Остановка по требованию: зачем нужны системы старт-стоп?

14981 7 6
Поделиться: 0 0 0 2 0 4

За все время существования двигателя внутреннего сгорания конструкторы пытались сделать его как можно экономичнее. Каких только технических ухищрений и новшеств они не использовали для достижения этой цели: многоклапанные головки, прямой впрыск топлива, турбина, изменяемая геометрия впуска, регулируемые фазы газораспределения, обеднённая смесь... Выход даже искали в отключении части цилиндров двигателя при определённых рабочих режимах!

Но потом инженеры пошли еще дальше. Максимальную экономию они увидели в… выключении двигателя. Ведь на практике около трети из всего времени мотор работает в режиме холостого хода — например, при «тянучках» в городских пробках или остановках на светофоре. При этом он не производит никакой полезной работы, но загрязняет окружающую среду и бесполезно потребляет горючее. Именно поэтому несколько десятилетий назад опытные водители «советской» эпохи нередко глушили мотор при остановках, чтобы сэкономить бензин. В наше время подобную функцию выполняет специальная система старт-стоп, которой оснащаются многие современные автомобили.


Немного истории

В середине семидесятых годов ХХ века японская компания Toyota установила на модель Crown специальное устройство, которое отключало двигатель через полторы секунды после его работы на холостом ходу. По результатам испытаний в Токио экономия топлива благодаря такой системе достигала 10%.

Первым серийным автомобилем с системой «старт-стоп» стал Volkswagen Polo Formel E образца 1983 года. Специальный таймер глушил двигатель через две секунды работы на «холостых», а для повторного запуска мотора нужно было качнуть рычаг коробки передач влево. Последующее развитие этой системы нашло практическое применение на немецких машинах.

В 1993 году Volkswagen предложил покупателям специальную модификацию «гольфа» третьего поколения с системой старт-стоп (Schwungnutzautomatic, сокращенно SNA). Она глушила 1,9-литровый турбодизель мощностью 64 л.с. при остановке на светофоре длительностью более 5 с. При включении первой либо задней передачи двигатель тут же запускался. Благодаря сервоприводу сцепления при езде накатом оно также автоматически выключалось, что снижало сопротивление качению. Для обеспечения нормального управления автомобилем при неработающем моторе гидроусилитель руля дополнили электронасосом. Однако такой «Экоматик» оказался слишком сложным и дорогим, а по эффективности уступал дизелю нового поколения.

В общем, еще двадцать лет назад подобные системы казались экзотикой не только потребителям, но и многим производителям автомобилей. Однако чуть позже они поняли, что отключение двигателя приводит к реальной экономии топлива, а также позволяет снижать паспортные выбросы углекислоты, что важно в большинстве европейских стран.


На фото: Volkswagen Polo Formel E



Именно поэтому в 2006 году французская компания Citroёn начала оснащать системой «Stop and Start» свои модели С2 и С3, причем она применила специальную технологию — интегрированный стартер-генератор (ISG), выполняющий функции обоих устройств.

В рамках новой программы Efficient Dynamics подобной системой начали оснащаться автомобили BMW и MINI. И не только они — функцией старт-стоп сегодня оснащены многие модели Toyota, Volkswagen, Mazda, Mercedes… А по прогнозам, через несколько лет количество автомобилей с такой системой увеличится с нынешних 10% до 50%! То есть старт-стопом будет оснащена каждая вторая новая машина.

Такие разные схемы

Система старт-стоп на разных автомобилях устроена неодинаково, хотя для водителя принцип её работы не отличается: достаточно остановиться, чтобы мотор выключился и нажать на педаль сцепления (механика) или педаль тормоза (автомат), чтобы он быстро завелся.

Первый вариант — усиленный стартер и специальный аккумулятор, позволяющие выдерживать большое количество запусков (до 150 000 циклов). Программа управления «зашита» в штатный блок управления двигателем и работает согласно полученным от датчиков данным по оборотам двигателя, положению педали тормоза или сцепления, состоянию АКБ и т.д.

Во втором варианте используется специальное устройство — стартер-генератор с отдельным блоком управления. Конструкция ротора позволяет не только вращаться ему от привода коленчатого вала, но и, наоборот, проворачивать мотор в режиме пуска. Это сложное технически устройство работает бесшумно и позволяет завести двигатель быстрее, чем с помощью стартера традиционной конструкции. Эта схема может быть также дополнена специальным конденсатором, который накапливает энергию при отпущенной педали газа путём её рекуперации.


