"Start-stop" sistēmas ierīce un darbības princips

Lielajās pilsētās satiksmes sastrēgumi ir kļuvuši par daļu no autobraucēju ikdienas. Kamēr automašīna ir sastrēgumā, motors turpina darboties tukšgaitā un patērē degvielu. Lai samazinātu degvielas patēriņu un izmešus, automobiļu izstrādātāji ir izveidojuši jaunu "start-stop" sistēmu. Ražotāji vienbalsīgi runā par šīs funkcijas priekšrocībām. Faktiski sistēmai ir daudz trūkumu.

Start-stop sistēmas vēsture

Ņemot vērā benzīna un dīzeļdegvielas cenu pieaugumu, lielākajai daļai autobraucēju joprojām ir aktuāls jautājums par degvielas taupīšanu un patēriņa samazināšanu. Tajā pašā laikā kustība pilsētā vienmēr ir saistīta ar regulārām pieturām pie luksoforiem, bieži vien ar gaidīšanu sastrēgumos. Statistika saka: jebkuras automašīnas dzinējs darbojas tukšgaitā līdz 30% gadījumu. Tajā pašā laikā turpinās degvielas patēriņš un kaitīgo vielu emisija atmosfērā. Autoražotāju izaicinājums ir mēģināt atrisināt šo problēmu.

Pirmo attīstību, lai optimizētu automobiļu dzinēju darbību, Toyota uzsāka pagājušā gadsimta 70. gadu vidū. Kā eksperiments ražotājs vienā no saviem modeļiem sāka uzstādīt mehānismu, kas izslēdz motoru pēc divu minūšu neaktivitātes. Bet sistēma netika pieķerta.

Pēc dažām desmitgadēm franču koncerns Citroen nodeva ekspluatācijā jaunu Start Stop ierīci, kuru pamazām sāka uzstādīt sērijveida automašīnās. Sākumā ar tiem bija aprīkoti tikai transportlīdzekļi ar hibrīda dzinēju, bet pēc tam tos sāka izmantot automašīnās ar parasto motoru.

Visnozīmīgākos rezultātus sasniedza Bošs. Šī ražotāja izveidotā start-stop sistēma ir vienkāršākā un uzticamākā. Mūsdienās to savās automašīnās uzstāda Volkswagen, BMW un Audi. Mehānisma radītāji apgalvo, ka ierīce var samazināt degvielas patēriņu par 8%. Tomēr reālie skaitļi ir daudz zemāki: eksperimentu gaitā tika konstatēts, ka ikdienas pilsētas apstākļos degvielas patēriņš samazinās tikai par 4%.

Daudzi autoražotāji ir izveidojuši arī savus unikālos motora apturēšanas un iedarbināšanas mehānismus. Tās ietver sistēmas:

• ISG (Idle Stop & Go) no Kia;
• STARS (Starter Generator Reversible System), uzstādīts uz Mercedes un Citroen automašīnām;
• SISS (Smart Idle Stop System), ko izstrādājusi Mazda.

Ierīces darbības princips

Start-stop sistēmas galvenais uzdevums ir samazināt degvielas patēriņu, trokšņa līmeni un kaitīgo vielu emisiju atmosfērā, kamēr motors darbojas tukšgaitā. Šiem nolūkiem tiek nodrošināta automātiska motora izslēgšana. Signāls tam var būt:

• transportlīdzekļa pilnīga apstāšanās;
• neitrāls pārnesumu izvēles sviras stāvoklis un sajūga pedāļa atlaišana (automašīnām ar manuālo pārnesumkārbu);
• nospiežot bremžu pedāli (transportlīdzekļiem ar automātisko pārnesumkārbu).

Kamēr motors ir izslēgts, visu transportlīdzekļa elektroniku darbina akumulators.

Pēc motora restartēšanas automašīna sāk klusi un turpina ceļu.

• Automašīnās ar manuālo pārnesumkārbu mehānisms iedarbina motoru, kad tiek nospiests sajūga pedālis.
• Motors automašīnās ar automātisko pārnesumkārbu atkal sāk darboties pēc tam, kad vadītājs atrauj kāju no bremžu pedāļa.

