هيكل ومبدأ تشغيل نظام "بدء - توقف"
محتوى
في المدن الكبيرة ، أصبح الازدحام المروري جزءًا من الحياة اليومية لسائقي السيارات. عندما تكون السيارة في ازدحام مروري ، يستمر المحرك في الخمول ويستهلك الوقود. لتقليل استهلاك الوقود والانبعاثات ، ابتكر مطورو السيارات نظام "بدء-إيقاف" جديد. يتحدث المصنعون بالإجماع عن فوائد هذه الوظيفة. في الواقع ، النظام له عيوب كثيرة.
تاريخ نظام البدء والإيقاف
في مواجهة ارتفاع أسعار البنزين والديزل ، تظل مسألة توفير الوقود وتقليل الاستهلاك ذات صلة بالنسبة لمعظم سائقي السيارات. في الوقت نفسه ، ترتبط الحركة في المدينة دائمًا بالتوقف المنتظم عند إشارات المرور ، وغالبًا ما يكون ذلك بالانتظار في الاختناقات المرورية. تقول الإحصائيات: إن محرك أي سيارة يعمل في وضع الخمول بنسبة تصل إلى 30٪ من الوقت. في الوقت نفسه ، يستمر استهلاك الوقود وانبعاث المواد الضارة في الغلاف الجوي. التحدي الذي يواجه شركات صناعة السيارات هو محاولة حل هذه المشكلة.
بدأت تويوتا في منتصف السبعينيات من القرن الماضي التطورات الأولى لتحسين تشغيل محركات السيارات. كتجربة ، بدأت الشركة المصنعة في تثبيت آلية على أحد طرازاتها تقوم بإيقاف تشغيل المحرك بعد دقيقتين من عدم النشاط. لكن النظام لم ينتشر.
بعد بضعة عقود ، بدأ القلق الفرنسي Citroen بتشغيل جهاز Start Stop جديد ، والذي بدأ تدريجياً في التثبيت على سيارات الإنتاج. في البداية ، تم تجهيز المركبات ذات المحرك الهجين فقط ، ولكن بعد ذلك بدأ استخدامها في السيارات ذات المحرك التقليدي.
تم تحقيق أهم النتائج من قبل Bosh. يعد نظام بدء التشغيل الذي أنشأته هذه الشركة المصنعة هو الأبسط والأكثر موثوقية. اليوم يتم تثبيته على سياراتهم من قبل فولكس فاجن وبي إم دبليو وأودي. يدعي مبتكرو الآلية أن الجهاز يمكنه تقليل استهلاك الوقود بنسبة 8٪. ومع ذلك ، فإن الأرقام الحقيقية أقل من ذلك بكثير: في سياق التجارب ، وجد أن استهلاك الوقود ينخفض بنسبة 4 ٪ فقط في ظروف الاستخدام الحضري اليومي.
قام العديد من صانعي السيارات أيضًا بإنشاء آليات التوقف والبدء الفريدة الخاصة بهم للمحرك. وتشمل هذه الأنظمة:
- ISG (Idle Stop & Go) من Kia ؛
- STARS (نظام Starter Alternator قابل للعكس) ، مثبت على سيارات Mercedes و Citroen ؛
- SISS (نظام إيقاف الخمول الذكي) من تطوير شركة Mazda.
مبدأ تشغيل الجهاز
تتمثل المهمة الرئيسية لنظام "بدء التشغيل" في تقليل استهلاك الوقود ومستوى الضوضاء وانبعاث المواد الضارة في الغلاف الجوي أثناء تباطؤ المحرك. لهذه الأغراض ، يتم توفير إيقاف تشغيل المحرك تلقائيًا. يمكن أن تكون إشارة لذلك:
- التوقف الكامل للمركبة
- الوضع المحايد لذراع اختيار التروس وتحرير دواسة القابض (للسيارات ذات ناقل الحركة اليدوي) ؛
- الضغط على دواسة الفرامل (للسيارات ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي).
أثناء إيقاف تشغيل المحرك ، يتم تشغيل جميع إلكترونيات السيارات بواسطة بطارية قابلة لإعادة الشحن.
بعد إعادة تشغيل المحرك ، تبدأ السيارة بهدوء وتواصل الرحلة.
- في المركبات ذات ناقل الحركة اليدوي ، تبدأ الآلية المحرك عند الضغط على دواسة القابض.
- يبدأ تشغيل المحرك في السيارات المزودة بناقل حركة أوتوماتيكي مرة أخرى بعد أن يرفع السائق قدمه عن دواسة الفرامل.
