0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое старт стоп двигателя

Автомобильная система старт-стоп

По данным статистики, двигатель автомобиля практически треть всего времени эксплуатации работает в холостом режиме. Во время так называемой работы впустую мотор не заставляет транспортное средство двигаться, а вот топливо потребляет. Также в такой момент происходит загрязнение атмосферы, а именно выброс отработанных газов.

В такой ситуации отличным решением является система старт-стоп, ведь ресурс двигателя не бесконечен и тратить его на холостую работу агрегата не целесообразно. Конечно же, полностью избежать работы мотора на холостом ходу не получится, но сократить такое время вполне возможно. Рассмотрим подробнее, как работает старт-стоп?

Построение системы Старт-Стоп

Частые отключения и запуски не служат долговечности узлов автомобиля, поэтому производители позаботились о том, чтобы двигатели были приспособлены для работы с системой «старт-стоп». Другой — усиленный стартер, который благодаря увеличенному крутящему моменту способен запускать двигатель в два раза быстрее, чем стандартный.

Чтобы иметь возможность работать должным образом (и в течение длительного времени), автомобили «Старт-Стоп» оснащены батареями с более высоким пусковым током конструкции EFB (Enhanced Flooded Battery), которые выдерживают гораздо больше циклов запуска двигателя. Система управляется контроллером, который получает информацию от ряда датчиков, например:

  • скорости движения,
  • нейтрального положения коробки передач
  • генератора переменного тока.

Благодаря установке специальное реле, контроллер запускает двигатель без использования замка зажигания.

Что сейчас

Современные системы «Старт/Стоп» устроены очень похоже. Разве что электроусилитель позволяет решить проблему привода ГУР, а тормоза лишились вакуумного усилителя — за него работают гидроаккумулятор и электронасос. В системе охлаждения все также трудится электропомпа.

Вот только полуавтоматические системы сегодня не в почете, а потому их заменили АКП с дополнительными гидроаккумуляторами и электронасосами в приводе. Способны работать в режиме «Старт/Стоп» и преселективные коробки передач, которым не нужен постоянно работающий маслонасос. Ряд машин оснащается к тому же электроприводом системы кондиционирования для максимального комфорта. Почти все имеют усиленный стартер или стартер-генератор, а также усиленные аккумуляторные батареи с технологией AGM, способные выдержать на порядок большее число циклов заряда-разряда, и дополнительные контроллеры питания бортовой сети, предотвращающие скачки напряжения. Компания Bosch предлагает производителям готовый набор компонентов для систем «Старт/Стоп» с 2007 года, включая все перечисленные модули и технологии, кроме системы кондиционирования с электроприводом.

Преимущества и недостатки системы старт-стоп

Преимущества системы старт-стоп:

  • Снижение расхода топлива. Различные производители автомобилей дают различную оценку эффективности своих систем старт-стоп. Если усреднить все их показатели, можно сделать вывод, что расход топлива за счет использования системы снижается примерно на 8-10%, что весьма существенно, если брать данную цифру на общий период эксплуатации автомобиля;
  • Снижение выбросов в окружающую среду. С экологической точки зрения система старт-стоп имеет только плюсы, без оговорок.

Недостатки системы старт-стоп:

  • Усложнение механизма. Для работы системы требуется значительное количество датчиков, более сложный с конструктивной точки зрения стартер и более дорогой аккумулятор. Помимо этого, могут потребоваться дополнительные провода в проводке, кабели и прочее;
  • Высокая стоимость ремонта. Аккумуляторы и стартеры, которые устанавливаются для работы системы старт-стоп, стоят практически в 2 раза больше, чем обычные детали;
  • При остановке двигателя перестает работать и кондиционер, что может создавать определенные неудобства.

Кроме того, система старт-стоп требует привыкания. Если водитель никогда не управлял автомобилем с такой системой, в течение первого времени он будет испытывать дискомфорт при ее срабатывании.

Остановка по требованию: зачем нужны системы старт-стоп?

