Почему лучше избегать использования системы Старт-Стоп? Система старт стоп на автомобиле Что означает start stop в часах.
Автопроизводители всеми силами стараются повысить экономичность двигателей своих машин. Один из способов уменьшить аппетит силового агрегата – система старт-стоп. Коротко говоря, задача этой системы – экономить горючее и снизить объем вредных выбросов, путем уменьшения времени работы мотора на холостом ходу.
По подсчетам инженеров, двигатель автомобиля до 30 % времени работает вхолостую за счет стояния в пробках и на светофорах. Принцип работы системы старт-стоп заключается в том, что мотор выключается при остановке машины и вновь запускается при нажатии педали сцепления, если трансмиссия механическая или при отпускании педали тормоза в случае с «автоматом».
Вплоть до последнего времени система старт-стоп применялась только на машинах с гибридным силовым агрегатом. В настоящее же время тенденция изменилась. Все больше производителей начинают устанавливать ее на автомобили с классическими двигателями внутреннего сгорания, как бензиновыми, так и дизельными. Согласно прогнозам экспертов, к 2015 году данной системой будет оснащаться половина всех выпускаемых легковых авто в мире.
Немного предыстории возникновения системы старт-стоп
Родиной системы старт-стоп является Япония. Впервые о возможности выключать двигатель во время простоя автомобиля, заговорили инженеры фирмы Тойота в середине 70-х годов прошлого века. В результате, люксовая версия Toyota Crown была оснащена устройством, выключавшем мотор после полуторасекундного простоя. Замеры показали, что расход топлива сократился на 10 %.
Спустя десять лет европейские производители также начали устанавливать подобную систему на некоторые свои модели. Пионерами стали Фольксваген Поло и Фиат Регата ЕС. Намного позже, в конце девяностых, системой старт-стоп стали оснащать машины Ауди, в частности, Ауди А2 3L (индекс 3L указывал на расход топлива – 3 литра на 100 км).
В двухтысячные годы опыт «первопроходцев» стали перенимать и другие европейские производители, такие как Ситроен, BMW, Mini, Renault. К настоящему времени почти все марки имеют данную систему в своем арсенале.
Как работает система старт-стоп
Конструктивно система старт-стоп состоит из двух элементов: устройства, обеспечивающего многократный запуск мотора и системы управления.
Многократный запуск двигателя реализуется одним из следующих способов:
- установкой усиленного стартера;
- установкой реверсивного генератора (стартер-генератора);
- впрыском горючего в цилиндры и воспламенением рабочей смеси.
Наиболее простая и надежная конструкция получилась у фирмы Bosch. Именно ее название Stop&Start System и стало впоследствии нарицательным. Устанавливается она на автомобили BMW и Ауди. В среднем уровень вредных выбросов и расход горючего у автомобилей снижается на 8 %.
Основным узлом Bosch является специальный стартер с увеличенным сроком службы, рассчитанный на многократные частые пуски двигателя. Механизм привода стартера имеет низкий уровень шума, благодаря чему запуск мотора происходит незаметно.
На систему управления возлагаются функции запуска и остановки двигателя, контроля уровня заряда (разряда) аккумуляторной батареи. Последняя предназначена для отключения системы старт-стоп при разряде аккумулятора.
Система управления состоит из ряда входных датчиков, исполнительных устройств и блока управления. В числе входных датчиков можно назвать датчик оборотов коленвала, датчик положения педали тормоза (сцепления), датчик уровня заряда аккумулятора и куча других датчиков, входящих в состав системы управления двигателем.
Собственного блока управления данная версия системы старт-стоп не имеет, поэтому все управляющие функции исполняет ЭБУ двигателем, посредством специализированного программного обеспечения.
К исполнительным устройствам относятся устройства вспомогательных систем силового агрегата – форсунки, катушки зажигания и стартер.
В целом система Bosch практически не имеет собственных уникальных элементов, вместо этого применяются уже имеющиеся датчики и устройства. Именно благодаря этому, производитель достиг высокой надежности и долговечности.
Условия для работы системы старт-стоп
Чтобы не допустить отключения мотора, когда это не требуется, инженеры привязывают ее работу к нескольким условиям, причем разные производители задают разные наборы параметров. Старт-стоп не работает, когда двигатель не прогрет из-за того, что обороты коленчатого вала в это время выше холостых. Также старт-стоп не будет задействована, если включен обогрев зеркал, стекол или сидений, неисправен генератор или разряжен аккумулятор, автомобиль остановился после выключения заднего хода или колеса повернуты на большой угол (два последних условия не позволяют системе глушить мотор при маневрировании на парковке). Помимо этого, система активизируется только тогда, когда скорость машины превысит 4 км/ч, при этом должна быть закрыта водительская дверь, а сам водитель пристегнут ремнем безопасности .
