Система «старт-стоп»
В последнее время все больше производителей используют систему «старт-стоп» в своих автомобилях с целью улучшить топливную экономичность и уменьшить вредные выбросы.
Одной из основных проблем при эксплуатации таких систем является падение напряжение в бортовой сети при работе стартера.
В условиях когда автомобиль не в режиме движения, если часть электрооборудования не функционирует (внешнее освещение, обогрев и вентиляция, аудио система) это не представляет проблемы.
Но в потоке, в режиме движения такой режим неприемлем, так как влияет на безопасность.
Учитывая этот фактор большинство систем «старт-стоп» используют дополнительную подачу мощности к потребителям для исключения падения напряжения в сети в момент работы стартера.
В некоторых моделях система включает конденсатор большой емкости, который заряжается от генератора с использованием энергии ДВС, или кинетическую энергию, запасаемую во время снижения скорости или торможения автомобиля.
Следуя концепции обеспечения максимальной безопасности, большинство, если не все существующие системы «старт-стоп» не функционируют, в случае если открыта одна из дверей или капот автомобиля, или отсутствует достаточное разрежение в тормозной системе для обеспечения должного усилия при торможении.
Так как существующие системы «старт-стоп» стремительно обновляются, сейчас существует, пожалуй, столько систем сколько производителей.
Тем не менее, их можно разделить на несколько категорий:
— использующие «обычный» мотор стартера
— использующие комбинированные агрегаты мотор стартера/генератор
Также в некоторых моделях используется обычный мотор стартера для холодного пуска и работы в режиме «старт-стоп», обычно модернизированный для того чтобы выдержать напряженный режим эксплуатации.
Тем не менее, время требуемое для запуска двигателя в такой системе слишком велико, потому она не получила широкого распространения.
По причине более высокой нагрузки на аккумуляторную батарею, из-за возросшего количества пусков ее конструкция также подверглась изменению.
В системах «старт-стоп» используются батареи с большей емкостью, например, AGM-Absorbent Glass Mat батареи в которых пространство между пластинами заполнено веществом на основе стекловолокна, которое как губка, связывает электролит. AGM батареи можно располагать в любом положении. Или чуть более дешевые батареи, выполненные по технологии «EFB-enhanced flooded batteries», в которой пластины помещены в пленку из микроволокна.
Батареи EFB обладают также большей зарядной емкостью, но в отличие от AGM батарей их нельзя устанавливать в любом положении. Оба типа батарей устойчивы к глубоким разрядам, быстро восстанавливают начальную емкость.
При замене таких батарей зачастую возникает необходимость в перепрограммировании блока управления двигателем для контроля процесса выработки ресурса батареи.
На многих моделях система «старт-стоп» перестает функционировать на период до 24-х часов в процессе отсоединения или замены батареи, позволяя системе оценить параметры батареи.
Какая система используется на вашем автомобиле?
На Toyota Yaris в системе «старт-стоп» используется мотор стартера в постоянном зацеплении с зубчатым венцом маховика двигателя, зубчатый венец в свою очередь соединяется с маховиком посредством сцепления.
В этой конструкции с учетом определения ЭБУ статичного положения коленчатого вала для поджога смеси в нужном цилиндре пуск двигателя происходит мгновенно.
Отметим, что количество пусков мотора стартера записывается в системе и информация о «продолжительности жизни стартера» выводится на панель приборов автомобиля миганием контрольной лампы.
После замены мотора стартера, «счетчик» обнуляется.
В моделях концерна PSA используется обычный стартер для холодного пуска и комбинированный мотор стартер/генератор (называемый реверсивным генератором) для работы в системе «старт-стоп».
Соединенный со шкивом коленчатого вала приводным ремнем, реверсивный генератор обеспечивает бесшумный и быстрый пуск двигателя.
В отличие от обычных генераторов, в конструкции вместо диодных мостов выпрямителей используются metal–oxide–semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) транзисторы или полевые транзисторы с изолированным затвором.
На моделях с двигателями серии “e-HDi” используется система рекуперации энергии при торможении и запуска двигателя.
Что необходимо знать при обслуживании автомобилей с системами стоп-старт
СТАРТЕРЫ И ГЕНЕРАТОРЫ
Используемые на многих современных автомобилях системы StARS (Stop start Alternator Reversible System) содержат реверсивный генератор, который замещает обычные генератор и стартер.
