Cylinder on Demand: tecnología de desconexión de cilindros

Debido a las nuevas normativas anticontaminación Euro6 y posteriores, así como la sensibilización social en cuanto al nivel de emisiones y consumos de los motores térmicos, los fabricantes están desarrollando sistemas altamente sofisticados para lograr alcanzar bajas emisiones y consumos. Y el Grupo VAG, formado por las marcas Volkswagen, Audi, Seat y Skoda, es uno de los pioneros en el desarrollo de sistemas de desconexión de cilindros en los motores de gasolina.

El principio de funcionamiento de la tecnología cylinder on demand es muy simple. Así, la gestión electrónica del motor desactiva determinados cilindros del motor según los requerimientos del momento.

Este proceso se realiza desconectando el encendido y la inyección de combustible, además de combinarse con sistemas de distribución variable y control de alzado de válvula y otros sistemas como el Active Noise Control o el sistema de Soportes Activos de Motor.

Volkswagen ha integrado esta tecnología en los motores 1.4 TFSI de 4 cilindros, en el 4.0 TFSI de 8 cilindros en V y en el W12 que equipa el Audi A8L. Cada motor, debido a su configuración, tiene ligeras diferencias en su gestión del sistema de cilindros a demanda (COD por sus siglas en inglés), los cuales detallaremos a continuación, y además, son combinados con la distribución variable o el control variable de alzado de válvulas, para mantenerlas abiertas o cerradas cuando proceda la desconexión de los cilindros.

Para el motor 4 cilindros 1.4 TFSI, el sistema desconecta los cilindros dos y tres, y en el V8 4.0 TFSI lo hace con los cilindros número dos, tres, cinco y ocho. Los cilindros se desactivan al desconectar el encendido y la inyección de combustible, y las válvulas se cierran por unos elementos que se desplazan sobre el árbol de levas por medio de pasadores accionados de manera electromagnética. Para disminuir la presión interna en los cilindros, las cámaras de combustión se llenan de aire fresco antes del citado cierre.

Cylinder on demand en motores 1.4 TFSI

En cuanto al motor 1.4 TFSI, el sistema cuenta con cuatro actuadores electro-mecánicos, dos por cada árbol de levas, cuya misión es desplazar el árbol en sentido horizontal, para que la válvula que es pisada pase en ese momento a no contar con ningún movimiento de empuje por parte del árbol. Esta tecnología está disponible en la versión de 140CV de este motor, y permite ahorrar hasta 0,5 litros en sus consumos, además de aumentar su eficiencia en un 15%.

Cylinder on demand en motores 4.0 TFSI

En las mecánicas de ocho cilindros, los Soportes de Motor Activos son los encargados de compensar cualquier posible vibración, mientras que por otro lado, el sistema de cancelación de ruidos Audi Noise Cancellation (ANC) elimina cualquier ruido que pueda producirse durante el funcionamiento en la fase de desactivación de cilindros, al emitir sonidos con una frecuencia de fase opuesta. Mediante el sistema de distribución variable de Audi, el Audi Valvelift System (AVS), la mecánica cierra las válvulas de admisión y escape de los cilindros 2, 3, 5 y 8 al tiempo que corta la inyección para dichos cilindros. De este modo el V8 pasa a ser un V4 con los cilindros 1, 4, 6 y 7.

Para conseguir este funcionamiento, el AVS dispone, además de las habituales levas de diferente diámetro que varían la alzada de las válvulas, una sección extra que se denomina leva cero, debido a que su sección no llega a empujar las válvulas, situándose así éstas siempre cerradas. A bordo del vehículo el conductor es informado del paso de ocho a cuatro válvulas mediante una notificación de texto, así como con una barra verde en la pantalla, que indica que se está realizando una conducción más económica.

Cylinder on demand en motores W12

El motor del Audi A8L W12 de 500 CV emplea una variante diferente de la tecnología de COD, en la cual las válvulas permanecen abiertas. El sistema desconecta primero la inyección de combustible y el encendido para todos los cilindros de la bancada izquierda, así el motor queda funcionando con seis cilindros.

La nueva tecnología COD disminuye considerablemente el consumo de combustible. Así, el motor 1.4 TFSI COD de cuatro cilindros es un motor muy potente para su cilindrada, con 140 CV y, sin embargo, en el Audi A3 consume un promedio de sólo 4,7 litros cada 100 km, y en este caso la desactivación de cilindros ahorra aproximadamente 0,4 litros por cada 100 kilómetros.

Esta tecnología se erige así como uno de los sistemas más necesarios en la evolución hacia motores de combustión más limpios y eficientes.

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