Остановка по требованию: зачем нужны системы старт-стоп?

16032 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.

Новые статьи Смотреть все
Статьи / Интервью
Ву Юецзюнь, Foton-Daimler: Auman EST A – не просто тягач, а транспортная система будущего

Накануне, 12 декабря 2017 года, китайская автомобилестроительная компания Foton вывела на российский рынок магистральный тягач. В ходе мероприятия основатель совместного предприятия Foton-Daimler Ву Юецзюнь ответил на…

477 0 4
Статьи / Популярные вопросы
Что такое иммобилайзер, и для чего он нужен

Практически всегда в комплектации приобретаемого нового автомобиля значится строка «штатный иммобилайзер», да и подержанные автомобили таким устройством в большинстве своем не обделены. Более того, многие владельцы даже…

20993 1 0
Статьи / Интересно
Пять вещей, за которые любят и ненавидят Lada Xray

Спустя два года после старта производства Lada Xray уже вполне вписался в российские реалии, неплохо продаётся и обрёл достаточно как поклонников, так и противников. Хорош ли Икс-Рей или плох? Или же вполне ожидаемо…

19904 10 4
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Peugeot 307 с пробегом: одна из худших АКПП и почти хорошие моторы

Говорят, "кровавая графиня" Элизабет Батори была красавицей. И при этом – одной из самых известных женщин-убийц мира. Peugeot 307 – тоже весьма симпатичная, хоть и машина. Но об ужасах её характера – в частности…

1032 3 0
Выбор авто / Подержанные авто
Peugeot 307 с пробегом: катастрофа в электрике и беда в ЭГУР

Даже если вы не большой фанат французских машин, яркий Peugeot 307 почти наверняка обращал на себя ваше внимание. Приятная внешность, очень практичный салон, огромное внутреннее пространство, неплохая моторная гамма,…

2538 14 3
Выбор авто / Подержанные авто
Toyota Avensis T250 с пробегом: ломающийся привод и хилый блок мотора

Дёшево и вечно – так обычно думают про Тойоту. В первой части нашего обзора Авенсиса мы выяснили, что если и не вечно, то хотя бы надёжно, и пусть даже не дёшево, но точно недорого. Всё это относится к кузову, салону,…

3765 3 1
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Здесь Русью пахнет: тест-драйв Лада Веста SW Cross

Я никогда не скрывал, что не очень люблю автомобили ВАЗ. И моему любимому редактору частенько приходилось вырезать из моих текстов некоторые эпитеты, метафоры и прочие литературные экивоки в сторону редакционной Весты,…

51182 33 1
Тест-драйвы / Одиночные
Ехали два шофёра: тест-драйв ГАЗ-52

Что такое тест-драйв? Берут машину, катаются, потом рассказывают об особенностях ее конструкции, комплектации, о своих впечатлениях. Если это ретроавтомобиль - то ещё и об истории создания машины и наверняка о…

42982 26 3
Тест-драйвы / Одиночные
Мышцы, космос и мосты: экспресс-тест Geely Atlas

Накануне грядущего дебюта нового кроссовера на российском рынке нас еще раз «подразнили» коротким тест-драйвом модели – пока на ее родине, в Китае. Говорить о полноценном сложившемся мнении пока рано – но куда интереснее…

21173 11 2
Обзоры и тесты гаджетов
Гаджеты / Видеорегистраторы
Cтарый новый приятель: обзор видеорегистратора Mio MiVue C335

Компания Mio для многих - старый приятель! С ней в начале 2000-х мы осваивали первые умные карманные гаджеты - когда еще не существовало смартфонов, модного слова «android», а мобильным устройством от Apple был лишь…

11120 1 6
Статьи / Технологии
Личный экономист, охранник, инструктор и диагност: тестируем универсальный автогаджет

Автомобильные сигнализации в их классическом понимании уступили место продвинутым многофункциональным системам, объединяющим в себе мощный охранный потенциал и «страховую телематику», дающие скидки на КАСКО до 50%,…

10632 10 10
Статьи / Практика
За руль – со смартфоном: обзор охранной системы Scher-Khan Mobicar 2

Когда наступает необходимость оснастить тот или иной редакционный автомобиль охранной системой, мы стараемся воспользоваться случаем и выбрать «сигналку» поинтереснее и понавороченнее, изучив на ее примере свежие…

6830 13 4
Военная техника
Статьи / Военная техника
Непризнанные шедевры: уникальные военные автомобили из Белоруссии

Подавляющую долю мощного потока военных автомобилей, над которыми по заданиям Министерства обороны СССР трудились сотни секретных КБ и заводов, представляли собой экспериментальные поисковые конструкции, созданные в…

29629 2 0
Статьи / Военная техника
Незаметные труженики войны: автомобили-карлики в Советской армии

В самые трудные годы изоляции и «железного занавеса» советские конструкторы не имели равных по числу смелых творческих идей и уникальных опытных разработок, которые негласно находились в авангарде мирового прогресса.…

16607 1 0
Статьи / Военная техника
48 ведущих колес: автопоезда-гиганты советских ракетных войск

С середины 1970-х годов активное развитие мощнейших мобильных средств поражения противника, укрывшегося на дальних континентах, привело к появлению в советских РВСН нескольких семейств самоходных сверхсекретных систем…

12262 1 0
История автомобилестроения
Статьи / Автотоп
Советская мощь: все автомобили с V8 из СССР

Фраза «американский автомобиль с V8» звучит так же логично, как «борщ с пампушками». Фраза «советский автомобиль с V8» до сих пор звучит так же непривычно, как «мороженое с беконом». Меж тем, и мороженое с беконом, и…

39179 1 24
Статьи / История
Они хотя бы попытались: кроссоверы-купе от 50-х и до 2000-х

Десять лет назад, в далеком 2007 году, компания BMW представила миру свое «революционное» творение – кроссовер-купе BMW X6. Как и многие другие очень странные решения, оно получило эпитеты «эксклюзивный» и…

25347 7 6
Статьи / Военная техника
Непризнанные шедевры: уникальные военные автомобили из Белоруссии

Подавляющую долю мощного потока военных автомобилей, над которыми по заданиям Министерства обороны СССР трудились сотни секретных КБ и заводов, представляли собой экспериментальные поисковые конструкции, созданные в…

29629 2 0
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?