Реверсивный генератор обеспечивает функции генератора и стартера в одном агрегате, и позволяет преобразовывать электрическую энергию в механическую при пуске и механическую в электрическую при торможении двигателем.
StARS работает в режиме обычного генератора, зарядный ток которого как на современных моделях контролирует ЭБУ. Еще современные варианты этой системы имеют отдельный блок управления, который управляет реверсивным генератором и двигателем автомобиля.
При торможении автомобиля ЭБУ анализирует скорость автомобиля и если скорость падает ниже 9 км/ч, ЭБУ выключает двигатель.
После того как педаль тормоза отпущена, ЭБУ запускает двигатель. Реверсивный генератор выполняет в этом процессе роль стартера.
Система работает в пяти режимах:
1. Автомобиль готов к старту и ЭБУ запускает двигатель. Реверсивный генератор, получив энергию от АКБ запускает двигатель в качестве стартера.
2. В режиме движения (водитель не собирается тормозить) реверсивный генератор работает в режиме обычного генератора, преобразуя механическую энергию в электрическую и заряжая батарею питания.
3. В момент, когда скорость автомобиля снизится до 8 км\ч при торможении, блок управления системой StARS глушит двигатель.
4. После того как педаль отпущена, блок управления StARS дает команду на запуск двигателя. Энергия от батареи поступает к реверсивному генератору, и он запускает двигатель как обычный стартер.
5. Поездка закончена, и блок управления глушит двигатель.
Информация, даннные для обслуживания систем «стоп-старт»
Autodata расширила обьем базы данных по ремонту и обслуживанию автомобилей добавив техническую информацию касающуюся автомобилей оснащенных системами «старт-стоп».
Используя онлайн базу данных Autodata механики получают информацию по размещению основных элементов системы — основной батареи, дополнительной батареи, конденсатора системы, инструкции по диагностике, отсоединенную и подключению батареи, сопутствующую информацию для обслуживания систем «старт-стоп».
Autodata Online на русском языке — Autodata Online
Автомобильная система старт-стоп: особенности работы и недостатки
0 25 Мая 2016
Автомобильная система старт-стоп: особенности работы и недостатки
- Автомобильная система старт-стоп: особенности работы и недостатки
- 1. Что сподвигло автомобильных конструкторов создать систему старт-стоп?
- 2. Знакомимся с принципом работы автомобильной системы старт-стоп
- 3. Гидравлическая альтернатива под названием CleanStart.
- 4. Чем отличается система старт-стоп с рекуперацией?
- 5. Дополнительные нюансы и главные недостатки системы старт-стоп.
Конструкторы всячески совершенствуют новые автомобили, делая их то более привлекательными, то более комфортными, то более экономными. Понятно, что в сегодняшних условиях именно экономичность автомобиля является основополагающей при его покупке, поэтому все более популярными становятся машины с системой старт-стоп. Что это за система? Одни говорят, что это простой «развод», другие – что это действительно экономный вариант. Давайте же попробуем определить, где правда, где вымысел, а где действительно автомобильная система старт-стоп со всеми своими преимуществами и недостатками.
- 1. Что сподвигло автомобильных конструкторов создать систему старт-стоп?
- 2. Знакомимся с принципом работы автомобильной системы старт-стоп
- 3. Гидравлическая альтернатива под названием CleanStart.
- 4. Чем отличается система старт-стоп с рекуперацией?
- 5. Дополнительные нюансы и главные недостатки системы старт-стоп.
1. Что сподвигло автомобильных конструкторов создать систему старт-стоп?
—>Всем известно, что какой бы экономичностью ни отличался автомобиль, как бы идеально ни была отлажена работа его систем, и какое бы качественное топливо ни использовалось, в условиях езды по городу все равно расходуется огромное количество горючего. Как подсчитали специалисты, на холостом ходу сгорает около 30% топлива, что вовсе не мало, а даже и слишком много. Стоять в пробке или перед светофором очень дорого, но что можно сделать в такой ситуации?
Сегодня у автомобилистов есть один вариант выхода из такой ситуации, который именуется автомобильной системой старт-стоп. Придумана такая система была специально для того, чтобы исключить или же максимально снизить расход топлива во время вынужденного перехода на холостой ход, что особенно актуально для городских жителей.
