Desactivación de cilindros y desplazamiento variable del motor

¿Qué es la desactivación de cilindros? Es un método utilizado para crear un motor de desplazamiento variable que sea capaz de suministrar toda la potencia. de un motor grande en condiciones de alta carga, así como la economía de combustible de un motor pequeño para crucero

En la conducción de carga ligera típica con motores de gran cilindrada (p. Ej., Crucero por carretera), solo se utiliza alrededor del 30 por ciento de la potencia potencial de un motor. En estas circunstancias, la válvula de mariposa solo está ligeramente abierta y el motor tiene que trabajar duro para extraer aire a través de ella. El resultado es una condición ineficiente conocida como pérdida de bombeo. En esta situación, se produce un vacío parcial entre la válvula de mariposa y la cámara de combustión, y parte de la potencia que genera el motor no se utiliza para impulsar el vehículo hacia adelante, pero para superar el arrastre de los pistones y la manivela de la lucha para extraer aire a través de la pequeña abertura y la resistencia al vacío que lo acompaña en el acelerador válvula. Cuando se completa un ciclo de pistón, hasta la mitad del volumen potencial del cilindro no ha recibido una carga completa de aire.

La desactivación de los cilindros con carga ligera obliga a que la válvula de mariposa se abra más completamente para crear una potencia constante y permite que el motor respire más fácilmente. Un mejor flujo de aire reduce la resistencia de los pistones y las pérdidas de bombeo asociadas. El resultado es una presión mejorada en la cámara de combustión cuando el pistón se acerca al punto muerto superior (TDC) y la bujía está a punto de disparar. Una mejor presión en la cámara de combustión significa que se libera una carga de potencia más potente y eficiente en los pistones a medida que empujan hacia abajo y giran el cigüeñal. El resultado neto? Mejora de la carretera y el kilometraje de combustible de crucero.

En pocas palabras, la desactivación de cilindros es simplemente mantener las válvulas de admisión y escape cerradas durante todos los ciclos para un conjunto particular de cilindros en el motor. Dependiendo del diseño del motor, el accionamiento de la válvula se controla mediante uno de dos métodos comunes:

• por diseños de varilla de empuje—Cuando se requiere la desactivación del cilindro — los elevadores de la válvula hidráulica se colapsan mediante el uso de solenoides para alterar la presión de aceite entregada a los elevadores. En su estado colapsado, los levantadores no pueden elevar sus varillas de empuje complementarias debajo de los balancines de las válvulas, lo que da como resultado válvulas que no pueden accionarse y permanecen cerradas.
• por diseños de levas, generalmente se emplea un par de balancines bloqueados para cada válvula. Un balancín sigue el perfil de la leva mientras que el otro acciona la válvula. Cuando se desactiva un cilindro, la presión de aceite controlada por solenoide libera un pasador de bloqueo entre los dos balancines. Mientras un brazo sigue al árbol de levas, el brazo desbloqueado permanece inmóvil e incapaz de activar la válvula.

Al forzar a las válvulas del motor a permanecer cerradas, se crea un "resorte" de aire efectivo dentro de los cilindros desactivados. Los gases de escape atrapados (de los ciclos anteriores antes de que se desactivaran los cilindros) se comprimen a medida que los pistones viajan en su carrera ascendente y luego se descomprimen y empujan hacia atrás los pistones a medida que regresan hacia abajo carrera. Debido a que los cilindros desactivados están desfasados ​​(algunos pistones se mueven hacia arriba mientras que otros se mueven hacia abajo), el efecto general se iguala. Los pistones en realidad solo van para el viaje.

Para completar el proceso, el suministro de combustible para cada cilindro desactivado se corta inhabilitando electrónicamente las boquillas de inyección de combustible apropiadas. La transición entre el funcionamiento normal y la desactivación se suaviza mediante cambios sutiles en el encendido. y la sincronización del árbol de levas, así como la posición del acelerador, todo gestionado por un sofisticado control electrónico sistemas. En un sistema bien diseñado y ejecutado, el cambio de un lado a otro entre ambos modos es perfecto: realmente no siente ninguna diferencia y tiene que consultar los indicadores del tablero para saber que sucedió.

Lea más sobre la desactivación de cilindros en el trabajo en nuestra revisión de Combustible flexible GMC Sierra SLT, y vea la economía de combustible instantánea que genera en la galería de fotos de prueba de manejo de GMC Sierra.