Система Start-Stop для автомобиля — что такое, устройство и как работает
Поговорим о системе Start-Stop для автомобиля — что это такое, устройство и для чего используется. Насколько эффективен «Старт-Стоп» для экономии топлива. Как влияет на ресурс батареи и стартера?
Что это такое
Основная идея Start-Stop – выключение двигателя в ситуации, когда не требуется его работа. Например, при простое в пробках, или в ожидании зеленого сигнала. Когда подъехали к светофору и остановили машину, то она автоматически заглушит мотор. Как только убрали ногу с педали тормоза и нажали на «газ» — автомобиль заведется самостоятельно.
При этом значительно увеличится количество пусков двигателя. Это приводит к установке усиленного стартера (шесть щёток вместо четырех у обычного) и аккумулятора повышенной емкости AGM с увеличенных циклом разряда. Батарея может быстро принимать заряд, хорошо переносит нагрузки, не боится глубоких разрядов и морозов, имеет двойной ресурс. В некоторых устройствах в качестве стартера используется генератор, что позволяет сделать запуск бесшумным.
Система Start-Stop базируется на электронных датчиках и блоке управления мотором, причем датчики расположены на всех ведущих узлах автомобиля: колесах, аккумуляторе, коленвале, коробке передач, генераторе.
При остановке машины датчик скорости посылает ЭБУ (в «мозги» машины) сигнал заглушить двигатель. Если уровень заряда батареи позволяет – мотор останавливается. Автоматический запуск двигателя происходит только на нейтральной передаче. Сигналом служит нажатие на педаль газа или, при автоматической коробке передач, отпускание педали тормоза.
Принцип работы и устройство
В системе фирмы Bosch используется усиленный стартер (4) и генератор (8). Работу контролирует штатный блок управления двигателем (1) с доработанным программным обеспечением. Он глушит мотор по сигналам от датчиков скорости вращения колес (6). Добро на запуск дают не показанные на схеме датчики на педалях сцепления и тормоза авто.
Датчики положения рычага МКПП (6) и степени зарядки аккумулятора (3) нужны для блокировки мотора, если энергии в батарее мало или включена какая-либо передача.
Датчик положения коленвала (7) — для точного останова поршней в положении, оптимальном для последующего пуска. Стабилизатор (2), компенсирующий «просадку» напряжения при запуске авто, необходим для нормальной работы бортовых потребителей.
В системе Старт-Стоп устанавливают аккумулятор увеличенной ёмкости. Произвести замену не просто. Например, на некоторых автомобилях перед заменой данной АКБ нужно произвести ряд манипуляций. Прописать его в электронном блоке машины и сбросить возраст батареи и количество пусков мотора. Т.е. подружить аккумулятор и «мозги» автомобиля.
Экономит ли топливо
Особенностью системы «Старт-Стоп», является частый запуск мотора, что отражается на его ресурсе. А экономия топлива составляет не более 8 процентов. На практике экономия еще меньше.
Предположим, что на 100 км пробега «Старт-Стоп» сэкономит 200-300 мл топлива. В год проезжаем примерно 30 000 км. В итоге экономия составит 60-80 литров горючего. Думайте сами. Если часто ездите по городу, то эффект еще больше.
При езде по трассе — смысл теряется. А на светофорах с задержкой 120-140 секунд, выключать двигатель можно самостоятельно.
Как влияет на ресурс
Производители машин специально делают, чтобы система «Старт-Стоп» была активирована постоянно. Даже отключить её в большинстве случает можно только до следующего пуска двигателя. Т.е. с завода данная система предназначена работать постоянно. А как дела с ресурсом?
Вместе с «Start-stop» устанавливается усиленный стартер и аккумуляторная батарея большей ёмкости. Но при работе всё равно идёт напряженная работа АКБ и стартера, а также более быстрый износ всех подшипников двигателя с гидродинамической смазкой. Дело в том, что при остановке мотора валы ложатся на постели, а при каждом старте сдергиваются с места, вызывая механический износ подшипников. Поэтому, угодив в пробку, отключайте «Старт-Стоп», чтобы стартер и АКБ прослужили дольше. И не стоит пользоваться постоянно.
