Устройството и принципът на работа на системата "старт-стоп"

В големите градове задръстванията са станали част от ежедневието на шофьорите. Докато колата е в задръстване, двигателят продължава да работи на празен ход и изразходва гориво. За да намалят разхода на гориво и емисиите, автомобилните разработчици създадоха нова система "старт-стоп". Производителите единодушно говорят за предимствата на тази функция. Всъщност системата има много недостатъци.

Историята на системата старт-стоп

Пред растящите цени на бензина и дизела въпросът за спестяването на гориво и намаляването на разхода остава актуален за повечето автомобилисти. В същото време движението в града винаги е свързано с редовни спирки на светофари, често с чакане в задръствания. Статистиката казва: двигателят на всяка кола работи на празен ход до 30% от времето. В същото време разходът на гориво и емисиите на вредни вещества в атмосферата продължават. Предизвикателството за автомобилните производители е да се опитат да разрешат този проблем.

Първите разработки за оптимизиране на работата на автомобилните двигатели са започнати от Toyota в средата на 70-те години на миналия век. Като експеримент производителят започна да инсталира механизъм на един от своите модели, който изключва двигателя след две минути бездействие. Но системата не се хвана.

Няколко десетилетия по -късно френският концерн Citroen пусна в експлоатация ново устройство Start Stop, което постепенно започна да се инсталира на серийни автомобили. Първоначално с тях бяха оборудвани само превозни средства с хибриден двигател, но след това те започнаха да се използват в автомобили с конвенционален двигател.

Най -значимите резултати бяха постигнати от Bosh. Старт-стоп системата, създадена от този производител, е най-простата и надеждна. Днес той е инсталиран на техните автомобили от Volkswagen, BMW и Audi. Създателите на механизма твърдят, че устройството може да намали разхода на гориво с 8%. Реалните цифри обаче са много по -ниски: в хода на експериментите беше установено, че разходът на гориво намалява само с 4% в условията на ежедневна градска употреба.

Много автомобилни производители са създали и свои уникални механизми за спиране и стартиране на двигателя. Те включват системи:

• ISG (Idle Stop & Go) от Kia;
• STARS (Реверсивна система на стартерния алтернатор), инсталирана на автомобили Mercedes и Citroen;
• SISS (Smart Idle Stop System), разработена от Mazda.

Принципът на работа на устройството

Основната задача на системата старт-стоп е да намали разхода на гориво, нивото на шум и емисиите на вредни вещества в атмосферата, докато двигателят работи на празен ход. За тези цели е предвидено автоматично изключване на двигателя. Сигнал за това може да бъде:

• пълно спиране на превозното средство;
• неутрално положение на лоста за избор на скорост и освобождаване на педала на съединителя (за автомобили с ръчна скоростна кутия);
• натискане на педала на спирачката (за автомобили с автоматична скоростна кутия).

Докато двигателят е изключен, цялата електроника на автомобила се захранва от батерията.

След рестартиране на двигателя колата тръгва тихо и продължава пътуването.

• При автомобили с ръчна скоростна кутия механизмът стартира двигателя, когато е натиснат педалът на съединителя.
• Двигателят в автомобилите с автоматична скоростна кутия започва да работи отново, след като водачът свали крака си от педала на спирачката.

Устройството на механизма "старт-стоп"

Дизайнът на системата "старт-стоп" се състои от електронно управление и устройство, което осигурява многократно стартиране на двигателя с вътрешно горене. Последните се използват най-често:

• подсилен стартер;
• реверсивен генератор (стартер-генератор).

Например системата за старт-стоп на Bosh използва специален стартер с дълъг живот. Устройството първоначално е проектирано за голям брой ICE стартове и е оборудвано с подсилен задвижващ механизъм, който осигурява надеждно, бързо и тихо стартиране на двигателя.

Задачите на електронното управление включват:

• своевременно спиране и стартиране на двигателя;
• постоянно наблюдение на зареждането на батерията.

В структурно отношение системата се състои от сензори, блок за управление и задвижващи механизми. Устройствата, които изпращат сигнали към контролния блок, включват сензори:

• въртене на колелото;
• обороти на коляновия вал;
• натискане на педала на спирачката или съединителя;
• неутрално положение в скоростната кутия (само за ръчна скоростна кутия);
• зареждане на батерията и др.

Устройството за управление на двигателя със софтуера, инсталиран в системата старт-стоп, се използва като устройство, което приема сигналите от сензорите. Ролите на изпълнителните механизми се изпълняват от:

• инжектори на инжекционна система;
• запалителни бобини;
• стартер.

Можете да активирате и деактивирате системата за старт-стоп, като използвате бутона, разположен на арматурното табло или в настройките на автомобила. Ако обаче зарядът на батерията е недостатъчен, механизмът ще бъде деактивиран автоматично. Веднага след като батерията се зареди до правилното количество, системата за стартиране и спиране на двигателя ще започне да работи отново.

"Старт-стоп" с възстановяване

Най-новото развитие е системата старт-стоп с рекуперация на енергия по време на спиране. При голямо натоварване на двигателя с вътрешно горене генераторът се изключва, за да спести гориво. В момента на спиране механизмът започва да работи отново, в резултат на което батерията се зарежда. Така се възстановява енергията.

Отличителна черта на такива системи е използването на реверсивен генератор, който също може да работи като стартер.

Регенеративната старт-стоп система може да работи, когато зарядът на батерията е най-малко 75%.

Слабости на развитието

Въпреки очевидните предимства на използването на системата "старт-стоп", механизмът има важни недостатъци, които трябва да бъдат взети предвид от собствениците на автомобили.

• Силно натоварване на батерията. Съвременните автомобили са оборудвани с огромен брой електронни устройства, за работата на които акумулаторът трябва да е отговорен при спиране на двигателя. Такъв тежък товар не носи полза на батерията и бързо я унищожава.
• Вреда за двигателите с турбокомпресор. Редовното рязко изключване на двигателя с нагрята турбина е неприемливо. Въпреки факта, че съвременните автомобили с турбини са оборудвани с турбокомпресори със сачмени лагери, те намаляват риска от прегряване на турбината само при внезапно изключване на двигателя, но не го премахват напълно. Ето защо е по-добре собствениците на такива превозни средства да се откажат от използването на системата "старт-стоп".
• По-голямо износване на двигателя. Дори ако превозното средство няма турбина, трайността на двигателя, който стартира при всяко спиране, може да бъде значително намалена.

Имайки предвид всички плюсове и минуси на използването на системата старт-стоп, всеки собственик на автомобил решава сам дали си струва да спести доста незначително количество гориво или е по-добре да се погрижи за надеждната и трайна работа на двигателя, оставяйки го на празен ход.