Kontinuirano pooštravanje ekoloških zahtjeva za automobile sa motorima s unutrašnjim sagorijevanjem prisiljava proizvođače automobila da ugrađuju razne uređaje u svoje proizvode. Jedna od ovih jedinica je sistem start-stop, koji kontrolira rad pogonske jedinice za vrijeme zastoja u gužvi i na semaforima. Zahvaljujući njemu, ponovno pokretanje motora vrši se bez učešća vozača.
[Sakrij]
Svrha pronalaska sistema Start-Stop
Sprovedena ispitivanja načina kretanja vozila pokazala su da motor do trećine radnog vremena radi u praznom hodu. To je zbog gustog gradskog prometa sa čestim praznim hodom na semaforima. Kako bi se smanjile štetne emisije, predloženo je uvođenje automatskog ometanja i pokretanja pogonske jedinice.
Toyota je započela s prisilnim isključivanjem motora na brojnim modelima već sredinom 1970-ih, ali masovno uvođenje start-stop-a datira iz razdoblja nakon 2005. godine.
Sistem omogućava:
- smanjiti potrošnju goriva;
- smanjiti broj emisija u atmosferu;
- smanjite buku automobila tokom zaustavljanja.
Kako funkcionira start-stop sistem
Start-stop sistem radi na principu prisilnog zaustavljanja motora nakon zaustavljanja automobila i automatskog ponovnog pokretanja. Zaustavljanje kretanja vozila bilježi senzor brzine koji prenosi signal na upravljačku jedinicu. Istovremeno se primaju informacije o broju okretaja motora. Na mašinama s ručnim mjenjačem potrebno je ručicu staviti u neutralni položaj i otpustiti papučicu kvačila. Automobili s automatskim mjenjačem aktiviraju sistem kada je papučica kočnice pritisnuta.
Na osnovu ovih parametara motor se zaustavlja. Klima uređaj ili audio sistem nastavlja se iz baterije. U tom se slučaju uključuje indikator na instrument tabli koji obavještava vozača o radu sistema.
Da biste dovršili ciklus pokretanja, trebate:
- na vozilima sa ručnim mjenjačem - pritisnite papučicu kvačila;
- na automobilu s automatskim mjenjačem - otpustite papučicu kočnice.
Na baterije automobila ugrađen je poseban senzor sa start-stop sistemom, koji određuje nivo napunjenosti i mogućnost ponovnog pokretanja motora. Kad napon na stezaljkama baterije padne, sistem se automatski isključuje.
Pregled principa funkcije Start / Stop na sedmoj generaciji VW Passata prikazan je u videu sa kanala Dmitry Force.
Dizajn sistema
Sistem koristi veliki broj senzora i upravljačkih jedinica. Popis i dijagram odnose se na Volkswagen vozila, jer su to najčešća start-stop vozila. Proizvodi ostalih proizvođača vozila imaju manje razlike u dizajnu.
Šematski dijagram komponenata start-stop sistema
Sistem uključuje sljedeće komponente:
| Oznaka na dijagramu | Ime |
| I | Akumulatorska baterija |
| OD | Generator na motoru |
| C1 | Ugrađeni regulator napona |
| B | Starter |
| F | Granična sklopka za signale kočenja |
| F36 | Prekidač papučice kvačila |
| F416 | Tipka za upravljanje sustavom start-stop |
| G62 | Senzor temperature rashladne tečnosti |
| G79 | Senzor položaja papučice gasa |
| G701 | Beskontaktni senzor za neutralni položaj ručice mjenjača (na mehanici), instaliran na vrhu kartera |
| J104 | Kontroler antiblokirnog sistema |
| J255 | Regulator klime ili klima uređaja |
| J285 | Skup instrumenata |
| J367 | Nadzor nivoa napunjenosti baterije |
| J393 | Comfort regulator |
| J500 | Električni servo upravljač sa kontrolerom |
| J519 | Upravljačka jedinica parametara mreže |
| J532 | Sistem stabilizacije napona (neophodan za ispravan rad elektronike) |
| J533 | Dijagnostički kanal |
| J623 | Upravljačka jedinica rada pogonske jedinice |
| J791 | Parkirni asistent |
Pored toga, sistem koristi:
- 1 - servo upravljač;
- 2 - senzor brzine;
- 3 - razni senzori na motoru;
- 4 - senzor zakopčanog sigurnosnog pojasa vozača;
- 5 - klimatska instalacija;
- 6 - terminal 50R;
- 7 - terminal 30;
- 8 - ugrađeni multimedijski sistem.
Baterije punjene stakloplastikom (EFB) koriste se za osiguravanje povećanog broja pokretanja motora. Elektrolit se u takvim uređajima nalazi unutar pora tkanine od stakloplastike koja je stisnuta između ploča baterije. Baterije ne zahtevaju održavanje i pružaju povećanu početnu amperažu.
Dijagram dizajna EFB baterije Druga razlika između mašina sa start-stop sistemom je generator i regulator napona, povezani digitalnom sabirnicom podataka. Takva veza omogućuje vam kontrolu parametara čvorova i korištenje tih podataka tijekom rada sustava. Starter ima povećanu čvrstoću i izdržljivost. Namoti su prilagođeni ponavljanim ponovljenim startovima u kratkim intervalima.
Elektronika uključuje specijalni regulator napona izlazne snage 180-300 W. Unutar je instaliran uređaj za skladištenje električne energije koji se putem elektroničkog ispravljača prenosi na brodsku mrežu. Uređaj zaglađuje mreškanje napona u trenucima rada startera. Zbog toga, tokom rada start-stop, multimedijski sistem, instrument tabla i lampe spoljnog osvetljenja nisu isključeni.
