Что такое старт стоп двигателя

Система «старт-стоп» — полезна ли экологическая система для двигателя?

Система старт-стоп предназначена для снижения расхода топлива и снижения выхлопных газов при движении по городу. В значительной части новых автомобилей это необязательная система, хотя она все чаще используется в качестве стандартного оборудования. Экономия от использования системы старт-стоп невелика, а сложность автомобиля возрастает, а двигатель и его комплектующие работают в гораздо более сложных условиях.

Многие удивляются, что система start-stop установлена ​​на спортивных автомобилей премиум-класса или больших роскошных внедорожников, как будто кто-то покупает автомобиль за такие суммы и хотел сэкономить немного на топливе. Однако речь идет о сохранении экологических характеристик таких транспортных средств путем символического сокращения выбросов.

Система совершенно бесполезна для людей, которые в первую очередь передвигаются по маршрутам. Независимо от типа автомобиля.

Что такое система start/stop

На самом деле предысторию возникновения системы я рассказал. Но, не нужно считать эту систему новейшей и суперсовременной, идея её создания и собственно говоря, техническая реализация этой идеи датируется 70-ми годами прошлого века.

Система «старт-стоп» (Start-stop sys­tem) — технология, предназначенная для автоматического отключения и последующего запуска силового агрегата с целью экономии топлива, снижения выбросов в атмосферу и уровня шума за счёт уменьшения времени работы ДВС на оборотах холостого хода.

При массовом внедрении системы старт-стоп автопроизводители уповали на статистику, согласно которой двигатель автомобиля, владелец которого проживает в крупном мегаполисе, порядка 30% от общего времени работает на холостом ходу, соответственно потребляет топливо и загрязняет атмосферу отработавшими газами. А чтобы «подогреть» интерес покупателей к транспортным средствам, оборудованным этой системой, правильно манипулируя статистикой, обещали экономию топлива до 8%.

История создания, и применение системы «старт-стоп» сегодня

Родилось данное устройство системы «старт-стоп» в Японии, и впервые было опробовано на некоторых автомобилях Тойота в 80-х годах двадцатого века. Спустя десять лет ее установили на Фиатах и Фольксвагенах. С начала нового века, продолжают совершенствовать и ставить на все большее количество автомобилей, таких как БМВ, Ауди, Рено, Ситроен, Пежо и многие другие именитые марки.

Добавление рекуперации для «старт-стоп»

При очередной доработке системы «старт-стоп», максимально решили снять нагрузку с силового агрегата, уменьшив, таким образом, расход энергии. Генератор отключается и подключается тогда, когда происходит торможение машины или емкость аккумуляторной батареи падает ниже уровня в 75%.

Применение системы старт-стоп, позволило уменьшить потребление горючего для среднего класса автомобилей практически до 3-5 л. на 100 километров пробега.

Однако «умная» и во всех условиях продвинутая система «старт-стоп» не может учесть всех обстоятельств состояния машины и езды в крайне сложных условиях города. При возникновении непредвиденных ситуаций водитель имеет возможность моментально отключить ее простым нажатием кнопки.

Достоинства и недостатки

Подытоживая вышесказанное можно сделать вывод, что данная СС хороша только в вопросе экономии горючего. Токсичность выхлопа и шум по большому счету не являются предметом жаркого обсуждения большинства автовладельцев. Но и в ее преимуществе есть сомнения. При средней эксплуатации автомобиля экономия будет не более 70 л в год (если брать в расчет сбереженные 0,3 л на 100 км). И при условии, что авто будет эксплуатироваться в городских условиях. Вождение по трассе такой экономии не даст, а значит и сама функция будет бесполезна.

А вот нагрузка на двигатель и стартер возрастает ощутимо из-за постоянной активации/деактивации. Производители, зная этот недостаток, оснащают автомобили более мощными узлами, но это не уменьшает нагрузку на них. К тому же, учитывая высокую стоимость, как самих деталей, так и ремонтных работ с ними, рациональность использования старт-стоп ставится под вопрос. Так какие же минусы у этой системы?