Производитель может задать и дополнительные условия работы системы. К примеру, одним из таких может быть температура окружающего воздуха. В 2010 году в немецком журнале Auto Motor und Sport были опубликованы испытания шести автомобилей: Ауди А4, Фольксваген Пассат, Форд Мондео, Опель Инсигния, Мерседес С-класс и БМВ 3 серии. Все машины с дизельными силовыми агрегатами. Ауди, БМВ и Фольксваген были оснащены системой старт-стоп.
Автомобилям предстояло проехать 200 км по зимним дорогам. В результате на Ауди и БМВ система сработала несколько раз, тогда как на БМВ не было ни одного срабатывания. Отсюда напрашивается вывод, что минусовая температура также является ограничивающим фактором.
Схема работы системы старт-стоп на автомобилях Ауди
Работает данная система следующим образом. Когда автомобиль останавливается, обороты двигателя падают до холостых, датчик частоты вращения коленвала подает соответствующий сигнал, и ЭБУ останавливает мотор. Все включенные электропотребители (фары, кондиционер и пр.) продолжают работать от аккумуляторной батареи. Когда водитель выжимает педаль сцепления или отпускает тормоз, в зависимости от типа трансмиссии, блок управления получает сигнал от датчика и возобновляет работу двигателя. Затем цикл повторяется.
Как видно, в автомобиле Ауди, оснащенном системой старт-стоп, аккумуляторная батарея испытывает повышенные нагрузки и изнашивается намного быстрее, чем в таких же машинах, у которых данной системы нет. Чтобы система фирмы Bosch не сыграла с водителем злую шутку, блок управления непрерывно контролирует уровень заряда батареи. Если напряжение на ее клеммах падает ниже определенного порога, система автоматически отключается. Когда заряд восстановится, после длительной поездки или при помощи зарядного устройства, система самостоятельно возобновляет работу. При желании водитель может отключить ее принудительно, нажав кнопку на панели управления.
Подобным образом работает система Idle Stop&Go на автомобилях КИА. В отличие от Ауди, генератор в корейских машинах при больших нагрузках на мотор отключается для снижения расхода топлива, а при торможениях включается и заряжает аккумуляторную батарею. Когда уровень заряда последней падает до 75 %, система отключается. Еще одним отличием КИА от Ауди является то, что система отключается при включении кондиционера.
Система с реверсивным генератором
Система под названием STARS (Starter Alternator Reversible System) выпускается фирмой Valeo. Применяется она на автомобилях Ситроен и Мерседес.
Основным ее элементом является реверсивный генератор – электромашина переменного тока, которая работает и как генератор, и как стартер – в зависимости от условий. Для правильной работы ему необходим особый ремень с обратимым натяжителем, позволяющий передавать усилие как вперед, так и назад.
Реверсивный генератор не создает шума при работе и включается вдвое быстрее обычного стартера (0,4 секунды). В отличие от системы, применяемой на автомобилях Ауди, у STARS имеется собственный блок управления, взаимодействующий с блоком управления двигателем. Принцип работы и набор входных датчиков аналогичен предыдущему варианту.
Дальнейшим развитием STARS является использование системы рекуперативного торможения. Рекуперацией тормозной энергии удается дополнительно снизить потребление горючего.
Система с впрыском и воспламенением горючей смеси
Данная система под названием SISS (Smart Idle Stop System) разработана компанией Мазда и применяется на бензиновых двигателях с непосредственным впрыском. Принцип ее работы следующий.
Когда мотор выключается, поршни останавливаются в строго определенных положениях, наиболее выгодных для последующего запуска силового агрегата. После отпускания педали тормоза, бензин впрыскивается цилиндры, подается разряд на свечи зажигания, и рабочая смесь воспламеняется. Дополнительно на короткое время включается стартер. SISS применяется только на автомобилях с автоматической трансмиссией.
Нарекания к системе старт-стоп со стороны пользователей
Многие автовладельцы, особенно те, у кого машины с турбомоторами, недовольны тем, как работает система старт-стоп. Например, на Тигуане, все силовые агрегаты которого имеют наддув, ее предпочитают отключать, чтобы продлить жизнь турбине. При этом сама компания Фольксваген утверждает, что работа данной системы рассчитана и на то, что мотор оснащен турбонаддувом, и на том же самом Тигуане срок службы турбины из-за периодических отключений двигателя не становится меньше.
