¿Cómo funciona la desactivación de cilindros?

Todavía sonrío al recoger una Chevy Silverado 1500 LT 4x4 2007 con la cabina extendida. 146.000 millas en el reloj y motor V8 de 5,3 litros.

Tiene pantallas para todo lo que el motor está haciendo en funcionamiento normal, una de las cuales es el modo en el que está. Cuando pide potencia, está en modo V8, y cuando va en punto muerto, frena cuesta abajo sin acelerar, etc., está en modo V4. . Nunca hay un cambio perceptible en la vibración del motor o en el sonido del motor. La razón para hacer esto es obvia, la economía de combustible.

Mi pregunta es, ¿cómo se apagan los 4 cilindros para ahorrar combustible sin cambiar el sonido o la vibración del motor?

Pensaría que la chispa, el combustible y la compresión deben detenerse para esos cilindros. Sin combustible ni chispa, por lo que no se consume nada, y eso es bastante fácil de hacer. Es la compresión lo que me pregunto.

¿Las válvulas de escape se dejan abiertas de alguna manera? Pero eso cambiaría la nota de escape, creo. ¿Cómo se hace esto?

Respuestas (1)

El enlace que publicó @cory es la descripción del manual de servicio. Solo un repegado y agregaré algunas imágenes e información adicional.

La desactivación de cilindros se logra al no permitir que las válvulas de admisión y escape se abran en los cilindros seleccionados mediante el uso de elevadores de válvulas especiales. Los levantadores de desactivación contienen pasadores de bloqueo accionados por resorte que conectan la carcasa interna del pasador del levantador con la carcasa exterior. La carcasa del pasador contiene el émbolo del elevador y el asiento de la varilla de empuje que interactúa con la varilla de empuje. La carcasa exterior hace contacto con el lóbulo del árbol de levas a través de un rodillo. Durante el modo V8, los pasadores de bloqueo son empujados hacia afuera por la fuerza del resorte, bloqueando la carcasa del pasador y la carcasa exterior juntas, lo que hace que el levantador funcione como un levantador normal. Cuando se activa el modo V4, los pasadores de bloqueo se empujan hacia adentro con la presión del aceite del motor dirigida desde los solenoides del conjunto del colector de aceite del levantaválvulas (VLOM). Cuando la carcasa del pasador del elevador se desbloquea de la carcasa exterior, el alojamiento del pasador interno permanecerá estacionario, mientras que el alojamiento exterior se moverá con el perfil del lóbulo del árbol de levas, lo que hace que la válvula permanezca cerrada. Un solenoide VLOM controla las válvulas de admisión y escape para cada cilindro que se desactiva. Hay 2 conductos de aceite distintos que van a cada orificio del elevador de desactivación de cilindros, uno para la función de ajuste hidráulico del juego del elevador y otro para controlar los pasadores de bloqueo utilizados para la desactivación de cilindros.

Aunque los levantaválvulas de admisión y escape están controlados por el mismo solenoide en el VLOM, las válvulas de admisión y escape no se desactivan al mismo tiempo. La desactivación del cilindro está programada para que el cilindro esté en un evento de admisión. Durante un evento de admisión, el lóbulo de la leva de admisión empuja el levantaválvulas hacia arriba para abrir la válvula de admisión contra la fuerza del resorte de la válvula. La fuerza ejercida por el resorte de la válvula está actuando en el lado de los pasadores de bloqueo del elevador, impidiendo que se muevan hasta que la válvula de admisión se haya cerrado. Cuando el elevador de la válvula de admisión alcanza el círculo base del lóbulo del árbol de levas, la fuerza del resorte de la válvula se reduce, lo que permite que los pasadores de bloqueo se muevan y se desactive la válvula de admisión. Sin embargo, cuando se ordena la desactivación del cilindro, la válvula de escape del cilindro desactivado está en la posición cerrada,

Al desactivar primero la válvula de escape, esto permite capturar una carga de aire/combustible quemado o una carga de gas de escape en la cámara de combustión. La captura de los gases de escape en la cámara de combustión contribuirá a reducir el consumo de aceite, los niveles de ruido y vibraciones y las emisiones de escape cuando se opera en modo V4. Durante la transición del modo V8 a V4, los inyectores de combustible se apagarán en los cilindros desactivados. La chispa o el voltaje secundario del sistema de encendido todavía está presente en los electrodos de las bujías en los cilindros desactivados. Si se cumplen y mantienen todas las condiciones de habilitación para la operación de desactivación del cilindro, las calibraciones del ECM limitarán la desactivación del cilindro a un tiempo de ciclo de 10 minutos en el modo V4 y luego regresarán al modo V8 durante 1 minuto.

