Остановка по требованию: зачем нужны системы старт-стоп?

16527 7 6

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:


Читайте также:



Поделиться: 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 / Финвопрос
Говорят, цены на бензин растут только в России, а везде падают. Правда ли это?

Рост цен на бензин в России – процесс довольно постоянный, и нынешний шаг вверх, к отметке в 45 рублей – очередной и вполне ожидаемый. А как обстоят дела с ценами на бензин в других странах? Может, где-то они не растут?…

14161 1 10
Статьи / История
Синьор Kozel: как и почему в Италии тюнинговали УАЗы

Тюнинг советских автомобилей иностранными импортёрами – явление привычное и закономерное. Ведь чтобы заинтересовать и привлечь избалованного западного покупателя, нужно было "завернуть" доступную по цене машину…

16365 7 2
Новости / Авто и бизнес
Вместо Илона Маска должностей лишаются 4 тысячи сотрудников Tesla

Заседание совета директоров Tesla, прошедшее 5 июня, не принесло в руководящую структуру компании ни одного из тех изменений, которые были рекомендованы сторонними экспертами: все члены совета директоров и Илон Маск…

2547 1 0
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Mini Hatch R56 с пробегом: почти удачные АКПП и совсем неудачные моторы

В первой части обзора этого «лакшери»-малыша мы пообещали, что самое интересное ждёт нас именно во второй части. Ну а что интересного может быть в кузове, электрике и ходовой части? Там не всё так уж и плохо. А вот…

1951 2 2
Выбор авто / Подержанные авто
Mini Hatch R56 с пробегом: коррозия под капотом и быстрая смерть ксенона

Удалось ли во втором поколении изжить вечно гремящую подвеску? Можно ли встретить заметную коррозию на машинах возрастом в 7-8 лет? Что может подойти от родственных Peugeot и Citroen? Разбираемся, стоит ли брать…

1461 0 2
Статьи / Эксперт выбирает авто
Ремнём по конусу: покупаем Nissan X-Trail II с пробегом за 800 тысяч

X-Trail – тот случай, когда маркетологи не зря едят свой хлеб. Это их безусловная победа. Ну когда еще практически одинаковую в техническом плане машину можно продавать и как городской кроссовер в случае с Кашкаем, и как…

17387 22 0
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Управление неожиданностями: тест-драйв новой Toyota Camry

Мы не думали, что это когда-то случится. Хотя, говоря объективно, это должно было случиться уже давно. А случилось вот что: Toyota Camry стала интересным автомобилем. И если раньше словосочетание «водитель Camry»…

20074 18 0
Тест-драйвы / Подержанные авто
Как игрушечный, только настоящий: опыт владения Hummer H3

Во втором десятилетии XXI века лицо автопрома поменялось коренным образом. Благодаря Tesla электромобильные стартапы растут как грибы после дождя, каршеринг становится новым видом общественного транспорта, а автопилоты…

14187 2 8
Тест-драйвы / Одиночные
Я толстый самолет: опыт владения Chrysler Concorde

Гигантомания у американских драйверов в крови. Не изжить ее ничем – ни пробками, ни повышением цен на топливо, ни здравым смыслом. Больше – значит лучше. Простая формула, по которой рождён и он – Chrysler Concorde.

12013 7 7
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Проекция на лобовое стекло из смартфона: как сделать по уму?

Сегодня любой автовладелец может скачать HUD-приложения для смартфона и сделать проекцию на лобовое стекло в своем автомобиле. Но изображение будет мутным, двоящимся и практически невидимым в солнечный день. Для того,…

71460 5 2
Гаджеты / Радар-детекторы
Проверенная классика и инновации: тест радар-детектора Fujida Neo 8000

Сегодня мы проверим достоинства богатой комплектации Fujida Neo 8000 и протестируем этот радар-детектор на дорогах. А заодно выясним, почему сигнатурные радар-детекторы и смартфоны с РД-приложениями никак не вытеснят с…

15734 0 0
Статьи / Практика
Пить нельзя ехать: можно ли верить приложениям-алкотестерам?

Лето на пороге… Сакраментальное «займи, но выпей!» звучит в голове даже у некоторых автолюбителей. Как и выпить, и при этом проконтролировать свое состояние, дабы гаишный замер не оставил вас без права управления…

13028 2 0
Военная техника
Статьи / Военная техника
Наш тепловоз, вперед лети! Уникальная военная автотехника 21-го института

Внимание! Не пробегайте мимо! Внимательно вглядитесь в это фото! Нет, это вовсе не тепловоз, и даже не электровоз. Да это же какая-то уникальная помесь тепловоза с автомобилем, сотворенная ради шутки! Вовсе нет: это…

51700 2 0
Статьи / Военная техника
Сначала был хаос: первые военные автомобили Царской России

Во всех важных делах Царская Россия всегда стремилась идти в ногу с Западом, но всегда терпела неудачи. Так получилось и с рождением первых военных автомобилей. В конце XIX века русское Военное ведомство составило доклад…

9128 0 1
Статьи / Военная техника
Тигры, Тайфуны, Катраны и Ураны: новинки и классика российской армейской техники на параде Победы

Парад Победы на 9 мая — это не только важное патриотическое событие, но ещё и редкая возможность увидеть живьём сразу множество новинок автобронетехники Российской армии и Войск национальной гвардии. В этом году…

7208 0 0
История автомобилестроения
Статьи / История
Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной

Предназначение автомобильной подвески – обеспечивать комфорт и постоянное сцепление с дорогой. Предназначение выдающейся автомобильной подвески – обеспечивать беспрецедентный комфорт, полностью изолируя кузов от того,…

365544 5 192
Статьи / История
Последняя удача АЗЛК: как и зачем создали Москвич-2140 «Люкс»

Об этом автомобиле приходилось слышать пренебрежительные высказывания. Мол, навесили на старый кузов «какой-то нелепый пластик». Подобный подход говорит только о незнании специфики автомобильного производства и его…

246253 19 0
Новости / Рендеры "Колёса.ру"
Последний рестайлинг Москвича: каким он мог быть

Немногие знают, что московский завод в конце 90-х годов планировал существенно обновить свою основную модель. Пользуясь имеющейся информацией, мы представили, что из этого могло получиться.

112897 14 1
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?