دستگاه و اصل عملکرد سیستم "شروع-توقف"
مقدار
در شهرهای بزرگ ، ازدحام ترافیک به بخشی از زندگی روزمره رانندگان تبدیل شده است. در حالی که ماشین در یک ترافیک است ، موتور به کار می افتد و سوخت مصرف می کند. برای کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای ، توسعه دهندگان خودرو یک سیستم جدید "شروع-توقف" ایجاد کرده اند. تولیدکنندگان به اتفاق آرا در مورد مزایای این عملکرد صحبت می کنند. در واقع این سیستم معایب زیادی دارد.
تاریخچه سیستم start-stop
در مواجهه با افزایش قیمت بنزین و گازوئیل ، مسئله صرفه جویی در مصرف سوخت و کاهش مصرف همچنان برای اکثر رانندگان موضوع مهم است. در عین حال ، حرکت در شهر همیشه با توقف منظم در چراغ های راهنمایی همراه است ، اغلب با انتظار در ترافیک. آمار می گوید: موتور هر اتومبیل تا 30 درصد از زمان کار بیکار است. همزمان ، مصرف سوخت و انتشار مواد مضر به جو ادامه دارد. چالش پیش روی خودروسازان این است که برای حل این مشکل تلاش کنند.
اولین پیشرفتها برای بهینه سازی عملکرد موتورهای خودرو توسط تویوتا در اواسط دهه 70 قرن گذشته آغاز شد. به عنوان یک آزمایش ، سازنده شروع به نصب مکانیزمی در یکی از مدل های خود کرد که موتور را پس از دو دقیقه بی تحرکی خاموش می کند. اما سیستم به آن نرسید.
چند دهه بعد ، شرکت فرانسوی سیتروئن یک دستگاه استارت استاپ جدید راه اندازی کرد که به تدریج نصب بر روی خودروهای تولیدی آغاز شد. در ابتدا ، فقط وسایل نقلیه با موتور ترکیبی مجهز به آنها بودند ، اما سپس استفاده از آنها در خودروهای با موتور معمولی شروع شد.
مهمترین نتایج توسط بوش به دست آمد. سیستم start-stop ایجاد شده توسط این سازنده ساده ترین و مطمئن ترین است. امروزه توسط فولکس واگن ، بی ام و و آئودی روی خودروهای آنها نصب شده است. سازندگان این مکانیسم ادعا می کنند که این دستگاه می تواند مصرف سوخت را تا 8 درصد کاهش دهد. با این حال ، ارقام واقعی بسیار کمتر است: در طول آزمایشات مشخص شد که مصرف سوخت در شرایط استفاده روزانه شهری تنها 4 درصد کاهش می یابد.
بسیاری از خودروسازان نیز مکانیزم توقف و استارت منحصر به فرد خود را ایجاد کرده اند. اینها شامل سیستم ها هستند:
- ISG (توقف و رفتن بیکار) از کیا؛
- STARS (Starter Alternator Reversible System) ، نصب شده بر روی خودروهای مرسدس و سیتروئن.
- SISS (Smart Stop Idle Stop) که توسط مزدا ساخته شده است.
اصل کارکرد دستگاه
وظیفه اصلی سیستم start-stop کاهش مصرف سوخت ، میزان سر و صدا و انتشار مواد مضر به جو در هنگام دور بودن موتور است. برای این اهداف ، خاموش شدن اتوماتیک موتور ارائه می شود. یک سیگنال برای این می تواند باشد:
- توقف کامل وسیله نقلیه ؛
- موقعیت خنثی اهرم انتخاب دنده و آزاد شدن پدال کلاچ (برای اتومبیل های دارای جعبه دنده دستی) ؛
- فشار دادن پدال ترمز (برای وسایل نقلیه با گیربکس اتوماتیک).
در حالی که موتور خاموش است ، تمام وسایل الکترونیکی خودرو توسط باتری تأمین می شوند.
پس از راه اندازی مجدد موتور ، ماشین بی صدا شروع به کار می کند و مسیر را ادامه می دهد.
- در وسایل نقلیه با گیربکس دستی ، مکانیسم با فشار دادن پدال کلاچ موتور را روشن می کند.
- موتور در اتومبیل های دارای گیربکس اتوماتیک پس از اینکه راننده پا از روی پدال ترمز برداشت ، دوباره شروع به کار می کند.
