Как работает система Старт-Стоп

Содержание

Система Стоп-старт

Система Стоп-старт (в другой интерпретации — 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.

До недавнего времени система Стоп-старт применялась в основном на гибридных автомобилях. Сегодня ситуация коренным образом меняется. Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили, оборудованные данной системой.

Принцип работы системы Стоп-старт заключается в выключении двигателя при остановке автомобиля и его быстром запуске при нажатии на педаль сцепления (механическая коробка передач) или отпускании педали тормоза (автоматическая коробка передач).

Конструктивно система Стоп-старт 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.

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, 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, гарантирующим 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 (только 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:

  • полная остановка автомобиля;
  • перевод рычага коробки передач в нейтральное положение и отпускание педали сцепления — для автомобиля с механической коробкой передач;
  • 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.

Система Старт-стоп следующего поколения выключает двигатель уже в процессе остановки автомобиля (до его полной остановки), чем достигается еще большая экономия топлива. Процесс остановки автомобиля распознается блоком управления по определенным 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 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 бесшумно работает и имеет меньшее время запуска (0,4с в сравнении с 0,8с 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 Стоп-старт. Другое название системы i-Stop. В ней для многократного запуска двигателя используется впрыск топлива в цилиндры и воспламенение топливно-воздушной смеси. Система устанавливается на бензиновые двигатели, оборудованные непосредственным впрыском топлива.

Для обеспечения работы системы SISS поршни в цилиндрах останавливаются в определенных положениях, оптимальных для дальнейшего запуска двигателя. С началом движения (при отпускании педали тормоза) в цилиндры впрыскивается топливо и воспламеняется топливно-воздушная смесь, таким образом, производится запуск двигателя. При запуске двигателя в дополнение энергии сгорания топлива используется энергия стартера, который включается на непродолжительное время.

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

Все о системе старт-стоп (Start-Stop) автомобиля.

В последнее время, читая характеристики того или иного авто, вы, наверняка, не раз уже встречали там слова “Start-Stop”, являющиеся названием одной современной системы автомобиля. Что она из себя представляет, зачем нужна и как работает? Ответы на все эти вопросы вы найдете ниже.

Что такое Старт-Стоп?

Итак, система Старт-Стоп автомобиля – это специальная система, главным предназначением которой является временное автоматическое выключение двигателя в момент полной остановки машины и его последующий запуск. Другими словами она заглушает мотор в момент торможения, а при нажатии на педаль газа – снова включает. Данная функция весьма полезна в пробках, на светофорах и других подобных ситуациях, ведь она не только защищает вас от лишнего шума путем сокращения времени работы двигателя на холостом ходу, но и позволяет автовладельцу экономить топливо (порядка 1 литра на 100 километров), а также снижает количество вредных выбросов данным транспортным средством в атмосферу.

Как работает система?

“Start-Stop system” работает следующим образом. Во время торможения автомобиля блок управления данной системой получает сигнал с датчиков об изменении частоты вращения коленчатого вала, на основании которого и производит остановку работы двигателя. В тот момент, когда водитель после остановки вновь нажимает на педаль сцепления в машинах с МКПП или отпустит педаль тормоза в автомобилях с АКПП, система Старт-Стоп активирует стартер и тот час же запускает двигатель. Такой порядок действий система повторяет столько раз, сколько это требуется на дороге. Однако если ее датчики подадут на блок управления сигнал о том, что аккумулятор разрядился больше заданной производителем величины, система автоматически прекратит свою работу до тех пор, пока аккумуляторная батарея не будет заряжена.

Обязательные условия для функционирования системы.

Не все знают, но система Старт-Стоп начинает работать только при соблюдении цело ряда условий, это:

  • капот и дверь водителя закрыты;
  • водитель пристегнут ремнем безопасности;
  • скорость движения транспортного средства больше 4 км/час.

