Silindr Söndürmə Texnologiyası: Mühərrikin Yarısını Yuxulatmaq

İşə yaramayan gücün dalınca gedən mühərrrik boşuna yanacaq yandırır; silindr söndürmə məhz bu boşluğu yuxarı salaraq qənaət təmin edir.
İşə yaramayan gücün dalınca gedən mühərrrik boşuna yanacaq yandırır; silindr söndürmə məhz bu boşluğu yuxarı salaraq qənaət təmin edir.

Bu Səhifəni Paylaşın

Silindr bağlama, motorun tam gücə ehtiyac duymadığı hallarda müəyyən silindrləri klapanları bağlayaraq söndürən və motorun faktiki olaraq kiçik həcmə malik kimi işləməsini təmin edən səmərəlilik texnologiyasıdır. Boş gedişdə, avtomagistralda sürüşdə və ya yüngül gazda istifadə olunmayan silindrlərə yanacaq püskürtülmür; beləcə motor lazımsız gücü istehsal etmək üçün yanacaq xərcləmir. Müasir tətbiqlərdə bu keçid əksər sürücünün fərq edə bilməyəcəyi qədər yumşaqdır və şəraitdən asılı olaraq yanacaq sərfiyyatında ölçülə bilən yaxşılaşmalar təmin edir.

Əsas Məqamlar

  • Silindr bağlama adətən motorun yarısını söndürür: V8 dörd silindrə, dörd silindrli motor iki silindrə düşür.
  • ABŞ Enerji Nazirliyinin təxmininə görə yanacaq iqtisadiyyatı yaxşılaşması təxminən %7,5; avtomagistral şəraitində azalma %8-25 aralığında ola bilər.
  • Söndürülmüş silindrlərdə hava yayı effekti yaranır; sıxılan egzoz qazı motora net yük qoymur.
  • Texnologiya 1981-ci ilin Cadillac V8-6-4 təcrübəsindən bəri elektron idarəetmə ilə birlikdə yetkinləşib.
  • Rəsmi geri çağırışlar (Mercedes, Mazda) sistemin nasazlıq halında ciddi ola biləcəyini göstərir.

Silindr bağlama texnologiyası necə işləyir?

Şehir içinde giden bir aracın gücüne aslında yarım motor yeter; kalan silindirler vanaları kapalı olarak boşuna yakıt yakmaz.

Əsas məntiq sadədir: çoxsilindrli bir motorun hamısı, əksər vaxtlarda yalnız gücün bir hissəsinə ehtiyac duyur. Düz yolda sabit sürətlə gedən avtomobili saxlamaq üçün dörd və ya altı silindr bütöv kifayətdir. Silindr bağlama sistemləri məhz bu nöqtədə işə düşür və bəzi silindrlərin emmə ilə egzoz klapanlarını bağlı saxlayaraq həmin silindrlərə yanacaq enjeksiyonunu kəsir. Klapanlar bağlı olduqda müvafiq silindr atışma dövründən çıxır; motor da sanki daha kiçik həcmliymiş kimi işləyir.

Bəs klapanları bağlı silindrin içindəki piston nə edir? Egzoz qazı yanma kamerasında həbs olunur və piston yuxarı qalxarkən sıxılır, aşağı enərkən yenidən genişlənir. Bu "hava yayı" effekti iki istiqamətdə bir-birini tarazlaşdırır; bağlı silindr motora net yük qoymur. Yəni söndürülmüş silindrlər motoru əngəlləmək əvəzinə sakitcə məzuniyyətdə sayılır.

Qərarı verən motor idarəetmə vahididir (ECU). Sürət, motor yükü və gaz klapanının mövqeyi kimi sensor məlumatlarını davamlı izləyən ECU, aşağı yük şəraitində silindrləri söndürür; sürücü gaza basdığında sistem millisekundlar içində bütün silindrləri yenidən atəşləyir. Benzinli mühərrikdə məqsəd gaz dəyişmə itkilərini azaltmaqdır: yüngül yükdə gaz klapanı demək olar bağlıdır və motor havanı içinə çəkmək üçün lazımsız yerə iş görür. Daha az silindr işlədiyində hər silindr daha çox məşğul olur, klapanın daha açıq durması lazım gəlir və motor daha səmərəli zonada işləyir.