"Start-stop" mehānisma ierīce

"Start-stop" sistēmas konstrukcija sastāv no elektroniskas vadības un ierīces, kas nodrošina vairākkārtēju iekšdedzes dzinēja iedarbināšanu. Pēdējie tiek izmantoti visbiežāk:

• pastiprināts starteris;
• atgriezeniskais ģenerators (starteris-ģenerators).

Piemēram, Boša ​​start-stop sistēmā tiek izmantots īpašs ilgstošas ​​darbības starteris. Sākotnēji ierīce ir paredzēta daudziem ICE startiem un ir aprīkota ar pastiprinātu piedziņas mehānismu, kas nodrošina drošu, ātru un klusu motora iedarbināšanu.

E-pārvaldes uzdevumos ietilpst:

• savlaicīga motora apturēšana un iedarbināšana;
• pastāvīga akumulatora uzlādes uzraudzība.

Strukturāli sistēmu veido sensori, vadības bloks un izpildmehānismi. Ierīcēs, kas sūta signālus vadības blokam, ir sensori:

• riteņu rotācija;
• kloķvārpstas apgriezieni;
• nospiežot bremžu vai sajūga pedāli;
• neitrāls stāvoklis pārnesumkārbā (tikai manuālajai pārnesumkārbai);
• akumulatora uzlāde utt.

Motora vadības bloks ar start-stop sistēmā instalētu programmatūru tiek izmantots kā ierīce, kas uztver signālus no sensoriem. Izpildvaras mehānismu lomas veic:

• iesmidzināšanas sistēmas inžektori;
• aizdedzes spoles;
• starteris.

Start-stop sistēmu var iespējot un atspējot, izmantojot pogu, kas atrodas instrumentu panelī vai automašīnas iestatījumos. Tomēr, ja akumulatora uzlādes līmenis ir nepietiekams, mehānisms tiks automātiski atspējots. Tiklīdz akumulators ir uzlādēts pareizajā apjomā, motora palaišanas un apturēšanas sistēma atkal sāks darboties.

"Start-stop" ar atveseļošanos

Jaunākā attīstība ir start-stop sistēma ar enerģijas atgūšanu bremzēšanas laikā. Ar lielu iekšdedzes dzinēja slodzi ģenerators tiek izslēgts, lai ietaupītu degvielu. Bremzēšanas brīdī mehānisms atkal sāk darboties, kā rezultātā akumulators tiek uzlādēts. Tā tiek atgūta enerģija.

Šādu sistēmu atšķirīga iezīme ir atgriezeniskā ģeneratora izmantošana, kas spēj darboties arī kā starteris.

Reģeneratīvā start-stop sistēma var darboties, ja akumulatora uzlādes līmenis ir vismaz 75%.

Attīstības vājās puses

Neskatoties uz acīmredzamajām "start-stop" sistēmas izmantošanas priekšrocībām, mehānismam ir svarīgi trūkumi, kas jāņem vērā automašīnu īpašniekiem.

• Liela akumulatora slodze. Mūsdienu automašīnas ir aprīkotas ar milzīgu skaitu elektronisko ierīču, par kuru darbību, apstājoties motoram, ir jāatbild akumulatoram. Tik liela slodze nenāk par labu akumulatoram un ātri to iznīcina.
• Kaitējums turbokompresoriem. Regulāra pēkšņa motora izslēgšana ar apsildāmu turbīnu ir nepieņemama. Neskatoties uz to, ka mūsdienu automašīnas ar turbīnām ir aprīkotas ar lodīšu gultņa turbokompresoriem, tās tikai samazina turbīnas pārkaršanas risku, pēkšņi izslēdzot motoru, taču to pilnībā nenovērš. Tādēļ šādu transportlīdzekļu īpašniekiem labāk atteikties no "start-stop" sistēmas izmantošanas.
• Lielāks motora nodilums. Pat ja transportlīdzeklim nav turbīnas, motora izturību, kas iedarbojas katrā pieturā, var ievērojami samazināt.

Ņemot vērā visus start-stop sistēmas izmantošanas plusus un mīnusus, katrs automašīnas īpašnieks pats izlemj, vai ir vērts ietaupīt diezgan nenozīmīgu degvielas daudzumu, vai labāk ir rūpēties par uzticamu un izturīgu motora darbību, atstājot tas tukšgaitā.