Но и это не все. Оказывается, даже если система запущена, бывает, что отключение двигателя не происходит. Это возможно при следующих обстоятельствах:

  • двигатель не прогрелся: как правило, такая ситуация характерна тогда, когда температура окружающей среды ниже -25 градусов;
  • обороты мотора превышаю обороты холостого хода;
  • включен обогрев лобового стекла;
  • машина остановилась после включенной задней передачи;
  • не прогрет салон, то есть температура в нем значительно ниже (на 8 градусов и больше) заданной для системы;
  • заряд аккумуляторной батарее недостаточен, то есть меньше заданных в системе параметров;
  • имеются неполадки с генератором;
  • руль повернут на значительный угол, например, по причине того, что совершался маневр на стоянке.

Кроме того есть случаи, когда системой Старт-Стоп двигатель, наоборот, может неожиданно запуститься без участия водителя, например, при скате транспортного средства со склона, когда автомобиль разогнался до скорости в 4 км/час и др.

Достоинства и недостатки Start-Stop system.

Плюсами системы автоматического включения/выключения работы двигателя являются:

  • экономия на топливе;
  • сокращение вредных выбросов в атмосферу;
  • тишина (не слышно гула мотора) в автомобиле в пробках и на светофорах.

Минусами же системы обычно называют:

  • повышенная нагрузка на стартер и аккумуляторную батарею;
  • моральное уставание от функционирования системы при долгом нахождении в пробках (легко устраняется принудительным отключением системы).

Как работает система старт-стоп — функция, устройство, виды реализации

Система старт-стоп экономит топливо, снижает шум и вредные выбросы в атмосферу благодаря сокращению времени работы двигателя на холостом ходу. Практика эксплуатации автомобиля показывает, что в режиме холостого хода двигатель работает до 30 % времени. Этому способствует движение с частыми остановками на светофорах и в пробках — атрибутах крупного города.

Ещё совсем недавно технология старт-стоп воспринималась исключительно как элемент гибридных автомобилей. Сегодня ситуация существенно изменилась, так как большинство ведущих автопроизводителей пополнило свой модельный ряд автомобилями, оснащёнными подобной системой. Функция старт-стоп, как считают эксперты, к 2015 году появится на половине производимых легковых автомобилей.

Принцип работы системы старт-стоп очень прост: при остановке автомобиля двигатель выключается, а при нажатии на педаль сцепления (если установлена механическая коробка передач) или отпускании педали тормоза (если установлена автоматическая коробка передач) двигатель быстро запускается.

Конструкция системы старт-стоп должна включать в себя следующие элементы:

  • устройство многократного запуска двигателя;
  • систему управления.

Функцию многократного запуска двигателя можно реализовать с помощью:

  • усиленного стартёра;
  • реверсивного генератора (стартёра-генератора);
  • впрыска топлива в цилиндры и воспламенения смеси;
  • гидростартёра.

Система старт-стоп с усиленным генератором

Самым простым и надёжным решением с технической точки зрения является система «Start&Stop» фирмы «Bosch». Благодаря данной системе имя «старт-стоп» стало нарицательным для всех систем подобного рода. Система «Start&Stop» устанавливается на автомобили «VW» «BMW», «Audi» и др., обеспечивая снижение расход топлива легковым автомобилем и его выброс CO2 на 4% в «Новом европейском цикле движения» (New European Driving Cycle — NEDC) и до 8 % в городском цикле [1].

В основе системы «Start&Stop» лежит усиленный стартёр, который имеет увеличенный срок службы (рассчитан на большое количество пусков двигателя). Стартёр также оборудован специальным малошумным механизмом привода, который гарантирует быстрый, надежный и многократный запуск двигателя.

Система «Start&Stop» выполняет функции остановки и запуска двигателя, контроля уровня заряда аккумуляторной батареи. Система не имеет собственного электронного блока управления, а использует возможности блока управления двигателя, где установлено соответствующее программное обеспечение.