• Преждевременный износ аккумуляторов. Не нужно забывать, что помимо этой, автомобиль оснащен множеством электронных систем, также призванных делать жизнь водителя проще и комфортнее. И если отсутствие системы старт-стоп не скажется на исправной работе машины, этого нельзя сказать о нефункционирующих фарах, климат-контроле, аудио и медиа-систем, подушек безопасности и прочих потребителях электроэнергии. А слабый, изношенный аккум – угроза их стабильной работе.
• Сокращение общего ресурса авто. Повышенная нагрузка на двигатель и его основные узлы не пройдет незаметно для всего устройства транспортного средства. А это означает перспективы на преждевременные замены расходников и более серьёзные ремонтные работы.
• Прямая угроза машинам с турбонадувом. Подобные двигатели в рекомендациях к эксплуатации имели пункт о нескольких минутах работы на холостом ходу после длительных поездок. Это делается для того, чтобы турбина могла остыть. Резкое отключение способно вывести ее из строя. Современные производители пытаются снизить риски посредством установки турбокомпрессоров на подшипниках, но снизить и устранить – не одно и то же.
• Преждевременный износ ДВС. Наличие СС увеличивает количество запусков и остановок двигателя в несколько сотен тысяч раз. Факт колоссальной и непомерной нагрузки очевиден.

Как и любая другая система, она может выдать неисправность. Чаще всего это связано с низкокачественным топливом, от которого забиваются форсунки. Решение – промывка исполнительных и повышенное внимание к качеству используемого бензина.

Как работает система Cтарт-стоп двигателя?

Суть работы совершенно новой системы заключается в том, что при любой остановке автомобиля и не только, двигатель глушится, а во время начала движения – запускается. Для автомобилей с механической коробкой передач, запуск двигателя выполняется при помощи нажатия на педаль сцепления, а в автоматической коробке передач мотор можно запустить, убрав ногу с тормоза.

Реализация системы старт-стоп может выполняться при помощи нескольких способов, но каждый из них составляют одну систему запуска двигателя.

1. Усиленный стартер. Такой способ пуска применяется на уже известных автомобилях, как BMW, Audi и Volkswagen. Усиленный стартер заранее рассчитывается на весьма огромное количество пусков и имеет специальный редуктор, который ускоряет запуск мотора и экономит заряд аккумулятора.

Остановка двигателя, при этом, обязательно выполняется при следующих условиях:

1. Автомобиль полностью остановился.
2. Рычаг КПП установлен в нейтральное положение, а педаль сцепления не выжата.
3. Педаль тормоза выжата (АКПП).

Как такового, собственного блока управления такой стартер не имеет, все действия осуществляются при помощи комплекта входных датчиков (контроля заряда аккумулятора, частоты вращения колес, коленчатого вала, положения педали тормоза, сцепления и акселератора, а также датчика положения рычага КПП) и программного обеспечения, которое заранее устанавливается в электронный блок управления двигателем. Чтобы двигатель остановился, нужно, чтобы показатели всех датчиков совпали (то есть выполнены все условия для остановки двигателя), в однако в случае неисправности одного из них, система все равно получит нужный ей сигнал после полной остановки автомобиля. Двигатель непременно заглохнет.

При понижении уровня заряда аккумулятора до отметки, невозможной для пуска двигателя, система отключается и вновь будет включена после восстановления заряда. Кроме того, отключение системы может осуществляться и при помощи специальной, установленной производителем кнопки, имеющейся на панели приборов.

После остановки мотора, питание всех потребителей начинается от аккумулятора. Уровень его заряда начинает снижаться. После того, как мотор будет запущен, уровень заряда АКБ начинает вновь увеличиваться. После того, как аккумулятор будет полностью заряжен, генератор выводится из работы. Это помогает увеличить срок службы аккумулятора, а также снижает нагрузку на генератор, от которой, пусть и незначительно, но зависит расход топлива.

Такая система позволяет снизить расход топлива, примерно, на 10 %, а содержание вредных веществ в атмосфере на 8%.

Преимущества и недостатки

Современная автомобильная система «Старт-стоп» имеет свои плюсы и минусы. Причём не удивляйтесь, что перечень достоинств окажется меньше, чем список недостатков. Начнём с положительных моментов. Они уже рассматривались и заключаются в 2 главных пунктах:

1. Сокращается расход топлива. Для езды в городских условиях это внушительное преимущество. Ведь именно в населённых пунктах приходится часто стоять в пробках и на светофорах.
2. Повышается уровень экологичности. Во многих странах это не преимущество, а скорее правило. Европейские авто выходят на уровень очень жёстких экологических норм. И здесь системы «Старт-стоп» оказываются крайне эффективными.

