Systémy deaktivácie valcov: vysvetlíme, ako fungujú, či spôsobujú problémy a koľko paliva ušetria

S čoraz prísnejšími protiemisnými normami má každá ušetrená kvapka paliva alebo každý gram emisií CO2, ktorý sa nedostane do ovzdušia, zlatú hodnotu. Preto výrobcovia automobilov už roky skúmajú, vyvíjajú a zavádzajú do svojich spaľovacích motorov technológie, ktoré umožňujú znížiť spotrebu a znečisťujúce emisie bez obetovania výkonu, odozvy motora či pocitu z jazdy. Inými slovami, bez ohrozenia výkonnosti a príjemnosti jazdy.

Tento nápad nie je vôbec nový, hoci dnes túto technológiu využívajú autá všetkých typov: od luxusných sedanov či športových vozidiel s motormi s mnohými valcami a veľkým objemom až po malé mestské autá s trojvalcovými alebo štvorvalcovými motormi. Prvé použitie v automobile sa pripisuje spoločnosti General Motors, ktorá ju zaviedla už v 80. rokoch v motore V8 používanom v jej rade Cadillac. Ide o akýsi dočasný „downsizing“.

Dnes ich nájdeme v motoroch modelov Porsche, Mercedes, Honda… Hoci technológiu výrazne spopularizovala až skupina Volkswagen, ktorá ju ako prvá sériovo použila v štvorvalcovom motore 1.4 TSI už v roku 2011. V súčasnosti sa využíva v 1.5 štvorvalcových motoroch, ktoré majú mnohé modely tejto skupiny.

Zvyčajne sa z dôvodov vyváženia (aby motor bežal plynulo) deaktivuje polovica valcov. Existujú však aj motory s nepárnym počtom valcov, napríklad vývojová verzia motora 1.0 Ecoboost, ktorú Ford debutoval v modeli Fiesta v roku 2016, kde sa deaktivuje iba jeden z troch valcov. Túto technológiu teda nájdeme v malých autách na každodenné používanie, ako je Seat Ibiza, alebo v športových vozidlách, ako je Audi R8 V10.

Ako funguje motor s deaktiváciou valcov

Cieľom, ako sme už naznačili, je znížiť emisie a spotrebu tak, aby motor v určitých situáciách fungoval, akoby bol menší. Deaktivácia valcov neznamená, že by prestali vykonávať svoj vratný pohyb. Jednoducho sa použije mechanizmus v rozvode, ktorý zabráni otvoreniu výfukových a sacích ventilov valcov, ktoré sa majú deaktivovať, a v ktorých nedochádza k spaľovaniu. Existujú aj prípady, keď sa jednoducho deaktivuje vstrek paliva do týchto valcov, ale sú to menšie prípady (napríklad motor V12 s objemom 6,5 litra skupiny Volkswagen).

V najbežnejších systémoch, ktoré zatvárajú ventily, sa piesty pohybujú a stláčajú plyny, ktoré zostali vo vnútri valcov, ktoré môžu byť výsledkom posledného spálenia pred deaktiváciou, alebo čerstvý vzduch z posledného nasávania. Tým sa minimalizuje námaha piesta pri pohybe nahor a nadol, odvtedy bez vstrekovania benzínu do spaľovacej komory. Fungovanie môžete veľmi názorne vidieť v tomto videu:

https://www.youtube.com/watch?v=uRCCFIT_m5w

Deaktivácia valcov sa aktivuje iba príležitostne, využíva sa v situáciách, keď sa jazdí s malým zaťažením plynového pedálu. V týchto situáciách sú tzv. „straty čerpaním“ motora vysoké, pretože motor má problém dostať do spaľovacej komory správne množstvo vzduchu kvôli podtlaku vznikajúcemu v sacom potrubí. Deaktiváciou niektorých valcov sa dosiahne, že zvyšné pracujú efektívnejšie a s vyšším zaťažením.

Je systém deaktivácie valcov počas jazdy citeľný?