Благодаря тому, что составляющие системы «Start&Stop» по габаритам не больше, чем обычные компоненты, система фирмы «Bosch» может быть без труда интегрирована практически в любое транспортное средство. Однако некоторые узлы и системы потребовали дополнительной адаптации для работы в режиме старт-стоп. Они перечислены в таблице ниже (рассмотрен вариант системы с усиленным генератором на примере системы старт-стоп входящий в пакет «BlueMotion» автомобилей концерна «Volkswagen»).

Устройство системы стар-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion»

Ниже представлена схема устройства системы старт-стоп с усиленным генератором «VW BlueMotion». Устройство систем других производителей отличается несущественно.

Как работает система стар-стоп «Bosch»

Работа системы «Start&Stop» происходит следующим образом. При остановке машины перед светофором или в пробке система, на основании сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала, выключает двигатель. Питание потребителей электрического тока (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 запускает двигатель. Такой цикл остановки и запуска двигателя повторяется необходимое число раз.

Беспокойство многих водителей связано с тем, что используя систему стар-стоп они останутся с разряженной батареей (например, в сильный мороз). Однако эти опасения безосновательны, так как, если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, то система на основании сигнала соответствующего датчика выключается. Включение функции старт-стоп происходит только после того, как аккумуляторная батарея будет заряжена. Также функцию «Start&Stop» можно принудительно отключить специальной кнопкой на приборной панели.

Система старт-стоп с реверсивным генератором

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

Реверсивный генератор Электрическая машина переменного тока, которая в зависимости от условий может выполнять функции, как генератора, так и стартёра.

Работу реверсивного генератора обеспечивает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, позволяющий передавать усилие в двух направлениях. Реверсивный генератор бесшумно работает и имеет меньшее время запуска (0,4 секунды в сравнении с 0,8 секунды для обычного стартёра).

Управление системой «STARS» осуществляется с помощью отдельного электронного блока управления, который взаимодействует с блоком управления двигателем. Состав входных датчиков аналогичен другим системам старт-стоп.

Система старт-стоп с впрыском топлива

Компания «Mazda» разработала систему «SISS» («Smart Idle Stop System»), которая является альтернативой других систем старт-стоп. В данной системе для многократного запуска двигателя используется впрыск топлива в цилиндры и воспламенение топливно-воздушной смеси. Система устанавливается на бензиновые двигатели, оборудованные непосредственным впрыском топлива.

Для работы данной системы поршни должны остановиться в строго определённом положении, чтобы в каждом цилиндре был необходимый объём воздуха для оптимального запуска двигателя в дальнейшем. «Smart Idle Stop System» контролирует положение поршней во время выключения мотора. «SISS» выполняет нумерацию цилиндров, и с началом движения (при отпускании педали тормоза) в цилиндры впрыскивается топливо и воспламеняется топливно-воздушная смесь, т. е. происходит запуск двигателя. При запуске двигателя в дополнение энергии сгорания топлива используется энергия стартера, который включается на непродолжительное время.

Для автомобилей с АКПП процесс запуска занимает 0,35 секунды, что почти вдвое быстрее обычных систем. Кроме того, «Mazda SISS» гарантирует быстрый старт мотора в каждом отдельном случае. Водитель не должен почувствовать задержки, когда захочет двинуться с места.

Экономия топлива при применении данной системы достигает 9 %. Система старт-стоп «SISS» работает только с автоматической трансмиссией.

Гидравлическая альтернатива

Для сегмента тяжелого коммерческого транспорта, на долю которого приходится порядка 30 % вредных выбросов, предназначена разработка компании «Poclain Hydraulics» — гидравлическая система «CleanStart». Главным компонентом «CleanStart» является лёгкий и компактный гидромотор-стартёр, который можно установить непосредственно на коленчатом валу и тем самым свести к минимуму механические потери. Свойства, присущие гидростатическому приводу (момент в данном случае достигает 800 Н∙м), позволяют запускать тяжёлые двигатели объёмом до 16 литров практически мгновенно (время пуска составляет 0,4 секунды) без шума и вибрации. Поэтому данная разработка особенно заинтересовала производители автобусов, силовой агрегат которых можно выключать не только в ожидании разрешающего сигнала светофора, но и во время посадки и высадки пассажиров на остановке. Здесь система старт-стоп даёт ещё больше преимуществ, чем в сегменте легкового транспорта.

