Απενεργοποίηση κυλίνδρων

Η απενεργοποίηση κυλίνδρων είναι μια τεχνολογία εξοικονόμησης καυσίμου που κλείνει προσωρινά μέρος του κινητήρα όταν δεν απαιτείται πλήρης ισχύς, και επαναφέρει στη ζωή τους αδρανείς κυλίνδρους τη στιγμή που ο οδηγός ζητά επιτάχυνση. Στόχος είναι να γεφυρωθεί ο διαχρονικός συμβιβασμός ανάμεσα στο να υπάρχουν αρκετοί κύλινδροι για ισχυρές επιδόσεις και στη δίψα που δημιουργούν αυτοί οι κύλινδροι όταν δεν χρειάζονται, όπως κατά την ήρεμη οδήγηση σταθερής ταχύτητας. Διατίθεται μερικές φορές στην αγορά με ονομασίες όπως Active Fuel Management, Multi-Displacement System ή Active Cylinder Technology.

Η υποκείμενη αναποτελεσματικότητα που αντιμετωπίζει είναι οι απώλειες άντλησης του βενζινοκινητήρα με πεταλούδα γκαζιού. Υπό χαμηλό φορτίο η πεταλούδα είναι σχεδόν κλειστή, και κάθε κύλινδρος πρέπει να καταβάλλει προσπάθεια για να ρουφήξει αέρα περνώντας αυτόν τον περιορισμό, σπαταλώντας ενέργεια σε κάθε φάση εισαγωγής. Κλείνοντας, ας πούμε, τέσσερις κυλίνδρους ενός V8, οι υπόλοιποι τέσσερις πρέπει να δουλέψουν εντονότερα για να παράγουν την ίδια απόδοση, πράγμα που σημαίνει ότι η πεταλούδα τους ανοίγει περισσότερο και οι απώλειες άντλησής τους μειώνονται. Κάθε ενεργός κύλινδρος λειτουργεί τότε πιο κοντά στην αποδοτική του περιοχή, και η συνολική κατανάλωση καυσίμου μπορεί να μειωθεί κατά αρκετά τοις εκατό στην πραγματική οδήγηση.

Μηχανικά, η απενεργοποίηση επιτυγχάνεται με τη διακοπή τόσο της τροφοδοσίας καυσίμου όσο και της λειτουργίας των βαλβίδων στους επιλεγμένους κυλίνδρους. Η μονάδα ελέγχου του κινητήρα κόβει τους εγχυτήρες καυσίμου και, κρισιμότερα, καταρρίπτει ειδικούς υδραυλικούς ωστήρες ή μεταγωγικούς κωβακορύφια ώστε οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής να παραμένουν κλειστές. Με τις βαλβίδες κλειστές, ο εγκλωβισμένος αέρας δρα ως ελατήριο αερίου, απορροφώντας ενέργεια στη συμπίεση και αποδίδοντάς την κατά το μεγαλύτερο μέρος στην εκτόνωση, ώστε ο απενεργοποιημένος κύλινδρος να ακολουθεί με ελάχιστες απώλειες αντί να αντλεί αέρα. Η μετάβαση διαχειρίζεται μέσα σε λίγες δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου και χρονίζεται σε συγκεκριμένα σημεία του κύκλου, ώστε ο οδηγός να μην αντιλαμβάνεται τίποτα περισσότερο από μια απρόσκοπτη αλλαγή.

Η ιδέα δεν είναι καινούργια· πρώιμες προσπάθειες όπως ο Cadillac V8-6-4 των αρχών της δεκαετίας του 1980 υπονομεύθηκαν από τα αργά ηλεκτρονικά της εποχής και απέκτησαν κακή φήμη. Η σύγχρονη διαχείριση κινητήρα και τα ταχύτατα ηλεκτρομαγνητικά βαλβίδια την έκαναν αξιόπιστη και εκλεπτυσμένη, και πλέον εμφανίζεται σε όλο το φάσμα, από μεγάλους αμερικανικούς V8 που λειτουργούν σε τέσσερις κυλίνδρους έως συμπαγείς υπερτροφοδοτούμενους τετρακύλινδρους βενζίνης που πέφτουν στους δύο υπό χαμηλό φορτίο, ακόμη και σε 'κυλιόμενα' σχήματα που εναλλάσσουν ποιοι κύλινδροι αναπαύονται για να εξομαλυνθεί η φθορά και η θερμότητα.

Οι κύριες σχεδιαστικές προκλήσεις είναι οι κραδασμοί και η ευγένεια λειτουργίας, καθώς η λειτουργία με λιγότερους κυλίνδρους μπορεί να εισαγάγει πιο τραχιά διαστήματα ανάφλεξης και συντονισμούς· οι κατασκευαστές τα αντιμετωπίζουν με ενεργές βάσεις κινητήρα, μέτρα ζυγοστάθμισης και ακύρωση θορύβου μέσω του ηχοσυστήματος. Υπάρχουν επίσης ανησυχίες για ανομοιόμορφη θερμική καταπόνηση και έλεγχο λαδιού στους αδρανείς κυλίνδρους. Η τεχνολογία λειτουργεί παράλληλα με άλλα μέτρα οικονομίας όπως το σύστημα Start-Stop, και εννοιολογικά ανταγωνίζεται την απλούστερη επιλογή ενός μικρότερου, υποβιβασμένου τούρμπο κινητήρα που επιτυγχάνει παρόμοια οικονομία εκ σχεδιασμού.