживанию транспортных средств

   В поисках лучшего расхода топлива и сокращения выбросов двигателя внутреннего сгорания появились новые технологии. Одной из таких технологий является смещение по требованию (DoD), также называемое переменным рабочим объемом двигателя. DoD — это система, которая извлекает большую тепловую эффективность из запаса топлива, используемого двигателем внутреннего сгорания. Это достигается отключением цилиндров внутри двигателя.

   Рождение Министерства обороны США

   Многоцилиндровые двигатели высокой мощности обычно используются в современных автомобилях. Эти типы двигателей необходимы для обеспечения быстрого ускорения и/или тяговой способности транспортного средства. Проблема в том, что эти высокие требования к мощности двигателя используются водителем только в течение небольшого процента от общего срока службы автомобиля. Например, транспортному средству, движущемуся по шоссе, потребуется менее 40 лошадиных сил для преодоления паразитных потерь. Эти потери возникают из-за таких факторов, как аэродинамическое сопротивление, трение качения и такие аксессуары, как кондиционер, генератор переменного тока, гидроусилитель руля и т. д.

   В настоящее время большинство систем Минобороны используются на бензиновых двигателях большого объема. На этих больших двигателях с рабочим объемом двигателя положение дроссельной заслонки составляет менее 40 процентов в течение большей части времени движения автомобиля. Это означает, что при небольшой нагрузке эффективная степень сжатия ниже, чем эффективная степень сжатия при большой нагрузке. Это уменьшение эффективной степени сжатия в условиях малой нагрузки двигателя снижает термодинамический КПД двигателя. При небольшой нагрузке объем наполнения цилиндров намного меньше 100 процентов. Это происходит из-за дроссельной заслонки и скорости воздушного потока, проходящего через двигатель.

   При меньшем объеме заполнения цилиндра давление сжатия намного ниже уставки статического сжатия. При большой нагрузке на двигатель, когда дроссельная заслонка находится в положении WOT, объем, содержащийся в цилиндре, высок, поэтому давление статической степени сжатия может быть получено более точно. Этот эффект дроссельной заслонки показан на рисунках 1 и 2 . Это двигатель Chevrolet 5,3 л V8 DoD с датчиком давления внутри цилиндра.

   Искры в цилиндре нет, поэтому запас топлива не воспламенился и не сгорел. Это сжатие и разжатие, происходящие в цилиндре при изменении угла дроссельной заслонки с 20 до 100 процентов.

   Как видно на рисунке 1, пиковое давление при малой нагрузке составляет около 60 фунтов на квадратный дюйм, а на рисунке 2 пиковое давление при большой нагрузке составляет около 200 фунтов на квадратный дюйм. Чем выше давление в цилиндре, тем выше температура в цилиндре. Законы термодинамики, применимые ко всем тепловым двигателям, диктуют, что в этом случае двигатель будет работать с меньшим тепловым КПД, чем его максимально возможный. Термодинамический КПД двигателя является мерой того, насколько эффективно двигатель преобразует тепло в механическую энергию.

   Чтобы понять, как это происходит, необходимо посмотреть на степень расширения двигателя. Степень расширения объясняет, что происходит, когда поршень движется вниз во время горения топлива, создавая давление в камере сгорания. Поскольку объем воздуха в камере сгорания изменяется при дросселировании двигателя, пиковое давление также изменяется в цилиндре. Чем выше пиковое давление сжатия в цилиндре, тем выше будут давление и температура при опускании поршня в цилиндр.

   Когда топливо выделяет свою тепловую энергию, оно нагревает рабочую жидкость (азот), которая затем создает давление в камере сгорания. Давление – это сила, умноженная на площадь. Давление на квадратный дюйм (PSI) или, точнее, фунт-сила на квадратный дюйм — это сила в один фунт-сила, приложенная к площади в один квадратный дюйм, поэтому давление в камере сгорания умножается на площадь поршня. , таким образом, чем выше давление в цилиндре, тем больше создается силы, толкающей поршень вниз.

   Это указывает на то, что двигатель менее эффективен в нормальных условиях движения с малой нагрузкой; меньший объем воздуха соответствует меньшему давлению и теплу, но гораздо более эффективен в условиях движения с большой нагрузкой, больший объем воздуха соответствует большему давлению и теплу.

