Системы старт стоп

Система старт стоп: назначение, принцип работы, функциональность

Сегодня во многих современных автомобилях устанавливается так называемая система старт стоп. При этом многие водители даже не представляют назначение данной функции, ее особенности и преимущества. В данной статье приоткроем завесу «тайны» и разберемся с тонкостями системы.

Для чего была придумана кнопка старт стоп? Итак, давайте разберемся с мотивацией производителей, ведь они для чего-то разрабатывали данную систему.

Было поставлено несколько целей: уменьшить объем вредного угарного газа в окружающий воздух, снизить шум автомобиля (за счет уменьшения времени работы двигателя на «холостых»), а также сделать более экономичным режим езды.

В принципе, установка кнопки старт стоп позволила решить задачу, которая стояла перед разработчиками. Еще совсем недавно такие кнопки стояли только на «гибридных» авто, способных работать на различных видах топлива. Но планируется, что уже в будущем году половина всего выпускаемого транспорта будет иметь такую систему.

Как работает кнопка старт стоп?

Здесь все просто. Пока машина едет – двигатель работает, а как только останавливается – двигатель глохнет. Вот и весь секрет. Запускается мотор автоматически. Если в машине установлена «механика», то после выжимания сцепления, а если «автомат», то после отпускания педали тормоза.

Состоит система из устройства, которое запускает и глушит двигатель, а также специальной системы управления. При этом остановка и запуск двигателя может осуществляться по различным принципам – с помощью стартер-генератора, усиленного стартера или впрыска топлива в цилиндры и дальнейшего воспламенения.

Наибольших успехов в разработке системы Stop Start достигла компания Бош. Специалистам удалось добиться существенного снижения расхода топлива, а также уменьшения выбросов угарного газа в атмосферу на 8-10%. Стартер рассчитан на многократное действие. Сам механизм является очень бесшумным и гарантирует запуск двигателя.

Установка кнопки старт стоп дает такие функции, как запуск и остановка мотора, а также контроль зарядки аккумулятора. Базируется система на входных датчиках, блоке управления, а также исполнительных устройствах. К входным относятся датчики коленвала, АКБ, системы управления ДВС, положения педалей сцепления и тормоза и так далее. Стоит отметить, что в системе нет какого-то отдельного блока управление. Все ПО заложено в общем ЭБУ.

К исполнительным элементам системы старт стоп относятся форсунки системы впрыска, катушки зажигания и стартер.

Принцип работы Start Stop

При остановке машины на светофоре или в пробке, после анализа сигналов, поступающих от различных датчиков, система дает команду на остановку двигателя. При этом все электрооборудование машины переключается на АКБ. Как только водитель выжимает педаль сцепления («механика») или отпускает тормоз («автомат»), активируется стартер, и заводится двигатель. Количество таких циклов может быть бесконечным.

Если по какой-либо причине уровень напряжения аккумулятора снизится ниже допустимой нормы, то система будет об этом оповещена, и функция старт стоп отключится. Включение произойдет после заряда АКБ до нормального уровня напряжения. При этом водитель имеет возможность самостоятельно включать или отключать систему стоп старт.

Новые разработки

Сегодня многие производители подхватили данную идею и принялись за разработку своих шедевров. Так, компания Kia Motors придумала свою систему ISG, принцип работы которой основан на отключении генератора при пиковых нагрузках мотора. Это позволяет снизить расход топлива. Но как только водитель давит на педаль тормоза, генератор активируется и подзаряжает АКБ.

Работники компании Valeo придумали, в свою очередь, систему реверсионного генератора, благодаря которому можно добиться почти 10%-ной экономии топлива. Компания Mazda также не осталась в стороне, разработав систему SSID. В ней запуск двигателя осуществляется путем впрыска топлива прямо в цилиндры и его дальнейшее воспламенение.

В общем, система стоп старт набирает оборотов и уже сегодня заметно, что за ней будущее.