Но потом инженеры пошли еще дальше. Максимальную экономию они увидели в. выключении двигателя. Ведь на практике около трети из всего времени мотор работает в режиме холостого хода — например, при «тянучках» в городских пробках или остановках на светофоре. При этом он не производит никакой полезной работы, но загрязняет окружающую среду и бесполезно потребляет горючее. Именно поэтому несколько десятилетий назад опытные водители «советской» эпохи нередко глушили мотор при остановках, чтобы сэкономить бензин. В наше время подобную функцию выполняет специальная система старт-стоп, которой оснащаются многие современные автомобили.

Читать еще:  Что происходит если нет масла в двигателе

Немного истории

В середине семидесятых годов ХХ века японская компания Toyota установила на модель Crown специальное устройство, которое отключало двигатель через полторы секунды после его работы на холостом ходу. По результатам испытаний в Токио экономия топлива благодаря такой системе достигала 10%.

Первым серийным автомобилем с системой «старт-стоп» стал Volkswagen Polo Formel E образца 1983 года. Специальный таймер глушил двигатель через две секунды работы на «холостых», а для повторного запуска мотора нужно было качнуть рычаг коробки передач влево. Последующее развитие этой системы нашло практическое применение на немецких машинах.

В 1993 году Volkswagen предложил покупателям специальную модификацию «гольфа» третьего поколения с системой старт-стоп (Schwungnutzautomatic, сокращенно SNA). Она глушила 1,9-литровый турбодизель мощностью 64 л.с. при остановке на светофоре длительностью более 5 с. При включении первой либо задней передачи двигатель тут же запускался. Благодаря сервоприводу сцепления при езде накатом оно также автоматически выключалось, что снижало сопротивление качению. Для обеспечения нормального управления автомобилем при неработающем моторе гидроусилитель руля дополнили электронасосом. Однако такой «Экоматик» оказался слишком сложным и дорогим, а по эффективности уступал дизелю нового поколения.

В общем, еще двадцать лет назад подобные системы казались экзотикой не только потребителям, но и многим производителям автомобилей. Однако чуть позже они поняли, что отключение двигателя приводит к реальной экономии топлива, а также позволяет снижать паспортные выбросы углекислоты, что важно в большинстве европейских стран.

На фото: Volkswagen Polo Formel E

Именно поэтому в 2006 году французская компания Citroёn начала оснащать системой «Stop and Start» свои модели С2 и С3, причем она применила специальную технологию — интегрированный стартер-генератор (ISG), выполняющий функции обоих устройств.

В рамках новой программы Efficient Dynamics подобной системой начали оснащаться автомобили BMW и MINI. И не только они — функцией старт-стоп сегодня оснащены многие модели Toyota, Volkswagen, Mazda, Mercedes. А по прогнозам, через несколько лет количество автомобилей с такой системой увеличится с нынешних 10% до 50%! То есть старт-стопом будет оснащена каждая вторая новая машина.

Такие разные схемы

Система старт-стоп на разных автомобилях устроена неодинаково, хотя для водителя принцип её работы не отличается: достаточно остановиться, чтобы мотор выключился и нажать на педаль сцепления (механика) или педаль тормоза (автомат), чтобы он быстро завелся.

Первый вариант — усиленный стартер и специальный аккумулятор, позволяющие выдерживать большое количество запусков (до 150 000 циклов). Программа управления «зашита» в штатный блок управления двигателем и работает согласно полученным от датчиков данным по оборотам двигателя, положению педали тормоза или сцепления, состоянию АКБ и т.д.

Во втором варианте используется специальное устройство — стартер-генератор с отдельным блоком управления. Конструкция ротора позволяет не только вращаться ему от привода коленчатого вала, но и, наоборот, проворачивать мотор в режиме пуска. Это сложное технически устройство работает бесшумно и позволяет завести двигатель быстрее, чем с помощью стартера традиционной конструкции. Эта схема может быть также дополнена специальным конденсатором, который накапливает энергию при отпущенной педали газа путём её рекуперации.