На фото: Citroёn С2 и С3



Компания Mazda реализовала третью систему — SISS (Smart Idle Stop System). Она не требует наличия специальных узлов или блоков, поскольку штатный ЭБУ двигателя останавливает коленчатый вал в положении, способствующем легкому запуску. Когда водитель отпускает педаль тормоза, в цилиндр, находящийся на такте рабочего хода, подаются топливо и искра, благодаря чему он быстро заводится.

Классический свинцовый аккумулятор традиционной конструкции не сможет долго выдерживать десятки (если не сотни) пусков двигателя в день. Именно поэтому на машинах с системой старт-стоп в большинстве случаев применяют более совершенные батареи, изготовленные по технологии технологии AGM (Absorbent Glass Mat, «поглощающее стекловолокно»). Они имеют низкий саморазряд (всего на 15—20% за год простоя), не требуют какого-либо обслуживания, не боятся глубоких разрядов и способны быстро и отдавать, и принимать большое количество энергии. Благодаря особенностям конструкции AGM-батарея не деградирует при частых циклах разрядов-зарядов и способна прослужить примерно вчетверо дольше обычной АКБ. Но и стоимость усиленного аккумулятора заметно выше, поэтому использовать его на обычных автомобилях экономически нецелесообразно.

Особенности работы

Чтобы система старт-стоп заработала, необходимо выполнение ряда условий. К примеру, скорость движения должна превышать 4 км/ч, водитель должен быть пристёгнут, а водительская дверь — закрыта. Система также не будет работать в случае, если обороты вращения коленчатого вала не соответствуют уровню холостого хода, работают обогревы стёкол, зеркал, сидений, в случае неисправности генератора или разряженности аккумуляторной батареи, а также при активации «внедорожных» режимов трансмиссии. Еще система не будет глушить непрогретый мотор, а также не активируется при температурах ниже +4С и выше +35С. Это значит, что в наших условиях зимой и летом она будет регулярно бездействовать.

Есть ли экономия?

Водитель может отключить систему принудительно, нажав на кнопку. При этом автомобиль будет вести себя точно так же, как любой другой – мотор будет работать постоянно, однако при последующем запуске система вновь активируется. Такой алгоритм раздражает некоторых водителей, которые хотели бы отключить «глушилку» вовсе.

Запуск двигателя после остановки происходит быстро — в зависимости от особенностей реализации конкретной схемы, он занимает примерно 400-500 мс. Экономия же может достичь от 2% до 10%, но она зависит от множества факторов — температуры окружающей среды, стиля езды, плотности потока, нагрузки на бортовую сеть, количества включенных энергопотребителей и т.д.




Нужно помнить, что «теоретические» цифры экономии топлива получены при испытаниях автомобиля по так называемому европейскому ездовому циклу NEDC (New European Driving Cycle), действующему с 2000 года. При этом тестовый заезд проводится на стенде — имитируется езда на беговых барабанах. Это занимает 780 секунд, за которые машина успевает тронуться и остановиться 12 раз, а скорость движения не превышает 50 км/ч. Вторая часть испытаний — имитация загородной езды длительностью 400 секунд.

На практике использование системы старт-стоп позволяет сэкономить примерно 0,5-0,8 л топлива на 100 километров пробега. Цифра, казалось бы, небольшая, но в случае постоянной работы системы за среднестатистические 15 000 км водитель сможет сэкономить только благодаря этой функции 75-180 литров топлива!

Правда, бесплатных пирожных не бывает. За возможность экономии нужно заплатить, причем такая система практически не предлагается в качестве отдельной опции — она «включена» в стоимость определенной модификации, а на других её нельзя дозаказать вовсе. В любом случае, усиленные стартер и АКБ, а также генератор специальной конструкции обойдутся потребителю в несколько десятков тысяч дополнительных рублей. Причем не только при покупке машины — в случае замены той же аккумуляторной батареи она будет дороже стандартного ОЕМ-аккумулятора примерно на 30-40%.

Система старт-стоп будет эффективно работать в случае, если автомобиль движется по полупустому городу и останавливается на светофорах, либо долго стоит в пробке. Если же движение, хоть и вяло, но происходит (так называемые заторы-«тянучки»), это экономия топлива от работы системы будет небольшой. Чем короче остановка, тем меньше практической пользы от постоянных включений-выключений двигателя. Работа системы также во многом зависит от количества включенных потребителей, ведь при этом вся нагрузка ложится на аккумуляторную батарею, а при разрядке до определённого уровня двигатель вынужденно заведется.

Чтобы увеличить эффект от применения системы старт-стоп, конструкторы используют рекуперацию: полученная при торможении или работе мотора без нагрузки (на холостых оборотах) энергия преобразуется в электричество, аккумулирующееся в конденсаторе. Благодаря этому повышается степень заряженности АКБ, которая впоследствии может питать электрические потребители без генератора.

