غیر فعال کردن انتخابی سیلندرها؛ نوآوری تازه برای کاهش مصرف سوخت خودروها

این یک باور کلاسیک است که تعداد سیلندر بیشتر موتور خودرو به معنای مصرف بیشتر سوخت خواهد بود، اما واقعیت این است که در واقع حجم کلی پیشرانه در این رابطه نقش بازی می کند و تعداد سیلندر به تنهایی فاکتور چندان تعیین کننده ای در مورد میزان مصرف سوخت یک خودرو نیست.

به هر روی حالا محققان آمریکایی به روش نوینی برای مدیریت پیشرانه های پرحجم با تعداد سیلندر بالا دست یافته اند، تکنولوژی که می تواند مصرف سوخت خودروهای آینده را به شکل معنا داری کاهش دهد.

در ادامه این مقاله با دیجیاتو همراه باشید.

اساس این تکنولوژی بر مبنای روش قدیمی موسوم به "غیر فعال کردن سیلندرها در حالت عدم نیاز" است. به ندرت در شرایط متداول رانندگی نیاز به کل قدرت موتور وجود دارد، به همین جهت هم واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) می تواند با استفاده از این تکنولوژی دستور غیر فعال کردن نیمی از سیلندرها را در شرایط عدم نیاز صادر کند.

برای مثال در زمان رانندگی درون ترافیک سنگین یا حرکت با سرعت ثابت درو اتوبان، معمولا قدرت مورد نیاز بسیار کمتر از حداکثر توان تولیدی پیشرانه است، بنابراین در این شرایط پاشش بیشتر سوخت در جهت ادامه کار همه سیلندر ها عملا به معنای هدر دادن سوخت خواهد بود.

براساس تکنولوژی فعلی که عمدتا توسط خودروسازان آمریکایی استفاده می شود. ECU موتور می تواند چهار سیلندر از یک موتور هشت سیلندر یا سه سیلندر از یک موتور شش سیلندر را از مدار تولید قدرت خارج کند و بدین ترتیب مصرف سوخت لحظه ای موتور از نظر تئوری در حدود 20 الی 30 درصد کاهش می یابد.

با این وجود یک مشکل فنی در رابطه با توسعه بیشتر این تکنولوژی وجود دارد. موتورهای احتراق داخلی ساختار مکانیکی و هندسی نسبتا پیچیده ای دارند و در صورت عدم کارکرد متقارن از بالانس خارج شده و آسیب می بینند.

برای مثال در یک موتور چهار سیلندر متداول اگر با قطع جریان برق ارسالی به شمع ها، حتی یکی از سیلندر ها را از مدار جرقه زنی و تولید قدرت خارج کنید، متوجه لرزش شدید و صدای نا متوازن و کارکرد غیر معمول آن خواهید شد.

حالا محققان آمریکایی روشی را تحت عنوان "Tula's engine optimizing Dynamic Skip Fire" برای جنرال موتورز توسعه داده اند که می تواند غیر فعال شدن چندین سیلندر به صورت همزمان را مدیریت کند.

 با این تکنولوژی حتی می توان هفت سیلندر از یک موتور هشت سیلندر را از مدار تولید قدرت خارج کرد، اما نحوه مدیریت سیلندرها بسیار پیچیده خواهد بود و طبیعتا بروز هرگونه عیبی در این سامانه می تواند به آسیب دیدگی جدی موتور منجر شود.

به هرحال واقعیت این است که کاهش مصرف سوخت و آلایندگی به قیمت پیچیده شدن تکنولوژی خودروهای امروزی حاصل شده است و به جز طراحی نرم افزارهای پیشتبان برای ممانعت از آسیب دیدن موتور، راه حل دیگری برای این مشکل وجود ندارد.

براساس پیش بینی ها می توان انتظار داشت که از سال 2020 شاهد عرضه خودروهای تولید انبوه با این تکنولوژی تازه باشیم، فناوری ای که می تواند مصرف سوخت و آلایندگی را به خصوص در شرایط رانندگی ترافیکی چندین درصد کاهش دهد.