На фото: Citroёn С2 и С3

Компания Mazda реализовала третью систему — SISS (Smart Idle Stop System). Она не требует наличия специальных узлов или блоков, поскольку штатный ЭБУ двигателя останавливает коленчатый вал в положении, способствующем легкому запуску. Когда водитель отпускает педаль тормоза, в цилиндр, находящийся на такте рабочего хода, подаются топливо и искра, благодаря чему он быстро заводится.

Читать еще:  Двигатель 21126 обрыв грм что будет

Классический свинцовый аккумулятор традиционной конструкции не сможет долго выдерживать десятки (если не сотни) пусков двигателя в день. Именно поэтому на машинах с системой старт-стоп в большинстве случаев применяют более совершенные батареи, изготовленные по технологии технологии AGM (Absorbent Glass Mat, «поглощающее стекловолокно»). Они имеют низкий саморазряд (всего на 15—20% за год простоя), не требуют какого-либо обслуживания, не боятся глубоких разрядов и способны быстро и отдавать, и принимать большое количество энергии. Благодаря особенностям конструкции AGM-батарея не деградирует при частых циклах разрядов-зарядов и способна прослужить примерно вчетверо дольше обычной АКБ. Но и стоимость усиленного аккумулятора заметно выше, поэтому использовать его на обычных автомобилях экономически нецелесообразно.

Особенности работы

Чтобы система старт-стоп заработала, необходимо выполнение ряда условий. К примеру, скорость движения должна превышать 4 км/ч, водитель должен быть пристёгнут, а водительская дверь — закрыта. Система также не будет работать в случае, если обороты вращения коленчатого вала не соответствуют уровню холостого хода, работают обогревы стёкол, зеркал, сидений, в случае неисправности генератора или разряженности аккумуляторной батареи, а также при активации «внедорожных» режимов трансмиссии. Еще система не будет глушить непрогретый мотор, а также не активируется при температурах ниже +4С и выше +35С. Это значит, что в наших условиях зимой и летом она будет регулярно бездействовать.

Есть ли экономия?

Водитель может отключить систему принудительно, нажав на кнопку. При этом автомобиль будет вести себя точно так же, как любой другой – мотор будет работать постоянно, однако при последующем запуске система вновь активируется. Такой алгоритм раздражает некоторых водителей, которые хотели бы отключить «глушилку» вовсе.

Запуск двигателя после остановки происходит быстро — в зависимости от особенностей реализации конкретной схемы, он занимает примерно 400-500 мс. Экономия же может достичь от 2% до 10%, но она зависит от множества факторов — температуры окружающей среды, стиля езды, плотности потока, нагрузки на бортовую сеть, количества включенных энергопотребителей и т.д.

Нужно помнить, что «теоретические» цифры экономии топлива получены при испытаниях автомобиля по так называемому европейскому ездовому циклу NEDC (New European Driving Cycle), действующему с 2000 года. При этом тестовый заезд проводится на стенде — имитируется езда на беговых барабанах. Это занимает 780 секунд, за которые машина успевает тронуться и остановиться 12 раз, а скорость движения не превышает 50 км/ч. Вторая часть испытаний — имитация загородной езды длительностью 400 секунд.

На практике использование системы старт-стоп позволяет сэкономить примерно 0,5-0,8 л топлива на 100 километров пробега. Цифра, казалось бы, небольшая, но в случае постоянной работы системы за среднестатистические 15 000 км водитель сможет сэкономить только благодаря этой функции 75-180 литров топлива!

Правда, бесплатных пирожных не бывает. За возможность экономии нужно заплатить, причем такая система практически не предлагается в качестве отдельной опции — она «включена» в стоимость определенной модификации, а на других её нельзя дозаказать вовсе. В любом случае, усиленные стартер и АКБ, а также генератор специальной конструкции обойдутся потребителю в несколько десятков тысяч дополнительных рублей. Причем не только при покупке машины — в случае замены той же аккумуляторной батареи она будет дороже стандартного ОЕМ-аккумулятора примерно на 30-40%.

