Выбирать между V8, V6 и четырехцилиндровым двигателем не требовалось: Cadillac V8-6-4 обещал совместить все три варианта в одном моторе. Во время разгона водитель получал восемь работающих цилиндров, при спокойном движении оставалось шесть, а на равномерной скорости двигатель мог отключить половину цилиндров.
Сегодня подобная технология используется серийно и почти не привлекает внимания водителя. В 1981 году она стала одним из самых проблемных инженерных экспериментов Cadillac.
Большой V8 оказался не ко времени
В конце 1970-х американский автопром столкнулся сразу с двумя проблемами. После второго нефтяного кризиса резко выросли цены на бензин, а новые требования к среднему расходу топлива заставляли производителей уменьшать двигатели и массу автомобилей. 
Для Cadillac это было особенно болезненно. Покупатели марки привыкли к крупным машинам с тяговитыми V8, плавным разгоном и почти незаметной работой силового агрегата. Установка небольшого двигателя могла сократить расход, но одновременно лишала Cadillac важной части его характера.
Решением должен был стать двигатель с изменяемым рабочим объемом. В обычных условиях он сохранял возможности V8, а при небольшой нагрузке отключал часть цилиндров и расходовал меньше топлива.
Основой системы стал мотор Cadillac L62 рабочим объемом 6,0 литра, или 368 кубических дюймов. Это был нижневальный V8 с чугунными блоком и головками, электронным впрыском и трехступенчатой автоматической коробкой передач. Он развивал около 142 л.с. и 359 Н·м.
Мощность по современным меркам невелика, но двигатель создавался не для быстрых стартов. Основной задачей была плавная тяга на низких оборотах, необходимая тяжелым седанам и купе Cadillac. Например, Sedan de Ville имел длину около 5,6 метра и весил более 1,9 тонны.
В заводском каталоге Cadillac V8-6-4 назывался стандартным бензиновым двигателем для модельного ряда 1981 года. Марка сделала новую технологию не опцией, а одним из главных элементов своей гаммы.
Как Cadillac отключал цилиндры
Систему изменения рабочего объема Cadillac разработал вместе с Eaton. На четырех цилиндрах устанавливались электромагнитные механизмы, которые по команде электронного блока размыкали привод коромысел.
Клапаны выбранного цилиндра переставали открываться, а подача топлива прекращалась. Поршень продолжал двигаться, но запертый внутри воздух работал как пружина и уменьшал механические потери. Закрытые клапаны также сохраняли температуру цилиндра, чтобы после его подключения горение возобновлялось без задержки.
При высокой нагрузке использовались все восемь цилиндров и полный рабочий объем 6,0 литра. После отключения двух цилиндров фактический объем уменьшался примерно до 4,5 литра. В четырехцилиндровом режиме двигатель использовал около 3,0 литра объема.
Обозначения V6 и V4 были условными. Архитектура двигателя не менялась: он оставался V8 с двумя или четырьмя временно неработающими цилиндрами.
Мотор запускался и разгонял автомобиль на восьми цилиндрах. Во время спокойного движения управляющий блок переводил его в шестицилиндровый режим, а при равномерной езде мог оставить четыре цилиндра. На приборной панели появлялось число работающих цилиндров, поэтому водитель видел, как двигатель меняет конфигурацию.
На бумаге система выглядела убедительно. Проблемы начинались, когда автомобилю приходилось двигаться в реальных условиях.
Электроника не успевала за двигателем
Чтобы отключение цилиндров работало плавно, блок управления должен быстро учитывать положение педали газа, скорость, нагрузку на двигатель, разрежение во впускном коллекторе, температуру и режим работы коробки передач.
Компьютер Cadillac начала 1980-х не справлялся с таким количеством постоянно меняющихся параметров. Переход между режимами происходил с задержками, а управляющая программа не всегда могла определить, сколько цилиндров нужно в конкретный момент.
Особенно заметно это было при движении с небольшой, но непостоянной нагрузкой. Незначительный подъем дороги заставлял двигатель подключать дополнительные цилиндры. После выравнивания нагрузки система снова их отключала. Мотор начинал постоянно переключаться между четырьмя, шестью и восемью цилиндрами.
