奔驰气缸切断功能:M113、M152与M177的停缸原理和诊断

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摘要完整解析奔驰M113/M137、M152与M177气缸切断系统的液压摇臂、辅助机油泵、滑动凸轮、切换条件和诊断方法。

气缸切断也叫可变排量:发动机在部分负荷时停止部分气缸的喷油、点火和进排气门运动,让剩余气缸在更高负荷、更高效率的区域工作。它不是简单“少喷几个喷油嘴”,而是要同时处理催化器温度、机油压力、气门机构、缸内通风和模式切换平顺性。

部分负荷时,控制系统关闭指定气缸的喷油、点火和气门运动,使V8暂时以四缸模式运行。

一、为什么停掉一半气缸反而能省油

大排量发动机在轻负荷时节气门开度很小,泵气损失较大,工作气缸的负荷率又偏低。关闭部分气缸后,为保持相同输出,仍工作的气缸需要吸入更多混合气,节气门开度增大,进气歧管压力上升,充气效率和燃烧稳定性改善,从而降低部分负荷油耗和排放。

二、奔驰采用过哪些停缸方式

  • 只切断燃油供给:控制简单,典型应用于部分早期发动机,但要处理催化器匹配、热负荷和泵气损失。
  • 同时切断气门与燃油:M113、M137、M152采用液压/机械可切换机构,节油效果更好。
  • 滑动凸轮/电控机械切换:M177使用与CAMTRONIC相近的轴向移动凸轮技术,执行元件更少,控制更精确。

三、M113/M137:可切换摇臂怎样停住气门

功能关闭时,可切换摇臂的两部分由耦合销锁在一起,凸轮运动正常传给进排气门。功能启用时,ME控制气缸关闭电磁阀,压力机油推动液压柱塞,使耦合销退回;摇臂两部分可以相对运动,凸轮不再推动气门,进排气门保持关闭。功能退出后,弹簧把耦合销重新推入锁定位置。

四、M152:独立油路、辅助机油泵和可切换液压支承件

左侧为液压锁销解除气门传动,右侧为M177一类滑动凸轮切换到零升程轮廓。

M152的CSO系统关闭2、3、5、8缸,进排气侧分别配置切断电磁阀和可切换液压支承件。为避免与气门间隙补偿及凸轮轴调节供油互相影响,气缸切断使用独立油路和辅助机油泵。辅助泵为摆动叶片结构,可建立约2bar压力;正常油路与辅助泵配合,在切换工况下提供所需液压。

ME促动Y80/1至Y80/4后,液压作用于可切换支承件,锁销解除,凸轮随动件不再把运动传给气门,气门在弹簧作用下关闭,发动机进入四缸模式。取消促动后液压消失,机构重新锁定,凸轮运动恢复传递,发动机回到八缸模式。

五、模式切换为什么要在一个工作循环内完成

从八缸切换到四缸前,ME先关闭相应气缸的燃油喷射和点火,再执行机械气门关闭。为让停用气缸内保留新鲜空气,会先关闭排气侧气门。八缸与四缸之间的切换需在一个工作循环内完成;在约2600rpm时,切换时间小于30ms。

气缸停用期间,曲轴箱机油可能经活塞环进入缸内。控制单元会依据发动机转速和进气歧管压力,决定是否短暂开启进气门及开启时刻,让停用气缸内气体循环,帮助维持活塞环刮油和密封能力,并延长四缸模式持续时间。

六、M177:滑动凸轮把气门升程切换为零

M177减少了液压执行元件,采用电磁促动器推动轴向可移动的凸轮单元。凸轮单元包含两种轮廓:正常轮廓驱动气门,零升程轮廓不再推动气门。促动器切换进排气凸轮单元后,对应气缸气门保持关闭,实现四缸运行。

七、进入四缸模式需要满足什么

气缸切断只在特定驾驶、温度、转速和负荷范围内允许。不同发动机标定不同,常见判断包括C/ECO模式、启动后的等待时间、冷却液与机油温度、发动机转速、控制单元温度、车速、软顶状态以及系统诊断是否完成。M152资料给出的典型转速范围为800至3600rpm,M177不同气缸组切换也有各自最低转速门槛。

八、哪些情况会强制退出

  • 点火不良并识别到催化转换器故障。
  • 检测到气缸关闭系统本身故障。
  • 电子油门进入应急运行。
  • 机油温度信号故障或机油压力不足。
  • 发动机运行不稳定、混合气调节条件不允许。
  • 超过允许的连续四缸运行时间;部分系统约800秒,另一些标定可达约4600秒。
  • M152油压低于约0.85bar时,气缸切断不会继续运行。

九、诊断时应该看什么

  • 读取ME故障码和停缸允许/禁止原因,不要只凭仪表或排气声判断。
  • 核对机油液位、温度、压力以及辅助机油泵和限流回路。
  • 执行电磁阀激活测试,检查进排气侧切断执行是否一致。
  • 观察四缸/八缸模式切换时的失火计数、混合气、进气压力和发动机平顺性。
  • 检查可切换摇臂、液压支承件、锁销或滑动凸轮促动器是否机械卡滞。
  • 修复后在允许条件内完成模式切换路试,确认系统能进入、保持并正常退出。

诊断思路小结

气缸切断是燃油、点火、机油液压和气门机构的同步控制。报码或无法进入四缸模式时,先查系统为何不允许切换,再沿机油压力、电磁阀和机械执行机构排查,远比直接拆气缸盖更有效。

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肖师傅
  • 本文由 肖师傅 发表于2026年7月12日 05:52:50
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