Dizeldə məqsəd fərqlidir

Dizel mühərriklərdə silindirin bağlanmasının əsas motivi egzozu qızdırmaqdır. Dizellər aşağı yükdə egzoz temperaturunu lazımi səviyyəyə çatdırmaqda çətinlik çəkir; qalan silindirlər daha yüksək yük altında işlədikdə isə daha çox istilik yaranır. Bu istilik egzoz sonrası təmizləmə sistemini daha sürətli işləmə temperaturuna gətirir və emissiyaları azaldır. Ağır nəqliyyat tətbiqlərində 6 silindirdən 4 silindirə keçid, boş gediş yanacaq sərfiyyatında %14-18 qədər yaxşılaşma verə bilir.

Hansı şəraitdə hansı silindirlər bağlanır?

Əksər sistemlər eyni anda silindirlərin yarısını bağlayır: V8 mühərrik dörd silindirə, V6 üç silindirə, dörd silindirli mühərrik isə iki silindirə düşür. Məqsəd mühərrikin tarazlığını pozmadan alışma intervalını qorumaqdır; buna görə də qeyri-bərabər paylanma əvəzinə tarazlı cütlüklər seçilir. Yenə də hər istehsalçının yanaşması eyni deyil.

Erkən nümunələr belə bu müxtəlifliyi göstərir. Mitsubishi MD (1982) saatda 70 km-dən aşağı sürətlərdə, boş gedişdə və yavaşışda 1 və 4 nömrəli silindirləri bağlayırdı; sərfiyyat təxminən %20 yaxşılaşdı, amma mühərrik iki silindirli rejimdə titrəkli ilə işləyirdi. Honda-nın VCM sistemi (2003-cü ildən etibarən) silindir bloklarını bağlamaqla altı, dörd və üç silindir arasında keçid edə bilir. Daha maraqlısı isə GM-in 2018-də təqdim etdiyi Dynamic Fuel Management dir: Tula Technology-nin "Dynamic Skip Fire" yanaşmasına əsaslanan bu sistem ehtiyaca görə istənilən sayda silindiri müxtəlif kombinasiyalarda bağlaya bilir - yəni alışma ardıcıllığında bütün silindirlər tək-tək ötürülə bilər.

Mazda isə 2.5 litrlik atmosferik mühərrikində orta silindirlərin alışmaya davam etməsini üstün tutdu: yüngül yükdə 1 və 4 nömrəli silindirlər bağlanır, 2 və 3 işləməyə davam edir.

Sürücü fərq edir mi? Titrəmə və NVH mühəndisliyi

Bu sualın cavabı texnologiyanın tarixindən asılı olaraq böyük ölçüdə dəyişib. İlk nəsil sistemlərdə fərq etmək çətin deyildi, hətta asan idi. Cadillac V8-6-4 (1981) keçidlərdə sərtlik və dayanma yaşadırdı; 13 proqram yeniləməsinə baxmayaraq bir model ili sonra ləğv edildi və əvvəlki il satın alınan avtomobillərdə sistem daimi olaraq söndürüldü. Mitsubishi-nin ilk MD sistemi də iki silindirli rejimin titrəkli ilə mübarizə aparmaq məcburiyyətində qaldı: xüsusi hidravlik söndürməli mühərrik dayaqları, çevik egzoz borusu hissəsi, %70 daha ağır talavar və soyuducu maye 70°C-yə çatmadan sistemin işə düşməməsi kimi tədbirlər görüldü.

Mitsubishi-nin 1993-cü ilə aid ikinci nəsil MIVEC-MD sistemi təkmilləşdirilmiş elektron idarəetmə sayəsində 4-dən 2 silindirə keçidi demək olar ki, hiss olunmaz etdi - bugünkü sistemlərin əcdadları bu nöqtədə formalaşdı. Müasir sistemlərdə keçidlər demək olar ki, anda baş verir və alışma avansı, kam vaxtı ilə elektron gaz klapanı tənzimləmələri ilə yumşaldılır. V6 mühərriklərdə isə alışma ardıcırlığı və moment dəyişikliklərinə görə ciddi NVH (səs, titrəmə, sərtlik) çətinlikləri davam etdiyi üçün bu konfiqurasiyalar mühəndislik baxımından ən iddialı olanlar arasındadır.

Vanlar necə bağlanır?