دستگاه مکانیسم "شروع-توقف"
طراحی سیستم "start-stop" شامل یک کنترل الکترونیکی و دستگاهی است که چندین بار موتور احتراق داخلی را فراهم می کند. دومی اغلب استفاده می شود:
- استارتر تقویت شده؛
- ژنراتور برگشت پذیر (starter-generator).
به عنوان مثال ، سیستم start-stop بوش از یک استارت مخصوص طولانی مدت استفاده می کند. این دستگاه در ابتدا برای تعداد زیادی از شروع روشنایی ICE طراحی شده است و مجهز به مکانیزم درایو تقویت شده است که از شروع مطمئن و سریع و بی صدا موتور اطمینان حاصل می کند.
وظایف دولت الکترونیکی شامل موارد زیر است:
- توقف به موقع و روشن شدن موتور ؛
- پایش مداوم شارژ باتری
از نظر ساختاری ، این سیستم از سنسورها ، یک واحد کنترل و محرک ها تشکیل شده است. دستگاه هایی که به واحد کنترل سیگنال می فرستند شامل سنسورها هستند:
- چرخش چرخ
- انقلاب میل لنگ؛
- فشار دادن پدال ترمز یا کلاچ ؛
- موقعیت خنثی در گیربکس (فقط برای جعبه دنده دستی) ؛
- شارژ باتری و غیره
واحد کنترل موتور با نرم افزار نصب شده در سیستم start-stop به عنوان دستگاهی استفاده می شود که سیگنال ها را از سنسورها دریافت می کند. نقش مکانیسم های اجرایی توسط:
- انژکتور سیستم تزریق؛
- سیم پیچ احتراق؛
- پيش غذا.
با استفاده از دکمه ای که روی صفحه ابزار یا تنظیمات وسیله نقلیه قرار دارد می توانید سیستم start-stop را فعال و غیرفعال کنید. اما اگر شارژ باتری ناکافی باشد ، مکانیزم به طور خودکار غیرفعال می شود. به محض شارژ شدن باتری به میزان صحیح ، سیستم شروع و توقف موتور دوباره کار می کند.
"شروع-توقف" با بهبودی
جدیدترین پیشرفت ، سیستم start-stop با بازیابی انرژی در هنگام ترمز است. با یک بار سنگین بر روی موتور احتراق داخلی ، ژنراتور به منظور صرفه جویی در سوخت خاموش می شود. در لحظه ترمز ، مکانیزم دوباره شروع به کار می کند ، در نتیجه باتری شارژ می شود. اینگونه انرژی بازیابی می شود.
ویژگی بارز این سیستم ها استفاده از یک ژنراتور برگشت پذیر است که همچنین قادر است به عنوان یک شروع کننده کار کند.
سیستم شروع مجدد استارت می تواند زمانی کار کند که شارژ باتری حداقل 75 درصد باشد.
نقاط ضعف توسعه
علیرغم مزایای آشکار استفاده از سیستم "شروع-توقف" ، این مکانیسم اشکالات مهمی دارد که باید توسط صاحبان خودرو مورد توجه قرار گیرد.
- بار سنگین روی باتری. اتومبیل های مدرن به تعداد زیادی دستگاه الکترونیکی مجهز شده اند که در هنگام توقف موتور ، باتری باید مسئولیت عملکرد آنها را داشته باشد. چنین بار سنگینی به درد باتری نمی خورد و به سرعت آن را از بین می برد.
- آسیب رساندن به موتورهای توربوشارژ. خاموش شدن منظم و ناگهانی موتور با توربین گرم غیر قابل قبول است. علی رغم این واقعیت که اتومبیل های مدرن دارای توربین به توربوشارژرهای ساچمه ای مجهز هستند ، آنها فقط در صورت خاموش شدن ناگهانی موتور ، خطر گرم شدن بیش از حد توربین را کاهش می دهند ، اما کاملاً از بین نمی روند. بنابراین بهتر است دارندگان اینگونه وسایل نقلیه استفاده از سیستم "شروع-توقف" را کنار بگذارند.
- سایش موتور بیشتر حتی اگر وسیله نقلیه توربین نداشته باشد ، می توان از دوام موتوری که در هر توقف روشن می شود ، به میزان قابل توجهی کاسته شود.
با در نظر گرفتن تمام مزایا و معایب استفاده از سیستم شروع-توقف ، هر صاحب اتومبیل تصمیم می گیرد که آیا ارزش صرفه جویی در مقدار ناچیز سوخت را دارد یا اینکه بهتر است از عملکرد قابل اعتماد و بادوام موتور مراقبت کنید ، بیکار است.