Na većini automobila (na primjer, Honda ili Mercedes-Benz) postoji sustav start-stop zasnovan na reverzibilnom generatoru. Uređaj je opremljen ojačanim pogonskim remenom i posebno dizajniranim zatezačem. Preklopni zatezač omogućava električnoj mašini da radi u alternatoru ili načinu startera. Prednost dizajna je tih rad i brz odziv (2 puta brži nego kod uobičajenog startera).
Reverzibilni sistem generatora Japanska kompanija Mazda nudi originalni sistem zasnovan na principu ubrizgavanja i paljenja smjese goriva u cilindrima. Motor se zaustavlja signalom senzora, dok se klipovi zaustavljaju u određenom položaju. Nakon davanja startnog signala, ispituje se položaj klipova. Na osnovu primljenih podataka, upravljačka jedinica ubrizgava gorivo u cilindre i pali se u zadanom slijedu. Dodatni impuls radilici daje starter koji je kratko povezan.
Start-stop sistem Mazde Uslovi za aktivaciju sistema
Nakon uključivanja kontakta, brodska mreža se ispituje kako bi se osigurali uslovi za aktiviranje sistema:
- automobil miruje;
- motor radi u praznom hodu;
- rashladni sistem se zagrije na određenu temperaturu (15-25 ° C, ovisno o proizvođaču automobila);
- kočioni sistem je u ispravnom stanju (na većini automobila pritisak se meri u pojačivaču vakuumske kočnice);
- akumulator u automobilu je dovoljno napunjen i zagrijan;
- sistem mikroklime je pravilno konfiguriran (razlika između vanjske i unutarnje temperature nije veća od određene vrijednosti, obično je prag 5-6 ° C);
- provjerava se na dizel motoru (tokom postupka start-stop onemogućen);
- vozač je vezan sigurnosnim pojasom;
- zatvorene vanjske ploče karoserije (vrata, kapuljača);
- pritisnuta je papučica kvačila, a ručica mjenjača je u neutralnom položaju (za ručni mjenjač);
- papučica kočnice je potpuno otpuštena (za automatske mjenjače).
Nepoštivanje barem jednog od navedenih uslova dovodi do gašenja sistema start-stop. Ponovna inicijalizacija moguća je samo nakon ponovnog uključivanja sistema paljenja.
Prednosti i nedostaci start-stop sistema
Prema recenzijama vlasnika, mogu se razlikovati sljedeće prednosti korištenja sustava:
- smanjenje potrošnje goriva i, kao rezultat, emisije štetnih tvari u atmosferu;
- upotreba poboljšane baterije i snažnog startera olakšava pokretanje motora na niskim temperaturama.
Mnogo je više nedostataka:
- Sistem pruža dobre ekonomične parametre samo u vožnji od semafora do semafora. Kada se vozite u dugotrajnim gužvama, kada automobil vozi nekoliko metara i zaustavi se start-stop manje je učinkovit. Uz to, od čestog aktiviranja startera, nivo napunjenosti baterije pada, što nema vremena za dopunu. Kao rezultat, sistem se automatski isključuje. Provedeni testovi pokazali su da se efikasnost start-stop u ovim situacijama razlikuje 2 puta.
- Povećano opterećenje baterije što dovodi do njenog brzog propadanja. Trošak EFB baterije je 50-60% veći od cijene uobičajenih baterija.
- Ugradnja ojačanog startera sposobnog za česta pokretanja. Uređaj je skup.
Imena sistema različitih proizvođača
Gotovo svi automobilski koncerni koriste izraz "start-stop" u ime sistema:
- verzija BMW-a ima oznaku Auto Start Stop, a Mercedes-Benz - ECO start / stop;
- mazda uređaj označava kao i-STOP ili i-ELOOP;
- južnokorejska KIA koristi termin Intelligent Stop and GO sistem;
- za Porsche vozila koristi se oznaka Auto Start-Stop-Funktion.
Onemogući start-stop sistem
Uprkos prednostima koje sistem pruža, ponekad ga trebate isključiti:
- Proizvođači automobila osigurali su posebno dugme pritiskom na koje vozač onemogućava start-stop sistem. Međutim, ova funkcija radi samo u jednom ciklusu paljenja. Pri ponovnom pokretanju motora, dugme se mora ponovo pritisnuti.
- Moguće je zaobići pokretanje sistema odvajanjem signalne žice od senzora nivoa baterije. U tom će se slučaju na instrument tabli pojaviti ikone, koje označavaju pokušaje pokretanja start-stop. Pojavit će se greška u memoriji upravljačke jedinice, ali to neće utjecati na karakteristike automobila. Negativna točka bit će nedostatak komunikacije između elektronike i baterije, što neće dopustiti automobilu da automatski kontrolira razinu napunjenosti. Na većini Volkswagenovih vozila moguće je onemogućiti ikone na instrument tabli putem dijagnostičkog interfejsa. Međutim, ova opcija ovisi o verziji instrument tablice instaliranoj na vozilu.
- Moguće je odspojiti start-stop uklanjanjem utikača sa dugmeta za upravljanje funkcijama. Upravljačka jedinica detektira prekid strujnog kruga i isključuje sistem.
- Lemljenje kondenzatora u upravljački krug dugmeta. Dodatni kapacitet oponaša situaciju pokretanja motora pritiskom na dugme. Kontrolna jedinica, primajući takav signal, deaktivira sistem. Rješenje nije prikladno za sva vozila.