Контур системы «CleanStart» помимо гидромотора мощностью 15 кВт включает ещё несколько элементов: насос (может использоваться существующий гидронасос, питающий различные виды вспомогательного оборудования), управляющий клапан, гидравлический аккумулятор [2] и бак. Пока работает насос, электромагнитный клапан направляет часть потока рабочей жидкости в гидроаккумулятор, где масло через разделительную мембрану сжимает газообразный азот. Запасённая таким образом энергия без потерь на различные преобразования сохраняется для последующего старта. Разрядом управляет пропорциональный клапан, причем мощности хватает не на один, а на несколько пусков, общий же ресурс системы составляет порядка 4 млн. циклов. Важно и то, что гидроаккумулятор позволяет производить быстрые циклы заряда и разряда, не требует обслуживания и по сравнению с химическими источниками энергии имеет более высокую удельную мощность. Но если говорить о системе «CleanStart» в целом, то она всё же уступает своим конкурентам по массогабаритным характеристикам — снаряжённая масса транспортного средства при оснащении гидростартёром увеличивается примерно на 40 кг, однако для автобуса или грузовика это не слишком большое увеличение массы.

По данным разработчика, у автобуса, оснащённого системой «CleanStart», в условиях городского цикла (12 остановок продолжительностью 15 секунд на дистанции 7 км) расход топлива сокращается более чем на 10 %. Учитывая, что оборудование может монтироваться не только на новые, но и на находящиеся в эксплуатации транспортные средства, эту систему можно считать серьёзным резервом для улучшения экологии.

Система старт-стоп для мотоцикла

Компания «Honda» разработала систему старт-стоп для мотоциклов и скутеров, получившую название «Idling Stop System». Система работает в автоматическом режиме и обеспечивает кратковременное выключение двигателя после достижения нулевой скорости, что позволяет экономить до 7 % топлива. При повороте ручки газа она вновь включает мотор для дальнейшей поездки.

Автоклуб Subaru XV ( Клуб Subaru XV)

Как работает система Старт/Стоп?

  • Нравится
  • Не нравится

Vlagilen 10 дек 2014

Приветствую. Подскажите как работает система запуска и остановки двигателя авто?

В первые дни когда забрал авто загоралась на панели с непонятной периодичностью буква «А» (в круге, зеленого цвета). И в тот момент когда она горит, если остановить авто, то двигатель глох, далее он исправно запускался при отпускании педали тормоза. Загоралась эта лампочка крайне редко, через пару дней и вовсе перестала, как следствие перестал глохнуть сам двигатель на светофоре.

Второй момент, есть точно такая же кнопка которая отвечает за точно такую же лампочку, но только буква «А» оранжевого цвета. Потыкал я эту кнопку, но так ни к чему и не пришел. Инфы не нашел

  • Нравится
  • Не нравится

Dimozavr 10 дек 2014

В России никак не работает, потому что для нашего рынка нету системы старт-стоп ни в одной из комплектаций) В европейцах-американцах не уверен, но что-то мне подсказывает, что она вообще есть только в японках. Кнопка очевидно отвечает за включение-выключение данной системы.

  • Нравится
  • Не нравится

Vlagilen 11 дек 2014

В России никак не работает, потому что для нашего рынка нету системы старт-стоп ни в одной из комплектаций) В европейцах-американцах не уверен, но что-то мне подсказывает, что она вообще есть только в японках. Кнопка очевидно отвечает за включение-выключение данной системы.

У меня Японец. В первые дни работало в хаотичном порядке. Закономерности не выявил. Кнопка с этим же логотипом(только в оранжевом цвете) включается и отключается на приборной панели совершенно в другом месте. Зеленая же загорается в том случае когда система готова заглушить двигатель. Вот только в моем понимании это должно происходить каждый раз когда авто останавливается большее чем на 5с или сколько выставлено по заводу. Может быть ей надо как то прогреться и эта система работает только когда за «бортом» определенная температура.