Устройство «Старт-Стоп» – игрушка для автолюбителей.
Ей комплектуются многие авто среднего класса в базовой комплектации. Можно лично проверить достоинства и недостатки на собственном опыте. Если не понравиться — можно отключить. Но выбирать автомобиль, учитывая наличие этой опции нет смысла.
почему системой «Старт-стоп» не пользуются в России :: Autonews
Когда система «Старт-стоп», заглушающая двигатель при кратковременных остановках, только появилась, ее не воспринимали всерьез. Выигрыш в расходе топлива сводился преимущественно к паспортным цифрам, а реальный эффект был почти незаметен.
Тем не менее, за прошедшее десятилетие число автомобилей с системой «Старт-стоп» заметно выросло: из премиальных моделей опция добралась и до массового сегмента. Чем оборачивается работа системы на самом деле, сколько топлива она помогает сэкономить и на какие узлы автомобиля влияет – в обзоре на Autonews.ru.
adv.rbc.ru
Идея системы «Старт-стоп» в том, чтобы автоматически глушить двигатель при кратковременных остановках для снижения расхода топлива и выбросов вредных веществ.
При этом основные вспомогательные узлы, такие как климатическая установка или мультимедиа, продолжают работать.
Предполагается, что в условиях загруженных дорог суммарный эффект от выключенного на несколько минут двигателя превращается в заметную экономию (до 10%). Все это время машину питает аккумулятор, который также подвержен суммарному эффекту, что в этом случае работает против него.
К тому же, пуск двигателя – это процесс, требующий концентрации энергии: не случайно у большинства машин в момент схватывания мотора гаснет ближний свет и замолкает аудиосистема. Однако машина, у которой есть система «Старт-стоп», запускает двигатель без подготовки – стоит лишь отпустить педаль тормоза или выжать сцепление, как мотор тут же заводится.
Чаще всего при повторном запуске не задействуется стартер, поэтому процесс происходит так быстро, объяснил представитель Mazda Motor RUS Андрей Глазков. «Цилиндр останавливается так, чтобы потом было достаточно только искры. Благодаря данной инновации iStop от Mazda быстрее остальных переводит двигатель из состояния покоя в движение», – добавил он.
Глазков уточнил, что система Mazda позволяет сэкономить примерно 0,5-0,7 л на 100 км в городских условиях эксплуатации. «Минусы у всех систем одинаковые: если не работает двигатель, а электроэнергия расходуется, но не восполняется, то аккумулятор садится. Поэтому все «Старт-стопы» не работают при крайних температурах как зимой, так и летом», – объяснил специалист.
Несмотря на одинаковый алгоритм пользования, принцип работы системы «Старт-стоп» может быть разным. Самый простой и распространенный вариант — использование усиленного стартера и специального аккумулятора, позволяющего выдерживать больше запусков (до 150 000 циклов).
Промежуточный способ – интеграция стартера и генератора с отдельным блоком управления воедино (так называемая, схема стартер-генератора). Конструкция позволяет не только вращаться ротору от привода коленвала, но и, наоборот, проворачивать мотор в режиме пуска. Кроме того, дополнительно узел может быть дооснащен конденсатором, накапливающим энергию при отпущенной педали газа путем ее рекуперации.
Профессор кафедры «Поршневые двигатели» МГТУ им. Н.Э. Баумана Дмитрий Онищенко убежден, что лишний раз заводить двигатель – это в любом случае плохо. «К примеру, запуск холодного дизеля, при отрицательной температуре внешней среды, может быть эквивалентен 500 км пробегу. Понятно, что система «Старт-стоп» работает только на прогретом моторе, но полностью исключить отрицательное влияние на силовой агрегат во время запуска нельзя. При этом следует понимать, что максимальный экологический урон природе наносится именно на холостом ходу, поэтому с экологической точки зрения система «Старт-стоп» не бесполезна», – объяснил Онищенко.