Desactivación de cilindros (Administración activa de combustible)

El sistema de control del motor Active Fuel Management de General Motors tiene la capacidad, bajo ciertas condiciones de manejo con carga liviana, de proporcionar la máxima economía de combustible al desactivar 4 de los 8 cilindros del motor. El motor normalmente funcionará con 8 cilindros en modo V8 durante el arranque, el ralentí y las condiciones de aceleración media o alta. Cuando se ordena ENCENDIDO, el módulo de control del motor (ECM) dirigirá el sistema activo de administración de combustible y desactivará los cilindros 1 y 7 en el banco izquierdo y los cilindros 4 y 6 en el banco derecho, forzando el modo V4. Consulte la Descripción de lubricación y la Descripción del sistema de desactivación de cilindros (Administración activa de combustible).

Hidráulica de desactivación de cilindros

Conjunto del colector de aceite del levantaválvulas

El conjunto del colector de aceite del levantaválvulas está atornillado a la parte superior del bloque del motor debajo del conjunto del colector de admisión. El colector de aceite consta de 4 solenoides normalmente cerrados y accionados eléctricamente. Cada solenoide dirige el flujo de aceite de motor presurizado a los levantaválvulas de admisión y escape de administración activa de combustible. La válvula de alivio de presión de aceite de administración activa de combustible, ubicada en el cárter de aceite, regula la presión de aceite del motor hacia el sistema de lubricación y el colector de aceite.

Cuando se cumplen las condiciones de habilitación para la operación de administración activa de combustible, el ECM conectará a tierra cada circuito de control de solenoide en secuencia de orden de encendido, permitiendo que la corriente fluya a través de los devanados del solenoide. Con los devanados energizados, las válvulas de solenoide se abren y dirigen el aceite de motor presurizado a través del colector de aceite del levantaválvulas hacia 8 pasajes verticales en el valle del levantador del bloque del motor. Los 8 pasajes verticales, 2 por cilindro, dirigen el aceite presurizado a los orificios de los levantaválvulas de los cilindros que se van a desactivar. Cuando las condiciones de operación del vehículo requieren un regreso al modo V8, el ECM APAGARÁ el circuito de tierra para los solenoides, permitiendo que las válvulas solenoides se cierren. Cuando las válvulas de solenoide están cerradas, la presión de aceite restante se descarga a través de los conductos de purga del colector de aceite del levantaválvulas hacia el valle del levantador del bloque del motor.

Para ayudar a controlar la contaminación dentro del sistema hidráulico de administración activa de combustible, se encuentra un pequeño filtro de aceite reemplazable en el conducto de entrada de aceite del múltiple de aceite del levantaválvulas. El sensor de presión de aceite monitorea la presión de aceite del motor y proporciona información al ECM.

Levantadores de válvulas de gestión activa de combustible

Levantadores de válvulas de gestión activa de combustible

Cuando se opera en modo V8, los levantadores de válvulas de administración de combustible activos funcionan de manera similar a los levantadores de válvulas de administración de combustible no activos. Los solenoides del colector de aceite de gestión de combustible activo están en la posición cerrada, sin aceite presurizado dirigido a los levantaválvulas. La varilla de empuje se desplaza hacia arriba y hacia abajo para accionar el balancín y la válvula. Los pasadores de bloqueo accionados por resorte del levantaválvulas se extienden hacia afuera y bloquean mecánicamente la carcasa del pasador al cuerpo exterior del levantaválvulas.

Cuando el sistema de administración de combustible activo recibe el comando ON, el ECM dirigirá los solenoides del colector de aceite para abrir y dirigir el aceite presurizado a los levantaválvulas. El aceite viaja a través del colector de aceite del levantaválvulas y las galerías de aceite del bloque del motor y entra en el puerto de entrada del levantaválvulas.

Cuando se opera en modo V4, el aceite presurizado fuerza los pasadores de bloqueo hacia adentro. La varilla de empuje permanece en una posición constante y no se desplaza hacia arriba y hacia abajo. El cuerpo exterior del elevador se mueve hacia arriba y hacia abajo independientemente de la carcasa del pasador. El resorte del levantaválvulas mantiene la tensión en los componentes del tren de válvulas para eliminar el ruido del tren de válvulas.

Cuando se ordena que se apague el sistema activo de administración de combustible, el ECM dirige los solenoides del colector de aceite para que se cierren, deteniendo el flujo de aceite presurizado a los levantaválvulas. La presión de aceite dentro del levantador disminuirá y los pasadores de bloqueo se moverán hacia afuera para bloquear mecánicamente la carcasa del pasador y el cuerpo exterior.

Bloque de motor

Bloque de motor

El bloque de motor de gestión activa de combustible incorpora funciones adicionales para respaldar el funcionamiento del sistema de gestión activa de combustible. La presión del aceite del motor se envía al conjunto del colector de aceite del levantaválvulas desde un conducto de aceite en la parte trasera del bloque de cilindros. Los cilindros 1, 4, 6 y 7 tienen cada uno 2 conductos de aceite verticales fundidos en bloque. Los conductos de aceite verticales permiten el flujo de aceite desde el conjunto del colector hasta los orificios de los levantaválvulas.