- Na nekim Volkswagen automobilima moguće je potpuno onemogućiti sistem pomoću dijagnostičkog programa VASYa-diagnostičar. Operacija se izvodi u specijaliziranim centrima ili samostalno, ako vlasnik ima opremu i može je koristiti.
foto galerija
Video
Metode onemogućavanja funkcije Start / Stop na automobilima BMW prikazane su u video snimku snimljenom za BimmerDoc kanal.
Stop & Start sistem (u drugoj interpretaciji - Start & Stop sistem) dizajniran je da uštedi gorivo, smanji štetne emisije i buku smanjenjem vremena praznog hoda motora. Kao što pokazuje praksa rada automobila, režim rada u praznom hodu iznosi do 30% ukupnog vremena rada motora. Tome pogoduju česta zaustavljanja na semaforima, u gužvi, što je svojstvo velikog grada.
Do nedavno se sistem Stop & Start koristio prvenstveno u hibridnim vozilima. Danas se situacija radikalno mijenja. Gotovo svi vodeći proizvođači automobila u svom modelu imaju automobile opremljene ovim sistemom.
Princip rada sistema Stop-Start je isključivanje motora kada se vozilo zaustavi i njegovo brzo pokretanje pritiskom na papučicu kvačila (ručni mjenjač) ili otpuštanjem papučice kočnice (automatski mjenjač).
Strukturno, sistem Stop-Start kombinira uređaj koji omogućava višestruko pokretanje motora i elektronski sistem upravljanja.
Postoji nekoliko pristupa implementaciji funkcije višestrukog pokretanja motora:
- ojačani starter;
- reverzibilni generator (starter-generator);
- ubrizgavanje goriva u cilindre i paljenje smjese.
Najjednostavniji i najpouzdaniji u pogledu dizajna je sistem Stop & Start od Boscha. Zahvaljujući ovom sistemu, naziv "stop-start" postao je uobičajeni naziv za ostale sisteme. Sistem je instaliran na automobilima Audi, BMW, Volkswagen i omogućava smanjenje potrošnje goriva i štetnih emisija do 8%.
Sustav se temelji na posebnom starteru dizajniranom za veliki broj pokretanja motora i s povećanim vijekom trajanja. Starter je opremljen ojačanim pogonskim mehanizmom s malo buke, što garantuje brzo, pouzdano i tiho pokretanje motora.
Kontrolni sistem zaustavlja i pokreće motor, kao i kontrolira punjenje baterije. Kao i svi moderni elektronski sistemi, uključuje ulazne senzore, upravljačku jedinicu i aktuatore.
Sistem nema vlastitu elektroničku jedinicu, već koristi snagu upravljačke jedinice motora u koju je instaliran odgovarajući softver. Pokretači sistema su mlaznice sistema za ubrizgavanje, zavojnice za paljenje i starter.
Rad sustava Stop & Start je cikličan (shutdown-start). Isključivanje motora događa se u sljedećim uvjetima:
- tačka automobila;
- prebacivanje ručice mjenjača u neutralni položaj i otpuštanje papučice kvačila - za automobil s ručnim mjenjačem;
- pritisnuta papučica kočnice - za vozila s automatskim mjenjačem.
Pored toga, kada odlučuje ugasiti motor, sistem procjenjuje brzinu motora, temperaturu rashladne tečnosti, nivo napunjenosti baterije i način rada klima uređaja.
Kada motor ne radi, potrošači električne energije (klima uređaji, audio sistemi itd.) Napajaju se iz akumulatorske baterije.
Kada je pritisnuta papučica kvačila (otpuštanje papučice kočnice na vozilu s automatskim mjenjačem), sistem aktivira starter i pokreće motor. U budućnosti se ciklus sistema ponavlja.
Ako vrijednost napunjenosti baterije padne ispod unaprijed određene vrijednosti, sistem se isključuje na osnovu signala odgovarajućeg senzora i naredbe iz upravljačke jedinice. Sistem se uključuje nakon punjenja baterije. Sistem se može nasilno onemogućiti pomoću posebnog dugmeta na instrument tabli.
Start-stop sistem sljedeća generacija gasi motor već u procesu zaustavljanja automobila (dok se potpuno ne zaustavi), postižući time još veću potrošnju goriva Proces zaustavljanja automobila upravljačka jedinica prepoznaje prema određenim voznim parametrima: brzina prije kočenja, brzina u trenutnom vremenu, bez nagiba ceste, bez manevrisanja. Ako parametri vožnje ne odgovaraju unaprijed zadanim vrijednostima, sustav se aktivira nakon potpunog zaustavljanja vozila.
Sistem ima sličan dizajn ISG (Idle Stop & Go) iz Kia Motors. Glavna razlika ovog sistema je upravljanje generatorom automobila. Dakle, pri velikom opterećenju motora kako bi se smanjila potrošnja goriva, generator se isključuje, prilikom kočenja, generator se uključuje i baterija se puni. Kad snaga baterije padne ispod 75% od nominalne, sistem se isključuje. Sistem se takođe isključuje kada koristite klima uređaj.
Sistem ZVIJEZDE (Reverzibilni sistem alternatora startera), proizvođača Valeo, u svom radu koristi reverzibilni generator. Sistem je instaliran na automobilima Citroen, Mercedes i omogućava smanjenje potrošnje goriva do 10%.
Reverzibilni generator je električna mašina naizmjenične struje, koja, ovisno o uvjetima, može djelovati kao generator i pokretač. Rad reverzibilnog generatora omogućen je posebnim pogonskim remenom i reverzibilnim zatezačem, koji omogućava prijenos snage u dva smjera. Reverzibilni alternator radi tiho i ima kraće vrijeme pokretanja (0,4 s naspram 0,8 s za konvencionalni starter).
Sistemom STARS upravlja se pomoću zasebne elektroničke upravljačke jedinice koja komunicira s upravljačkom jedinicom motora. Sastav ulaznih senzora sličan je sastavu ostalih sistema Stop-Start.
Daljnji razvoj ovog sistema je upotreba regenerativnog kočenja za stvaranje dodatne energije i smanjenje potrošnje goriva.
Mazda je razvila sistem SISS (Sistem pametnog zaustavljanja u praznom hodu), što je alternativa ostalim sistemima Stop & Start. Drugo ime za sistem i-Stop... Koristi ubrizgavanje goriva u cilindre i pali mješavinu goriva i zraka za višestruko pokretanje motora. Sistem je instaliran na benzinskim motorima opremljenim direktnim ubrizgavanjem goriva.
Da bi se osigurao rad SISS sistema, klipovi u cilindrima zaustavljaju se u određenim položajima koji su optimalni za daljnje pokretanje motora. Kada se vozilo počne kretati (kada se papučica kočnice otpusti), gorivo se ubrizgava u cilindre i smjesa goriva i zraka se pali, čime se pokreće motor. Prilikom pokretanja motora, pored energije sagorijevanja goriva, koristi se i energija startera koja se uključuje na kratko.
Smanjenje potrošnje goriva kada koristite ovaj sistem dostiže 9%. SISS radi samo s automatskim mjenjačima.
Start-stop sistem štedi gorivo, smanjuje buku i emisije smanjenjem vremena praznog hoda motora. Praksa upravljanja automobilom pokazuje da motor u praznom hodu radi do 30% vremena. Tome olakšava promet sa čestim zaustavljanjem na semaforima i gužvama - atributima velikog grada.
Do nedavno, start-stop tehnologija doživljavala se isključivo kao element hibridnih vozila. Danas se situacija znatno promijenila, jer je većina vodećih proizvođača automobila proširila svoju paletu vozila opremljenih takvim sistemom. Funkcija start-stop, prema procjenama stručnjaka, pojavit će se na polovici proizvedenih osobnih automobila do 2015. godine.
Kako funkcionira start-stop sistem vrlo jednostavno: kada se vozilo zaustavi, motor se ugasi, a kada se pritisne papučica kvačila (ako je ugrađen ručni mjenjač) ili otpusti papučica kočnice (ako je instaliran automatski mjenjač), motor se brzo pokreće.
Dizajn start-stop sistema trebao bi sadržavati sljedeće elemente:
- uređaj za višestruko pokretanje motora;
- sistem kontrole.
Funkcija ponovljenog pokretanja motora može se ostvariti sa:
- ojačani starter;
- reverzibilni generator (starter-generator);
- ubrizgavanje goriva u cilindre i paljenje smjese;
- hidrostarter.
Start-stop sistem sa ojačanim generatorom
S tehničke točke gledišta najjednostavnije i najpouzdanije rješenje je Bosch sustav Start & Stop. Zahvaljujući ovom sistemu, naziv "start-stop" postao je naziv za sve sisteme ove vrste. Sistem "Start & Stop" instaliran je na automobilima VW, BMW, Audi itd., Pružajući 4% smanjenje potrošnje goriva putničkog automobila i emisije CO 2 u "Novom evropskom ciklusu vožnje" (NEDC) i do 8% u urbanom ciklusu.
Sistem "Start & Stop" zasnovan je na ojačanom starteru, koji ima povećani radni vijek (dizajniran za veliki broj pokretanja motora). Starter je takođe opremljen posebnim pogonskim mehanizmom sa malo buke, koji garantuje brzo, pouzdano i ponavljano pokretanje motora.
Sistem "Start & Stop" obavlja funkcije zaustavljanja i pokretanja motora, nadgledajući nivo napunjenosti baterije. Sistem nema vlastitu elektroničku upravljačku jedinicu, već koristi mogućnosti upravljačke jedinice motora, gdje je instaliran odgovarajući softver.
Zbog činjenice da komponente sistema Start & Stop nisu veće od konvencionalnih komponenata, Bosch sistem se lako može integrirati u gotovo svako vozilo. Međutim, neke jedinice i sistemi zahtijevali su dodatnu prilagodbu kako bi radili u načinu start-stop. Navedeni su u donjoj tabeli (razmatra se varijanta sistema sa ojačanim generatorom na primjeru start-stop sistema uključenog u paket BlueMotion za Volkswagen vozila).
| Čvor / sistem | Provedene mjere prilagodbe |
|---|---|
| Kontrolne jedinice (općenito) | Proširenje programskih kodova upravljačkih jedinica za jedan informativni bit za start-stop sistem (odnosi se na upravljačke jedinice koje utječu ili ovise o start-stop sistemu) |
| Generator | Preko LIN-a povezan na dijagnostičko sučelje sabirnice podataka |
| Baterija | Baterija napunjena staklenim vlaknima za duže vrijeme ciklusa |
| Starter | Povećana otpornost na habanje |
| Ugrađena mreža | Poseban senzor na negativnom polu za praćenje stanja baterije od staklenih vlakana. Novo ožičenje baterije. Upravljačka jedinica za nadgledanje stanja baterije putem sabirnice LIN povezana je na dijagnostičko sučelje sabirnice podataka. |
| ITUC | Senzor za prepoznavanje zupčanika (senzor s analognim izlazom ili senzor sa izlaznim signalom moduliranim širinom impulsa) |
Uređaj sistema zaustavljanja zvijezda s ojačanim generatorom "VW BlueMotion"
Ispod je dijagram start-stop sistema s poboljšanim VW BlueMotion generatorom. Dizajn sistema drugih proizvođača ne razlikuje se značajno.