Интересующиеся и не только уже неоднократно слышали о новой системе экономии топлива «start-stop» (незамысловато переводимая на великий и могучий как «старт/стоп»), однако одни не полностью в курсе — что это за система, другие что-то где-то читали, что «оно вроде бы и хорошо…», третьи слышали, что это «жутко неудобно и вообще напрягает»… В данной статье попробуем расписать по полочкам: что за система start-stop, зачем её придумали, как она работает, какие у этой системы преимущества и недостатки.

Принцип работы системы старт-стоп

Принцип работы данной системы достаточно прост: она выключает двигатель при наступлении определенных условий (которые в пробках или на светофоре наступают волей-неволей) и автоматически быстро его включает снова при выжимании сцепления (на механике) или отпускании тормоза (на автомате).

Рассматривая систему по-элементно: она состоит собственно из системы управления стартом и стопом, а также из устройства быстрого запуска двигателя. Стоит отметить, что система старт-стоп согласно специфики своей работы (значительно более многократный запуск двигателя) предусматривает некоторых констуктивных основных отличий в узлах автомобиля, определяющие как раз разные подходы к одному вопросу:

• усиленная конструкция стартера
• реверсивный генератор (также именуемый стартер-генератор)
• вышеперечисленное дальше работает по классической схеме впрыска топлива в цилиндры и воспламенение.

Мировая практика показала качество и надежность конструкции системы Stop&Start в исполнении фирмы Bosch. Если говорить начистоту, то именно благодаря им название системы стало нарицательным и самоопределяющим (как Ксерокс для копировальных аппаратов или Памперс для всех поголовно подгузников). Сегодня система Stop&Start от Bosch устанавливается на многочисленные модели Audi и BMW, а исследования экономии топлива показывают 8% разницы — а ведь это на 8% меньше и выхлопных газов, которыми нам приходится дышать.

Грамотная буксировка авто с АКПП: важные особенности процесса. Детали — в статье В основе системы старт-стоп стоит специальный стартер, изначально рассчитанный на стахановские ежедневные нагрузки по запуску двигателя. А для большего комфорта он оснащен и усиленным (то в меру тихим) механизмом привода, что в сумме дает тот самый старт без предварительного «Вж-ж-ж…». Контролируется стартер и остатком заряда АКБ специальный же блок управления с массой входных датчиков и исполнительных устройств. К датчикам относятся:

• контроль частоты вращения коленвала
• контроль положения педали сцепления или педали тормоза (в зависимости от коробки передач)
• контроль состояния АКБ
• прочие датчики, измеряющие работу двигателя

Конструктивно и выделенно система Старт-Стоп не имеет обособленного электронного блока — в силу отсутствия в этом особой необходимости. Весь функционал реализован в блоке управления двигателем с помощью соответствующего программного обеспечения, а исполнителями воли системы выступают всё те же описанные выше стартеры, катушки зажигания и форсунки зажигания.

Как работает система Стоп-Старт?

Первые разработки данной технологии проводились еще в середине 70-х Toyota-вскими специалистами, тогдашняя система устанавливалась исключительно на люксовый автомобиль Crown и она выключала двигатель спустя 1,5 секунды простоя. Уже тогда таким способом можно было сэкономить 10% топлива.

Итак, известная всем картина: автомобиль останавливается перед светофором или в пробке. Основываясь на сигналах датчика частоты вращения коленвала, система останавливает двигатель, при этом прочие потребители электроэнергии (аудиосистема, кондиционер и пр.) переходят на питание от АКБ. При выжимании педали сцепления (отпускании тормоза) активируется стартер и двигатель запускается. Проехали метр — повторили 😉

В случае, если заряд АКБ ниже необходимого минимума, принудительное выключение мотора системой исключается для подзарядки. Также система Stop&Start может быть отключена вручную через кнопку на панели приборов.

Альтернатива Stop&Start от Bosch — это система ISG (Idle Stop&Go) от корейского Kia Motors. Главное, пожалуй, отличие — в управлении генератором, который при высокой нагрузке на двигатель отключается ради экономии топлива, а при торможении включается систему рекуперации — потраченное у аккумулятора восполняется. Принудительно система выключается, если заряд батареи упал менее 75% или при использовании кондиционера.

Система старт-стоп с системой рекуперации

Еще один конкурент — система STARS (Starter Alternator Reversible System) от фирмы Valeo. Отличия в их системе кроются в использовании реверсивного генератора. Чаще всего данная технология применяется в автомобилях Citroen и Mercedes, а заявленная экономия топлива достигает 10%. Конструктивно реверсивный генератор — это электрическая машина переменного тока, которая в зависимости от необходимости работает то стартером, то генератором. За работу реверсивного генератора отвечает специальный приводной ремень и обратимый натяжитель, которые и обеспечивают вращение в разных направлениях. Явное преимущество конкретно данной системы — это бесшумность работы и меньшее по сравнению с конкурентами время запуска (обычный стартер — 0,8 сек., реверсивный стартер — 0,4 сек.). Еще одно отличие от конкурентов — самостоятельный блок управления, который работает напрямую с блоком управления двигателем. Взаимодействие с датчиками отличий не имеет. Преимущество конкретно этой системы старт-стоп в возможности использования рекуперативной энергии не только для восполнения заряда основного аккумулятора, а и использование энергии торможения (через ту же рекуперацию) для пополнения батареи гибридного силового агрегата — а это прямая экономия топлива в будущем.

Японское конструкторское бюро под протекторатом Mazda разработали систему SISS (Smart Idle Stop System), применяющую третий способ — впрыск топлива и последующее воспламенение. Данная система предусматривает установку на бензиновые моторы с непосредственным впрыском. Поршни специально останавливаются в четко заданном положении, оптимальном для будущего запуска. При последующем запуске двигателя энергию начала вращения дает как непосредственно сгорание топлива, так и стартер. Заявленная экономия топлива — около 9%, а основным нюансом данной системы можно считать возможность работы исключительно с автоматическими коробками передач.

Необходимые условия работы систем Старт/Стоп

Несмотря на разность конструкций, на уровне программного обеспечения у всех реализованы несколько общих обязательных для работы пунктов:

• минимальная для работы системы скорость — 4 км/ч
• водительская дверь обязательно закрыта, а водитель — пристегнут
• на не прогретом двигателе система работать не будет
• исключается работа также при обогреве стекол, неисправном генераторе, низком заряде батареи — потребители с большими «потребностями» могут быстро тратить заряд АКБ
• в ситуации остановки после движения заднего хода или при больших углах поворота рулевого колеса система также не сработает (пример — маневрирование по парковке).

Преимущества и недостатки системы Старт-стоп

В заключение данной статьи описать жизненные проблемы использования системы (используются результаты замеров компетентного обзора журнала «За рулем», тестовый образец — Audi A7 с 3-литровым TFSI и автоматической коробкой):

1. работа по светофорам — неплохо, действительно показывается снижение расхода на 7,8%
2. работа в затяжной пробке — плохо: в качестве эксперимента на расстоянии километра ползли пунктиром 10 секунд черепашьего бега — столько же стоим… Сначала система работала успешно, однако затем подсел аккумулятор и «выключаться» тестовый автомобиль перестал. Результат — экономия 4,4%
3. мало-прожорливому двигателю экономия нескольких процентов вряд ли будет заметна
4. за городом Вам данная система вряд ли понадобится — пробок и светофоров там меньше
5. в качестве отдельной опции система Старт-Стоп практически нигде не применяется, потому узнать её стоимость проблематично: в BMW она идет стационарно, в Audi входит комплексно с другим оборудованием. Впрочем, есть самостоятельные сервисы, которые за подобное оборудование просят порядка 30 тыс. рублей.

Безвоздушные шины: стоит ли внимания новая резина?На примере конкретного автомобиля и беря во внимание полученные результаты получается приблизительно следующая кулькуляция: порядка 7000 рублей чистой экономии в год при пробеге 20 тыс. км по полупустому городу. В случае п.5 вышеописанного списка получается, что система окупится года через 4 эксплуатации нового автомобиля.

P.S. и да, самая распространенная жизненная проблема: для многих отсутствие урчания двигателя на желтом сигнале светофора — не самые приятные пара секунд жизни. Только из-за этого систему многие принудительно отключают.