Silnik 1.0 EcoBoost Forda z funkcją odłączania cylindrów

Nowy Ford Fiesta otrzyma w 2018 roku silnik 1.0 EcoBoost z funkcją dezaktywacji jednego cylindra. W praktyce oznaczać będzie to, że motor ten będzie w określonych warunkach pracować jako 2-cylindrowa jednostka napędowa. Na czym polega funkcja odłączania cylindrów w nowym silniku Forda?

Premiera nowej Fiesty była okazją dla Forda, aby oznajmić branży motoryzacyjnej, że w 2018 roku wprowadzi on do produkcji seryjnej silnik benzynowy 1.0 EcoBoost z funkcją dezaktywacji jednego z cylindrów. Wiadomość ta wyraźnie zadziwiła obserwatorów, bowiem motor ten to i tak lider silników z ery tzw. downsizingu. Ma pojemność zaledwie 999 cm3 i mimo posiadania tylko 3 cylindrów, potrafi wygenerować moc rzędu 140 KM (np. w modelu Fiesta Red Edition). Czy zatem silnik ten podoła zadaniu sprawnego napędzania auta pracując tylko na dwóch cylindrach? W końcu motor 1.0 EcoBoost oferowany jest obecnie nawet w 1400-kilogramowym Fordzie Mondeo kombi!

Zobacz: Test Ford Fiesta RED EDITION 1.0 EcoBoost

Prace nad nową wersją silnika 1.0 Ecoboost trwały w ośrodkach badawczych w Akwizgranie i Kolonii w Niemczech, Dagenham i Dunton w Wielkiej Brytanii oraz Dearborn w Stanach Zjednoczonych. Do współpracy zaproszono także partnera technicznego Schaeffler Group. Celem nadrzędnym było stworzenie możliwie najprostszego, a przy tym wydajnego rozwiązania gwarantującego długą i bezawaryjną pracę silnika przy wyraźnie zmniejszonym jego zapotrzebowaniu na paliwo.

System odłączania cylindrów w silniku 1.0 Ecoboost

Zaproszeni do współpracy inżynierowie stworzyli system, który pozwala na dezaktywację jednego cylindra, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej kultury pracy motoru. Zaawansowane oprogramowanie określa optymalny moment wyłączenia cylindra na podstawie czynników takich, jak obroty, położenie przepustnicy i obciążenie silnika. W chwili gdy cylinder zostaje odłączony, tłok znajdujący się w jego wnętrzu cały czas pracuje. Wstrzymane zostaje natomiast dostarczanie do niego paliwa i działanie przypisanych do niego zaworów. System wykorzystuje ciśnienie oleju w silniku do aktywowania popychaczy dźwigniowych specjalnej konstrukcji, która pozwala na przerwanie połączenia pomiędzy wałkiem rozrządu, a zaworami cylindra nr 1. Dzięki nowemu, jednoczęściowemu modułowi wałka rozrządu, wygospodarowano wystarczająco dużą przestrzeń wewnątrz głowicy, potrzebną na umieszczenie nowych kanałów olejowych i innych elementów systemu przełączania zaworów.

System dezaktywacji jednego z cylindrów może działać, gdy prędkość obrotowa silnika nie przekracza 4500 obr/min. A to oznacza, że jest zdolny skutecznie regulować pracą zaworów nawet wtedy, gdy każdy z nich otwiera się i zamyka niemal 40 razy na sekundę!

„Dezaktywacja jednego z cylindrów reguluje efektywną pojemność silnika w sposób umożliwiający optymalizację wykorzystania paliwa, a maksymalne wykorzystanie możliwości systemu przekładające się na mniejsze wydatki klientów na stacjach benzynowych wymaga włączania systemu w tak wielu sytuacjach drogowych, jak to możliwe.”

Problemem zasadniczym związanym z przejściem silnika do pracy na zaledwie dwóch cylindrach było nie tylko zagwarantowanie szybkiej i płynnej zmiany trybu jego działania, ale też ograniczenie do minimum ewentualnych drgań przenoszonych na nadwozie. Aby temu sprostać inżynierowie musieli przeprowadzić szereg modyfikacji w silniku 1.0 EcoBoost.

Zmiany techniczne w nowym silniku 1.0 EcoBoost Forda

Wśród najważniejszych zmian poczynionych w 3-cylindrowym motorze Forda wymienić należy przede wszystkim zastosowanie nowego typu sprzęgła i koła dwumasowego. Aby zneutralizować niepożądane wibracje jednostki napędowej podczas pracy na dwóch cylindrach, zwłaszcza przy niskich obrotach, przesunięto także oś wału korbowego i celowo niewyrównoważono koła zamachowego oraz koła pasowego, redukując w ten sposób drgania silnika. Zastosowano nowe elementy mocowania silnika, półosie napędowe i tuleje zawieszenia. Wyższą wytrzymałość i odporność na trudniejsze warunki pracy ma też nowy łańcuch rozrządu i dźwignie zaworowe wytwarzane techniką odlewniczą z zaawansowanym wtryskiem metalu do formy.

„Dzięki zmiennej pojemności skokowej uzyskiwanej poprzez dezaktywację jednego z cylindrów, kierowcy otrzymują do dyspozycji moc i osiągi całego silnika, gdy są im potrzebne, a jednocześnie mogą cieszyć się zużyciem paliwa mniejszego silnika, gdy nie korzystają z pełnej mocy.”

Wspomniane modyfikacje wydają się być dość poważne i kosztowne jak na przewidywany spadek zużycia paliwa na poziomie 6 procent. Ford twierdzi jednak, że jest to realny wymiar korzyści, jakie niesie układ dezaktywacji jednego z cylindrów. Śmiem zatem twierdzić, że przy umiejętnym korzystaniu z pedału gazu w trakcie jazdy poza miastem, będzie można zaoszczędzić znacznie więcej paliwa. W Fiacie Punto 0.9 TwinAir o mocy 85 KM byłem w stanie osiągnąć na trasie spalanie na poziomie 3,9 l benzyny na 100 km. Chętnie spróbowałbym zatem, co potrafi nowy silnik Forda. Jeśli taki test dojdzie do skutku, poinformuję Was o jego wynikach!

Zobacz: Co to jest zawór EGR? Jakie pełni on funkcje i dlaczego się psuje?