 |
|||
| Slika se može uvećati. Simboli sistemskih elemenata na primjeru mehaničkog mjenjača: | |||
| A | Baterija | J623 | Upravljačka jedinica motora |
| C | Generator | J791 | Kontrolna jedinica za pomoć pri parkiranju |
| C1 | Regulator napona | 1 | Elektromehanički servo upravljač |
| B | Starter | 2 | Signal brzine, senzor udaljenosti |
| F | Prekidač kočionog svjetla | 3 | Sistemi upravljanja motorom (npr. Paljenje, napajanje, stvaranje smjese, recirkulacija izduvnih plinova, punjenje sekundarnog zraka, čišćenje ispušnih plinova itd.) |
| F36 | Prekidač papučice kvačila | 4 | Prepoznavanje sigurnosnog pojasa |
| F416 | Dugme za napajanje sistema Start-Stop | 5 | Grijanje, ventilacija, klimatizacija |
| G62 | Senzor temperature rashladne tečnosti | 6 | Terminal 50R |
| G79 | Senzor položaja papučice gasa | 7 | Terminal 30 |
| G701 | Senzor neutralnog položaja mjenjača (samo za ručni mjenjač) | 8 | Radio snimač, radio-navigacijski sistem |
| J104 | ABS upravljačka jedinica | ||
| J255 | Klimatronic upravljačka jedinica | ||
| J285 | Upravljačka jedinica sklopa instrumenata | ||
| J367 | Upravljačka jedinica za nadzor baterije sa senzorom baterije | ||
| J393 | Centralna upravljačka jedinica sistema praktičnosti | ||
| J500 | Upravljačka jedinica servo upravljača | ||
| J519 | Ugrađena kontrolna jedinica za napajanje | ||
| J532 | Regulator napona | ||
| J533 | Dijagnostičko sučelje sabirnice podataka | ||
Kako funkcionira Bosch Star-Stop sistem
Rad "Start & Stop" sistema je sljedeći. Kad se mašina zaustavi ispred semafora ili u gužvi, sistem na osnovu signala sa senzora brzine radilice isključuje motor. Potrošače električne energije (klima uređaji, audio sistemi itd.) Napaja akumulator. Kada je pritisnuta papučica kvačila (otpuštanje papučice kočnice na vozilu s automatskim mjenjačem), sistem aktivira starter i pokreće motor. Ovaj ciklus zaustavljanja i pokretanja motora ponavlja se onoliko puta koliko je potrebno.
Mnogi vozači brinu zbog činjenice da će im pomoću sistema zaustavljanja zvijezda ostati ispražnjena baterija (na primjer, pri jakom mrazu). Međutim, ovi strahovi su neutemeljeni, jer ako punjenje baterije padne ispod unaprijed određene vrijednosti, sistem se isključuje na osnovu signala odgovarajućeg senzora. Funkcija start-stop aktivira se tek nakon punjenja baterije. Također, funkciju "Start & Stop" možete nasilno onemogućiti posebnim dugmetom na kontrolnoj ploči.
Start-stop sistem sa reverzibilnim generatorom
Valeov STARS (Reverzibilni sistem alternatora startera) koristi reverzibilni generator u svom radu. Sistem je instaliran na automobilima "Citroen", "Mercedes" i može smanjiti potrošnju goriva i do 10%.
Reverzibilni alternator Električna mašina naizmjenične struje, koja, ovisno o uvjetima, može obavljati funkcije i generatora i startera.
Rad reverzibilnog generatora omogućen je posebnim pogonskim remenom i reverzibilnim zatezačem, koji omogućava prijenos snage u dva smjera. Reverzibilni alternator je tih i ima kraće vrijeme pokretanja (0,4 sekunde naspram 0,8 sekundi kod konvencionalnog startera).
Start-stop sistem sa ubrizgavanjem goriva
Mazda je razvila SISS (Smart Idle Stop System) kao alternativu ostalim start / stop sistemima. Ovaj sistem koristi ubrizgavanje goriva u cilindre i pali mešavinu goriva i vazduha za opetovano pokretanje motora. Sistem je instaliran na benzinskim motorima opremljenim direktnim ubrizgavanjem goriva.
Da bi ovaj sistem radio, klipovi se moraju zaustaviti u strogo određenom položaju, tako da svaki cilindar ima potrebnu količinu vazduha za optimalan start motora u budućnosti. Sistem pametnog zaustavljanja u praznom hodu nadgleda položaj klipova tokom isključivanja motora. "SISS" broji cilindre, a čim kretanje krene (kada se papučica kočnice otpusti), gorivo se ubrizgava u cilindre i smjesa goriva i zraka se zapali, odnosno motor se pokreće. Prilikom pokretanja motora, pored energije sagorijevanja goriva, koristi se i energija startera koja se uključuje na kratko.
Za vozila s automatskim mjenjačem postupak pokretanja traje 0,35 sekundi, što je gotovo dvostruko brže od konvencionalnih sistema. Uz to, Mazda SISS garantira brz start motora u svakom pojedinačnom slučaju. Vozač ne bi trebao osjećati kašnjenje kad se želi pomaknuti s mjesta.
Kada koristite ovaj sistem, on dostiže 9%. SISS start-stop sistem radi samo s automatskim mjenjačem.
