23.04.2024 2 007 0 Система зажигания

Для чего нужна система «старт-стоп»?

Автор: Виктор

Пытаясь снизить расход топлива и вредные выбросы в атмосферу, производители автомобилей постоянно предлагают инновационные технологии, направленные на улучшение характеристик двигателя и связанных с ним устройств. Одним из наиболее удачных технологических решений является система «старт-стоп», которая останавливает двигатель при кратковременной остановке, например, в пробках или на светофоре.

История создания

Первые попытки создать систему, контролирующую работу двигателя и предотвращающую холостой ход, были предприняты в 1970-х годах компанией Toyota. Седан Toyota Crown был оснащен устройством, останавливающим двигатель через 1,5 секунды холостого хода.

Позже, в первой половине 80-х, аналогичные технологии использовались в автомобилях Audi 100 и Volkswagen Santana. Двигатель нужно было останавливать и запускать вручную нажатием кнопки. Такое же решение предлагалось и для Fiat Regata ES, но для перезапуска двигателя достаточно было нажать на акселератор. Через какое-то время к этим автомобилям присоединились Opel Ascona, Volkswagen Lupo и Audi A2.

На сегодняшний день большинство известных брендов оснащают свои автомобили системой Start-Stop. Среди них Peugeot, Citron, Volvo, Land Rover, Volkswagen, SEAT, Nissan, Fiat, Bentley, BMW, Ford, Chevrolet, Hyundai, Honda, Jaguar, Kia, Mazda, Toyota и другие.

Принцип работы и виды

Каждый производитель автомобилей предлагает свой метод автоматической остановки и запуска двигателя. Наиболее известны технологии, разработанные следующими компаниями:

1. Bosch.

Система Stop & Start от Bosch одна из самых простых и надежных. Она позволяет снизить содержание вредных веществ в выхлопных газах на 8%, а расход топлива — на 15%. Встречается в Audi, BMW, Volkswagen, Fiat, а также в автомобилях других марок. Система управляется электронным модулем управления двигателем. Его работа основана на данных следующих датчиков: датчика скорости автомобиля, датчика положения педали сцепления и тормоза, датчика положения коленчатого вала, датчика заряда аккумуляторной батареи. Когда он обнаруживает, что автомобиль остановлен, система автоматически останавливает двигатель.

Когда педаль сцепления нажата на автомобилях с механической коробкой передач или педаль тормоза отпущена на автомобилях с автоматической коробкой передач, двигатель запускается. В более поздних поколениях системы для большей экономии двигатель можно выключать во время движения, но только после того, как модуль управления подаст соответствующую команду после определения скорости автомобиля, выполнения маневра, наличия уклона дороги.

2. Kia Motors.

Система известна как ISG (Idle Stop & Go). Она разработана по тому же принципу, что и система Stop & Start от Bosch, но помимо остановки и запуска двигателя она также управляет генератором переменного тока. При ускорении система отключает его, и вся нагрузка переключается на аккумулятор. При уменьшении генератор снова активируется и заряжает аккумулятор. Такой подход приводит к значительной экономии топлива — около 6% в смешанном цикле и до 15% при движении по городу.

3. Valeo.

Система STARS от Valeo используется в автомобилях Citron, Mercedes-Benz и других. Она позволяет снизить расход топлива примерно на 10%. Имеет собственный модуль управления. В системе используется реверсивный генератор, сочетающий в себе функции стартера и генератора. Благодаря специальному приводному ремню и разработанному натяжителю устройство может передавать усилие в одном из двух направлений, в зависимости от ситуации: один раз для запуска двигателя, один раз для зарядки аккумулятора. Главное преимущество такого подхода — высокая скорость реакции: запуск двигателя занимает вдвое меньше времени, чем при использовании обычного стартера. Кроме того, энергия торможения используется эффективно.

4. Mazda.

Система от Mazda называется SISS (Smart Idle Stop System) или i-Stop. Она совместима только с автоматическими коробками передач и бензиновыми двигателями с прямым впрыском. Эта система позволяет сэкономить до 9% топлива. Повторное зажигание двигателя обеспечивается принудительным впрыском топлива в цилиндры и воспламенением топливной смеси. Для этого при остановке поршни ставятся в наиболее удобное положение для быстрого запуска. Стартер используется только как вспомогательный источник энергии.

Преимущества и недостатки

Пробки на дорогах — одна из главных проблем современных мегаполисов. Согласно последнему исследованию американской компании INRIX Roadway Analytics, проведенному в 2017 году, жители Москвы проводят в пробках 91 час, люди в Лондоне — 73 часа, в Париже — 65 часов, Стамбуле — 59 часов, Цюрихе — 54 часа, Мюнхене — 49 часов, Осло — 47 часов. И это всего за 240 рабочих дней, не считая выходных. Вождение в пробках значительно увеличивает расход топлива, и чем больше топлива сгорает, тем больше вредных веществ в атмосфере.

Решение этих проблем — основная задача системы «старт-стоп». Останавливая двигатель, когда он не должен работать, система значительно способствует экономии топлива.

Использование этой системы имеет одно неоспоримое преимущество. Минимизируя количество часов простоя и добавляя дополнительную нагрузку на двигатель при низких оборотах, система способствует оптимальной работе катализатора, продлевая его срок службы, а также предотвращает образование нагара на свечах зажигания. В дизельных двигателях замедляет образование отложений на клапане системы рециркуляции ОГ, снижает расход мочевины, способствует более эффективному восстановлению сажевого фильтра.

Однако у системы «старт-стоп» есть и недостатки. Требуется более мощное оборудование, в частности, стартер и аккумулятор. Эти устройства примерно вдвое дороже обычных. Кроме того, повторный запуск двигателя увеличивает нагрузку на подшипники коленчатого вала. Обычный двигатель с легкостью выдерживает более 50 000 запусков и остановок. Однако с системой «старт-стоп» количество циклов может превышать 500 000. В этом случае стандартные подшипники очень сильно изнашиваются даже после 100 000 пусков.

Еще один раздражающий фактор — задержка зажигания. Несмотря на то, что она незначительная (для систем с усиленным стартером — 0,8 секунды, а с реверсивным генератором — 0,4 секунды, с настройкой прямого впрыска топлива — 0,35 секунды), это все же создает неудобства при движении для многих людей.

Кроме того, работа системы возможна только при соблюдении определенных условий.

10 необходимых условий для активации функций системы «старт-стоп».

1. Водительская дверь закрыта.
2. Водитель пристегнул ремень безопасности.
3. Скорость автомобиля не менее 4 км/ч.
4. Двигатель достаточно теплый.
5. Частота вращения двигателя не должна превышать обороты холостого хода.
6. Окна закрыты.
7. Внутренняя температура не отличается более чем на 8 градусов от установленного значения. Это актуально для холодного времени года.
8. Заряд аккумулятора не ниже значений, указанных для системы. Например, для ISG это 75%.
9. Генератор полностью исправен.
10. Угол поворота руля незначительный.

Вывод

Усилия многих компаний в настоящее время сосредоточены на совершенствовании системы «старт-стоп». Несмотря на то, что система все еще имеет недостатки, а экономия, которую она дает, относительно стоимости оборудования, может показаться некоторым людям незначительной, у этой технологии, по мнению экспертов, большое будущее. В конце концов, все преимущества, которые система приносит для окружающей среды, неоспоримы.