Într-o lucrare prezentată la Congresul Mondial SAE din 2016, Tula Technology, dezvoltatorul tehnologiei de dezactivare a cilindrilor Dynamic Skip Fire (DSF), a raportat câștiguri semnificative ale economiei de combustibil de până la 18% față de un V8 GM de 6,2 litri convențional, operând folosind Dynamic Skip Fire . DSF - o tehnologie propulsată de software care integrează procesarea digitală avansată a semnalului cu comenzi avansate ale sistemului de propulsie - reduce pierderile de pompare îmbunătățind în același timp stabilitatea la combustie a motoarelor cu aprindere prin scânteie.

raportează

GM a lucrat îndeaproape cu Tula Technology; în 2012, GM Ventures a făcut o investiție de capital în Tula. (Postarea anterioară.) În 2015, Delphi a luat o participație și la compania din Silicon Valley. (Postare anterioară.)

În încercarea în curs de a reduce consumul de combustibil, unii producători de motoare încorporează dispozitive care dezactivează trenul supapelor în unele butelii, în efortul de a reduce pierderile de pompare - una dintre pierderile de energie primară la motoarele cu aprindere prin scânteie. Strategiile actuale de dezactivare desemnează seturi fixe de cilindri care trebuie dezactivați, rezultând două sau trei moduri de funcționare. DSF-ul lui Tula decide, totuși, să ardă sau nu un cilindru ciclu cu ciclu.

DSF dezactivează, de asemenea, cilindrii într-un mod care atinge sarcina necesară evitând în același timp zgomotul și vibrațiile inacceptabile. Pe parcursul acestui proces, masa de aer este mărită în fiecare cilindru de ardere pentru a produce un cuplu mai mare.

Unul dintre avantajele DSF este gama largă de selecții de tipare de tragere pentru a minimiza modurile de rezonanță. Această capacitate a DSF ne oferă posibilitatea de a alege modele de tragere care produc NVH surprinzător de redus decât V8 la o putere echivalentă. Pe lângă considerațiile NVH, datele noastre despre ciclul FTP pentru motorul L94 (utilizat în GMC Denali din 2010) arată economii de combustibil de 19,92 mpg la DSF față de 17,34 mpg în modul V8. Adică, DSF reduce consumul de combustibil cu 14-18% față de V8.

În studiul raportat la Congresul Mondial, inginerii Tula au testat tehnologia DSF într-un laborator certificat independent pe un GMC Denali din 2010 pe o gamă largă de turații ale motorului, sarcini și strategii DSF. Toate testele au fost efectuate în poziția optimă a arborelui cu came și sincronizarea scânteii pentru cel mai bun BSFC având în vedere limitele de lovire.


Graficele de contur BSFC (g/kWh) ale operațiunilor V8 (sus) și DSF (jos). Eisazadeh-Far și Younkins (2016). Faceți clic pentru a mări.

Tula Technology a folosit un motor V8 de producție General Motors L94 6.2L V8, modificat de Tula pentru a fi compatibil cu Dynamic Skip Fire. Motorul de bază este utilizat de General Motors în multe aplicații, printre care, GMC Yukon Denali din 2010.

Implementarea DSF nu necesită modificări majore ale arhitecturii motorului; necesită doar dezactivarea supapei. Modificările hardware necesare pentru DSF au fost:

Adăugarea de ridicatoare de mișcare pierdută de producție pentru dezactivarea cilindrilor, necesare atât pentru supapele de admisie, cât și pentru cele de evacuare pentru cei patru cilindri care nu sunt echipați cu aceste ridicatoare de la General Motors.

Modificarea blocului motorului pentru a permite direcționarea uleiului către fiecare dintre ridicatoarele cu mișcare pierdută.

Fabricarea unui nou ansamblu colector de ulei de ridicare, incluzând un sistem solenoid pentru a direcționa uleiul către orificiul de control al ridicatoarelor de mișcare pierdute adăugate.

Printre celelalte descoperiri ale acestora, echipa Tula a stabilit că:

Funcționarea DSF are un impact direct asupra stabilității la combustie a motorului. Sarcinile reduse la V8 necesită o masă de aer foarte mică în fiecare cilindru. Masa redusă de încărcare a cilindrilor va provoca instabilitate de ardere. Cu o calibrare inteligentă, DSF îmbunătățește stabilitatea la combustie prin creșterea masei de aer din cilindrii activi. DSF îmbunătățește rata de ardere a amestecului, ceea ce va spori eficiența termică.

DSF reduce emisiile de CO, CO2, HC și, în anumite condiții, emisiile de NOx. Reducerea se realizează printr-o eficiență termică mai mare și o încărcare crescută în cilindri atunci când este în funcțiune DSF. În plus, DSF crește temperatura catalizatorului, ceea ce va duce la o eficiență mai mare de conversie.

Eisazadeh-Far, K. și Younkins, M. (2016), „Fuel Economy Guains through Dynamic-Skip-Fire in Spark Ignition Engines”, Document tehnic SAE 2016-01-0672 doi: 10.4271/2016-01-0672