Старт-стоп на ходу

Компания Bosch работает над новым поколением системы старт-стоп. Её главное отличие будет в том, что она сможет глушить двигатель при движении накатом. Умная электроника будет анализировать уклон дороги и если он окажется достаточным для того, чтобы автомобиль продолжил движение без снижения скорости, мотор будет отключен. Как и ранее, для последующего пуска двигателя водителю будет достаточно дотронуться до педали газа. При этом конструктивно разработка близка к серийным системам (например, микрогибридам Valeo) и отличается от них только более «продвинутым» программным обеспечением и несколькими дополнительными датчиками, в то время как основная техника все та же – стартер-генератор, усиленная батарея и блок управления.




Что в итоге?

В сухом остатке имеем следующее. В пробочных режимах старт-стоп действительно экономит топливо, а в масштабах мегаполиса снижает темпы загрязнения атмосферы. Впрочем, реальная экономия в денежном выражении – под вопросом, так как обслуживание машин с такой системой будет явно дороже.


Данная статья написана в рамках Конкурса авторов — 2015.
Лучшие работы читайте здесь.

Организаторы конкурса:

Если Вы хотите участвовать в следующем Конкурсе,
укажите Ваш email здесь.


Читайте также:



Понравилась статья? 0 0 0 2 0 4

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.
Кирилл Базилье

Старт-стоп — игрушка дьявола.

Богдан Чижев

+1

Да ладно Вам...

"Кармана" - это какая-то автозамена сработала... Имелось ввиду, что если поворачиваешь налево против движения, то ждёшь нужного промежутка между встречными машинами. Чтоб успеть проскочить...

Кирилл Базилье

Думаю, речь об ответвлении левого ряда для поворота (что не так часто встречается на наших дорогах) во избежание удара в задницу поворачивающему.

Не суть. Привыкаешь, в общем.

Имею что сказать))Имею БМВ с этой системой. И имел опыт общения с Маздой с этой системой. Поначалу странно, потом привыкаешь. 1 из 5 срабатывает в крайне неудобное время. Ну, например, поворачиваешь налево, ждёшь кармана на встречной полосе, а она возьми вдруг, да и заглохни. Внезапно...Да, и в отечественных пробках беда. Все же привыкли трогаться вперёд, когда 20 см свободного места появилось. А ты либо стоишь и двигатель молчит, но тогда какой-нибудь особо предприимчивый сосед с левого или правого ряда вклинится между тобой и машиной впереди, или же ты едешь со всеми эти 20 см, но потом старт-стоп не срабатывает. Потому что гладиолус. Хотя на самом деле, потому что он понимает, что ты в медленной пробке.А в целом, система хороша, привыкаешь. Когда вдруг система перестаёт срабатывать (а у нас это -3), думаешь, "какого чёрта"? Мол, я же столько сжигаю. В общем, эта мысль надолго селится в голове... Зимой исчезает.

Главная новость
Новости / Новинки
Skoda рассказала о преемнике кроссовера Yeti

В мае этого года Шкода представит компактный «паркетник» Karoq, который придет на смену Yeti. Известны моторная гамма и список оборудования…

615 0 1
Новые статьи Смотреть все
Статьи / Практика
Реальность или самообман: тюнинг автозвука за пять минут

Случайно обнаруженные энтузиастом-любителем автозвука скрытые функции жидкости, известной под названием «реставратор покрышек», позволяют радикально улучшить звучание недорогой автоакустики, взбодрить пожилые динамики,…

4357 0 0
Статьи / Интервью
Где ты, российский Илон Маск? Развитие проекта уникального сити-кара Mirrow

В апреле 2017 года молодая российская компания Mirrowcars представила посадочный макет сити-кара и два варианта дизайна кузова. Какие шаги будут предприняты в 2017-м? Когда появятся готовые авто? Мы продолжаем следить за…

1051 4 3
Статьи / Технологии
Автосалон в Шанхае или чему европейцам стоит поучиться

Пять-семь лет назад журналистская братия откровенно крутила носами, когда речь заходила о Шанхайском автосалоне. Далеко, да и что там путного увидишь. Так, междусобойчик для представителей азиатских рынков – не более…

4272 0 0
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Toyota RAV 4 XA20 с пробегом: превосходный «автомат» и худший двигатель Тойоты

Может, этому автомобилю ещё и очень далеко до звания легенды, но он очень к этому статусу стремится. У него целая армия поклонников, миллионы проданных экземпляров и хорошая репутация настоящего японского автомобиля. В…

2962 0 5
Выбор авто / Подержанные авто
Toyota RAV 4 XA20 с пробегом: кузов цел только снаружи, а подшипники боятся оффроуда

