Dezaktywacja cylindrów

Dezaktywacja cylindrów to technologia oszczędzania paliwa, która czasowo wyłącza część silnika, gdy pełna moc nie jest potrzebna, a następnie błyskawicznie przywraca uśpione cylindry do życia w chwili, gdy kierowca zażąda przyspieszenia. Celem jest pokonanie odwiecznego kompromisu między posiadaniem dostatecznej liczby cylindrów dla mocnych osiągów a apetytem na paliwo, jaki te cylindry tworzą, gdy są ledwie potrzebne, na przykład podczas spokojnej jazdy z prędkością przelotową. Bywa sprzedawana pod nazwami takimi jak Active Fuel Management, Multi-Displacement System czy Active Cylinder Technology.

U podstaw nieefektywności, którą zwalcza, leżą straty dławienia w silniku benzynowym. Przy małym obciążeniu przepustnica jest niemal zamknięta i każdy cylinder musi z trudem zassać powietrze przez to przewężenie, marnując energię w każdym suwie ssania. Wyłączając na przykład cztery cylindry ósemki V8, sprawia się, że pozostałe cztery muszą pracować ciężej, aby uzyskać tę samą moc, co oznacza szersze otwarcie przepustnicy i mniejsze straty dławienia. Każdy pracujący cylinder działa wtedy bliżej swojego sprawnego zakresu, a łączne zużycie paliwa może spaść o kilka procent w rzeczywistej jeździe.

W ujęciu mechanicznym dezaktywację uzyskuje się przez wstrzymanie zarówno dawkowania paliwa, jak i pracy zaworów w wybranych cylindrach. Sterownik silnika odcina wtryskiwacze i, co najważniejsze, składa specjalne hydrauliczne popychacze lub przełączalne dźwigienki zaworowe, tak aby zawory dolotowe i wylotowe pozostały zamknięte. Przy zamkniętych zaworach uwięzione powietrze działa jak sprężyna gazowa, pochłaniając energię podczas sprężania i oddając jej większość przy rozprężaniu, więc wyłączony cylinder współbieży z minimalnymi stratami, zamiast przetłaczać powietrze. Przejście odbywa się w kilkadziesiąt milisekund i jest zsynchronizowane z określonymi punktami cyklu, dzięki czemu kierowca odczuwa jedynie płynną zmianę.

Idea nie jest nowa; wczesne próby, jak Cadillac V8-6-4 z początku lat osiemdziesiątych, zostały podważone przez powolną wówczas elektronikę i zyskały złą sławę. Nowoczesne sterowanie silnikiem i szybko działające elektrozawory uczyniły ją niezawodną i kulturalną, dziś więc występuje w całym spektrum, od dużych amerykańskich silników V8 pracujących na czterech cylindrach po kompaktowe doładowane czterocylindrowe benzyniaki schodzące do dwóch cylindrów przy małym obciążeniu, a nawet w schematach 'rolujących', w których cylindry odpoczywają na zmianę, by równomiernie rozkładać zużycie i ciepło.

Główne wyzwania inżynierskie to drgania i kultura pracy, gdyż praca na mniejszej liczbie cylindrów może wprowadzać nierówniejsze odstępy zapłonów i rezonanse; producenci przeciwdziałają temu aktywnymi poduszkami silnika, środkami wyważającymi oraz aktywną redukcją hałasu przez układ audio. Pojawiają się też obawy o nierównomierne nagrzewanie i smarowanie odpoczywających cylindrów. Technologia działa obok innych rozwiązań oszczędnościowych, takich jak system Start-Stop, a koncepcyjnie konkuruje z prostszym zastosowaniem mniejszego, zmniejszonego silnika turbo, który podobną oszczędność osiąga już z założenia.