Суть такой системы заключается в том, что водитель может на короткий период времени выключить свой двигатель, тем самым не используя топливо во время ожидания в пробке. Еще одним важным мотивом выпуска автомобилей с системой старт-стоп является возможность в разы снизить количество выбросов выхлопных газов, что возможно за счет уменьшения времени работы двигателя.
Первые автомобили, на которых конструкторы начали применять систему старт-стоп, были гибридными, то есть привод колес на таких автомобилях приводится в действие не только двигателем внутреннего сгорания, но и электрическим двигателем. Тем не менее, сегодня практически все новые модели авто оснащаются данной системой, что все же указывает на ее эффективность.
2. Знакомимся с принципом работы автомобильной системы старт-стоп
Все, что нужно знать о принципе работы данной системы, – при наступлении определенных условий движения автомобиля она автоматически глушит двигатель. Для того чтобы снова поехать, на автомобилях с механической коробкой передач необходимо всего лишь снова выжать педаль сцепления, а на автоматических просто отпустить ногу с педали тормоза. Что же касается условий, в которых происходит автоматическая остановка работы двигателя, то к ним относятся:
1.Снижение скорости автомобиля до 3 км/ч.
2. Переведение рычага коробки передач в нейтральное положение.
3. Максимально выжатое положение педали сцепления.
4. Руль находится в одном статическом положении (то есть, если вы просто осуществляете разворот и выкручиваете руль, двигатель не заглохнет).
5. Работа двигателя осуществляется на холостом ходу.
Как видите, создатели системы старт-стоп побеспокоились обо всех возможных ситуациях на дороге, чтобы остановка двигателя осуществлялась только в той ситуации, когда это является допустимым. Помимо этого, предполагается полная деактивация двигателя при поднятии крышки капота. То есть, если вы будете работать с двигателем, и в этот момент кто-то нажмет на сцепление (или тормоз), автомобиль не заведется. Подобная мера предосторожности имеется и на тот случай, если водитель покинул салон автомобиля: когда он отстегивает ремень безопасности, двигатель также может заглохнуть. Необходимо это для того, чтобы транспортное средство попусту не простаивало с работающим мотором, и не тратилось топливо.
Стоит сразу же отметить, что в некоторых ситуациях остановка двигателя системой старт-стоп может быть не осуществлена. Возникает это по следующим причинам:
— если в усилителе тормоза упал ниже нормы уровень вакуума;
— если уровень заряда автомобильного аккумулятора опустился до очень низкого предела;
— если система климат-контроля автомобиля работает на компрессоре.
Конструкционные особенности системы
Основными элементами старт-стопа являются непосредственно две отдельные системы, одна из которых управляет стартом, а вторая стопом, а также отдельным устройством, которое позволяет осуществлять запуск автомобильного мотора максимально быстро. Но стоит понимать, что обычная конструкция автомобиля вряд ли бы позволила запускать мотор по нескольку раз подряд. По этой причине в основные узлы транспортного средства обязательно вносятся конструкционные изменения, которые предполагают использование одного из нижеприведенных вариантов:
1. Наличие в системе усиленного стартера, который используется чаще всего.
2. Использование в работе реверсивного генератора, который очень часто именуют как стартер-генератор (такая система имеет массу преимуществ, по этой причине ниже мы рассмотрим ее отдельно).
3. Осуществление привычного впрыска топлива в цилиндры автомобильного двигателя, в которых и происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. В таком случае система старт-стоп устанавливается непосредственно на бензиновый двигатель, на котором также в удобном порядке выставляются поршни. Такая система дает экономию до 9%.
Отдельное внимание стоит уделить усиленному стартеру, при помощи которого чаще осуществляется быстрый запуск двигателя. При этом пропадает привычный долгий звук, что стало возможно благодаря дополнительному механизму привода, который делает работу двигателя максимально тихой. Но, в целом, необходимость в усиленном стартере появилась по той причине, что обычное устройство не смогло бы перенести такие интенсивные рабочие нагрузки.
Стартер и все остальные элементы системы старт-стоп приводятся в действие посредством специальной системы управления, которая, помимо запуска/остановки двигателя, контролирует уровень заряда аккумулятора. Состоит система управления непосредственно из блока управления, датчиков, которые подают на него необходимую информацию, и исполнительных приборов.