Hidraulična alternativa
Za segment teških komercijalnih vozila, koji čine oko 30% štetnih emisija, razvoj kompanije Poclain Hydraulics - hidraulični sistem CleanStart. Glavna komponenta CleanStart-a je lagani i kompaktni hidraulički pokretački motor koji se može montirati direktno na radilicu kako bi se minimalizirali mehanički gubici. Osobine svojstvene hidrostatičkom pogonu (trenutak u ovom slučaju dostiže 800 N ∙ m) omogućavaju gotovo trenutno pokretanje teških motora zapremine do 16 litara (vrijeme pokretanja je 0,4 sekunde) bez buke i vibracija. Stoga su ovaj razvoj posebno zanimali proizvođači autobusa, čija se pogonska jedinica može isključiti ne samo u očekivanju dozvoljavajućeg signala semafora, već i za vrijeme ukrcaja i iskrcaja putnika na autobuskoj stanici. Ovdje start-stop sistem nudi još više prednosti nego u segmentu putničkih automobila.
Krug sistema "CleanStart", pored hidrauličkog motora od 15 kW, uključuje još nekoliko elemenata: pumpu (može se koristiti postojeća hidraulična pumpa koja isporučuje razne vrste pomoćne opreme), upravljački ventil, hidraulični akumulator i spremnik. Dok pumpa radi, solenoidni ventil usmerava deo protoka radne tečnosti u akumulator, gde se ulje duši gasom dušika kroz odvajajuću membranu. Tako pohranjena energija štedi se bez gubitaka za razne transformacije za naredni start. Pražnjenje kontrolira proporcionalni ventil, a snaga nije dovoljna za jedan, ali za nekoliko pokretanja, ukupni resurs sistema je oko 4 miliona ciklusa. Također je važno da akumulator omogućava brze cikluse punjenja i pražnjenja, da ne zahtijeva održavanje i da ima veću specifičnu snagu u odnosu na hemijske izvore energije. Ali ako govorimo o sustavu "CleanStart" u cjelini, onda je on još uvijek inferioran u odnosu na konkurente u pogledu karakteristika težine i veličine - vlastita masa vozila kada je opremljeno hidrauličkim pokretačem povećava se za oko 40 kg, ali za autobus ili kamion to nije prevelik porast mase.
Prema programeru, autobus opremljen sistemom CleanStart smanjuje potrošnju goriva za više od 10% u gradskom ciklusu (12 zaustavljanja u trajanju od 15 sekundi na udaljenosti od 7 km). S obzirom da se oprema može montirati ne samo na nova, već i na vozila u pogonu, ovaj sistem se može smatrati ozbiljnom rezervom za poboljšanje životne sredine.
Motocikl start-stop sistem
Honda je razvila start-stop sistem za motocikle i skutere nazvan Idling Stop System. Sistem radi u automatskom režimu i omogućava kratkotrajno gašenje motora nakon postizanja nulte brzine, što štedi do 7% goriva. Kada okrenete ručicu gasa, on ponovo uključuje motor za dalje putovanje.
Uvođenje sistema zaustavljanja u praznom hodu zahtijevalo je značajne promjene u dizajnu startera, koji je integriran u zamašnjak.
Takođe, sistem start-stop motocikla mora se aktivirati tek nakon sjedenja na vozačevom mjestu. Budući da nema relevantnih podataka od proizvođača, pretpostavljamo da je na sjedalo ugrađen senzor težine, koji isključuje sistem svaki put kad vozač napusti svoje mjesto.
Inteligentan start-stop sistem sa rekuperacijom
Sljedeći korak u razvoju start-stop sistema je korištenje povrata energije tokom kočenja.
Sistem ISG (Idle Stop & Go) tvrtke Kia Motors ima dizajn sličan Boschevom sustavu, ali postoji važna razlika u upravljanju generatorom automobila: pri velikom opterećenju motora radi smanjenja potrošnje goriva, generator se isključuje, pri kočenju se generator uključuje i baterija se puni - energija se obnavlja. Ako punjenje baterije padne ispod 75% od nominalnog, ISG sistem se automatski isključuje. Kada koristite klima uređaj, sistem se takođe isključuje. Takav sistem možemo nazvati intelektualnim.
Vjerovatno će u bliskoj budućnosti ISG-ovi konkurenti također postati sustavi s oporavkom.
Upravljanje start-stop sistemom
Ako motor automobila još nije zagrijan ili je temperatura vani vrlo niska, sustav start-stop neće raditi. Isključit će se i kada postoji vrlo velika potrošnja energije (na primjer, kada se koristi klima uređaj), nedovoljno punjenje i nakon višekratnog pritiskanja papučice kočnice. Rusija ima dugu zimu tokom koje se sistem neće u potpunosti opravdati, ali u ljeto, jesen i proljeće uštedjet će malo goriva.
Kako će start-stop sistem utjecati na trošenje baterije ili startera? Ne, jer su automobili opremljeni ojačanim jedinicama. Na primjer, mjesta nosača startera, koja su podvrgnuta vrlo velikim opterećenjima, imaju veliku sigurnosnu marginu, stoga se ne bi trebala lomiti tijekom cijelog perioda rada.
Bosch svoje sisteme start-stop isporučuje proizvođačima automobila od 2007. godine. Za to vrijeme akumulirano je iskustvo koje omogućava kompaniji da zauzme vodeću poziciju u razvoju, proizvodnji i dijagnostici kvarova na takvim sistemima i komponentama, njihovom održavanju i popravljanju. Na primjeru proizvoda kompanije pokušat ćemo pronaći "zamke" novog sistema.
