System odłączania cylindrów

W ruchu miejskim, gdzie prędkość samochodu nie przekracza 50 km/h, do napędu auta wystarczyłby silnik o mocy zaledwie 8 KM. Tyle potrzeba, aby pokonać siły zewnętrzne, m.in. opór powietrza czy tarcie. Problem pojawia się podczas przyspieszania i jazdy z wyższymi prędkościami, wtedy potrzeba już większej mocy.

Aby jednostka napędowa mogła spełnić te wymagania przy jednoczesnym minimalnym zużyciu paliwa w każdych warunkach, konstruktorzy już dawno stworzyli skomplikowany system wyłączania z pracy części cylindrów. Zadebiutował on w potężnych amerykańskich V8, które podczas spokojnej jazdy ze stałą prędkością potrafiły stać się V-czwórkami.

Teraz system odłączanych cylindrów zaczął stosować Volkswagen, i to w tak niewielkim silniku jak 4-cylindrowy 1.4 TSI (140 KM), oznaczony dodatkowo skrótem ACT (Active Cylinder Technology).

To pokazuje jak ważna staje się walka o każdy zaoszczędzony mililitr paliwa. Silnik Volkswagena na dwóch cylindrach pracuje w dość szerokim zakresie obrotów, bo od 1250 do 4000/min i przy prędkości do 100 km/h. System jest ściśle powiązany ze sterowaniem przepustnicą, dzięki niemu zużycie paliwa może być niższe maksymalnie aż o 27%.

Podczas codziennej eksploatacji korzyść dla kierowcy wynosi ok. 0,4 l/100 km. Niby niewiele, ale przy jeździe ze stałą prędkością 50 km/h na trzecim lub czwartym biegu oszczędność wynosi nawet 1 l/100 km. Przy wyższych prędkościach, np. przy 70 km/h na piątym biegu, spalanie może być mniejsze o 0,7 l/100 km.

Różnica w cenie pomiędzy zwykłym silnikiem 1.4 TSI, a tym z odłączanymi cylindrami (o tej samej mocy) wynosi 2 tys. zł. Wydatek zwróci się po przejechaniu mniej więcej 90 tys. km. Czy warto? W wypadku małych silników jeszcze możesz zadecydować sam. W tych większych zdecydowali producenci.

Silnik 4-cylindrowy
Pojemność mała, coraz mniejsza
> Komponenty systemu ważą tylko 3 kg. Cena? 2000 zł.
System działa przy niskim i średnim obciążeniu silnika oraz na biegu jałowym. Aby komputer pozwolił na wyłączenie drugiego i trzeciego cylindra, prędkość obrotowa silnika musi zawierać się w przedziale 1250–4000 obr/min, zaś moment obrotowy musi wynosić od 25 do 75 Nm. W systemie odłączania cylindrów zastosowano po 2 krzywki na cylinder, każda z innym profilem.

Gdy elektromechaniczny nastawnik z trzpieniem przesunie je na wałkach rozrządu, nad zaworami dolotowymi i wylotowymi znajdą się krzywki z tzw. zerowymi profilami wzniosu. Wówczas sprężyny zamykają zawory i dezaktywowany jest wtrysk paliwa. Proces przełączania trwa od 13 do 36 milisekund, zależnie od prędkości obrotowej silnika. W cylindrach 1. i 4., które pozostają aktywne, wzrasta sprawność, ponieważ komputer sterujący pracą silnika zezwala na chwilowy wzrost wydajności.

Silnik 8-cylindrowy
Pionierzy i naśladowcy
>Zużycie paliwa przez silnik V8 może być niższe średnio o 15–20%.
450-konny silnik nowej Corvetty wyposażono w funkcję aktywnego zarządzania paliwem AFM (Active Fuel Management). W normalnym trybie jazdy i podczas przyspieszania jednostka LT1 korzysta z 8 cylindrów. Podczas jazdy z niskim obciążeniem używa tylko 4 z nich.

W trybie Eco silnik cały czas pozostaje w trybie pracy 4 cylindrów (chyba że zajdzie potrzeba dynamicznego przyspieszenia). System zmiennej pojemności (MDS) stosowany w silniku Hemi V8 5.7 (m.in. w Jeepie Grand Cherokee) działa na podobnej zasadzie, co ten w Corvetcie. Zmniejszenie zużycia paliwa sięga tu nawet 20%, a czas zmiany trybu pracy trwa 40 milisekund. System (zwany cut-off), jaki zastosowało Audi w modelu S8 z silnikiem 4.0 TFSI (520 KM), zamyka zawory dolotowe i wylotowe w jednym rzędzie cylindrów, a następnie wyłącza zapłon i bezpośredni wtrysk paliwa. Silnik pracuje wówczas jak rzędowa „czwórka”.