Zylinderabschaltung
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Unter Zylinderabschaltung versteht man die gezielte Deaktivierung (= Abschalten von Zündung und Einspritzung) von Zylindergruppen eines Verbrennungsmotors.
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Funktion
Die Zylinderabschaltung erfolgt:
- im Teillastbetrieb, wo nur ein kleiner Teil der max. Leistung des Verbrennungsmotors benötigt wird, um das Fahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit anzutreiben. Diese Möglichkeit wird nur bei Verbrennungsmotoren mit mindestens 6 Zylindern benutzt, weil dort die Diskrepanz zwischen Teillastbetrieb und maximal verfügbarer Leistung besonders groß ist. Bei Mercedes-Benz wurde Zylinderabschaltung im Teillastbetrieb z.B. beim CL600 (Coupé der S-Klasse mit 12-Zylinder-Motor) eingesetzt.
- im Schiebebetrieb (hier auch Schubabschaltung genannt), wo die Kraftstoffzufuhr ab einer bestimmten Drehzahl komplett gestoppt wird. Dies wird mittlerweile von allen Autoherstellern praktiziert. Allerdings werden bei konventionellen Fahrzeugen die Ventile offen gehalten, um eine Verzögerung des Fahrzeugs mit der "Motorbremse" zu erreichen. Dies ist bei Hybridfahrzeugen kontrapunktiv, weil damit die Rekuperation beeinträchtigt wird (Näheres siehe unten).
Einspareffekt (Teillastbetrieb)
Der Spareffekt bei den abgeschalteten Zylindern beruht auf folgenden Punkten:
- keine Einspritzung, ergo auch kein Verbrauch;
- die geschlossenen Ventile der deaktivierten Zylinder lassen die Luft in den Zylindern als Feder wirken, so dass keine Ladungswechselverluste im Ansaugtrakt entstehen;
- die übrig bleibenden Arbeitszylinder laufen mit höherer Last, geringeren Drosselverlusten und dadurch günstigerem Verbrauch.
Die Zylinderabschaltung verspricht Verbrauchsvorteile von sieben bis 15 Prozent, die ohne signifikante Nachteile mit relativ geringem Aufwand realisiert werden können.
(Quelle: AMS Online, Ressort "Test und Technik")
Zylinderabschaltung bei Honda-Hybriden
Die Fa. Honda setzt Zylinderabschaltung bei ihren Hybridfahrzeugen ein, um:
- im Teillastbetrieb zusätzliche Treibstoffeinsparungen zu erreichen (z.B. beim Accord V6 IMA). Da Hybride bei Autobahngeschwindigkeit weniger Vorteile gegenüber konventionellen Fahrzeugen haben, ist das willkommener Zusatznutzen, zumal in USA nicht so schnell und aggressiv gefahren wird wie bei uns.
- im Schiebebetrieb die Rekuperation des Motor-Generators (MG) zu verbessern. Dies wird z.B. beim Civic IMA praktiziert, indem die Ventile geschlossen werden, damit kein Motorbremseffekt wie bei konventionellen Fahrzeugen auftritt. Die Verzögerungsenergie kommt damit weitgehend dem MG zugute, der dabei als Generator die Hybrid-Batterie nachladen kann.
Zylinderabschaltung beim Toyota Prius
Bitte nicht von der Überschrift beirren lassen, der Prius nutzt keine Zylinderabschaltung. Durch die Verwendung des Planetengetriebes (Power Split Device, PSD) wird der Motor bei Bedarf komplett vom Antriebsstrang getrennt. Auch wenn es sich nur um eine virtuelle Trennung handelt ist sie immer noch effektiver als den Motor mit abgeschalteten Zylindern weiter zu drehen.