Mexanizm mühərrikin klapan sistemindən asılı olaraq dəyişir:

  • İtilənmiş çubuqlu (pushrod) mühərriklər: Solenoidlər, liftərdəki kilidləmə sancaqlarına göndərilən yağ təzyiqini dəyişir; sancaq çıxanda liftər çöker və klapan bağlı qalır.
  • Üst kammanalı (overhead cam) mühərriklər: Hər klapan üçün bir-birinə kilidlənmiş cüt rocker istifadə olunur; solenoid idarəetməli yağ təzyiqi kilidləmə sancağını buraxanda biri kammı izləyir, digəri isə hərəkətsiz qalır.
  • Mazda'nın həlli: Hidravlik klapan tənzimləyicilərinə əlavə edilən bir açar, rocker pivot nöqtəsini dəyişərək klapanın hərəkət etməsini dayandırır.

Yanacaq sərfiyyatında real qazanc nə qədərdir?

Rəqəmlər tətbiqə və şəraitə görə geniş bir aralıqda dəyişir. ABŞ Enerji Nazirliyi təxmini yanacaq qənaəti yaxşılaşması təxminən %7,5; istehsalçılar isə %20'yə çatan səmərəlilik artımı iddia edir. Şose şəraitində sərfiyyatın azalmasının %8-25 arasında ola biləcəyi bildirilir. Dizel tərəfdə, CDA və erkən egzoz klapanı bağlama üsulları ilə %5-25 aralığında sərfiyyatın azaldılması hədəflənir.

Real dünya testləri daha təvazökar nəticələr verə bilir. Ağır nəqliyyat dizelində standart yanacaq testlərində %2,76, bir paylama marşrutunda %2 qənaət ölçüldü - gündəlik sürüşdə qarışan trafik, yük və iqlim şərtləri, laboratoriya mühitindəki aralığın yuxarı sərhədinə çatmağı çətinləşdirir. Tarixi iddialar da oxşar mənzərə çəkir: Cadillac V8-6-4 %15-ə çatan yaxşılaşma vəd edirdi; Alfa Romeo Alfetta CEM (1983) dəyişən həcimsiz versiyaya nisbətən %12, karbüratorlu nəqliyyat vasitəsinə nisbətən demək olar ki, %25 azalma ölçdü. Xülasə: qazanc gerçəkdir, lakin ölçüsü tamamilə nə qədər müddət bağlı silindrlərlə səyahət edə bildiyinizdən asılıdır - sıx şəhər trafikində tez-tez sürətlənib dayanan bir sürücü, sabit sürətlə şoseyə gedən birinə nisbətən çox daha az fayda görür.

Atmosferik və turbo mühərriklərdə tətbiq fərqləri

Silindr bağlama, bir mənada kiçik həcmli turbo mühərriklərə alternativ yanaşma təqdim edir: hər ikisi "lazım olduqda güclü, lazımsız olduqda səmərəli" hədəfinə gedir. Turbo yanaşması əvvəldən kiçik bir mühərrik istifadə edir; silindr bağlama isə əvvəldən güclü bir mühərrik götürüb onu yüngül yükdə faktiki kiçildir. Hər ikisinin üstünlükləri və çatışmazlıqları olsa da, bağlama texnologiyası turbo təchizatının təbiətində olan gecikmə və reaksiya məsələlərindən fərqli bir tarazlıq nöqtəsi təqdim edir.

Tətbiq miqyası da təəccübləndirəcək qədər genişləndi. 2016-cı ildə təqdim edilən, bir silindri bağlana bilən üç silindrli Ford EcoBoost, bu texnologiyanı daşıdığı bilinən ən kiçik mühərrikdir. Mazda Skyactiv-G 2.5 isə 2018-ci ildən etibarən atmosferik bir mühərrikdə silindr bağlamanın nümunələrindən biri oldu. Dizel tərəfdə isə bağlamanın aşağı yükdə, moment və güc qabiliyyətindən ödün vermədən tətbiq oluna bildiyi və mühərrik reaksiyasına mənfi təsirinin tapılmadığı göstərilmişdir.

Texnologiyanın yayğınlığına dair konkret bir miqyas: 2020 model ilində ABŞ-da satılan yüngül ticari nəqliyyat vasitələrinin təxminən %15'ində silindr söndürmə var idi; bunların böyük hissəsi Mazda, GM, Honda və FCA məhsulları idi.

Uzunmüddətli etibarlılıq: sistem həqiqətən mühərriki köhnəldir mi?

Bu başlıq altında ikili bir mənzərə çəkmək ən dürüst yanaşmadır. Bir tərəfdən bütün silindirlərin müntəzəm işləməsi sistemin varlığını əksər istifadəçi üçün problem olmaqdan çıxarır; digər tərəfdən isə sistem özü, əlavə mexanizmaları ilə yeni xəta nöqtələri gətirir.

Rəsmi geri çağırışlar nə deyir?

İki böyük nümunə sistemin mümkün xəta rejimlərini göstərir. Mercedes, 2021-2023 model 26.200 ədəd S580 və Maybach sedanını geri çağırdı: Camtronic sisteminin nasazlığı zamanı enyektorların artıq yanacaq püskürdüüb katalitik konvertora zərər verə biləcəyi, ən pis ssenaridə isə mühərriknin sönmə riski var idi. Mazda isə CX-5, Mazda 6 və Mazda 3 daxil olmaqla 262.000 avtomobili geri çağırdı; söndürmə rejimindən tam açılmaya keçiddə baş verən nasazlıq avtomobili dayandıra bilir və yenidən işə salmağı mümkünsüz edə bilirdi.

İstifadəçi şikayətləri və texniki xidmət reallığı

Sahədən bildirilən problemlər daha geniş yayılıb, amma təsdiq səviyyəsi daha aşağıdır. GM-in AFM sistemlərində hidrokompensatorların çökməsi tez-tez şikayət mövzusudur; vaxtında aşkarlanmazsa itələyici çubuğun əyilməsinə səbəb ola bildiyi bildirilir və təmir xərcləri minlərlə dollara çata bilir. Bildirilən digər problemlər arasında artıq yağ sərfi, karbon yığılması və keçid anındakı titrəyiş var - bəzi Mazda CX-30 sahibləri 2 və 4 silindr rejimi arasındakı sərt keçidi səs və hiss kimi fərq etdiklərini bildirirlər. Bunlar forum əsaslı, tək istifadəçi təcrübələri olduğu üçün hər avtomobilə ümumiləşdirmək yanlış ola bilər.

Texniki xidmət tərəfdə bilməli olduğu bir neçə praktik məqam var. Bəzi sistemlərdə kompüter, avtomobilin texniki xidməti gecikmişsə, təhlükəsizlik tədbiri olaraq silindr söndürməni işə salmır - yəni sistemdə problem deyil, xidmət vəziyyəti həlledici ola bilər. Sistemin proqram təminatı ilə söndürülməsi isə iki ucu kəskin qərardır: bir tərəfdən hidrokompensator nasazlığı riski aradan qalxmış kimi görünsə də, bütün silindirlərin hər yanma dövrünü yaşaması hissələrin ömrünü nəzəri olaraq qısalda bilər. Ən məqsədəuyğun mövqe, sistemi olduğu kimi qəbul etmək, periodik xidmətləri lazımınca etməmək və yağ səviyyəsini müntəzəm yoxlamaqdır; hidrokompensator və yağ təzyiqinə əsaslanan mexanizmlər, çirkli və ya çatışmayan yağdan ən çox təsirlənən hissələr arasındadır.

Nəticə: Ağıllı bir ideyanın yetkinləşmiş hali

Silindr söndürülməsi, XIX əsrin sonundaki "hit-and-miss" mühərriklərindən 1981-ci ilin fəlakətli Cadillac təcrübəsinə, oradan isə bu gün milyonlarla avtomobildə fərq edilmədən işləyən sistemlərə uzanan uzun bir yetkinləşmə hekayəsinin məhsuludur. Onun əsas məntiqi - lazım olmayan gücü istehsal etməmək - mükəmməl bir müdriklikdir; qalan hər şey, keçidi hiss etdirməyən mühəndislik detallı idi və müasir elektronik idarəetmə bu maneəni böyük ölçüdə aşdı. Real qazanc şərtlərə görə dəyişir: avtomagistralda görünən dərəcədə, şəhər içində isə mülayimdir. Etibarlılıq mübahisəsi isə tam əsaslıdır, amma həddən artıq ucqarlara qaçmadan oxunmalıdır: rəsmi geri çağırışlar ciddi olsa da düzəldildi və texnologiya bu gün geniş avtomobil çeşidində standart həll kimi yaşayır.

Mənbələr