  • Нравится
  • Не нравится

egor 11 дек 2014

  • Нравится
  • Не нравится

John39 11 дек 2014

Все условия прописанные в компе не знаю, но сам принцип такой. При остановке, двигатель глохнет, но в один из цилиндров впрыскивается топливо, как только отпускаем тормоз, в этот цилиндр подается искра, топливо воспламеняется, естественно начинает крутится коленвал и двигатель запускается, отсюда такой быстрый запуск, стартер не используется. Дальше есть куча условий, при которых этот процесс происходит, таких как температура воздуха в салоне, температура двигателя, уличная температура, положение селектора акпп и так далее, все это должно быть в инструкции, если нет на русском, как выше правильно сказали, возьмите от CX-5 инструкцию у кого нить или в салоне и почитайте. Принцип действия этой системы на всех авто одинаковый на 95%.

  • Нравится
  • Не нравится

mishide 11 дек 2014

вот из австралийского мануала выдержка:

Автоматическое глушение двигателя системой Auto Start-Stop происходит при условии удовлетворения ВСЕМ нижеперечисленным условиям:

· после запуска двигателя машина двигалась, а не стояла с работающим двигателем (если машина стоит без движения с работающим двигателем, автоматического глушения двигателя не произойдет. Также, на стоящем автомобиле не происходит автоматического глушения с последующим запуском).

· Двигатель прогрет до достаточной степени

· АКБ находится в хорошем состоянии

· Все двери закрыты (в том числе багажник седана , или 5-я дверь универсала)

· Ремень безопасности водителя пристегнут

· Обогрев заднего стекла не используется

· Кондиционер не используется

· Климат-контроль зоны рабочего места водителя не установлен в положение максимального нагрева или максимального охлаждения

· Автомобиль находится на высоте не более 1500 м (примерно ) над уровнем моря

· Температура наружного воздуха выше, чем -10 °С (примерно)

· Лампочка неисправности системы Auto Start не горит

· Индикатор неисправности не горит

· Положение руля не меняется

· Автомобиль не используется для буксировки другого автомобиля

· Автомобиль не остановился на дороге, которая имеет крутой наклон

· Световая аварийная сигнализация автомобиля выключена

· Достаточный вакууум в усилителе тормозов

· Рычаг переключения передач находится в «N» положении (модели с МКПП)

· Педаль сцепления не выжата (модели с MКПП)

· Водитель продолжает твердо удерживать педаль тормоза нажатой после того, как она была нажата, чтобы остановить автомобиль (модели с CVT). В некоторых случаях система может не срабатывать, если педаль не полностью выжата, или если торможение было резким.

· Рычаг переключения передач находится в положении «D» (модели с CVT)

· CVT жидкость достаточно прогрета (модели с CVT).

· Температура CVT жидкости не аномально высокая (модели с CVT)

тут оригинальный английский текст, если нужен первоисточник http://www.subaruxvf. 4.html#post2834

Сообщение отредактировал mishide: 11 Декабрь 2014 — 01:04

  • Нравится
  • Не нравится

Serz 11 дек 2014

Из опыта (у меня с механикой):

температура двигателя больше 35,

климат на автомате,

салон прогрелся (автоклимат уже не дует на полную катушку),

аккум достаточно заряжен.

На другое не смотрел. Если мотор на светофоре авто-заглох, то может и авто-запуститься, если, к примеру, слушаем музыку громко и электричество с аккума сосётся.

Если двигатель остыл раньше чем начали трогаться, машина заведётся. В холодное время года может вообще не глохнуть, если поездки короткие.

Когда авто-глохнет, на приборной панели загорается зелёная лампочка автостарта. Если отключить систему с кнопки (действует до следующего пуска с ключа), на панели загориться желтая лампочка автостарта.