Система «старт-стоп» — как она влияет на отдельные компоненты двигателя при повседневном использовании?
Автомобили с двигателями, оснащенными системой «старт-стоп», становятся стандартом для легковых автомобилей из-за все более строгих норм выбросов, действующих в Европе. Он работает за счет отключения привода, например, на светофорах, что, по замыслу конструкторов, должно влиять на экономию топлива и снижение выброса вредных выхлопных газов в атмосферу. Принимая решение о покупке автомобиля с этой системой, стоит учитывать как преимущества ее наличия, так и потенциальные проблемы, связанные с повседневным использованием.
Как это работает?
После остановки автомобиля, выбора люфта и отпускания сцепления его силовой агрегат автоматически отключается. Двигатель перезапускается при нажатии педали сцепления (на автомобилях с механической коробкой передач) или педали акселератора на автомобилях с автоматической коробкой передач. Система «старт-стоп» имеет вспомогательную функцию и водитель в любой момент может отключить ее работу.
С трибологической нагрузкой
По определению, трибологическая нагрузка – это вид изнашивания, вызванный процессами трения, при котором происходит изменение массы, структуры и физических свойств поверхностных слоев поверхностей контакта. Интенсивность трибологического изнашивания зависит от сопротивления зон трения поверхностных слоев и типа взаимодействия. Так много для определения. Но как это связано с работой системы старт-стоп и ее влиянием на двигатель автомобиля?
Одним из наиболее нежелательных последствий частых остановок и пусков является трибологическая нагрузка, связанная с процессами трения между отдельными узлами двигателя. В основном это подшипники распределительного вала и балансировочного вала, так называемые балансир (если установлен на конкретный привод), коренные вкладыши, шатунные и поршневые пальцы. При каждом запуске двигателя на доли секунды происходит непосредственный контакт между различными частями двигателя (металл-металл), во время которого возникает наибольший контакт – даже до 75 процентов. износ двигателя и связанные с ним повреждения. Это связано с тем, что в месте непосредственного контакта с деталями двигателя имеется чрезмерно тонкий слой масляной пленки, который специалисты называют граничным смазочным слоем. Для полного понимания масштаба проблемы следует помнить, что стандартные решения предусматривают около 50 000 циклов зажигания и выключения в течение всего срока эксплуатации автомобиля, в то время как в автомобиле с системой «старт-стоп» это значение может даже превышать 500 000. дополнительных проблем не нагромождают, конструкторы системы старт-стоп к счастью предусмотрели ситуации, при которых двигатель не выключится сам по себе. Раздаточный компьютер не выключит его, если рабочая температура слишком низкая. То же самое верно и в случае слишком высокой температуры. С другой стороны, в автомобилях, оснащенных турбокомпрессором, система не выключит привод, если он горячий (например, после динамичной езды). Двигатель выключится только через некоторое время или на следующей остановке.
Нанотехнологии в помощь
Прямой контакт металла с металлом — не единственная проблема двигателей, которые останавливаются и снова запускаются с помощью системы «старт-стоп». Частые остановки приводного агрегата вызывают слив масла в поддон, проблема также в слишком низкой температуре масла, т.е. в его высокой вязкости за время от запуска двигателя до достижения последним соответствующей рабочей температуры. Чтобы свести к минимуму опасное трение, ограничивающее срок службы узла привода, необходимо использовать моторные масла с лучшими параметрами. Одним из предложений в этой связи являются так называемые Масла Nanodrive, успешно используемые в высокопроизводительных автомобилях на протяжении многих лет. Чем они отличаются от своих традиционных аналогов? В первую очередь эти масла содержат компоненты, образующие покрытие с пониженным коэффициентом трения на металлических частях двигателя. Настоящим нововведением, однако, является тот факт, что это покрытие, технически известное как трибопленка, остается на поверхности, даже когда температура двигателя падает при выключении двигателя (отсутствует или находится на пределе при использовании обычных моторных масел). Благодаря этому ограничивается опасное трение, т.е. между кольцами и цилиндрами и в равной степени вредным трением коленчатого вала и клапанов. Представляется, таким образом, что трибопленка может эффективно защищать металлические элементы двигателя – как в статических условиях, т.е. при холодном двигателе и при выключенном двигателе, так и в динамических условиях при нормальной езде.
