Công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên

Chuyên đề: Công nghệ thuật ngữ ô tô
Chỉnh sửa lúc: 20/03/2013

Động cơ V6 có thể chỉ làm việc với 4 hoặc 3 xy-lanh để giảm 8 - 25% lượng nhiên liệu tiêu thụ.

Ở mức tải bằng 30% công suất tối đa, trên các động cơ cỡ lớn bướm ga gần như đóng hoàn toàn. Điều này đã cản trở quá trình cấp khí cho các xy-lanh. Thiếu không khí, áp suất và nhiệt độ nén giảm khiến quá trình cháy kém hiệu quả, hiệu suất nhiệt thấp.

Công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên

Thay vì để các máy tranh giành lượng khí ít ỏi, công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên sẽ cho một số máy ngừng làm việc, để nhường khí nạp cho các xy-lanh còn lại. Một số buồng đốt nhận khí nhiều hơn làm tăng áp suất nén, vì thế hiệu suất nhiệt được cải thiện. Theo tính toán, lượng nhiên liệu tiêu thụ có thể giảm 8-25% khi xe chạy trên đường cao tốc.

Công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên

Động cơ làm việc với 6, 4, 3 xi-lanh

Trên các xy-lanh tạm dừng làm việc, các van xả và nạp đóng kín, hỗn hợp không khí trong buồng đốt bị cô lập với bên ngoài. Lúc này, chúng có vai trò như một chiếc lò xo. Nó sẽ bị nén khi khi pít-tông đi từ điểm chết dưới (ĐCD) lên điểm chết trên (ĐCT), và giãn nở trong hành trình ngược lại từ ĐCT xuống ĐCD. Quá trình giãn nở của khối khí cô lập tạo sự cân bằng tổng thể, đồng thời không gây ra phụ tải cho động cơ.

Quá trình chuyển đổi trạng thái được thực hiện bằng cách thay đổi đồng bộ hệ thống đánh lửa, hệ thống phân phối khí, và vị trí bướm ga. Ví dụ điển hình nhất cho công nghệ này là loại động cơ cỡ lớn V12 chỉ có 6 xi-lanh làm việc khi tải trọng thấp.

Chế độ động cơ được điều khiển bằng ECU và người lái gần như không nhận ra sự thay đổi. Khi chuyển từ 6 xi-lanh sang trạng thái 4 hoặc 3 xy-lanh, động cơ sẽ chống rung và tiếng ồn bằng cách sinh ra sóng triệt tiêu một cách chủ động.

Công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiênCông nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên

Áp lực dầu bên trong con đội thủy lực cho phép trục cam tác động hoặc không tác động tới van.

Honda Accord là một trong các dòng xe trang bị VCM tại Việt Nam. Khi khởi động hoặc lên dốc, động cơ làm việc đầy đủ với 6 xi-lanh. Khi đạt tốc độ ổn định, động cơ chỉ làm việc với 4 xi-lanh, hai xi-lanh còn lại không sử dụng nhiên liệu. Ở chế độ cầm chừng hoặc tốc độ chậm, Accord chỉ có 3 xi-lanh hoạt động. Ba xi-lanh còn lại "nghỉ", tức piston vẫn lên-xuống nhưng không đốt nhiên liệu. Tuy nhiên, không phải tốc độ chậm nào xe cũng ngắt 3 xy-lanh mà còn tùy thuộc vào tải trọng. Tại tốc độ ổn định cao thì động cơ vẫn hoạt động đầy đủ với 6 xi-lanh để đảm bảo công suất.

Phát minh tiền thân cho công nghệ điều khiển xi-lanh biến thiên chính là phương pháp kiểm soát vòng tua thông qua việc bật - tắt động cơ. Ở thế kỷ 19, thay vì sử dụng van tiết lưu để thay đổi tốc độ quay trục khuỷu, một số động cơ giảm tốc độ bằng cách ngừng làm việc, và khi muốn tăng duy trì tốc độ, động cơ sẽ làm việc trở lại.

Cuộc thử nghiệm động cơ điều khiển xi-lanh biến thiên đầu tiên được Cadillac thực hiện trên động cơ V8 vào năm 1981 đã không có được thành công như mong đợi. Nhưng sau đó, công nghệ này đã trở thành tiêu chuẩn cho các các mẫu xe Cadillac trừ Seville. Việc hợp tác với Eaton Corporation đã giúp Cadillac phát triển động cơ V -8- 6-4 cải tiến sử dụng ECU đầu tiên trong công nghiệp cho phép chuyển đổi động cơ từ trạng thái 8 về 6 rồi về 4 xy-lanh làm việc thông tính toán công xuất cần thiết.

Công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiênCông nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên

Động cơ với công nghệ điều khiển xi-lanh biến thiên của Honda

Hệ thống điều khiển xy-lanh biến thiên nguyên gốc sẽ tắt 2 xi-lanh đối diện, do đó động cơ có thể làm việc ở 3 hình thái khác nhau (8, 6 hoặc 4 xi-lanh). Một số vấn đề rắc rối, và những hỏng hóc không thể lường trước đã kìm sự phát triển của công nghệ này.

Một năm sau đó, Mitsubishi phát triển hệ thống tương tự có tên MD (Modulated Displacement). Cadillac từng thất bại với công nghệ điều khiển xi-lanh biến thiên trên động cơ 4 máy, Mitsubishi tung ra động cơ I4 trang bị MD như là một lời tự khen ngợi bản thân. Hãng xe Nhật tiếp tục ứng dụng MD lên động cơ V6, nhưng chỉ được một thời gian ngắn bởi thiếu vắng những phản ứng phía từ người mua.

