Суббота, 24.06.2017, 04:53
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Апрель » 1 » Система Старт-стоп
13:34
Система Старт-стоп

Система Старт-стоп предназначена для экономии топлива, снижения вредных выбросов и шума за счет сокращения времени работы двигателя на холостом ходу. Как показывает практика эксплуатации автомобиля, режим холостого хода составляет до 30% общего времени работы двигателя. Этому способствуют частые остановки на светофорах, нахождение в пробках, являющиеся атрибутами большого города.

В середине семидесятых годов ХХ века японская компания Toyota установила на модель Crown специальное устройство, которое отключало двигатель через полторы секунды после его работы на холостом ходу. По результатам испытаний в Токио экономия топлива благодаря такой системе достигала 10%.

Первым серийным автомобилем с системой "старт-стоп" стал Volkswagen Polo Formel E образца 1983 года. Специальный таймер глушил двигатель через две секунды работы на "холостых", а для повторного запуска мотора нужно было качнуть рычаг коробки передач влево. Последующее развитие этой системы нашло практическое применение на немецких машинах.

Принцип работы системы Старт-стоп заключается в выключении двигателя при остановке автомобиля и его быстром запуске при нажатии на педаль сцепления (для механической коробки передач) или отпускании педали тормоза (автоматическая коробка передач).

 Конструктивно система Старт-стоп объединяет устройство, обеспечивающее многократный запуск двигателя, и электронную систему управления.

 Существует несколько подходов к реализации функции многократного запуска двигателя:

1) усиленный стартер;

2) реверсивный генератор (стартер-генератор);

3) впрыск топлива в цилиндры и воспламенение смеси.

Серийные машины впервые оснастили системой «старт-стоп» более 20 лет назад. Самым простым и надежным с точки зрения конструкции является система Stop&Start фирмы Bosch. Благодаря данной системе название «стоп-старт» стало нарицательным названием остальных систем. Система устанавливается на автомобили Audi, BMW, Volkswagen и обеспечивает снижение потребления топлива и вредных выбросов до 8%.

Основу системы составляет специальный стартер, рассчитанный на большое количество пусков двигателя и имеющий увеличенный срок службы. Стартер оборудован усиленным малошумным механизмом привода, обеспечивающим быстрый, надежный и бесшумный запуск двигателя.

Система управления осуществляет остановку и запуск двигателя, а также контроль заряда аккумуляторной батареи. Как и все современные электронные системы она включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

К входным датчикам относятся датчики частоты вращения колес, частоты вращения коленчатого вала, положения педали сцепления (положения педали тормоза), положения педали акселератора, нейтрального положения рычага коробки передач (для автомобилей с МКПП), состояния аккумуляторной батареи, а также другие датчики системы управления двигателем.

Своего электронного блока система не имеет, а использует мощности блока управления двигателем, в котором установлено соответствующее программное обеспечение. Исполнительными устройствами системы являются форсунки системы впрыска, катушки зажигания, стартер.

Работа системы Stop&Start носит циклический характер (выключение-запуск). Выключение двигателя происходит при следующих условиях:

  1. полная остановка автомобиля;
  2. перевод рычага коробки передач в нейтральное положение и отпускание педали сцепления - для автомобиля с механической коробкой передач;
  3. нажатая педаль тормоза - для автомобиля с автоматической коробкой передач.

Кроме этого, при принятии решения о выключении двигателя система оценивает частоту оборотов двигателя, температуру охлаждающей жидкости, уровень зарядки аккумуляторной батареи, режим работы климатической установки.

При неработающем двигателе питание потребителей электрической энергии (кондиционера, аудиосистемы и др.) производится от аккумуляторной батареи.

При нажатии педали сцепления (отпускании педали тормоза на автомобиле с автоматической коробкой передач) система активирует стартер и производит запуск двигателя. В дальнейшем цикл работы системы повторяется.

Если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, система на основании сигнала соответствующего датчика и команде блока управления выключается. Включение системы производится после зарядки аккумуляторной батареи. Система может быть принудительно отключена с помощью специальной кнопки на панели приборов.

Рис. 1. Элементы системы Stop&Start

Система Старт-стоп следующего поколения выключает двигатель уже в процессе торможения автомобиля (до его полной остановки), чем достигается еще большая экономия топлива. Процесс остановки автомобиля распознается блоком управления по следующим параметрам движения: скорости движения до торможения, скорости движения в текущий момент времени, отсутствию уклона дороги, отсутствию маневрирования. Если параметры движения не соответствуют заданным значениям, система срабатывает после полной остановки автомобиля.