Именно датчики передают на блок управления информацию о том, нужно ли останавливать двигатель, или же автомобиль еще находится в движении. Но этот блок управления не является индивидуальным. Для контроля за системой используется мощность ЭБУ автомобильного двигателя, который в таком случае специально перепрограммируют.
Система старт-стоп на примере
Чтобы можно было нагляднее представить, как работает система старт-стоп, изучим ее на примере наиболее распространенной ситуации, когда автомобиль едет по городу и вынужден сделать остановку на светофоре:
1. Увидев красный свет светофора, водитель давит на педаль тормоза и переводит рычаг коробки передач в нейтральное положение. Получив информацию об этом, блок управления системой старт-стоп дает команду об остановке двигателя. В этот момент все те устройства, работа которых поддерживалась благодаря работе мотора, переходят исключительно на питание от аккумулятора.
2. Но вот загорелся зеленый свет, и водитель, для того чтобы сдвинуться с места, выжимает сцепление или отпускает тормоз (в зависимости от типа коробки передач), и движение начинается опять. Происходит это посредством того же блока управления, который, получив информацию о положении педалей, активирует стартер, что приводит к запуску двигателя.
Выше мы уже указывали, что система старт-стоп не будет работать, если заряд аккумулятора опустится ниже допустимого. Но стоит также отметить, что данная система имеет возможность ручного отключения. Для этого на панель приборов выводится специальная кнопка.
3. Гидравлическая альтернатива под названием CleanStart.
Специально для тяжелого коммерческого транспорта, который выбрасывает в воздух около 30% всех вредных газов, была создана отдельная система старт-стоп под названием CleanStart. Данная система является гидравлической, и работает она благодаря небольшому гидравлическому мотору-стартеру. Минимизации механических потерь получается добиться благодаря тому, что сам гидромотор-стартер устанавливается на коленчатый вал.
Такая система показывает себя как очень эффективная, поскольку позволяет запустить 16-литровый двигатель всего за 0,4 с. При этом его работа начинается без какого-либо шума и даже вибраций. Исходя из указанных характеристик, использование гидравлической системы CleanStart является просто идеальным для пассажирских автобусов, которым приходится работать на холостом ходу не только в пробках и на светофорах, но и время посадки пассажиров. Экономию это дает очень высокую. Что же касается всей конструкции гидравлической системы старт-стоп, то она включает в себя:
1. Гидромотор-стартер, мощность которого составляет 15кВт.
2. Насос.
3. Клапан для управления потоками рабочей жидкости в системе.
4. Специальный гидравлический аккумулятор.
5. Бак.
Система гидравлического запуска двигателей является очень совершенной. Ее ресурса хватает как минимум на 4 млн. циклов остановки/пуска двигателя. А благодаря наличию гидравлического аккумулятора транспортное средство получает более высокую удельную мощность и отсутствие необходимости тратить время на длительную подзарядку.
Стоит учесть, что при установке системы CleanStart вес транспортного средства увеличится как минимум на 40 кг. Если речь идет о крупногабаритном автомобиле, то для него подобный недостаток не сыграет никакой роли. С учетом того, что использование системы дает экономию топлива около 10%, монтаж такого оборудования на автобус, который каждый день колесит по городу с утра до вечера, является вполне оправданной процедурой. Тем более, что CleanStart положительно влияет на экологию.
4. Чем отличается система старт-стоп с рекуперацией?
Внутри самой системы также проводились доработки и совершенствования, в результате чего сегодня также можно встретить старт-стоп с рекуперацией. Выпущена она была фирмой Valeo и имеет официальное название STARS (Starter Alternator Reversible System). В такой системе обязательно используется реверсивный генератор, который по общим оценкам дает экономию топлива примерно до 10%.
В чем же особенности реверсивного генератора? Данное электрическое устройство по своей сути является универсальным, поскольку в разных условиях реверсивный генератор может выполнять либо функции генератора, либо функции стартера. Поскольку для работы устройство должно вращаться в разных направлениях, в качестве его привода выступают специальный ремень и обратный натяжитель.
Но система старт-стоп с рекуперацией имеет и другие достоинства, которые заключаются в следующем:
1. Практически бесшумная работа двигателя.