Система старт-стоп будет эффективно работать в случае, если автомобиль движется по полупустому городу и останавливается на светофорах, либо долго стоит в пробке. Если же движение, хоть и вяло, но происходит (так называемые заторы-«тянучки»), это экономия топлива от работы системы будет небольшой. Чем короче остановка, тем меньше практической пользы от постоянных включений-выключений двигателя. Работа системы также во многом зависит от количества включенных потребителей, ведь при этом вся нагрузка ложится на аккумуляторную батарею, а при разрядке до определённого уровня двигатель вынужденно заведется.

Читать еще:  Вентиляторный двигатель принцип работы

Чтобы увеличить эффект от применения системы старт-стоп, конструкторы используют рекуперацию: полученная при торможении или работе мотора без нагрузки (на холостых оборотах) энергия преобразуется в электричество, аккумулирующееся в конденсаторе. Благодаря этому повышается степень заряженности АКБ, которая впоследствии может питать электрические потребители без генератора.

Старт-стоп на ходу

Компания Bosch работает над новым поколением системы старт-стоп. Её главное отличие будет в том, что она сможет глушить двигатель при движении накатом. Умная электроника будет анализировать уклон дороги и если он окажется достаточным для того, чтобы автомобиль продолжил движение без снижения скорости, мотор будет отключен. Как и ранее, для последующего пуска двигателя водителю будет достаточно дотронуться до педали газа. При этом конструктивно разработка близка к серийным системам (например, микрогибридам Valeo) и отличается от них только более «продвинутым» программным обеспечением и несколькими дополнительными датчиками, в то время как основная техника все та же – стартер-генератор, усиленная батарея и блок управления.

3. Турбонаддув в машине боится этой системы как огня..

Во-вторых, и это гораздо более важный фактор, у большинства современных автомобилей двигатели с турбонаддувом, это также было сделано в основном во имя эффективности. Многие из вас наверняка знают до каких высоких температур может разогреться турбина под нагрузкой. Ребята чуть постарше возможно помнят, что в каждом руководстве к турбированному автомобилю всегда было описание с важнейшей в нем припиской, которая призывала водителей после интенсивной или скоростной поездки НЕ ГЛУШИТЬ сразу двигатель, а погонять его минуту-другую на холостом ходу, давая таким образом турбине остыть. Даже для этих самых целей были придуманы турботаймеры, конкретно для тех, кому дорого время и важно исправное состояние автомобиля.

Большинство новых турбированных автомобилей используют у себя турбокомпрессоры на шарикоподшипниках, которые имеют масляное и водяное охлаждение, что должно гарантировать уменьшение риска перегрева при резком отключении разогретой турбины или закоксовывания масляных каналов. Заметьте друзья, что сами риски при этом вроде бы уменьшаются, но никуда полностью не уходят.

Поэтому я и все мы в редакции не совсем уверены в том, что «Старт-Стоп» системы на мощных турбированных автомобилях вроде автомашин BMW M-Серии или Mercedes-AMG это очень хороший вариант, чтобы держать моторы машин в рабочем состоянии на протяжении многих лет эксплуатации.

И еще одно, представляете, что будет с многотурбинными моторами на которых очень скоро появится по две, три и даже по четыре турбины и столько же турбокомпрессоров? Мы себе не представляем.

Минусы системы старт-стоп

Да, если ездить по городу, стоя лишь перед светофорами, можно достичь экономии в 7-8 процентов. Но при длительном стоянии в пробках потребление топлива снизится всего на 4%, поскольку при частых пусках/остановках будет садится АКБ и потребуется дополнительный расход топлива на ее заряд. К тому же система не покажет всей своей эффективности при заявленном низком расходе топлива и при частом движении за городом, где количество пусков/остановок сведено к минимуму.

Стоит ли рядовому водителю устанавливать систему старт-стоп на свой автомобиль, если она не была заявлена при изготовлении? Стоимость установки такой системы составляет 300-350 долларов у разных сервисов. А за год при пробеге 20 тыс. километров удастся сэкономить всего 90 долларов. Следовательно, система сможет окупиться только за 3-4 года. Если подобная математика вас не смущает, смело устанавливайте систему старт-стоп и наслаждайтесь интеллектуальной работой своего автомобиля.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector