Wie funktioniert die Zylinderabschaltung?

Ich grinse immer noch, als ich einen 2007 Chevy Silverado 1500 LT 4x4 mit der verlängerten Kabine abholte. 146.000 Meilen auf der Uhr und 5,3-Liter-V8-Motor.

Es verfügt über Anzeigen für alles, was der Motor im normalen Betrieb tut. Einer davon ist der Modus, in dem er sich befindet. Wenn Sie nach Leistung fragen, befindet er sich im V8-Modus und beim Ausrollen, Bremsen bergab ohne Beschleunigen usw. im V4-Modus . Es gibt keine wahrnehmbare Änderung der Motorvibration oder des Motorgeräuschs. Der Grund dafür liegt auf der Hand, der Kraftstoffverbrauch.

Meine Frage ist, wie werden 4 Zylinder aus Kraftstoffgründen abgeschaltet, ohne das Geräusch oder die Vibration des Motors zu verändern?

Ich würde denken, dass Funken, Kraftstoff und Kompression für diese Zylinder gestoppt werden müssen. Kein Kraftstoff oder Funken, daher wird nichts verbraucht, und diese sind einfach genug zu tun. Es ist die Komprimierung, über die ich mich wundere.

Sind die Auslassventile irgendwie offen gelassen? Aber das würde den Auspuff ändern, würde ich denken. Wie wird das gemacht?

Der Link @cory ist die Beschreibung aus dem Servicehandbuch. Nur eine Wiederholung und ich werde einige Bilder und zusätzliche Informationen hinzufügen.

Die Zylinderdeaktivierung wird erreicht, indem die Einlass- und Auslassventile an den ausgewählten Zylindern nicht durch Verwendung spezieller Ventilstößel geöffnet werden. Die Deaktivierungsheber enthalten federbelastete Verriegelungsstifte, die das interne Stiftgehäuse des Hebers mit dem äußeren Gehäuse verbinden. Das Stiftgehäuse enthält den Hubkolben und den Schubstangensitz, die mit der Schubstange verbunden sind. Das äußere Gehäuse berührt den Nocken der Nockenwelle über eine Rolle. Im V8-Modus werden die Verriegelungsstifte durch Federkraft nach außen gedrückt, wodurch das Stiftgehäuse und das äußere Gehäuse miteinander verriegelt werden und der Lifter als normaler Lifter fungiert. Wenn der V4-Modus eingeschaltet wird, werden die Verriegelungsstifte mit dem Motoröldruck nach innen gedrückt, der von den Magnetventilen der Ventilheber-Ölverteiler-Baugruppe (VLOM) geleitet wird. Wenn das Hubstiftgehäuse vom Außengehäuse entriegelt wird, bleibt das Innenstiftgehäuse stationär, während sich das Außengehäuse mit dem Profil des Nockenwellenlappens bewegt, was dazu führt, dass das Ventil geschlossen bleibt. Ein VLOM-Magnet steuert sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile für jeden Deaktivierungszylinder. Zu jeder Bohrung des Zylinderdeaktivierungshebers gibt es zwei unterschiedliche Ölkanäle, einen für die hydraulische Spieleinstellung des Hebers und einen für die Steuerung der für die Zylinderdeaktivierung verwendeten Verriegelungsstifte.

Obwohl sowohl die Einlass- als auch die Auslassventilstößel im VLOM von demselben Magneten gesteuert werden, werden die Einlass- und Auslassventile nicht gleichzeitig deaktiviert. Die Deaktivierung des Zylinders ist zeitlich so abgestimmt, dass sich der Zylinder in einem Einlassereignis befindet. Während eines Einlassereignisses drückt der Einlassnocken den Ventilstößel nach oben, um das Einlassventil gegen die Kraft der Ventilfeder zu öffnen. Die von der Ventilfeder ausgeübte Kraft wirkt auf die Seite der Verriegelungsstifte des Hebers und verhindert, dass diese sich bewegen, bis sich das Einlassventil geschlossen hat. Wenn der Einlassventilheber den Grundkreis des Nocken der Nockenwelle erreicht, wird die Ventilfederkraft verringert, wodurch sich die Verriegelungsstifte bewegen und das Einlassventil deaktivieren können. Wenn jedoch die Zylinderdeaktivierung auf EIN gesetzt wird,

Durch erstmaliges Deaktivieren des Auslassventils kann eine verbrannte Luft / Kraftstoff-Ladung oder Abgasladung in der Brennkammer erfasst werden. Das Auffangen von Abgasen in der Brennkammer trägt zu einer Verringerung des Ölverbrauchs, der Geräusch- und Vibrationspegel sowie der Abgasemissionen im V4-Modus bei. Während des Übergangs vom V8- in den V4-Modus werden die Einspritzdüsen an den deaktivierten Zylindern ausgeschaltet. Die Sekundärspannung oder der Funken des Zündsystems liegt weiterhin an den Zündkerzenelektroden der deaktivierten Zylinder an. Wenn alle Freigabebedingungen für den Zylinderdeaktivierungsbetrieb erfüllt und beibehalten sind, begrenzen die ECM-Kalibrierungen die Zylinderdeaktivierung im V4-Modus auf eine Zykluszeit von 10 Minuten und kehren dann für 1 Minute in den V8-Modus zurück.

Zylinderabschaltung (Active Fuel Management)

Das Motorsteuerungssystem von General Motors Active Fuel Management bietet unter bestimmten Fahrbedingungen mit geringer Last die Möglichkeit, durch Deaktivieren von 4 der 8 Zylinder des Motors einen maximalen Kraftstoffverbrauch zu erzielen. Der Motor arbeitet normalerweise mit 8 Zylindern im V8-Modus während des Startens, im Leerlauf und bei mittlerer oder schwerer Drosselklappe. Bei eingeschaltetem EIN-Befehl steuert das Motorsteuergerät (ECM) das aktive Kraftstoffmanagementsystem und deaktiviert die Zylinder 1 und 7 am linken Ufer und die Zylinder 4 und 6 am rechten Ufer, wodurch der V4-Modus erzwungen wird. Siehe Beschreibung der Schmierung und des Systems zur Deaktivierung des Zylinders (Active Fuel Management).

Ölverteiler für Ventilheber

Die Ölverteilerbaugruppe des Ventilstößels ist oben am Motorblock unter der Ansaugkrümmerbaugruppe angeschraubt. Der Ölverteiler besteht aus 4 elektrisch betriebenen und normalerweise geschlossenen Magneten. Jeder Magnet leitet den unter Druck stehenden Motorölfluss zu den Einlass- und Auslassventilstößeln des aktiven Kraftstoffmanagements. Das in der Ölwanne befindliche Öldruckbegrenzungsventil für das aktive Kraftstoffmanagement regelt den Motoröldruck zum Schmiersystem und zum Ölverteiler.

Wenn die Freigabebedingungen für einen aktiven Kraftstoffmanagementbetrieb erfüllt sind, erdet das ECM jeden Magnetsteuerkreis in Zündreihenfolge, sodass Strom durch die Magnetwicklungen fließen kann. Wenn die Wicklungen erregt sind, öffnen die Magnetventile und leiten unter Druck stehendes Motoröl durch den Ventilheberölverteiler in 8 vertikale Durchgänge im Tal des Motorblockhebers. Die 8 vertikalen Durchgänge, 2 pro Zylinder, leiten Drucköl direkt zu den Ventilheberbohrungen der zu deaktivierenden Zylinder. Wenn die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs eine Rückkehr in den V8-Modus erfordern, schaltet das ECM den Erdungskreis für die Magnetspulen aus, sodass die Magnetventile schließen können. Wenn die Magnetventile geschlossen sind, Der verbleibende Öldruck wird durch die Entlüftungskanäle des Ölverteilers des Ventilstößels in das Tal des Motorblockhebers abgelassen. Das Gehäuse des Ölverteilers enthält mehrere Ölentlüftungskanäle, die kontinuierlich eingeschlossene Luft aus dem Verteiler und dem Motorblock entfernen.

Um die Verschmutzung im Hydrauliksystem des aktiven Kraftstoffmanagements zu kontrollieren, befindet sich ein kleiner austauschbarer Ölfilter im Öleinlasskanal des Ölverteilers des Ventilstößels. Der Öldrucksensor überwacht den Motoröldruck und liefert Informationen an das ECM.

Aktive Kraftstoffmanagement-Ventilstößel

Im V8-Modus funktionieren die Ventilheber des aktiven Kraftstoffmanagements ähnlich wie die Ventilheber des nicht aktiven Kraftstoffmanagements. Die Magnetventile des aktiven Kraftstoffmanagement-Ölverteilers befinden sich in der geschlossenen Position, ohne dass Drucköl zu den Ventilstößeln geleitet wird. Die Schubstange bewegt sich nach oben und unten, um den Kipphebel und das Ventil zu betätigen. Die federbelasteten Verriegelungsstifte des Hebers sind nach außen verlängert und verriegeln das Stiftgehäuse mechanisch mit dem Außenkörper des Ventilstößels.

Wenn das aktive Kraftstoffmanagementsystem auf EIN gesetzt wird, leitet das ECM die Magnete des Ölverteilers an, um Drucköl zu öffnen und zu den Ventilstößeln zu leiten. Das Öl fließt durch den Ölverteiler des Ventilstößels und die Ölgalerien des Motorblocks und tritt in die Einlassöffnung des Ventilstößels ein.

Im V4-Modus drückt Drucköl die Verriegelungsstifte nach innen. Die Stößelstange bleibt in einer konstanten Position und bewegt sich nicht nach oben und unten. Der äußere Körper des Hebers bewegt sich unabhängig vom Stiftgehäuse nach oben und unten. Die Ventilstößelfeder hält die Spannung an den Ventiltriebkomponenten aufrecht, um Ventiltriebgeräusche zu vermeiden.

Wenn das aktive Kraftstoffmanagementsystem auf AUS gestellt wird, weist das ECM die Magnetspulen des Ölverteilers an, sich zu schließen, wodurch der Druckölfluss zu den Ventilstößeln gestoppt wird. Der Öldruck im Lifter nimmt ab und die Verriegelungsstifte bewegen sich nach außen, um das Stiftgehäuse und den Außenkörper mechanisch zu verriegeln.

Motorblock

Der Motorblock für das aktive Kraftstoffmanagement enthält zusätzliche Funktionen zur Unterstützung des Betriebs des aktiven Kraftstoffmanagementsystems. Der Motoröldruck wird von einer Ölgalerie im hinteren Teil des Zylinderblocks zur Ölverteilerbaugruppe des Ventilstößels geleitet. Die Zylinder 1, 4, 6 und 7 haben jeweils 2 vertikale, in Block gegossene Ölkanäle. Die vertikalen Ölkanäle ermöglichen einen Ölfluss von der Verteilerbaugruppe zu den Bohrungen des Ventilstößels.