Также многие отмечают, что мотор слишком заметно возобновляет свою работу, слышен звук и ощущаются вибрации. Последнее, с чем трудно поспорить, на европейских автомобилях сильно страдает аккумуляторная батарея, особенно при езде в пробках. Разумеется, систему можно отключить, но делать это каждый раз не очень удобно.
» Что такое система Start-Stop?
Система старт-стоп в автомобиле
Были осуществлены специальные расчеты с исследованиями, при которых найдено, что двигатель любого автомобиля, на холостых оборотах, например, при остановках в городских пробках и перед светофорами, потребляет около 30% горючего от общего расхода. Одна треть полностью залитого бензобака бесполезно улетает в выхлопную трубу, к тому же существенно загрязняя окружающую среду.
Раз проблема определена, надо ее решать и в век электроники, это вполне достижимо. Что бы снизить пустые траты, была придумана система управления «старт-стоп», которая осуществляет контроль над работой двигателя, когда машина стоит без движения.
Первоначально система «старт-стоп» предназначалась и устанавливалась только на гибридных автомобилях, имеющих электрический и бензиновый двигатели. Сейчас ею начинают оснащаться все большее количество обычных автомобилей.
Разработчики считают, что уже через несколько лет система «старт-стоп» будет внедрена на большей части вновь выпускаемых авто, А через каких-то десять лет будет установлена практически на всех, даже старых машинах.
Работа системы «старт-стоп»
Принцип контроля очень простой. Если автомобиль остановился, двигатель сразу глушится, срабатывает система stop. На автомобилях с ручным управлением коробкой передач, при осуществлении легкого давлении на педаль сцепления, а при автоматической коробке, при отпускании тормозной педали, он вновь запускается, срабатывает система start. Это позволяет спокойно стоять машине сколь угодно длительное время при вынужденных остановках не потребляющим горючего.
Применение такой конструкции при езде в условиях крупного города показало очень существенную экономию горючего, а при расчете в массовом масштабе, даже трудно себе вообразить ее преимущества. Ни одна существующая система экономии, даже приблизительно, не может сравниться с ней.
Состоит система «старт-стоп» из двух основных компонентов:
- блока электронного слежения;
- значительно усовершенствованной системы запуска.
Блок управления «старт-стоп» достаточно серьезен, объединяет и учитывает работу многих систем двигателя. Например, если мотор в зимних условиях еще не прогрелся или присутствуют другие существенные неполадки, водитель забыл пристегнуться ремнем безопасности – устройство работать не будет. Таким образом «умный» управляющий не совершит отключения двигателя, если это вредно в данной ситуации.
История создания, и применение системы «старт-стоп» сегодня
Родилось данное устройство системы «старт-стоп» в Японии, и впервые было опробовано на некоторых автомобилях Тойота в 80-х годах двадцатого века. Спустя десять лет ее установили на Фиатах и Фольксвагенах. С начала нового века, продолжают совершенствовать и ставить на все большее количество автомобилей, таких как БМВ, Ауди, Рено, Ситроен, Пежо и многие другие именитые марки.
Добавление рекуперации для «старт-стоп»
При очередной доработке системы «старт-стоп», максимально решили снять нагрузку с силового агрегата, уменьшив, таким образом, расход энергии. Генератор отключается и подключается тогда, когда происходит торможение машины или емкость аккумуляторной батареи падает ниже уровня в 75%.
Применение системы старт-стоп, позволило уменьшить потребление горючего для среднего класса автомобилей практически до 3-5 л. на 100 километров пробега.
Однако «умная» и во всех условиях продвинутая система «старт-стоп» не может учесть всех обстоятельств состояния машины и езды в крайне сложных условиях города. При возникновении непредвиденных ситуаций водитель имеет возможность моментально отключить ее простым нажатием кнопки.
Отмеченные недостатки системы «старт-стоп»
Серьезные нововведения всегда значительны в цене, и только в этом плане считаются два недостатка конструкции системы старт-стоп.
- Первый — это наличие дорогого, специально разработанного стартера, способного осуществлять очень частый и моментальный запуск двигателя. При его поломке, ремонт и тем более замена обходиться очень дорого.
- Второй — аналогичный, это то, что для таких машин необходима аккумуляторная батарея, значительно большей емкости, чем на обычных авто. Работает она в очень сложных режимах постоянной разрядки зарядки. Стоимость при замене батареи тоже влетает в значительную сумму.