Содержание автомобиля с системой «Старт-стоп» обходится незначительно, но дороже, чем обслуживание такой же машины, но без указанной опции. В первую очередь, речь идет о преждевременном износе аккумуляторной батареи. Следует понимать, что даже аккумулятор повышенной мощности стоит на 15-20% дороже обычной АКБ.
Кроме того, работа системы в некоторых случаях может пагубно сказаться и на самом двигателе.
По словам профессора кафедры «Поршневые двигатели» МГТУ им. Н.Э. Баумана, на моторах с экологическим стандартом Евро-5, как правило, реализован управляемый подвпрыск, работающий с середины и конца такта расширения.
«В итоге на холостом ходу это приводит к тому, что горючая смесь не сгорает полностью, а оседает на стенках цилиндров, попадая в картер и смешиваясь с моторным маслом. Если она отключается вместе с выключением системы «Старт-стоп», то это не страшно, если же нет, то попадание топлива в картер воздействует на ДВС отрицательно», – объяснил Онищенко.
На российском рынке система «Старт-стоп» не сильно распространена в силу экономических причин. Например, в компании Ford объяснили, что решили отказаться от системы на автомобилях российской сборки с целью поддержания текущего уровня цен.
Технология старт-стоп | Mobil™
Системы «старт-стоп» — еще один инженерный ответ на изменение норм экономии топлива и выбросов парниковых газов. Американские автопроизводители используют систему «старт-стоп» на всех своих линиях, хотя ее внедрение отстает от автопроизводителей европейских автомобилей. Двадцать восемь процентов *моделей 2018 года на рынке США были оснащены технологией «старт-стоп». И ожидается, что их число будет расти. Понимание того, что стоит за технологией старт-стоп, никогда не было так важно.
* Агентство по охране окружающей среды США, март 2019 г., отчет о тенденциях в автомобильной промышленности, анализ 13 крупных мировых производителей автомобилей .
Эффективность и защита от износа для 300 000 пусков и остановок
Испытание технологии смазки Mobil 1™ в лаборатории
Инженеры ExxonMobil изучают смазочную технологию масел Mobil 1 посредством специализированных испытаний «старт-стоп» — 300 000 циклов «старт-стоп» за раз.
Инженеры стремятся создать суровые реальные условия, которые могут возникнуть в течение срока службы автомобиля, что помогает им точно измерить производительность и защиту масел Mobil 1 в системах старт-стоп.
После имитации пробега в 120 000 миль с увеличенными интервалами замены масла, что соответствует примерно 80 ежедневным циклам старт-стоп, инженеры ExxonMobil определили, что масло Mobil 1™ 5W-30 продемонстрировало отличные характеристики, обеспечивая защиту от износа в экстремальных условиях эксплуатации.
Каждая остановка экономит: экономия топлива с помощью систем старт-стоп
Системы «старт-стоп» ориентированы на экономию топлива относительно простым способом. Все дело в названии: «Старт-стоп». Например, когда вы полностью останавливаетесь в машине на красный свет, двигатель глохнет. Затем, когда загорается зеленый свет и вы отпускаете тормоза, ваш двигатель автоматически запускается через несколько миллисекунд. Таким образом, в целом преимущества экономии топлива можно найти при каждой полной остановке, используя меньше бензина за счет ограничения времени работы двигателя на холостом ходу.
Однако сложно оценить, какое влияние технология старт-стоп окажет на расход топлива. Для водителей с системами старт-стоп результаты экономии топлива будут разными. На самом деле, оценки экономии топлива Агентства по охране окружающей среды (EPA) не учитывают старт-стоп в своих рейтингах миль на галлон. Такие факторы, как условия вождения и стиль вождения, могут оказать значительное влияние на расход топлива. Многие инженеры оценивают от 3 до 10 процентов, что может добавить пару миль на галлон (например, 20 миль на галлон при вождении по городу улучшится до 22 миль на галлон).