   В типичных условиях движения с малой нагрузкой водитель использует только около 30 процентов полной мощности двигателя. Это будет означать, что дроссельная заслонка почти закрыта. В этих условиях разрежение во впускном коллекторе двигателя высокое, поэтому двигатель будет работать с большей нагрузкой, чтобы втянуть воздух в цилиндр. Эта паразитная насосная потеря эффективности двигателя называется потерей дроссельной заслонки на всасывании. Многоцилиндровые двигатели большого рабочего объема должны быть дросселированы настолько сильно, чтобы на малом крейсерском режиме эффективное давление в ВМТ было вдвое меньше, чем у 4-цилиндрового двигателя малого рабочего объема при тех же условиях эксплуатации. Как мы видели в двигателе внутреннего сгорания, низкое давление в цилиндре приводит к низкой эффективности использования топлива.

   Повышение КПД за счет устранения нагрузок

   Как только этот простой факт будет реализован, возникнет вопрос, как можно повысить возможный тепловой КПД при таких условиях легкой нагрузки? Есть много способов увеличить скорость заряда цилиндра в условиях малой нагрузки, но, возможно, лучший способ добиться этого — деактивация цилиндра.

   Деактивация цилиндров — это процесс, при котором несколько цилиндров в конструкции двигателя деактивируются, не открывая клапаны в этих конкретных цилиндрах, эффективно распределяя рабочую нагрузку двигателя на меньшее количество активных цилиндров. Это увеличит скорость наполнения цилиндров каждого из активных цилиндров, тем самым повысив тепловой КПД двигателя. Кроме того, за счет отключения цилиндров также достигается усиление на основе трения.

   Потери из-за трения между поршнем, поршневыми кольцами и отверстием цилиндра зависят как от скорости скольжения, так и от нормальной нагрузки. Потери на трение при скорости скольжения являются произведением скорости вращения двигателя и, следовательно, не изменяются при выключении цилиндра. Однако, когда топливо воспламеняется и сгорает, на поршень, поршневые кольца и отверстие цилиндра действует боковая нагрузка. Если топливо не воспламеняется в цилиндре, эта боковая нагрузка уменьшается, что, в свою очередь, снижает потери двигателя на трение, делая его более эффективным.

   Когда цилиндры двигателя отключены, меньшее количество цилиндров вытягивает воздух из впускного коллектора, что приводит к уменьшению вакуума в системе впуска. Кроме того, дроссельная заслонка немного приоткрывается, чтобы позволить большему количеству воздуха поступать в меньшее количество активных цилиндров внутри двигателя. Это позволяет снизить потери двигателя на дросселирование всасывания, как показано на рис. 3 .

   Кроме того, объем воздуха в цилиндре увеличивается в каждом из активных цилиндров, что увеличивает давление и тепло внутри цилиндра. Эти события — снижение насосных потерь и более высокое давление в цилиндрах — это то, к чему стремится система Министерства обороны, так каков же будет фактический выигрыш от двигателя с переменным рабочим объемом? Можно ли снизить расход топлива на 6-25% в условиях легкой нагрузки? В реальных условиях можно ожидать увеличения расхода топлива примерно на 6-12 процентов. Например, если 8-цилиндровый двигатель работает с малой нагрузкой, то топливо подается во все восемь цилиндров.

   Однако мощность, необходимая для движения транспортного средства, не требует максимальной мощности, производимой рабочим объемом всего двигателя. Следовательно, если половина цилиндров в двигателе деактивирована, то только половина цилиндров заправляется топливом. Это, в свою очередь, уменьшит подачу топлива в двигатель.

   Это игра взаймы

   Деактивация цилиндров осуществляется путем закрытия впускных и выпускных клапанов при малых нагрузках на двигатель. Это закрытие клапанов создает эффект пневматической пружины внутри цилиндра. Микропроцессор в модуле управления двигателем (ECM) отслеживает ход двигателя.

   Одним из методов реализации DoD является закрытие клапана в конце такта выпуска вблизи положения ВМТ. Это позволяет атмосферному заряду присутствовать внутри цилиндра. Другой метод заключается в том, чтобы не открывать клапаны после того, как произошел рабочий ход; это задерживает выхлопные газы в цилиндре.