2. Максимально быстрый старт двигателя после остановки, который занимает всего 0,4 с (тогда как при использовании обычного усиленного стартера время запуска достигает 0,8 с).
3. Наличие независимого блока управления, который также контактирует и с блоком управления двигателя.
Но главное преимущество системы с рекуперацией – это возможность восстанавливать заряд автомобильного аккумулятора, а также пополнять заряд гибридного силового агрегата от силы торможения. Таким образом, эта система не только экономит топливо за счет остановки, но и вырабатывает дополнительную энергию для движения.
5. Дополнительные нюансы и главные недостатки системы старт-стоп.
Теория – это одно, а на практике может подвести даже самая совершенная система. По результатам тестирования данного новшества, следует отметить ее следующие особенности и недостатки:
1. Если просто колесить по улицам города и периодически останавливаться перед светофорами, то система старт-стоп действительно дает неплохой результат. В среднем снижение расхода топлива достигает 7,8%.
2. А вот в пробке система показывает себя не очень хорошо. Просиходит все так: вначале все работает отлично – водитель каждые 10 секунд едет и каждые 10 секунд останавливается. Но если подобное движение длится слишком долго, садится автомобильный аккумулятор, в результате чего система перестает срабатывать, и топливо расходуется по привычной схеме. В результате экономия составляет примерно 4,4%.
3. Использовать такую систему на двигателе, который и без того потребляет минимальное количество топлива, не является рациональным.
4. Если ездить вам приходится исключительно по загородным трассам, то толку от такой системы точно не будет.
К тому же, очень сложно узнать, сколько в отдельности стоит такая система, поскольку большинство концернов устанавливают ее как штатную. Если же у вас возникнет желание установить ее отдельно, то придется потратить около 10 тыс. грн., что для обычного водителя не так уж и мало. Если учесть, что за год с пробегом не менее 20 тыс. км удается сэкономить всего лишь около 2,5 тыс. грн., то окупить подобную трату получится только через 4 года. Стоит ли оно того, решать только вам.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Система старт-стоп без рекуперации энергии — это что?
При этом никаких кнопок включения/отключения системы Старт-Стоп не имеется.
При остановках на светофорах двигатель не выключается, при этом соблюдены всех условия, необходимые для функционирования системы Старт-Стоп, как то, прогретый двигатель, передача включена, и т.д.
На практике знаю систему «Старт-Стоп с рекуперацией энергии при торможении», которая у меня была на предыдущем авто.
Помогите, пожалуйста, разобраться, что за система такая «Старт-стоп без рекуперации энергии» и как она работает?
Всем спасибо за внимание и удачи на дорогах!
Система старт стоп с рекуперацией что это
140100, Москва, Московская область
Раменское, ул.Сосновый бор, дом 4А
+7 (495) 979-27-89
+7 (901) 507-36-27
+7 (901) 519-27-89
- Главная >
- Технология >
- Технология START STOP
Каталог
Технология START STOP
Технология Start-Stop предназначена для экономии топлива, снижения вредных выбросов и шума за счет сокращения времени работы двигателя на холостом ходу. Системы автоматически глушат двигатель и вновь запускают его для снижения времени работы на холостых оборотах, тем самым сокращая расход топлива и выбросы в атмосферу.
Изначально система Start-Stop применялась на гибридных автомобилях, сегодня практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили, оборудованные данной системой. Принцип работы системы Start-Stop заключается в выключении двигателя при остановке автомобиля и его быстром запуске при отпускании педали тормоза АКПП, или нажатии педали сцепления.
При принятии решения о выключении двигателя система оценивает частоту оборотов двигателя, температуру охлаждающей жидкости, уровень зарядки аккумуляторной батареи, режим работы климатической установки. Если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, система на основании сигнала соответствующего датчика и команде блока управления выключается. Включение системы производится после зарядки аккумуляторной батареи. Система может быть принудительно отключена с помощью специальной кнопки на панели приборов.
Усовершенствованная технология Start-Stop с рекуперативным торможением выключает двигатель уже в процессе остановки автомобиля (до его полной остановки), чем достигается еще большая экономия топлива. 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 автоматически отключается. При использовании кондиционера также происходит выключение системы. Такую систему можно назвать интеллектуальной. Снижение расхода топлива при применении данной системы достигает 10 %.