Инженеры называли это mode hunting, то есть поиском подходящего режима. Водители воспринимали происходящее проще: автомобиль дергался и выглядел неисправным.
На четырех цилиндрах V8-6-4 работал грубо и звучал скорее как двигатель сельскохозяйственной техники. Шестицилиндровый режим оказался еще неприятнее из-за неравномерных рабочих импульсов и заметной вибрации. Для Cadillac, который продавал прежде всего тишину и плавность, это было особенно серьезным недостатком.
При этом не каждый автомобиль постоянно вел себя одинаково плохо. Первые испытания 1981 года показывали, что при удачном сочетании скорости и нагрузки переходы могли оставаться почти незаметными. Но даже в таких случаях система начинала перебирать режимы при работе круиз-контроля или небольшом изменении профиля дороги.
Экономия не оправдала проблем
Теоретически отключение цилиндров должно уменьшать потери и заставлять оставшиеся цилиндры работать с более эффективной нагрузкой. Сам принцип был верным.
Однако V8-6-4 мог экономить топливо преимущественно при продолжительном движении с постоянной скоростью. В городе или при частых ускорениях двигатель большую часть времени использовал все восемь цилиндров.
Для седана Cadiilac de Ville официально заявлялись 15 миль на галлон в городе и 23 мили на галлон на шоссе. Это соответствует примерно 15,7 и 10,2 л/100 км. Результат почти не отличался от показателей предыдущего двигателя без отключения цилиндров.
Таким образом, водитель получал сложную систему, рывки и вибрации ради довольно скромного сокращения расхода. Для владельцев дорогих Cadillac такой обмен оказался невыгодным.
Тринадцать обновлений не помогли
Жалобы появились вскоре после начала продаж. Вслед за ними начались судебные претензии со стороны покупателей.
Cadillac последовательно выпустил 13 обновлений управляющей программы. В начале 1980-х для этого требовалось физически менять микросхемы памяти в блоке управления. Ни одна из версий не смогла окончательно устранить нестабильные переключения между режимами.
На многих автомобилях дилеры в итоге отключали систему изменения рабочего объема. После простой модификации двигатель переставал переходить на шесть и четыре цилиндра и постоянно работал как обычный V8.
Сам по себе 6,0-литровый мотор после этого мог служить вполне нормально. Главным источником проблем была не базовая конструкция V8, а система управления цилиндрами.
Уже в следующем модельном году Cadillac убрал V8-6-4 из основной легковой гаммы. Ограниченное применение 6,0-литрового двигателя продолжилось на специальных и коммерческих версиях, но массовый эксперимент фактически завершился после одного сезона.
Идея вернулась через два десятилетия
Cadillac V8-6-4 часто называют двигателем, который появился слишком рано. Это справедливо лишь отчасти. Механическая часть системы уже позволяла отключать клапаны и прекращать подачу топлива, но автомобильной электронике не хватало скорости и точности управления.
Современные системы отключения цилиндров работают вместе с электронным дросселем, автоматической коробкой передач, точным впрыском и значительно более производительными блоками управления. Электроника может заранее подготовить переход, скорректировать крутящий момент и снизить вибрации.
В середине 2000-х General Motors вернулся к этой технологии под названием Active Fuel Management. Похожие системы появились у Chrysler, Mercedes-Benz, Honda и других производителей. Принцип остался почти тем же, но уровень управляющей электроники позволил реализовать его гораздо аккуратнее. Современная конструкция GM сочетает отключаемые гидрокомпенсаторы, масляное управление и значительно более сложные алгоритмы, что подробно описано в технической работе SAE.
Почему V8-6-4 все-таки был провалом
Cadillac правильно определил направление развития двигателей, но вывел систему на рынок до того, как научился ею управлять. Покупателям пришлось участвовать в доводке технологии, которая должна была быть готова к серийному производству.
Для обычного автомобильного бренда такой эксперимент был бы рискованным. Для Cadillac он оказался особенно болезненным: марка обещала комфорт, тишину и безупречную плавность, а получила двигатель, который менял режимы с рывками и вибрациями.
V8-6-4 доказал, что правильного инженерного принципа недостаточно. Технология становится полезной только тогда, когда водитель перестает замечать ее работу. В 1981 году Cadillac добиться этого не смог.