جهاز آلية "بدء - توقف"
يتكون تصميم نظام "بدء - توقف" من تحكم إلكتروني وجهاز يوفر بدء تشغيل متعدد لمحرك الاحتراق الداخلي. غالبًا ما يتم استخدام الأخير:
- كاتب مقوى
- مولد قابل للعكس (مولد بادئ).
على سبيل المثال ، يستخدم نظام Bosh's start-stop بداية خاصة طويلة العمر. تم تصميم الجهاز في الأصل لعدد كبير من عمليات بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي وهو مزود بآلية دفع معززة ، والتي تضمن بدء تشغيل المحرك بشكل موثوق وسريع وهادئ
تشمل مهام الحكومة الإلكترونية ما يلي:
- التوقف في الوقت المناسب وبدء تشغيل المحرك ؛
- المراقبة المستمرة لشحن البطارية.
من الناحية الهيكلية ، يتكون النظام من أجهزة استشعار ووحدة تحكم ومشغلات. تشتمل الأجهزة التي ترسل إشارات إلى وحدة التحكم على مستشعرات:
- دوران العجلة
- ثورات العمود المرفقي.
- الضغط على دواسة الفرامل أو القابض ؛
- وضع محايد في علبة التروس (فقط من أجل ناقل الحركة اليدوي) ؛
- شحن البطارية ، إلخ.
يتم استخدام وحدة التحكم في المحرك مع البرنامج المثبت في نظام بدء التشغيل كجهاز يستقبل الإشارات من أجهزة الاستشعار. يتم تنفيذ أدوار الآليات التنفيذية من خلال:
- حاقنات نظام الحقن
- لفائف الاشتعال؛
- بداية.
يمكنك تمكين وتعطيل نظام بدء التشغيل باستخدام الزر الموجود على لوحة العدادات أو في إعدادات السيارة. ومع ذلك ، إذا كان شحن البطارية غير كافٍ ، فسيتم تعطيل الآلية تلقائيًا. بمجرد شحن البطارية بالمقدار الصحيح ، سيبدأ نظام تشغيل المحرك وإيقافه في العمل مرة أخرى.
"بدء - توقف" مع التعافي
أحدث التطورات هي نظام بدء التشغيل مع استعادة الطاقة أثناء الكبح. مع وجود حمل ثقيل على محرك الاحتراق الداخلي ، يتم إيقاف تشغيل المولد لتوفير الوقود. في لحظة الكبح ، تبدأ الآلية في العمل مرة أخرى ، ونتيجة لذلك يتم شحن البطارية. هذه هي الطريقة التي يتم بها استعادة الطاقة.
السمة المميزة لهذه الأنظمة هي استخدام مولد قابل للانعكاس ، وهو قادر أيضًا على العمل كمبتدئ.
يمكن أن يعمل نظام بدء التشغيل المتجدد عندما يكون شحن البطارية 75٪ على الأقل.
ضعف التنمية
على الرغم من المزايا الواضحة لاستخدام نظام "بدء التشغيل" ، إلا أن الآلية لها عيوب مهمة يجب أن يأخذها أصحاب السيارات في الاعتبار.
- حمل ثقيل على البطارية. السيارات الحديثة مجهزة بعدد هائل من الأجهزة الإلكترونية ، والتي من أجل تشغيلها ، عند توقف المحرك ، يجب أن تكون البطارية مسؤولة. مثل هذا الحمل الثقيل لا يفيد البطارية ويدمرها بسرعة.
- ضرر للمحركات التوربينية. من غير المقبول الإغلاق المنتظم المفاجئ للمحرك باستخدام التوربينات الساخنة. على الرغم من حقيقة أن السيارات الحديثة المزودة بتوربينات مزودة بشواحن توربينية كروية ، إلا أنها تقلل فقط من خطر ارتفاع درجة حرارة التوربينات عند إيقاف تشغيل المحرك فجأة ، ولكنها لا تقضي عليها تمامًا. لذلك ، من الأفضل لمالكي هذه المركبات التخلي عن استخدام نظام "بدء التشغيل".
- تآكل أكبر للمحرك. حتى إذا لم تكن السيارة تحتوي على توربين ، يمكن تقليل متانة المحرك الذي يبدأ عند كل محطة بشكل كبير.
بالنظر إلى جميع إيجابيات وسلبيات استخدام نظام بدء التشغيل ، يقرر كل مالك سيارة بنفسه ما إذا كان الأمر يستحق توفير كمية ضئيلة إلى حد ما من الوقود أو ما إذا كان من الأفضل الاهتمام بالتشغيل الموثوق والدائم للمحرك ، وترك إلى الخمول.