Выполнение требований старт-стоп
Двигатели с системой старт-стоп выдерживают большие нагрузки, чем двигатели без нее. В то время как средний водитель может запускать двигатель от шести до восьми раз в день, тот же водитель с двигателем, работающим в режиме старт-стоп, может запускать десятки раз. Это увеличение количества циклов старт-стоп затрагивает несколько компонентов двигателя — от стартера до аккумуляторной батареи и коленчатого вала двигателя.
Кроме того, множество различных стартеров и аккумуляторов могут поддерживать системы старт-стоп, но конструкция двигателя внутреннего сгорания остается прежней, что требует усиленной защиты от дополнительных нагрузок на коленчатый вал и шатунные вкладыши, создаваемых частыми циклами старт-стоп. Некоторые автопроизводители даже начали наносить защитные покрытия на эти подшипники, чтобы предотвратить повышенный износ. Улучшенное полностью синтетическое моторное масло Mobil 1™ разработано специально для снижения износа этих важных деталей.
Что такое системы автоматического запуска/остановки?
Перейти к основному содержанию- Отдел продаж: 1-844-463-6576
youtube.com/embed/N6LPzwYEYV0″> Относительно новой функцией в автомобилях является система автоматического запуска/остановки. Как это ни звучит, эта система автоматически выключает и перезапускает двигатель автомобиля с целью снижения расхода топлива и выбросов. Эта система доступна как в гибридно-электрических транспортных средствах, так и в транспортных средствах с газовым двигателем.
В большинстве автомобилей, оснащенных этой технологией, при полной остановке двигатель выключается; когда вы убираете ногу с педали тормоза, он автоматически перезапускается. Исследование, проведенное Обществом автомобильных инженеров, показало, что использование системы «старт-стоп» может повысить экономию топлива автомобиля более чем на 8% в условиях интенсивного движения; инженеры, у которых брал интервью Эдмундс, дали аналогичную оценку экономии от 3 до 10%, в зависимости от условий вождения. Эта экономия топлива действительно может принести пользу, и это хорошо для окружающей среды.
Для технологии Auto Start/Stop требуется уникальный стартер. Многие люди задаются вопросом, изнашивает ли стартер система старт/стоп. Простой ответ: «Нет». Стартеры в автомобилях, оснащенных этой новой технологией, сделаны по-другому. Эти пускатели оптимизированы для более медленного вращения двигателя, что увеличивает его долговечность. Кроме того, они сделаны из несколько иных материалов, включая угольные и медные щетки и игольчатые подшипники вместо пропитанных маслом втулок. В этих пускателях также снижается электрическая нагрузка. Так что износ стартера не проблема.
Другие модификации автомобиля также необходимы для бесперебойной работы систем автоматического запуска/остановки. Батарея должна быть мощнее; он должен иметь возможность глубокого цикла, чтобы выдерживать более частые включения стартера.
Кроме того, коленчатый вал и шатунные подшипники двигателя должны иметь покрытия с низким коэффициентом трения, чтобы выдерживать дополнительные нагрузки, возлагаемые на них из-за частых перезапусков. Кроме того, вся электрическая система спроектирована по-другому, чтобы автомобиль мог эффективно «выключаться», не выключая стереосистему, вентилятор, освещение или дворники. Некоторые системы даже останавливают отключение, если датчики температуры обнаруживают, что в салоне становится слишком жарко, позволяя кондиционеру оставаться включенным. Для всего этого требуется специальное программное обеспечение, которое не требуется в автомобиле без системы автоматического запуска/остановки.
Эти пуски/остановки должны происходить плавно. Инженеры рассчитали время некоторых перезапусков менее чем за 500 миллисекунд (это меньше половины секунды). Самые эффективные и экономичные транспортные средства тихие, с низкой вибрацией на холостом ходу, чтобы сделать старт/стоп менее заметным. Эксперты отмечают, что жаркая погода и использование кондиционера не только расходуют больше топлива, но и делают старт/стоп более очевидным.