Zobraziť galériu

DSF
Zdroj: autoblog.com

Dynamické vypínanie spaľovania je nová technológia, ktorá môže najmä veľkým benzínovým motorom veľmi pomôcť.

Dynamické vypínanie spaľovania, po anglicky Dynamic Skip Fire (doslova dynamické preskočenie spaľovania) v skratke DSF je technológia, ktorá môže osobným automobilom s veľkoobjemovými motormi pomôcť v boji proti vysokej spotrebe a emisiám.

Podľa údajov koncernu GM by mohla technológia priniesť úsporu paliva 15 %. Podľa tvorcov technológie – spoločnosti Tula by mohlo ísť až o 20% úsporu benzínu.

Aj keď píšeme o novej technológii, myšlienka úplne nová nie je. Pri poľnohospodárskych strojoch sa používa už dlhé desaťročia, vynechávanie spaľovania však fungovalo na mechanickom princípe. Tu ide o elektronicky ovládané vynechávanie spaľovania na samostatných valcoch. Elektronicky riadené vypínanie spaľovania sa už dlho používa v rôznych priemyselných odvetviach, kde slúžia na pohon spaľovacie motory, no po dlhé roky sa takáto optimalizácia spotreby vyhýbala uvedeniu do osobnej dopravy.

Obdobná technológia deaktivácie valcov je v osobnej doprave známa už od roku 1978, kedy ju predstavila spoločnosť Ford. Išlo o mechanické vypínanie valcov ovládané elektronicky. Prvýkrát sa technológia objavila v sériovo vyrábanom vozidle v roku 1981. Išlo o motory značky Cadillac označované ako V8-6-4. Vypínanie valcov je známe aj pri veľkých motoroch Audi, no dostalo sa aj do maloobjemových motoroch ako 1,4 TSI, kde riadiaca jednotka vypína 1 a 4 valec v prípade, že vozidlo ide rovnomernou rýchlosťou, otáčky sú medzi 1400 až 4000 ot/min a nároky na krútiaci moment nepresahujú 75 Nm.

Nikdy sa však v osobnom aute neobjavil systém, ktorý by dokázal vypínať valce jednotlivo presne podľa požiadaviek aktuálnej situácie. DSF dokáže vypínať ktorýkoľvek valec v reálnom čase jednotlivo, tak, že jednoducho vypne vstrekovanie a uzavrie nasávací i výfukový ventil. Valec sa tak pohybuje na prázdno bez spotreby paliva. Proces vypínania valcov je kontrolovaný riadiacou jednotkou, ktorá sleduje správanie sa vodiča, potrebu výkonu a vypínanie valcov dokáže uskutočňovať kontinuálne. Nejde teda o dočasné vypnutie dvoch, či štyroch valcov, ale o neprestajné vyhodnocovanie všetkých atribútov a následné vypínanie valcov podľa potreby.

Pri zamýšľaní sa nad uplatnením takejto technológie v praxi vyvstáva niekoľko otázok, na ktoré som už čiastočne odpovedal. Vypnutie valca totiž môže prebiehať rôznymi spôsobmi. Najjednoduchšie riešenie je samozrejme dočasná deaktivácia zapaľovacej cievky. Do motora sa teda nasaje zmes (alebo v súčasnosti vstrekne palivo, nasaje vzduch), no zmes sa nezapáli a nespálená zmes vyjde von. Takýto systém by však nemal prakticky žiaden zmysel, maximálne by šetril zapaľovaciu cievku, pričom by nešetril palivo a zároveň by veľmi rýchlo zničil katalyzátor.

Druhou, reálnejšou možnosťou je, že sa do zmesi nepridá benzín a zmes tak nebude zmesou, ale len vzduchom. Ten sa nasaje do valca, stlačí a následne poputuje bez zmeny do výfukového potrubia. Opäť však utrpí katalyzátor, ktorý pri občasnom zvýšení objemu vzduchu nebude fungovať správne, čo sa zasa prejaví na zvýšení emisií. Zároveň by šlo o mrhanie energie na stláčanie vzduchu naprázdno.

Systém DSF tak musí valec uzatvoriť (ventily i vstrekovač) na celý takt a otvoriť (ventily i vstrekovač) na ďalší takt. Doslova valec vypne a nechá ho nech sa „zvezie“ v rytme ostatných valcov. Pri takomto kontinálnom vypínaní rôznych valcov však vyvstáva základný problém: vibrácie. Riadiacia jednotka však o prípadných vibráciách vie a práve zapínaním a vypínaním rôznych valcov dokáže prípadné vibrácie eliminovať (nevypínajú sa tak stále tie isté valce ale „napreskačku“ všetky).

Takéto riadené kontinuálne vypínanie valcov nepotrebuje vývoj nových konštrukčných riešení a všetky prvky, ktoré sú na osadenie technológie do motora potrebné sú už dostupné a bežne sa používajú. Zároveň ale platí, že systém DSF by spoľahlivo nefungoval na motore len pridaním programu.    

Medzi investormi do technologickej spoločnosti Tula je aj koncern GM, ktorý vidí uplatnenie systému vo výrobe ako reálne. Na uvedenie technológie do motorov si však budeme musieť počkať. Dlho to ale nebude. Emisné normy sú čoraz prísnejšie relatívne a lacné a účinné technológie majú dvere v automobilkách otvorené. Tula totiž tvrdí, že technológiu nechce len pre GM, čaká široké uplatnenie v automobilovom priemysle.

PS: Pre tých z vás, ktorých myšlienka zaujala, chcú viac (náročnejších) informácií a zvládnu aj odbornú terminológiu v angličtine máme pripravený odkaz na vyčerpávajúcu štúdiu o systéme DSF.