Zylinderabschaltung

Die Kunst, mit weniger weiter zu fahren

Die Zylinderabschaltung ist zwar keine neue Erfindung, hat sich aber zu einem entscheidenden Werkzeug zur Optimierung moderner Verbrennungsmotoren entwickelt. Unter verschiedenen Namen wie ACT (Active Cylinder Technology), VCM (Variable Cylinder Management) oder AFM (Active Fuel Management) ermöglicht diese Technologie einem Motor, vorübergehend mit weniger Zylindern zu arbeiten, wodurch Kraftstoffverbrauch und Emissionen reduziert werden.

Wie funktioniert es?

Das Prinzip ist einfach: Unter geringer Last (z. B. bei Fahrten auf der Autobahn oder bergab) unterbricht der Motor die Kraftstoffeinspritzung und schließt die Einlass- und Auslassventile bestimmter Zylinder. Die Kolben dieser Zylinder bewegen sich weiterhin, verbrauchen aber keinen Kraftstoff und fungieren als „Luftfedern“, die Energie ohne nennenswerten Verlust aufnehmen und zurückgeben. Gesteuert wird das System von der Motorsteuerung (ECU), die Parameter wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorlast und Gaspedalstellung in Echtzeit überwacht, um die Zylinder für den Fahrer nahtlos zu aktivieren oder zu deaktivieren.

Vorteile und Überlegungen

Einer der Hauptvorteile der Zylinderabschaltung ist die Reduzierung von Pumpverlusten, was die Motoreffizienz bei geringer Last verbessert. Dies führt zu einem besseren Kraftstoffverbrauch, insbesondere bei konstanter Geschwindigkeit. Laut Herstellern können die Kraftstoffeinsparungen je nach Motortyp und Fahrbedingungen zwischen 5 und 25 % variieren.

Diese Technologie erfordert jedoch ein präzises Management, um Vibrationen zu vermeiden und einen unmerklichen Übergang zwischen aktivem und deaktiviertem Modus zu gewährleisten. Zusätzliche Systeme wie aktive Motorlager oder Geräuschunterdrückungssysteme werden manchmal eingesetzt, um den akustischen und vibroakustischen Komfort aufrechtzuerhalten.

Hersteller und zugehörige Systeme

Mehrere Hersteller haben diese Technologie übernommen, jeder mit seinen eigenen Systemen:

• Volkswagen: Active Cylinder Technology (ACT), verwendet bei 4-Zylinder-Motoren wie dem 1.4 TSI.

• General Motors: Active Fuel Management (AFM) und Dynamic Fuel Management (DFM), die das Deaktivieren bestimmter Zylinder je nach Leistungsanforderung ermöglichen.

• Honda: Variable Cylinder Management (VCM), verwendet bei V6-Motoren zum Umschalten von 6 auf 3 Zylinder.

• Mercedes-Benz: Active Cylinder Control (ACC), verwendet bei einigen V12-Motoren.

• Audi: Cylinder on Demand (COD), deaktiviert Zylinder bei Motoren vom 4-Zylinder bis zum W12.

Diese Technologie ist auch bei anderen Herstellern wie Ford, Toyota, Porsche, Bentley und Alfa Romeo zu finden, die sie jeweils an ihre eigenen Motoren und Managementstrategien anpassen.

Verschiedene Deaktivierungssysteme

Es gibt mehrere technische Ansätze zur Deaktivierung von Zylindern:

• Hydraulische Systeme: Verwenden spezielle hydraulische Stößel, um die Ventile der Zielzylinder auszukuppeln.

• Elektronische Systeme: Verwenden von der ECU gesteuerte Aktuatoren und Solenoide, um Zylinder flexibler und präziser zu deaktivieren.

• Mechanische Systeme: Weniger verbreitet, verwenden sie physikalische Mechanismen, um Komponenten des Ventiltriebs auszukuppeln.

Einige fortschrittliche Systeme, wie das Dynamic Fuel Management von GM, ermöglichen eine variable Zylinderabschaltung, die eine feinere Anpassung an den Leistungsbedarf bietet.

Fazit

Die Zylinderabschaltung veranschaulicht, wie sich die Automobiltechnik weiterentwickelt, um den Anforderungen an Energieeffizienz und Emissionsreduzierung gerecht zu werden. Durch die dynamische Anpassung des Motorbetriebs an die tatsächlichen Bedürfnisse bietet diese Technologie eine intelligente Lösung zur Optimierung der Leistung, ohne Komfort oder Ansprechverhalten zu opfern. Bei WOT begrüßen wir diese Innovationen, die die Grenzen der Effizienz verschieben und gleichzeitig die Essenz des Fahrens bewahren.