Năm 1993, một năm sau khi Mitsubishi phát triển công nghệ trục cam biến thiên, Mivec-MD được giới thiệu đã làm sống lại công nghệ MD lần 2 với bộ điều khiển điện tử cho phép chuyển đổi động cơ từ 4 xi-lanh về 2 xi-lanh một cách trơn tru. Mivec-MD làm giảm mức tiêu thụ nhiên liệu từ 10-20%, dù bước phát triển này là do công nghệ điều khiển trục cam chứ không phải hệ thống điều khiển xi-lanh biến thiên. Vì thế, năm 1996, Modulated Displacement bị loại bỏ.

Cuối thập kỷ 90, Mercedes thử nghiệm công nghệ điều khiển xy-lanh biến thiên lên động cơ V12, tiếp sau đó DaimlerChrysler, GM và Honda cũng giới thiệu những công nghệ tương tự.

Sau năm 2008 giá nhiên liệu liên tục tăng cao, người tiêu dùng đang tìm kiếm những loại động cơ tiết kiệm nhiên liệu đồng thời không phải hy sinh công suất, điều này rất có thể sẽ làm một cơ hội để công nghệ điều khiển xi-lanh biến thiên tiếp tục phát triển.

Xem thêm Nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển xi-lanh biến thiên của Honda

 

Tổng hợp

Bài viết liên quan:

Những điều bạn chưa biết về dầu nhớt ô tô
 

Bạn cảm thấy bài viết hữu ích?

Bài viết nổi bật

Loading...

Bài viết mới nhất

  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Hệ thống dẫn động 4 bánh toàn thời gian đối xứng của Subaru

    12:10 PM 20/09/2017
    11339
    Subaru là nhà sản xuất xe hơi của Nhật đứng thứ 22 trên thế giới. Hãng xe này là công ty con ...
  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

    Động cơ Boxer là gì? Nó hoạt động ra sao?

    12:01 PM 20/09/2017
    41453
    Động cơ Boxer (hay còn gọi là động cơ dạng phẳng - Flat Engine) là một loại động cơ đốt trong (cả ...
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 408

    Ford thử nghiệm hệ thống cảnh báo đèn đỏ từ xa dành cho ô tô

    10:14 AM 23/08/2017
    1211
    Ford đang thử nghiệm công nghệ giúp người lái xe ô tô tránh được các điểm dừng đèn đỏ để tiết kiệm tới 20% thời gian tham gia giao thông mỗi ngày...
  • Mai Trâm

    Bài viết: 26

    Sẽ ra sao khi xế hộp sở hữu những chiếc loa “tàng hình”?

    15:26 PM 09/08/2017
    1473
    Hãy tưởng tượng chiếc xe với hệ thống loa âm thanh “đồ sộ”, đắt tiền của bạn sẽ biến mất hoàn toàn vào một ngày nào đó. Nhưng điều đó không có nghĩa rằng tiện ích này sẽ bị cắt giảm hoặc buộc bị cấm sử dụng, chỉ là nó đã được đưa lên một tầm cao mới…
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tìm hiểu hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA

    12:08 PM 14/05/2017
    5964
    Trong thực tế, khi di chuyển trên đường chúng ta hoàn toàn không thể tránh khỏi những tình huống giảm tốc đột ngột để tránh tai nạn có thể xảy đến. Và để đảm bảo an toàn cho hành khách ở mức cao nhất, hệ thống phanh khẩn cấp BA - Brake Assist đã được ra đời. Vậy BA (hay BAS) là gì?, hãy cùng Danhgiaxe tìm hiểu tính năng an toàn này nhé.
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tại sao lại có nút ESP OFF trên ô tô?

    10:15 AM 09/05/2017
    11004
    Ngày nay, hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program) không còn chỉ xuất hiện trên những mẫu xe hạng sang, mà chúng dần trở thành một trong những tính năng an toàn “không thể thiếu” cho hầu hết các mẫu xe phổ thông...
  • Hoàng Tuấn

    0933566080

    Bài viết: 408

    Tìm hiểu động cơ tăng áp turbocharge cùng Honda Civic 2017

    15:11 PM 08/04/2017
    10827
    Ngoài ưu điểm về khả năng vận hành mạnh mẽ thì động cơ turbocharge còn mang đến những ưu, nhược điểm nào khác? Hãy cùng danhgiaXe tìm hiểu vấn đề này cùng Honda Civic 2017 nhé.
  • Tuan Nguyen

    0933566080

    Bài viết: 90

    Tìm hiểu cấu tạo vi sai trên các mẫu xe bán tải

    23:38 PM 15/01/2017
    18992
    Tìm hiểu cấu tạo, công dụng, ưu - nhược điểm của hệ thống vi sai đang trang bị trên các dòng xe bán tải như Mitsubishi Triton, Ford Ranger và Chevrolet Colorado.
  • Hải Đăng

    Bài viết: 44

    Công nghệ tiết kiệm nhiên liệu trên động cơ Suzuki

    23:51 PM 12/01/2017
    4953
    Với bề dày lịch sử hơn 100 năm hình thành và phát triển, hai yếu tố luôn được bàn luận khi nhắc đến hãng xe Suzuki tại thị trường Việt Nam đó là giá cả phải chăng và động cơ bền bỉ đồng thồi rất tiết kiệm nhiên liệu.