Закрыть
Войдите используя аккаунт ДП:
Запомнить меня
Вы можете войти как участник:

Мы вышлем его на почту:

Система старт-стоп: история, принцип работы, проблемы.

14.02.12

Михаил Кофман

В описании к автомобилю мы привыкли часто видеть такое словосочетание, как start-stop system. Что оно означает для рядового автомобилиста? Зачем его включать в оснащение автомобиля, доплачивая при этом приличную сумму?

Эти и многие другие вопросы появляются почти у каждого непросвещённого человека. Мы поможем вам разобраться в этой системе, а покупать автомобиль с ней или нет, останется за вами.

На практике около 30% рабочего времени двигатель находится в режиме холостого хода, когда автомобиль стоит в пробке или, например, перед светофором. 

Система старт-стоп в современном автомобиле принудительно «выключает» и «включает» двигатель, сокращая время его работы в режиме холостого хода. Предназначена она для экономии топлива, снижения вредных выбросов и шума путём сокращения времени его работы. Просто и эффективно: чем меньше двигатель работает, тем меньше он «кушает» и загрязняет планету. Технология перекочевала на традиционный автомобиль с гибридов, где она доказала свою эффективность.

Первые разработки

Первые эксперименты по созданию такой системы предприняла компания Toyota в середине 1970-х годов, установив на свою люксовую модель Crown устройство, «выключающее» двигатель после 1,5-секундного простоя. Тестирование в плотном потоке Токио показало снижение расхода топлива на 10%.

Некоторые автомобили 1980-х годов, такие как Volkswagen Polo, Formel E и Fiat Regata ES, имели в арсенале подобную систему. Компания Volkswagen Group использовала её на автомобиле Golf Ecomatic в 1994 году, и позже, в 1999 году, на автомобилях Volkswagen Lupo 3L и Audi A2 3L (3L – 3 литра на сто километров). Хотя эта система и привела к сильному дорожанию и смущала потенциальных покупателей, не верящих в неё, Volkswagen Group продала достаточное количество Volkswagen Lupo и Audi A2, до сих пор претендующих на звание самых экономичных в мире.

Компания Citroën представила более продвинутую систему в 2006 году на своих моделях C2 и C3, назвав её "Stop and Start". Она комбинировала систему роботизированной трансмиссии SensoDrive со стартером и генератором, объединённых в один блок. Применённая конструкция -  ISG, также известная, как "интегрированный стартер-генератор", сочетает в себе роль стартера и генератора в одном устройстве. Производить такой стартер-генератор стали французская компания  Valeo  и японская Denso .

Компании BMW и Mini применили такую систему в 2008 году в рамках новой программы Efficient Dynamics.  В отличие от  стартер-генератора Citroën, BMW установила на свои автомобили усиленный стартер от компании Bosch, который справлялся с большим количеством пусков двигателя и более производительный аккумулятор. Помимо этого была применена система рекуперативного торможения, благодаря которой тепловая энергия от торможения переходит в электроэнергию и подзаряжает аккумулятор.

KENCKOphotography / Shutterstock.com

Компания Toyota, как и многие японские автопроизводители, уже достаточно давно продаёт на внутреннем рынке автомобили с системой старт-стоп, однако на внешнем рынке эта технология применяется только на некоторых автомобилях начиная с 2009 года. К 2010 году компания Renault представила эту систему на всех автомобилях своего модельного ряда.

Наряду с вышеупомянутыми компаниями, в начале 21-го века почти все производители автомобилей рано или поздно начинают применять систему старт-стоп, как одну из эффективных в борьбе за экономичность.

Как это работает

Принцип работы системы заключается в выключении двигателя, когда автомобиль останавливается, и в его быстром запуске при нажатии на педаль сцепления (машины с механической КП) или отпускании педали тормоза (на авто с «автоматом»).

На современных двигателях применяется три вариации исполнения этой системы. Первая, как было описано выше, использует стартер с усиленным приводом и аккумулятор с рабочим элементом из стекловолокна, пропитанным электролитом, выдерживающий большее число циклов заряда-разряда. Установка дополнительного блока управления не требуется. Программа вшивается в штатный блок управления двигателем и работает на основании показаний, снимаемых датчиками частоты вращения коленчатого вала, положения педали сцепления (положения педали тормоза), датчиком на аккумуляторной батарее, а также других датчиков системы управления двигателем.

Эффективную систему (топливная экономичность составляет 8%) с такой схемой предложила компания Bosch. В ней предусмотрено автоматическое отключение при падении напряжения аккумулятора ниже заданной величины, регистрируемое соответствующим датчиком, а так же принудительное отключение водителем.

Второй вариант подразумевает использование реверсивного генератора, или стартер-генератора, как было описано выше.  Здесь, в отличие от первого варианта, необходим блок управления системой и специальный привод генератора с натяжителем, который позволяет не только приводить во вращение ротор генератора, но и наоборот, проворачивать двигатель в режиме пуска. Реверсивный генератор работает бесшумно и затрачивает меньшее время на пуск двигателя, а также позволяет сэкономить до 10% топлива.

Сравнительно недавно инженерами компании Mazda была разработана система SISS (Smart Idle Stop System), которая не требует внедрения специальных элементов, или узлов. Блок управления двигателем при помощи датчика положения коленчатого вала останавливает двигатель в положении, способствующем его последующему благоприятному пуску. При отпускании педали тормоза топливо попадает в цилиндр, находящийся на такте рабочего хода, и  воспламеняется искрой от свечи зажигания, тем самым облегчая работу стартера и уменьшая время запуска. Эта система работает только на автомобилях с автоматической трансмиссией. Экономия топлива составляет около 9%.

Необходимые условия работы

Система старт-стоп работает только при скорости движения выше 4км/ч, при этом водительская дверь должна быть закрыта, а сам водитель должен быть пристёгнут,  как и при условии соблюдения других параметров, которые могут быть заданы производителем. Кроме того, система не будет включаться на непрогретом автомобиле (сюда входит и несоответствие частоты вращения КВ, частоте вращения на холостом ходу), если включены обогревы стёкол, зеркал и других элементов, неисправен генератор или уровень заряда АКБ ниже нормы, остановка произошла после выключения заднего хода или рулевое колесо вывернуто на большой угол (например, для маневра на стоянке).

В 2010 году немецкий журнал Auto Motor und Sport опубликовал тест шести дизельных универсалов с установленной на них системой старт-стоп (A4, Passat, Mondeo, Insignia, C-класс, BMW 3). Это был двухсоткилометровый зимний пробег на оценку эффективности работы всех систем. Они сделали очень интересное открытие.

Несмотря на то, что на автомобилях Audi, BMW и VW была установлена система старт-стоп, в реальных условиях в режиме движения трасса/город/просёлочная дорога система «пару раз» включилась на автомобилях Audi и VW, тогда как на BMW она не сработала ни разу. Из чего сделали вывод, что система в условиях минусовых температур работает не так охотно, как в «плюс».

В России продолжительные зимы,  и, похоже, в это время система полностью не оправдает себя, но есть ещё лето, осень и весна, когда она позволит «реально» сэкономить… 

Понравилось?

Технологии