Если же принять во внимание цену бензина и постоянный рост его стоимости, то сэкономленные таким образом деньги во много крат перекрывают указанные выше затраты, в случае полной замены стартера или аккумулятора.
В настоящее время, ко всем автопроизводителям предъявлены довольно строгие требования, в рамках всемирного проекта поддержания защиты экологии. В связи с этим, инженеры просто вынуждены не давать некоторым новым разработкам демонстрировать заложенное в них в полной мере, практически, осознанно понижая технические возможности некоторых силовых агрегатов и прочих узлов автомобиля, хотя, порой, это и наносит финансовый урон автомобильным фирмам.
Помимо этого, развернута компания по разработкам специальных дополнительных устройств и систем, призванных понизить в автомобилях затраты горючего и сделать выброс в атмосферу вредных продуктов отработки максимально низким. Стоит согласиться, задача не из простых, да еще и на общем фоне высочайшей конкуренции, “царящей” на мировом автомобильном рынке.
Одна из упомянутых вспомогательных систем получила название старт-стоп, буквально благодаря алгоритму своего функционирования. В задачу данной опции входит автоматическое отключение силового агрегата автомобиля при его полной остановке, с последующим автоматическим включением по определенному запрограммированному в ЭБУ сигналу.
Например, если автомобиль движется с частыми остановками в условиях мегаполиса, с его постоянными пробками. Именно в такие моменты и приходит в действие система старт-стоп. Двигатель остановившегося автомобиля система выключает, а после того, как водитель нажмет на педаль акселератора, что послужит сигналом к возобновлению движения, запускает вновь. Данный сигнал может быть связан с другим модулем, в зависимости от конструкции и модели автомобиля.
Естественно, увеличение количества запусков силовой установки не только снижает рабочий ресурс ДВС, но и требует наличия в автомобиле мощной АКБ и надежного стартера. Хотя, существуют системы «старт-стоп», производящие запуск двигателя от генератора. Система электронная, полностью автоматизированная, и базируется на работе многочисленных датчиков, установленных во всех “стратегических” узлах и агрегатах автомобиля. Они и отправляют импульсы в ЭБУ, который руководит всей программой.
Сегодня сложились двойственные мнения о целесообразности использования данной системы «старт-стоп». С одной стороны, она позволяет экономить горючее, с другой, подвергает ДВС неоправданному износу. Многие автомобильные компании монтируют в машины старт-стоп еще в процессе их производства, но если система отсутствует в комплектации, ее всегда можно установить у сторонних производителей, только, вот вопрос, необходимо ли это делать?
По оценкам специалистов, прогнозируемая экономия не превышает 10%, это в лучшем случае. Сравнив затраты на бензин с затратами на приобретение и установку данной опции, приходишь к следующему выводу: монтаж системы старт-стоп себя оправдывает, если автомобиль практически постоянно эксплуатируется в условиях движения в крупном, загруженном транспортом городе. Иначе, в данной системе просто нет необходимости, а заглушить в нужный момент двигатель любой водитель может и самостоятельно. Хотя, может у кого-то другое мнение….
Немного о расходе топлива на Пежо Боксер - полная информация!
Тормозная система автомобиля — ремонт или замена
Система впрыска топлива — схемы и принцип действия
Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности
Почему глохнет двигатель — причины остановки двигателя в машине?
Что такое АБС (ABS) — антиблокировочная система тормозов
Поиск по блогу (нестрогое соответствие) :
Документов, удовлетворяющих Вашему запросу: 10 [показано 5]
-
Степень соответствия запросу: 24%
Фрагменты текста поста: ...Как работает система старт стоп Анализ режима эксплуатации автомобилей говорит о том что до 30 процентов времени двигатель автомобиля в городских условиях работает на холостом ходу то есть автомобиль стоит и не движется... ...Система получила название функция старт стоп Start stop ... ...Вначале система разрабатывалась для гибридных автомобилей но сегодня ведущие автопроизводители выпускают уже и обычные автомобили оборудованные функцией старт стоп ... ...Прогнозируется что к 2015 году функцией старт стоп будут оснащаться уже половина производимых автомобилей... ...Идея заложенная при разработке системы старт стоп заключена в том что при остановке автомобиля двигатель сам выключается а если будет отпущена педаль тормоза или будет нажата педаль сцепления двигатель сразу же сам запустится... ...Функция старт стоп включится только тогда когда аккумулятор будет заряжен... ...Следовательно можно не опасаться что аккумулятор будет полностью разряжен... ...В автомобилях оснащенных функцией старт стоп возрастает роль аккумулятора... ...Для автомобилей оснащенных функцией старт стоп были разработаны специальные аккумуляторы которые способны работать в режиме частых отдач больших токов... Подробнее:
Система старт-стоп экономит топливо, снижает шум и вредные выбросы в атмосферу благодаря сокращению времени работы двигателя на холостом ходу. Практика эксплуатации автомобиля показывает, что в режиме холостого хода двигатель работает до 30 % времени. Этому способствует движение с частыми остановками на светофорах и в пробках - атрибутах крупного города.
Ещё совсем недавно технология старт-стоп воспринималась исключительно как элемент гибридных автомобилей. Сегодня ситуация существенно изменилась, так как большинство ведущих автопроизводителей пополнило свой модельный ряд автомобилями, оснащёнными подобной системой. Функция старт-стоп, как считают эксперты, к 2015 году появится на половине производимых легковых автомобилей.
Принцип работы системы старт-стоп очень прост: при остановке автомобиля двигатель выключается, а при нажатии на педаль сцепления (если установлена механическая коробка передач) или отпускании педали тормоза (если установлена автоматическая коробка передач) двигатель быстро запускается.
Конструкция системы старт-стоп должна включать в себя следующие элементы:
- устройство многократного запуска двигателя;
- систему управления.
Функцию многократного запуска двигателя можно реализовать с помощью:
- усиленного стартёра;
- реверсивного генератора (стартёра-генератора);
- впрыска топлива в цилиндры и воспламенения смеси;
- гидростартёра.
Система старт-стоп с усиленным генератором
Самым простым и надёжным решением с технической точки зрения является система «Start&Stop» фирмы «Bosch». Благодаря данной системе имя «старт-стоп» стало нарицательным для всех систем подобного рода. Система «Start&Stop» устанавливается на автомобили «VW» «BMW», «Audi» и др., обеспечивая снижение расход топлива легковым автомобилем и его выброс CO 2 на 4% в «Новом европейском цикле движения» (New European Driving Cycle - NEDC) и до 8 % в городском цикле .
В основе системы «Start&Stop» лежит усиленный стартёр, который имеет увеличенный срок службы (рассчитан на большое количество пусков двигателя). Стартёр также оборудован специальным малошумным механизмом привода, который гарантирует быстрый, надежный и многократный запуск двигателя.
Система «Start&Stop» выполняет функции остановки и запуска двигателя, контроля уровня заряда аккумуляторной батареи. Система не имеет собственного электронного блока управления, а использует возможности блока управления двигателя, где установлено соответствующее программное обеспечение.
Благодаря тому, что составляющие системы «Start&Stop» по габаритам не больше, чем обычные компоненты, система фирмы «Bosch» может быть без труда интегрирована практически в любое транспортное средство. Однако некоторые узлы и системы потребовали дополнительной адаптации для работы в режиме старт-стоп. Они перечислены в таблице ниже (рассмотрен вариант системы с усиленным генератором на примере системы старт-стоп входящий в пакет «BlueMotion» автомобилей концерна «Volkswagen»).
| Узел/система | Выполненные меры адаптации |
|---|---|
| Блоки управления (в общем) | Расширение программных кодов блоков управления на один информационный бит для системы старт-стоп (касается блоков управления, влияющих на систему старт-стоп или зависящих от неё) |
| Генератор | Подключён через локальную сеть LIN к диагностическому интерфейсу шин данных |
| АКБ | АКБ со стекловолоконным наполнителем для увеличения числа циклов |
| Стартёр | Повышена износостойкость |
| Бортовая сеть | Специальный датчик на минусовом полюсе для контроля за состоянием АКБ со стекловолоконным наполнителем. Новая электропроводка к АКБ. Блок управления для контроля за состоянием АКБ через шину LIN подключён к диагностическому интерфейсу шин данных. |
| МКП | Датчик распознавания передачи (датчик с аналоговым выходом либо датчик с выходным сигналом с широтно-импульсной модуляцией) |
Устройство системы стар-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion»
Ниже представлена схема устройства системы старт-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion». Устройство систем других производителей отличается несущественно.
 |
|||
| Изображение можно увеличить. Условные обозначения элементов системы на примере механической КП: | |||
| A | АКБ | J623 | Блок управления двигателя |
| C | Генератор | J791 | Блок управления парковочного ассистента |
| С1 | Регулятор напряжения | 1 | Электромеханический усилитель рулевого управления |
| B | Стартер | 2 | Сигнал скорости, датчик пути |
| F | Выключатель стоп-сигналов | 3 | Системы управления двигателя (например, система зажигания, питания, смесеобразования, система рециркуляции ОГ, наддува вторичного воздуха, очистки ОГ и т. д.) |
| F36 | Выключатель педали сцепления | 4 | Распознавание ремня безопасности |
| F416 | Клавиша включения системы cтарт-стоп | 5 | Отопление, вентиляция, климатическая установка |
| G62 | Датчик температуры охлаждающей жидкости | 6 | Клемма 50R |
| G79 | Датчик положения педали акселератора | 7 | Клемма 30 |
| G701 | Датчик нейтрального положения КП (только для МКП) | 8 | Магнитола, радионавигационная система |
| J104 | Блок управления ABS | ||
| J255 | Блок управления Climatronic | ||
| J285 | Блок управления комбинации приборов | ||
| J367 | Блок управления для контроля аккумуляторной батареи с датчиком АКБ | ||
| J393 | Центральный блок управления систем комфорта | ||
| J500 | Блок управления усилителя рулевого управления | ||
| J519 | Блок управления бортовой сети | ||
| J532 | Стабилизатор напряжения | ||
| J533 | Диагностический интерфейс шин данных | ||
Как работает система стар-стоп «Bosch»
Работа системы «Start&Stop» происходит следующим образом. При остановке машины перед светофором или в пробке система, на основании сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала, выключает двигатель. Питание потребителей электрического тока (кондиционера, аудиосистемы и др.) производится от аккумуляторной батареи. При нажатии педали сцепления (отпускании педали тормоза на автомобиле с автоматической коробкой передач) система активирует стартер и запускает двигатель. Такой цикл остановки и запуска двигателя повторяется необходимое число раз.
Беспокойство многих водителей связано с тем, что используя систему стар-стоп они останутся с разряженной батареей (например, в сильный мороз). Однако эти опасения безосновательны, так как, если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, то система на основании сигнала соответствующего датчика выключается. Включение функции старт-стоп происходит только после того, как аккумуляторная батарея будет заряжена. Также функцию «Start&Stop» можно принудительно отключить специальной кнопкой на приборной панели.
Система старт-стоп с реверсивным генератором
Система «STARS» («Starter Alternator Reversible System»), выпускаемая фирмой «Valeo», в своей работе использует реверсивный генератор. Система устанавливается на автомобилях «Citroen», «Mercedes» и позволяет снизить расход топлива до 10 %.
Реверсивный генератор Электрическая машина переменного тока, которая в зависимости от условий может выполнять функции, как генератора, так и стартёра.
Работу реверсивного генератора обеспечивает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, позволяющий передавать усилие в двух направлениях. Реверсивный генератор бесшумно работает и имеет меньшее время запуска (0,4 секунды в сравнении с 0,8 секунды для обычного стартёра).
Система старт-стоп с впрыском топлива
Компания «Mazda» разработала систему «SISS» («Smart Idle Stop System»), которая является альтернативой других систем старт-стоп. В данной системе для многократного запуска двигателя используется впрыск топлива в цилиндры и воспламенение топливно-воздушной смеси. Система устанавливается на бензиновые двигатели, оборудованные непосредственным впрыском топлива.
Для работы данной системы поршни должны остановиться в строго определённом положении, чтобы в каждом цилиндре был необходимый объём воздуха для оптимального запуска двигателя в дальнейшем. «Smart Idle Stop System» контролирует положение поршней во время выключения мотора. «SISS» выполняет нумерацию цилиндров, и с началом движения (при отпускании педали тормоза) в цилиндры впрыскивается топливо и воспламеняется топливно-воздушная смесь, т. е. происходит запуск двигателя. При запуске двигателя в дополнение энергии сгорания топлива используется энергия стартера, который включается на непродолжительное время.
Для автомобилей с АКПП процесс запуска занимает 0,35 секунды, что почти вдвое быстрее обычных систем. Кроме того, «Mazda SISS» гарантирует быстрый старт мотора в каждом отдельном случае. Водитель не должен почувствовать задержки, когда захочет двинуться с места.
При применении данной системы достигает 9 %. Система старт-стоп «SISS» работает только с автоматической трансмиссией.
Гидравлическая альтернатива
Для сегмента тяжелого коммерческого транспорта, на долю которого приходится порядка 30 % вредных выбросов, предназначена разработка компании «Poclain Hydraulics» - гидравлическая система «CleanStart». Главным компонентом «CleanStart» является лёгкий и компактный гидромотор-стартёр, который можно установить непосредственно на коленчатом валу и тем самым свести к минимуму механические потери. Свойства, присущие гидростатическому приводу (момент в данном случае достигает 800 Н∙м), позволяют запускать тяжёлые двигатели объёмом до 16 литров практически мгновенно (время пуска составляет 0,4 секунды) без шума и вибрации. Поэтому данная разработка особенно заинтересовала производители автобусов, силовой агрегат которых можно выключать не только в ожидании разрешающего сигнала светофора, но и во время посадки и высадки пассажиров на остановке. Здесь система старт-стоп даёт ещё больше преимуществ, чем в сегменте легкового транспорта.
Контур системы «CleanStart» помимо гидромотора мощностью 15 кВт включает ещё несколько элементов: насос (может использоваться существующий гидронасос, питающий различные виды вспомогательного оборудования), управляющий клапан, гидравлический аккумулятор и бак. Пока работает насос, электромагнитный клапан направляет часть потока рабочей жидкости в гидроаккумулятор, где масло через разделительную мембрану сжимает газообразный азот. Запасённая таким образом энергия без потерь на различные преобразования сохраняется для последующего старта. Разрядом управляет пропорциональный клапан, причем мощности хватает не на один, а на несколько пусков, общий же ресурс системы составляет порядка 4 млн. циклов. Важно и то, что гидроаккумулятор позволяет производить быстрые циклы заряда и разряда, не требует обслуживания и по сравнению с химическими источниками энергии имеет более высокую удельную мощность. Но если говорить о системе «CleanStart» в целом, то она всё же уступает своим конкурентам по массогабаритным характеристикам - снаряжённая масса транспортного средства при оснащении гидростартёром увеличивается примерно на 40 кг, однако для автобуса или грузовика это не слишком большое увеличение массы.
По данным разработчика, у автобуса, оснащённого системой «CleanStart», в условиях городского цикла (12 остановок продолжительностью 15 секунд на дистанции 7 км) расход топлива сокращается более чем на 10 %. Учитывая, что оборудование может монтироваться не только на новые, но и на находящиеся в эксплуатации транспортные средства, эту систему можно считать серьёзным резервом для улучшения экологии.
Система старт-стоп для мотоцикла
Компания «Honda» разработала систему старт-стоп для мотоциклов и скутеров, получившую название «Idling Stop System». Система работает в автоматическом режиме и обеспечивает кратковременное выключение двигателя после достижения нулевой скорости, что позволяет экономить до 7 % топлива. При повороте ручки газа она вновь включает мотор для дальнейшей поездки.
Внедрение системы «Idling Stop System» потребовало внести существенные изменения в конструкцию стартёра, который был интегрирован в маховик.
Также мотоциклетную систему старт-стоп необходимо активировать только после посадки на сиденье водителя. Так как соответствующая информация от производителя отсутствует, то предположим, что в сиденье вмонтирован датчик веса, который отключает систему всякий раз, как водитель покидает своё место.
Интеллектуальная система старт-стоп с рекуперацией
Следующий шаг в развитии систем старт-стоп - это использование рекуперации энергии при торможении.
Конструкцию аналогичную системе «Bosch» имеет система «ISG» («Idle Stop&Go») от «Kia Motors», однако есть и важное отличие в управлении автомобильным генератором: при высокой нагрузке на двигатель для снижения потребления топлива генератор отключается, при торможении генератор включается и производится подзарядка аккумуляторной батареи - происходит рекуперация энергии. Если заряд аккумуляторной батареи опускается ниже 75 % от номинального, то система «ISG» автоматически отключается. При использовании кондиционера также происходит выключение системы. Такую систему можно назвать интеллектуальной.
Вероятно, в ближайшее время конкуренты «ISG» также станут системами с рекуперацией.
Эксплуатация системы старт-стоп
Если двигатель автомобиля ещё не прогрет, или на улице очень низкая температура, тогда система старт-стоп работать не будет. Также она выключится при очень большом расходе энергии (например, при использовании кондиционера), недостаточном уровне зарядки и после многократных выжиманиях педали тормоза. В России продолжительная зима, во время которой система полностью не оправдает себя, однако летом, осенью и весной она позволит сэкономить немного топлива.
Как повлияет система старт-стоп на износ аккумулятора или стартёра? Никак, потому что автомобили оснащаются усиленными агрегатами. Например, места опоры стартёра, которые подвергаются очень большим нагрузкам, имеют большой запас прочности, поэтому не должны ломаться во время всего периода эксплуатации.