Условно к достоинствам можно отнести факт возможности пуска без поворотов ключа. Но для многих это стало настолько привычной манипуляцией, что замена ключа на кнопку не стала для них чем-то уникальным и невероятно удобным. Тут уже каждый решает сам для себя, что ему больше нравится. Теперь поговорим про недостатки, которыми обладает система запуска «Старт-стоп». Они могут показаться для многих существенными, поскольку:

• повышается начальная стоимость транспортного средства;
• увеличиваются затраты на ремонт и обслуживание элементов системы зажигания;
• возрастает требование в отношении качества и заряда аккумуляторных батарей;
• при пуске двигателя могут возникать шумы и вибрации.

Некоторые водители привыкли, что двигатель постоянно работает, и они слышат его. Но когда мотор то заводится, то останавливается, создаётся невольное ощущение возникновения каких-то неисправностей. Это, скорее, психологический аспект восприятия новой системы. Не все готовы к таким переменам. Хотя следует быть справедливыми. Когда-то и автоматические коробки передач вызывали множество опасений и страхов у водителей. Они не могли контролировать работу двигателя, поскольку за всё начала отвечать автоматика.

Возникало множество нареканий на плохую работу, ненадёжность и частые поломки АКПП. Но теперь коробка-автомат стала неотъемлемой составляющей каждого автомобиля. Буквально все автопроизводители дают для покупателей возможность выбора между АКПП и МКПП. А некоторые модели безальтернативно оснащаются только автоматом. Так и с системами «Старт-стоп». Они находятся только на начальном этапе своего развития и становления на автомобильном рынке. Нужно время, чтобы водители привыкли к нововведениям и по достоинству оценили все преимущества.

Как работает система Стоп-Старт?

Первые разработки данной технологии проводились еще в середине 70-х Toyota-вскими специалистами, тогдашняя система устанавливалась исключительно на люксовый автомобиль Crown и она выключала двигатель спустя 1,5 секунды простоя. Уже тогда таким способом можно было сэкономить 10% топлива.

Итак, известная всем картина: автомобиль останавливается перед светофором или в пробке. Основываясь на сигналах датчика частоты вращения коленвала, система останавливает двигатель, при этом прочие потребители электроэнергии (аудиосистема, кондиционер и пр.) переходят на питание от АКБ. При выжимании педали сцепления (отпускании тормоза) активируется стартер и двигатель запускается. Проехали метр — повторили

В случае, если заряд АКБ ниже необходимого минимума, принудительное выключение мотора системой исключается для подзарядки. Также система Stop&Start может быть отключена вручную через кнопку на панели приборов.

Альтернатива Stop&Start от Bosch — это система ISG (Idle Stop&Go) от корейского Kia Motors. Главное, пожалуй, отличие — в управлении генератором, который при высокой нагрузке на двигатель отключается ради экономии топлива, а при торможении включается систему рекуперации — потраченное у аккумулятора восполняется. Принудительно система выключается, если заряд батареи упал менее 75% или при использовании кондиционера.

Система старт-стоп с системой рекуперации

Еще один конкурент — система STARS (Starter Alternator Reversible System) от фирмы Valeo. Отличия в их системе кроются в использовании реверсивного генератора. Чаще всего данная технология применяется в автомобилях Citroen и Mercedes, а заявленная экономия топлива достигает 10%. Конструктивно реверсивный генератор — это электрическая машина переменного тока, которая в зависимости от необходимости работает то стартером, то генератором. За работу реверсивного генератора отвечает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, которые и обеспечивают вращение в разных направлениях. Явное преимущество конкретно данной системы — это бесшумность работы и меньшее по сравнению с конкурентами время запуска (обычный стартер — 0,8 сек., реверсивный стартер — 0,4 сек.). Еще одно отличие от конкурентов — самостоятельный блок управления, который работает напрямую с блоком управления двигателем. Взаимодействие с датчиками отличий не имеет. Преимущество конкретно этой системы старт-стоп в возможности использования рекуперативной энергии не только для восполнения заряда основного аккумулятора, а и использование энергии торможения (через ту же рекуперацию) для пополнения батареи гибридного силового агрегата — а это прямая экономия топлива в будущем.