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

  • einsteini

    Bài viết: 77

    Ý nghĩa các biểu tượng trên bảng đồng hồ trung tâm của xe hơi

    19:31 PM 22/07/2018
    38380
    Cùng với sự phát triển của công nghệ xe hơi, bảng điều khiển trung tâm cũng có sự phát triển. Infographic sau sẽ giúp bạn hiểu hơn về đồng hồ và bảng điều khiển trung tâm của xe hơi.
  • Anh Hai Khía

    0934 179 149

    Bài viết: 47

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

    20:45 PM 04/07/2018
    47609
    Động cơ Boxer (hay còn gọi là động cơ dạng phẳng - Flat Engine) là một loại động cơ đốt trong (cả xăng và Diesel) có cách sắp xếp piston nằm ngang đối xứng nhau.
  • Thanh Phương

    0972520567

    Bài viết: 265

    Xe của bạn lăn bánh như thế nào ?

    14:37 PM 29/06/2018
    866
    Những cụm từ viết tắt như FWD, RWD, AWD, 4WD có làm bạn cảm thấy lúng túng? Chúng là tên viết tắt tiếng Anh của các kiểu dẫn động trên xe gồm: dẫn động cầu trước (Front-Wheel Drive), dẫn động cầu sau (Rear-Wheel Drive), dẫn động 4 bánh toàn thời gian (All-Wheel Drive), dẫn động 4 bánh bán thời gian (Four-Wheel Drive). Để phân biệt dẫn động 4 bánh toàn thời gian và bán thời gian thậm chí còn đau đầu hơn nữa.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Phủ nano cho kính xe hơi - ưu và nhược điểm cần lưu ý

    11:08 AM 20/06/2018
    41217
    Ngày nay xe hơi ngày càng trở nên thông dụng hơn, các dịch vụ bảo dưỡng, chăm sóc và làm đẹp xe ô tô cũng ngày càng được mở rộng, trong đó có dịch vụ phủ nano cho kính xe ô tô cũng đang rất được ưa chuộng.
  • Tri Cao

    Bài viết: 48

    Tại sao lại có nút ESP OFF trên ô tô?

    09:52 AM 18/06/2018
    15556
    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. Thế nhưng trên xe còn có nút ESP OFF? Nút này hoạt động ra sao và trong những trường hợp nào? Bài viết sẽ cung cấp cho bạn thông tin.
  • nbaocong

    Bài viết: 20

    Tìm hiểu về hệ thống điện trên xe ô tô

    08:58 AM 17/06/2018
    65852
    Hệ thống điện thực sự cần thiết cho hầu hết các hoạt động của xe. Hệ thống này gồm nhiều chi tiết kết nối chặt chẽ với nhau. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu trúc và cơ chế hoạt động của hệ thống điện trên xe.
  • Hoàng Tuấn

    0933665808

    Bài viết: 411

    Tổng quan các hệ thống trợ lực lái hiện nay

    19:32 PM 16/06/2018
    18474
    Ngày nay, các mẫu xe mới đa số đều có được hệ thống trợ lực tay lái do xu hướng bố trí dồn trọng lượng thân xe về phía cầu trước dẫn hướng. Tính năng này đặc biệt phát huy tác dụng khi phương tiện đứng yên hoặc di chuyển chậm, giúp tay lái trợ lực cho khả năng vận hành linh hoạt và ổn định hơn khi gặp địa hình xấu.
  • Hữu Đô Nguyễn

    0945979600

    Bài viết: 226

    Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ đèn Halogen, Xenon, LED và Laser

    09:53 AM 14/06/2018
    80417
    Hiện nay đang có 4 công nghệ chiếu sáng chính trên xe hơi là đèn halogen, xenon, LED và laser. Mỗi loại công nghệ đều có ưu nhược điểm riêng. DanhgiaXe sẽ phân tích để giúp bạn chọn lựa chiếc đèn ưng ý cho xe của mình.
  • Thanh Trường

    0938 38 7345

    Bài viết: 88

    Ý nghĩa các đèn cảnh báo trên bảng táp lô

    10:26 AM 05/06/2018
    312891
    Các đèn cảnh báo trên bảng táp lô là dấu hiệu cảnh báo cho các bác tài biết chiếc xe đang ở trong tình trạng như thế nào. Hãng cứu hộ của Anh, Britania đã tổng hợp 64 ký hiệu đèn cảnh báo phổ biến nhất trên bảng táp lô của các hãng xe hơi. Trong đó chỉ có 12 ký hiệu đèn là thường xuyên xuất hiện ở tất cả các mẫu xe. Bài viết dưới đây sẽ chỉ cho bạn biết các dấu hiệu đó.
  • ToanKoC

    0933 9966 45

    Bài viết: 127

    Hệ thống Hỗ trợ khởi hành ngang dốc và Hỗ trợ đổ đèo

    09:09 AM 02/06/2018
    18132
    Từ những lúc đầu làm quen với vô-lăng đến khi có thể tự tin đánh lái trên đường phố, chắc hẳn bạn đã trải qua việc dừng, khởi hành xe khi đang ở giữa lưng chừng dốc. Đó là một tình huống nguy hiểm nếu xe bị tuột dốc trước khi bạn có thể làm chủ được chân phanh và chân ga. DanhgiaXe sẽ giúp bạn tìm hiểu cách bạn khởi hành ngang dốc và hỗ trợ đỗ đèo.