Забота об окружающей среде — девиз каждого автопроизводителя. Такое ощущение появляется после выхода очередной новинки, позволяющей сократить вредные выбросы в атмосферу и сэкономить топливо. Поговорим об электронном устройстве для авто «Старт-Стоп».
Что это такое?
Основная идея Start-Stop – выключение двигателя в ситуации, когда не требуется его работа. Например, при простое в пробках, или в ожидании зеленого сигнала светофора. Когда подъехали к светофору и остановили машину, то она автоматически заглушит мотор. Как только убрали ногу с педали тормоза и нажали на «газ» — автомобиль заведется самостоятельно.
Понятное дело, что при этом значительно увеличится количество запусков двигателя. Это приводит к установке усиленного стартера (у него шесть щёток вместо четырех у обычного), а также аккумулятора повышенной емкости типа AGM с увеличенных циклом заряда-разряда. Батарея может быстро принимать заряд, хорошо переносит циклические нагрузки, не боится глубоких разрядов и морозов, имеет двойной ресурс. В некоторых устройствах в качестве стартера используется генератор, что позволяет сделать запуск бесшумным.
Система полностью базируется на электронных датчиках и блоке управления мотором, причем датчики расположены на всех ведущих узлах автомобиля: колесах, аккумуляторе , коленвале, коробке передач, генераторе .
При остановке машины датчик скорости посылает ЭБУ (в «мозги» машины) сигнал заглушить двигатель. Если уровень заряда батареи это позволяет – мотор останавливается. Автоматический запуск двигателя происходит только на нейтральной передаче. Сигналом служит нажатие на педаль газа или, при автоматической коробке передач, отпускание педали тормоза.
Принцип работы и устройство
В наиболее распространенной на данный момент системе фирмы Bosch используется усиленный стартер (4) и генератор (8). Работу системы контролирует штатный блок управления двигателем (1) с доработанным программным обеспечением. Именно он глушит двигатель по сигналам от датчиков скорости вращения колес (6). Добро на запуск дают не показанные на схеме датчики на педалях сцепления и тормоза.
Датчики положения рычага МКПП (6) и степени зарядки аккумулятора (3) нужны для блокировки остановки мотора, если энергии в батарее мало или включена какая-либо передача. А датчик положения коленвала (7) — для точного останова поршней в положении, оптимальном для последующего пуска. Стабилизатор, компенсирующий «просадку» напряжения (2) во время пуска двигателя, необходим для нормальной работы бортовых потребителей.
Экономит ли топливо?
Принцип работы не отличается большой сложностью. Особенностью системы «Старт-Стоп», является частый запуск мотора , что не может, не отразится на его ресурсе. А прогнозируемый результат экономии топлива для автолюбителей составляет не более 8 процентов. Это идеальный вариант, на практике экономия еще меньше. Да о какой экономии топлива может идти речь, при покупке машины премиум класса!
Обычно, системой комплектуют автомобили по умолчанию, поэтому ее реальную стоимость вычислить сложно. У независимых компаний ее установка выйдет в 30 000 рублей. Несложно подсчитать, что для оправдания этой суммы, нужно не один год кататься по центральным улицам города в час пик, и простаивать в длинных пробках.
Предположим, что на 100 км пробега «Старт-Стоп» сэкономит 200-300 мл топлива. В год мы проезжаем примерно 30 000 км. В итоге экономия для автолюбителя составит 60-80 литров горючего. Думайте сами. Если часто ездите по городу, то эффект будет еще больше. При езде по трассе — смысл теряется. А на светофорах с задержкой 120-140 секунд, выключать двигатель можно самостоятельно.
У машин с системой «старт-стоп» стоит не обычный аккумулятор. Он увеличенной ёмкости и способен больше поддерживать циклов «заряд-разряд». Найти ему замену не просто. Можно поставить оригинал, но это очень дорого, или искать заменитель, что тоже непросто. А например, на некоторых автомобилях перед заменой данной АКБ нужно произвести ряд манипуляций. Например, прописать его в электронном блоке машины и сбросить возраст батареи и количество пусков мотора. Т.е. подружить аккумулятор и «мозги» автомобиля.
Устройство «Старт-Стоп» – дорогая игрушка для автолюбителей. Ей комплектуются многие авто в базе, которые дороже миллиона. Можно лично проверить достоинства и недостатки на собственном опыте. Если не понравиться — можно всегда отключить кнопкой на панели приборов. Но выбирать автомобиль, учитывая наличие этой опции нет смысла.
