Cylinderavstängning

Cylinderavstängning är en bränslebesparande teknik som tillfälligt stänger av en del av motorn när full effekt inte behövs, och väcker de vilande cylindrarna till liv i samma ögonblick som föraren begär acceleration. Syftet är att överbrygga den långvariga kompromissen mellan att ha tillräckligt många cylindrar för stark prestanda och den törst dessa cylindrar skapar när de knappt behövs, till exempel vid lugn marschfart. Tekniken marknadsförs ibland under namn som Active Fuel Management, Multi-Displacement System eller Active Cylinder Technology.

Den grundläggande ineffektivitet den åtgärdar är pumpförlusten i en strypt bensinmotor. Vid låg belastning är gasspjället nästan stängt, och varje cylinder måste anstränga sig för att dra in luft förbi denna strypning, vilket slösar energi vid varje insugsslag. Genom att stänga av exempelvis fyra cylindrar i en V8 måste de återstående fyra arbeta hårdare för att ge samma uteffekt, vilket innebär att deras spjäll öppnas mer och deras pumpförluster minskar. Varje arbetande cylinder hamnar då närmare sitt effektiva område, och den totala bränsleförbrukningen kan sjunka med flera procent vid verklig körning.

Mekaniskt uppnås avstängningen genom att både bränsletillförsel och ventildrift stoppas på de valda cylindrarna. Motorns styrenhet stänger av insprutarna och, vilket är avgörande, fäller ihop särskilda hydrauliska lyftare eller kopplingsbara vipparmar så att insugs- och avgasventilerna förblir stängda. Med stängda ventiler fungerar den instängda luften som en gasfjäder, som tar upp energi vid kompression och ger tillbaka det mesta vid expansion, så att den avstängda cylindern rullar med minimal förlust i stället för att pumpa luft. Övergången sker på några tiotals millisekunder och tidsätts till bestämda punkter i cykeln, så att föraren bara känner en sömlös förändring.

Idén är inte ny; tidiga försök som Cadillac V8-6-4 i början av 1980-talet undergrävdes av tidens långsamma elektronik och fick dåligt rykte. Modern motorstyrning och snabba magnetventiler har gjort tekniken pålitlig och förfinad, och den förekommer nu i hela bredden, från stora amerikanska V8:or som går på fyra cylindrar till kompakta turboladdade bensinfyror som faller till två vid låg belastning, och även i roterande system som växlar vilka cylindrar som vilar för att jämna ut slitage och värme.

De främsta tekniska utmaningarna är vibration och komfort, eftersom drift på färre cylindrar kan ge grövre tändintervall och resonanser; tillverkarna motverkar detta med aktiva motorfästen, balanseringsåtgärder och brusutsläckning genom ljudanläggningen. Det finns även farhågor kring ojämn termisk belastning och oljekontroll i de vilande cylindrarna. Tekniken samspelar med andra ekonomiåtgärder som Start-Stop-system, och konkurrerar i princip med att helt enkelt montera en mindre, nedskalad turbomotor som uppnår liknande ekonomi redan i konstruktionen.