   При любом методе эти газы затем сжимаются во время такта сжатия и декомпрессируются во время рабочего такта, поэтому энергия, используемая во время такта сжатия, возвращается в двигатель во время такта декомпрессии, таким образом, сжатие и декомпрессия захваченных газов выравнивающий эффект. Этот цикл сжатия-распаковки повторяется до тех пор, пока система DoD не будет деактивирована.

   Например, если требуется большая мощность двигателя, выпускной клапан снова открывается, позволяя выпустить выхлопные газы из двигателя. Впускной клапан снова открывается, позволяя воздушному заряду втягиваться в цилиндр. Теперь двигатель работает в нормальных условиях. Переход между нормальной работой двигателя и деактивацией цилиндра сглаживается за счет изменения угла опережения зажигания, угла опережения зажигания и положения дроссельной заслонки.

   Как правило, ECM должен выполнить четыре критических условия для деактивации цилиндров в двигателе. Эти условия:

   1. Температура воды выше 180 градусов
   2. Коробка передач на 3-й или более высокой передаче
   3. Разрежение во впускном коллекторе выше 9 дюймов HG
   4. Скорость автомобиля выше 45 миль в час

   Помните, что все эти критерии должны быть соблюдены, чтобы деактивировать цилиндры в двигателе. В ходе испытаний один производитель показал, что система DoD на двигателе V8 активировалась при вождении в пригороде в 17% случаев, что позволило повысить эффективность использования топлива на 7,7%; при движении по шоссе 48 процентов времени, достигая 17-процентного увеличения эффективности использования топлива, и в среднем двигатель работал на четырех цилиндрах в 40 процентах случаев.

   Существует несколько способов деактивации цилиндров двигателя. В этой статье мы рассмотрим только одну из этих систем деактивации цилиндров. Это подъемник с толкателем, который можно отключить и который называется подъемником с потерянным движением. Как видно на рис. 4 , этот подъемник состоит из нескольких компонентов.

   Внутренний толкатель в сборе прикреплен штифтами к внешнему корпусу подъемника. Пока стопорный штифт закреплен на внешнем корпусе толкателя, толкатель будет работать, чтобы передать механическое движение распределительного вала узлу клапана. Это зафиксированное положение является стандартным для этого стиля.

   Когда микропроцессор Министерства обороны определяет, что цилиндры необходимо деактивировать, подъемник активируется путем смещения стопорного штифта. Это достигается за счет использования гидравлического давления, создаваемого системой давления масла в двигателе. Когда давление моторного масла подается на стопорный штифт, стопорный штифт отталкивается назад, преодолевая давление механической пружины, разблокируя толкатель, как показано на рис. 4. Это, в свою очередь, позволяет толкателю складываться внутри себя, что приводит к закрытию клапана.

   Пружина, расположенная под внутренним узлом толкателя, предотвращает перемещение толкателя, позволяя подъемному ролику следовать за кулачком распределительного вала. Как только давление масла отключается, стопорный штифт вдавливается обратно в корпус толкателя под действием механической пружины, тем самым возвращая механическое движение распределительного вала узлу клапана.

   Давление масла в двигателе регулируется электромагнитным клапаном управления давлением масла. Этот соленоид представляет собой естественно закрытое устройство, таким образом перекрывающее подачу масла к подъемнику DoD. Чтобы активировать соленоид, ECM включает транзистор, который заземляет цепь. Эта активация схемы управления DoD показана здесь, на снимке лабораторного объема 9.0164 (рис. 5 и 6) :

   • ЖЕЛТЫЙ = цепь управления соленоидом DoD
   • ЗЕЛЕНЫЙ = Цепь управления топливной форсункой
   • БЕЛЫЙ = Цепь управления катушкой зажигания разделена на 720 градусов
   • СИНИЙ = Цепь входного сигнала датчика MAP
   • ПУРПУРНЫЙ = Цепь входного сигнала датчика TPS

   Желтая кривая, падающая от напряжения источника к земле, означает, что этот транзистор включен. Как видно, топливная форсунка отключается непосредственно перед отключением цилиндра и не включается снова до тех пор, пока цилиндр не будет снова включен. Этот цилиндр деактивируется перед положением ВМТ на такте выпуска, что позволяет давлению в цилиндре быть равным нейтральному атмосферному давлению, как показано на рисунке 6. 9.0003

   Это показано розовыми линиями индекса, обозначающими четыре такта двигателя: рабочий, выпускной, впускной и сжатый. Обратите внимание, что эти розовые метки находятся между событиями зажигания в этом цилиндре, показанными белым цветом, или 720 градусов (что составляет два полных оборота коленчатого вала и соответствует одному полному циклу двигателя). Форсунка активируется во время выхлопа до того, как поршень достигнет положения ВМТ. Затем цилиндр деактивируют, закрывая впускные клапаны и выпускные клапаны. Клапаны останутся закрытыми до тех пор, пока цилиндр не будет повторно активирован путем деактивации толкателей.