Broj putničkih automobila opremljenih sistemom koji smanjuje potrošnju goriva i emisiju CO2 za 5–8% neprestano raste. Prema predviđanjima, u 2013. godini svaki drugi novi automobil, od kompaktnog gradskog automobila do izvršnog ili visokotehnološkog sportskog automobila, bit će opremljen sustavom start-stop.
Kao i svim ostalim komponentama i sklopovima automobila, i ovaj će sistem zahtijevati visokokvalitetnu popravku i održavanje. Da biste procijenili njegovo tehničko stanje i riješili probleme, potreban vam je barem odgovarajući dijagnostički ispitivač, poput Boschevog KTS-a. Takođe se koristi za registraciju nove baterije u sistemu za nadzor i upravljanje baterijom. Registracija je potrebna kako bi se osigurale optimalne performanse start-stop. Samo ovi uslovi dovoljni su da se shvati da čak i jednostavnu zamjenu baterije treba obaviti u radionici. Automehaničar može i "lomiti drva". Da bi izbjegao greške, važno je da ima potrebne informacije. Bosch ESI softver sadrži podatke o svim vozilima sa start-stop sistemima i pruža upute za popravak i održavanje, informacije o sistemu i katalog dijelova. Poželjno je da zaposlenik ima pri ruci posebnu opremu poput BAT 131 testera za provjeru statusa baterija i Bosch FSA dijagnostički sistem koji određuje status senzora.
Start-stop baterije se praktično ne razlikuju od tradicionalnih. Foto: Bosch
Izvori napajanja povećane snage i pouzdanosti mogu se nazvati jezgrom sistema. Pokretanje motora je najintenzivniji način rada baterije, koji zahtijeva brzi povratak ogromne količine električne energije. A ako u automobilu tradicionalnog dizajna baterija doživi takav udar samo nekoliko puta dnevno, u prisustvu start-stop sistema, takva preopterećenja mogu se dogoditi svakog sata, ako ne i svakog minuta. Da bi uštedjeli gorivo, stručnjaci savjetuju isključivanje motora kad god se očekuje zaustavljanje duže od 30 sekundi. Sami razmislite koliko puta ćete morati pokretati motor kada "vozite" u gužvi. A baterija ne bi trebala osigurati samo često pouzdano pokretanje motora, već i održavati rad svih potrošača električne energije tijekom zaustavljanja - od lampica za paljenje do klima uređaja i "muzike". Punjiva baterija mora pružati visoke performanse, biti otporna na velika ciklična opterećenja i biti sposobna za brzo punjenje. Mora osigurati energiju kada se motor često pokreće, kao i napajati potrebne električne uređaje tokom faze zaustavljanja. Uobičajena baterija neće dugo trajati u ovim uvjetima. Na primjer, Bosch ima dvije posebne linije baterija - Bosch S5 EFB (s tekućim elektrolitom) i S6 AGM (s upijajućim staklenim vlaknima). Usput, važno je zapamtiti da se EFB baterija može zamijeniti drugom ili AGM baterijom. Ako je AGM baterija prvotno instalirana, može se zamijeniti samo baterijom istog tipa. Ispravan odabir baterije može se izvršiti pomoću Boschevog ESI softvera, koji također sadrži upute za zamjenu baterije.
U novim uvjetima ne padaju samo baterije. Starteri koje je Bosch posebno razvio za start-stop sisteme dizajnirani su za znatno više pokretanja motora i imaju ojačane ležajeve, poboljšane planetarne zupčanike i optimizirani komutator. Zaista, mnogo češće uključeni u posao, moraju izdržati ne samo mehanička, već i toplotna opterećenja. Mnogi se naši vozači sjećaju potpunih (iako privremenih) kvarova pregrijanog startera, koji su "popravili" svoje "Zhiguli" uklanjanjem toplotnog štita ispod ispušne cijevi.
Start-stop sistem. Foto: Bosch
Postoje i posebni zahtjevi za generatore. Ne samo da moraju imati povećanu snagu kako bi nadoknadili povećanu potrošnju energije baterija uzrokovanu čestim pokretanjem i radom potrošača na stajalištima, već počinju proizvoditi električnu energiju već u praznom hodu. Baterije se moraju puniti brzo i u svim uslovima.
Funkcija start-stop dodana je u već poznatu elektroničku upravljačku jedinicu motora, dodajući potrebne senzore (poput stanja baterije ili senzora brzine kotača). Također su nam trebali dodatni DC / DC pretvarači (opet u DC u DC). Oni stabiliziraju napon u sistemu kada se automobil počne kretati i održavaju rad radija, navigacionog sistema i hendsfri slušalica nesmetanim. Za one koji su konačno uvjereni da je "start-stop" vrlo jednostavan, stavimo masnu točku u našu priču. A onima koji sumnjaju među stručnjake, reći ćemo vam da je Bosch grupa kompanija organizirala obuku o sigurnom rukovanju start-stop sistemima “u 43 Boschova centra za obuku širom svijeta. Bosch tehnički telefon dostupan je za zaposlenike benzinskih stanica koji se suočavaju sa problemima.
Jednom je kolega iz elektroničkog istraživačkog instituta hakirao. Od ministarstva je dobio savršenog klijenta: s novcem, ali bez mozga. Jednostavnim radiom iz inozemnih automobila i zahtjevom da ga "osposobe" za primanje domaćih radio emisija u stereu. Klijenta je uznemirilo što je žuta stereo LED tvrdoglavo odbila upaliti se. Želite znati kakve veze sustav start / stop ima sa tim?