Tieto systémy sú navrhnuté tak, aby vodič nezaznamenal ich zapnutie, ku ktorému dochádza len v veľmi konkrétnych situáciách – pri stredných otáčkach a nízkom zaťažení – a na veľmi krátke časové úseky.

Napríklad v štvorvalcovom motore skupiny Volkswagen sa zvyčajne používa len medzi približne 1 400 – 1 500 ot./min a do 4 000 ot./min, vždy pri veľmi nízkom požadovanom krútiacom momente (medzi 25 a 100 Nm) a za konkrétnych podmienok teploty, rýchlosti atď. V niektorých modeloch sa dokonca dá zistiť, že jazdíte s čiastočne deaktivovanými valcami, podľa indikácie na prístrojovej doske.

Pochopiteľne, s deaktivovanými valcami motor nedáva rovnaký výkon. Práve v tom je kľúč: systém zasahuje iba pri malom požiadavku na zrýchlenie. Keď zrýchlite a potrebujete, aby motor reagoval, systém znovu uvedie do činnosti všetky valce, a to za pár milisekúnd.

A čo vyváženie motora? Nezvyšuje hluk alebo vibrácie, keď motor beží s menším počtom valcov? V skutočnosti áno, ale výrobcovia sa vyrovnávajú aj s týmto „vedľajším účinkom“ pomocou technológie. V trojvalcovom motore, ako je Ecoboost od Ford, napríklad optimalizáciou dvojhmotového zotrvačníka a vystuženej spojky. V motoroch V8 sa zvyčajne deaktivujú valce 2-3-5 a 8, pričom zapaľovacie poradie zostáva ako pri V4 pre valce 1-4-7 a 6… a používajú sa aktívne motorové podpery, ktoré eliminujú vibrácie.

Koľko sa ušetrí so systémom deaktivácie valcov?

Predovšetkým to veľmi závisí od motora, ale aj od štýlu jazdy. A potom je tu fakt, že, ako pri homologovanej a skutočnej spotrebe, čísla, ktoré uvádzajú výrobcovia, sa zvyčajne nezhodujú s tým, čo vodiči pocítia vo svojich peňaženkách.

Porsche, napríklad, hovorí o úspore paliva až 30 % pri 4-litrových turbo motoroch V8. Audi vždy hovoril o úsporách spotreby medzi pol litrom a litrom na 100 km v závislosti od štýlu jazdy a podmienok premávky.

Spoločnosť General Motors, priekopník tejto technológie, už vyvinula variabilný systém deaktivácie valcov, ktorý dokáže v reálnom čase meniť počet deaktivovaných valcov podľa zaťaženia motora, s ešte väčším prínosom v znížení emisií a spotreby. Zámerom je zaviesť túto technológiu do motorov veľkého objemu (pick-upy či „dodávky“, nákladné vozidlá), dokonca aj do naftových motorov. Ak vás zaujíma, ako by tento systém fungoval, môžete to vidieť tu.

https://www.youtube.com/watch?v=ei1NyfgY5Ds

Môžem vám povedať, že aspoň podľa našich skúseností nemusí motor s deaktiváciou valcov nevyhnutne spotrebovať menej ako iný motor bez tohto systému. Inými slovami: existujú veľmi dobré motory z hľadiska efektívnosti, ktoré spotrebujú veľmi málo bez toho, aby potrebovali túto technológiu.

Môže deaktivácia valcov spôsobiť poruchy alebo problémy?

Ak patríte k tým, ktorí si myslia, že čím menej technológie motor obsahuje, tým menšie riziko porúch, a zaujímate sa o auto vybavené deaktiváciou valcov, môžete byť pokojní.

Existuje veľa áut s týmto systémom, ktoré najazdili milióny kilometrov v najrôznejších situáciách, a nie sú známe žiadne poruchy ani problémy súvisiace s jeho fungovaním.

Súvisiace zaujímavé informácie

• Čo je turbo-lag alebo oneskorenie odozvy turba?
• EGR ventil: fungovanie, poruchy, problémy…
• Intercooler: ako funguje a prečo ho vaše auto potrebuje?