   Кроме того, на рис. 6 во время деактивации цилиндра (показано падающей желтой линией) давление во впускном коллекторе увеличивается в сторону атмосферного, что показано синей линией. TPS также немного увеличивается, чтобы в двигатель могло поступать больше воздуха, как показано фиолетовой кривой. Цилиндр повторно активируется непосредственно перед положением ВМТ выпуска, как показано на рисунке 5. Топливо, которое было впрыснуто непосредственно перед деактивацией цилиндра, теперь втягивается в цилиндр, где оно воспламеняется и сгорает, тем самым восстанавливая нормальную работу двигателя.

   Каждое действие имеет реакцию

   Из-за различий в вибрационной и акустической динамике двигателя, работающего с выключенными цилиндрами, и двигателя, работающего с полностью активированными цилиндрами, необходимо настроить впуск и выпуск, чтобы компенсировать изменения в динамике потока. Кроме того, половина цилиндров двигателя будет отключена, чтобы ограничить вибрацию двигателя. Это обеспечит равномерную работу двигателя.

   Для двигателя V8, когда вы деактивируете четыре цилиндра, вы увеличиваете количество оборотов между выстрелами с 9от 0 до 180 градусов. Для V6, когда вы деактивируете три цилиндра, вы увеличиваете вращение между выстрелами со 120 градусов до 240 градусов. Проблема в том, что частота гармонических колебаний теперь увеличилась, а естественное затухание уменьшилось.

   Например, на 5,7-литровом двигателе Dodge DoD порядок воспламенения 1-8-4-3-6-5-7-2; отключаются цилиндры 1-4-6-7. Эти цилиндры представляют собой два концевых цилиндра на первом ряду и два внутренних цилиндра на втором ряду.

   В нашем примере двигатель, которым является двигатель Chevrolet DoD объемом 5,3 литра, имеет порядок запуска 1-8-7-2-6-5-4-3; отключаются цилиндры 1-2-4-3. Это два передних цилиндра на первом ряду и два передних цилиндра на втором ряду, поэтому схема порядка зажигания будет важна для обеспечения бесперебойной работы двигателя во время деактивации цилиндров.

   Давление в цилиндре отображается во время деактивации цилиндра (Рисунок 7) :

   • ЖЕЛТЫЙ = Цепь управления соленоидом DoD
   • ЗЕЛЕНЫЙ = изменение давления в цилиндре
   • КРАСНЫЙ = Цепь управления катушкой зажигания

   Как видно, когда соленоид DoD подает команду на подъемники DoD, они закрывают впускной и выпускной клапаны. Это, в свою очередь, изменяет давление в цилиндрах после того, как напряжение источника уменьшается на землю (обозначается падением желтой кривой). До падения желтой кривой давление увеличивалось только через каждый второй оборот коленчатого вала (ПРИМЕЧАНИЕ. Красная кривая указывает на события запуска зажигания, которые задаются через каждый второй оборот коленчатого вала)

   Как только желтая дорожка опускается, давление в цилиндре возрастает с каждым оборотом коленчатого вала. Это связано с тем, что клапаны не открываются, что позволяет изменить давление в цилиндрах. Таким образом, каждый раз, когда цилиндр поднимается в положение ВМТ, создается давление. Каждый раз, когда поршень опускается в канал цилиндра, давление уменьшается. Этот эффект пневматической пружины сжатия-декомпрессии газов в цилиндрах нейтрализует потери эффективности цилиндра во время деактивации цилиндра.

   Есть много названий, которые разные производители будут использовать, говоря об этих системах Министерства обороны США. Однако основные идеи останутся прежними. Фактическая реализация того, как будет работать закрытие и открытие клапана, будет отличаться, но с базовым пониманием того, как работают эти системы, и небольшим изучением различных систем, вы сможете быстро и точно диагностировать эту систему в своих сервисных отсеках.