Аналогичную конструкцию имеет система ISG (Idle Stop&Go) от Kia Motors. Основное отличием данной системы заключается в управлении автомобильным генератором. Так, при высокой нагрузке на двигатель для снижения потребления топлива генератор отключается, при торможении генератор включается и производится подзарядка аккумуляторной батареи. При падении мощности аккумуляторной батареи ниже 75% от номинальной система выключается. Система выключается также при использовании кондиционера.

Система STARS (Starter Alternator Reversible System), выпускаемая фирмой Valeo, в своей работе использует реверсивный генератор. Система устанавливается на автомобилях Citroen, Mercedes-Benz и позволяет снизить расход топлива до 10%.

Реверсивный генератор представляет собой электрическую машину переменного тока, которая в зависимости от условий может выполнять функции генератора и стартера. Работу реверсивного генератора обеспечивает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, позволяющий передавать усилие в двух направлениях. Реверсивный генератор работает практически бесшумно и имеет вдвое меньшее время запуска (0,4 с в сравнении с 0,8 с для обычного стартера).

Управление системой STARS производится с помощью отдельного электронного блока управления, который взаимодействует с блоком управления двигателем. Состав входных датчиков аналогичен другим системам Стоп-старт.

Дальнейшим развитием данной системы является использование рекуперативного торможения для создания дополнительной энергии и снижения расхода топлива.

Компания Mazda разработала систему SISS (Smart Idle Stop System), которая является альтернативой других систем Старт-стоп. Другое название системы i-Stop. В этой системе при отпускании педали тормоза бензин впрыскивается именно в те цилиндры, где поршни готовы к такту рабочего хода. За их остановку в нужном положении отвечает дополнительный датчик коленчатого вала. Энергии микровзрыва хватает, чтобы провернуть коленчатый вал и пустить двигатель (хотя изначальный импульс все равно дает стартер). Чтобы компоненты мотора изнашивались равномерно, электроника всякий раз меняет пары поршней, используемых при прокрутке коленчатого вала.

Рис. 2. Система SISS

Снижение расхода топлива при применении данной системы достигает 9%. Система SISS работает только с автоматической коробкой переключения передач.

Система старт-стоп будет эффективно работать в случае, если автомобиль движется по полупустому городу и останавливается на светофорах, либо долго стоит в пробке. Если же движение, хоть и вяло, но происходит, то экономия топлива от работы системы будет небольшой. Чем короче остановка, тем меньше практической пользы от постоянных включений-выключений двигателя. Работа системы также во многом зависит от количества включенных потребителей, ведь при этом вся нагрузка ложится на аккумуляторную батарею, а при разрядке до определённого уровня двигатель вынужденно заведется.

Чтобы увеличить эффект от применения системы старт-стоп, конструкторы используют рекуперацию: полученная при торможении или работе мотора без нагрузки (на холостых оборотах) энергия преобразуется в электричество, аккумулирующееся в конденсаторе. Благодаря этому повышается степень заряженности АКБ, которая впоследствии может питать электрические потребители без генератора.

В настоящее время компания Bosch работает над новым поколением системы старт-стоп. Её главное отличие будет в том, что она сможет глушить двигатель при движении накатом. Умная электроника будет анализировать уклон дороги и, если он окажется достаточным для того, чтобы автомобиль продолжил движение без снижения скорости, мотор будет отключен. Как и ранее, для последующего пуска двигателя водителю будет достаточно дотронуться до педали газа. При этом конструктивно разработка близка к серийным системам (например, микрогибридам Valeo) и отличается от них только программным обеспечением и несколькими дополнительными датчиками, в то время как основная техника все та же – стартер-генератор, усиленная батарея и блок управления.

Источники:

http://systemsauto.ru/electric/stop_start.html

http://www.zr.ru/content/articles/419631-start-stop_chetyre_takta_tishiny/

http://www.kolesa.ru/article/ostanovka-po-trebovaniju-zachem-nuzhny-sistemy-startstop-2015-05-05

Просмотров: 737 | Добавил: Chumakov1993 | Теги: Экология, экономия, старт-стоп, Бош, мазда, Bosch, Mazda | Рейтинг: 3.0/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]