Скажу сразу: популярность этой модели для меня остаётся загадкой. Я не очень люблю «серые» машины и точно знаю, что в свое время были более универсальные, более драйверские и более проходимые кроссоверы. Почему именно…

6149 1 3
Выбор авто / Подержанные авто
Mitsubishi Lancer IX с пробегом: моторы с аппетитом и АКПП, которая не ломается

В первой части нашего обзора мы уже выяснили, что если вас не пугает тесный скучный салон, то Lancer IX с большой долей вероятности может стать для вас тем самым японским «вечным автомобилем»: проблем с кузовом, ходовой…

4857 8 1
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Ходячий замок: тест-драйв Toyota Land Cruiser 200 Executive Black

Некоторые вещи в нашем мире бушующем на удивление стабильны и неизменны… Полнолуние, рассветы, приливы, утренний туман у подножия Фудзи и, конечно же, Land Cruiser, вечный символ престижа и успеха.

23175 0 20
Редкие авто
Вермахт на дровах: тест-драйв газгенного Ford G398TS

Многие из вас с первого взгляда узнают грузовики, воевавшие в рядах советской армии против гитлеровских войск. В первую очередь – ЗиС-5 и ГАЗ-АА («полуторку»). Вспомнят и ленд-лизовские Studebaker US6, Willys MB, может,…

15292 2 8
Тест-драйвы / Одиночные
Роскошь передвижения: тест-драйв Geely Emgrand GT

У меня нет никакой предвзятости к китайским автомобилям. Даже, было дело, раздумывал над приобретением продукции из Поднебесной. Поэтому на встречу с Джили ехал безо всякого скепсиса, с искренним интересом и желанием…

13321 9 6
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Делаем сигнализацию из смартфона: эксперимент с приложениями для Android

Смартфон, даже самый дешевый или напрочь устаревший, содержит в себе множество элементов, имеющихся лишь в самых дорогих и продвинутых автосигнализациях. А значит, можно заставить специальное приложение управлять…

59929 8 0
Статьи / История
Обновки из СССР: распаковываем автоаксессуары, купленные в прошлом веке

Судьба вещей, которые мы рассматриваем сегодня, достойна того, чтобы им позавидовать: их сделали в прошлом веке, им бог весть сколько лет, но они так и остались новыми. Они дожили до наших дней и попали в совершенно…

51290 7 3
Гаджеты / Радар-детекторы
Активный антирадар – что это такое и как работает?

Активные антирадары-подавители, которые глушат сигналы "гаишных" радаров – об этих устройствах регулярно заходят разговоры в любом автосообществе. Но большинство бесед крутится вокруг невнятных легенд и смутных мифов,…

22477 0 0
Военная техника
Статьи / Военная техника
Двухколесные солдаты: секретные одноосные тягачи Советской армии

Несмотря на сугубо мирную профессию оригинальных одноосных автомобилей-тягачей для работы в крупном гражданском строительстве, они негласно состояли на вооружении в Ракетных войсках стратегического назначения (РВСН). Там…

53787 3 32
Статьи / Военная техника
Двойное назначение: гражданские версии советских ракетовозов

За десятки лет существования тяжелых армейских автомобилей-шасси серии МАЗ-543 создалось впечатление, что все входившие в нее машины были строго засекречены и выполняли лишь архиважные военные задачи по защите Страны…

27585 3 0
Статьи / Военная техника
Гениальная посредственность: как создавался Humvee, главный армейский автомобиль США

Приземистый широкий силуэт Хамви – это то, что безошибочно узнают в кадре в кино и новостях даже те, кто слабо разбирается в военной технике. Долгая жизнь трех поколений этой машины – показательная история бурного…

16587 14 7
История автомобилестроения
Статьи / История
Прохлада в Самаре: заводской кондиционер для ВАЗ-2108, и почему его никто не видел

Сегодня кондиционер стал привычным, если не сказать неотъемлемым, элементом практически любого современного автомобиля, включая и отечественные Лады. Незаводские системы микроклимата появились на "десятках" еще в…

46490 11 44
Статьи / История
Два в одном: первые советские активные автопоезда

С появлением в СССР новых мощных ракетных систем основные автомобильные заводы и СКБ принялись лихорадочно разрабатывать специальные вездеходные машины повышенной грузоподъемности для их доставки по практически любой…

28272 7 0
Статьи / История
Безумцы или гении: провалы и прорывы современных российских изобретателей

Про таких говорят «Кулибин» – по фамилии знаменитого российского изобретателя Ивана Кулибина. Чудаки, придумывающие безумные механизмы, на Руси и в СССР были всегда. Мы собрали изобретения нескольких из них и выяснили,…

22618 4 2
Внимание

Изображение
Выбрать файл
Добавить цитату
Внимание

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Внимание

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?