Moj kolega nije izmislio stereo dekoder. Učinio je to lakše: uzeo je i zalemio štetnu LED direktno na prekidač Mono / Stereo. Kupac se odmah smirio: ako pritisnete tipku, žaruljica će treptati žuto, evo vašeg stereo uređaja. Pritisnite ponovo - evo mono.
Potpuno istu "brigu" za osobu već neko vrijeme pokazuje svjetska auto industrija. Samo umjesto stereo načina, koji je nekada bio nedostupan prosječnom čovjeku na ulici, on mu natakne još jednu lipu.
Prvi primjer su Euro-6 i više standarda. Iskreno ih ispuniti, a da se putnički automobil ne približi cijeni rovera, još nije moguće. Ko je uhvaćen, i sam je budala.
Drugi primjer su hibridi s deklariranom potrošnjom od litre na sto. U principu, možete prijaviti nula litara na sto - i to će uspjeti! Uostalom, uopće nije potrebno obavijestiti kupca da će prvih stotinu kilometara prenijeti baterija koja će se zatim isprazniti.
Treći primjer - automobili sa načinom start / stop. Odvezao sam se do semafora, zaustavio se na crvenom - motor se odmah ugasio, štedeći lični benzin i javni zrak. Uključuje se zeleno svjetlo - otpuštate kočnicu (ili pritisnete gas - ponekad se to dogodi), motor se brzo budi i nastavlja dalje. Pobjeda je očigledna!
Ali - samo na papiru. A poanta nije čak ni u tome da će dodatne stotine i hiljade lansiranja nužno utjecati na resurse mašinskih jedinica. Pa čak ni to, pogotovo za takve mašine, bilo je potrebno izmisliti baterije koje su jedan i po puta, pa čak i dva puta skuplje od uobičajenih.
Pa u čemu je stvar? I u onome što se ispostavilo u praksi: start-stop automobili iskreno "spavaju" na raskrsnicama, a uz ekonomičnost benzina također je bilo problema. A ispostavilo se ne danas ili juče.
Da niko ne kaže da su Rusi sve izmiješali, a autor je kočnica napretka (međutim, tako će reći svejedno), obratimo se zapadnim kolegama. Novinari njemačkog AutoBilda uzeli su na test 15 automobila sa sistemom start / stop i postavili jednostavan eksperiment: odlučeno je da se kašnjenje starta izmeri sa semafora. Drugim riječima, uzeto je u obzir vrijeme potrebno za ubrzanje automobila do 20 km / h s uključenim i isključenim sistemom. U prvom slučaju automatik je isključio motor na semaforu, au drugom je, kao i obično, mlatio u praznom hodu.
Šta ste namjeravali? Na primjer, Mazda CX-3 Skyactiv-D ubrzava do testnih kilometara na sat glupim automatskim mjenjačem za 3,15 sekundi, iako je bez nje istu stvar učinila za samo 1,54 sekunde! Osrednji sistem udvostručio je overclocking, pojedivši 1,61 s!
Volkswagen Polo 1.4 TDI (1,48 s dodatnog kašnjenja) i Hyundai i30 plavi 1,4 (1,12 s) su prošli malo bolje. Koliko zvučnih signala pozadi će dobiti svoje vozače na svakom raskrižju, sami procijenite.
U tom kontekstu, gubitak od samo 20% izgleda već predivno. Upravo su se tako pokazali Audi A4 3.0 TDI quattro i Porsche 911 Carrera. A Mercedes-Benz GLC 250 4Matic uglavnom je prekriven čokoladom: trajao je samo 0,08 sekundi.
A sada o glavnoj stvari. Zašto ste uveli "start-stop"? Razmišljate o uštedi goriva? Blago onome koji vjeruje! Na primjer, u Volkswagen Passatu 2.0 TDI razlika je bila čak ... 0,1 l / 100 km! Oni koji ne vjeruju, pozivam vas da slijede link. Uporedite ovu "ekonomiju" sa uvjetima tromog puzanja grada - izbrojaćete manje od posto.
Inače, niko ne upozorava budućeg vlasnika automobila na takvo pogoršanje dinamike automobila. Recimo, platite novac za inovacije i spasite prirodu! I ne razmišljajte o tome koliko je prirodnih resursa dodatno izgubljeno u proizvodnji svih ovih zvona i zvižduka.
Greška u proračunu? Ništa poput ovoga! Isti test je sproveden još 2012. godine! Evo nekih brojeva u to vrijeme: BMW 116d pogoršao je performanse za 84%, Audi A6 TDI - za 63%, Volkswagen Passat TDI - za 59%, Porsche Cayenne - za 47%. Samo je automobil s trokrakom zvijezdom na masci hladnjaka uspio održati izgled.
Kako drugačije natjerati osobu da se stalno odvaja od novog proizvoda, ako je sasvim zadovoljan starim? Samo da se stari proizvod stavi izvan zakona: da se neprestano zabija u glavu da, kažu, ovaj neandertalac sagorijeva zrak, proždire ulje, truje braću u razumu. Štaviše, ovo je deklarisano na najvišem nivou - rečima, svi se menadžeri zalažu za životnu sredinu.
U tom kontekstu, dosadno rasuđivanje o opasnostima od čestih pokretanja, troškovima naduvanih zvona i zvižduka, visoki troškovi AGM baterija izgledaju neisplativo i zastarjelo. Inače, što se baterija tiče, nedvosmisleno nam se nagovještava da drugih uopće neće biti uskoro. Zašto ih proizvoditi ako AGM baterije u bilo kojoj situaciji zamijene stare dame?
Generalno, pritisnete dugme, upalite pravu žarulju - i svi su zadovoljni.
