Система старт-стоп – технология автоотключения двигателя при его остановке (например, на светофоре) и последующего запуска при снятии водителем ноги с педали тормоза либо нажатии на газ. Основная цель разработки – экономия топлива, сокращение вредных выбросов, снижение акустического шума в городах и т.д.
Функция старт-стоп устанавливается на транспортных средствах с бензиновым и дизельным моторами. На новых авто она входит в число стандартных либо дополнительных опций.
Раньше систему устанавливали только на гибридных автомобилях. Сегодня ею оснащаются машины среднего и премиального сегмента (Audi, Мерседес, БМВ, Порше). Каждый производитель называет систему по-своему, но принцип работы в общем сохраняется.
Особенности устройства
Конструкция Start-Stop включает несколько устройств, работающих единым механизмом для пуска/остановки мотора, и управляющую систему, отдельно отвечающую за старт/остановку ДВС.
с внесением некоторых изменений в стандартную схему работы авто:
- Использование стартера большей мощности.
- Установка реверсивного стартер-генератора.
- Подача топлива в цилиндры, зажигание смеси.
Наиболее простой в исполнении, точной в работе и самой распространенной выступает Start&Stop от Bosch. Именно ее название многие производители взяли за основу при создании своих систем.
Базовыми компонентами системы выступают:
- Усиленный стартер. Обладает повышенной мощностью, рассчитан на многочисленные пуски мотора. Конструкция стартера обеспечивает высокую скорость, надежность и бесшумность старта двигателя.
- Управляющая система. Предназначена для запуска и остановки силового агрегата, контроля за зарядом аккумулятора.
- Датчики входные. Отслеживают частоту вращения колес, коленвала, нейтральную позицию коробки-передач (МКПП), положение педали акселератора.
- Управляющий блок.
- Исполнительные узлы. Стартер, система впрыска, подающие топливо форсунки, катушки зажигания.
Принцип работы
Действие «Старт-Стоп» происходит в цикличном режиме. Система срабатывает при:
- Остановке ДВС.
- Нажатии на педаль торможения для авто с коробкой-автомат.
- Перевод селектора на нейтральную передачу с отпуском сцепления (для моделей с «механикой»).
Для принятия решения об остановке ДВС система подвергает анализу ряд сведений:
- Частота оборотов ДВС.
- Температура антифриза.
- Уровень заряда батареи.
- Рабочий режим кондиционера.
Алгоритм работы системы предусматривает:
- Контроль частоты вращения коленвала и показателей датчика скорости.
- Перевод потребителей энергии на питание от батареи при остановке движения.
- После отпускания тормоза на авто с АКПП либо нажатии на сцепление на моделях с МКПП питание переходит на стартер.
- Запуск мотора.
Активация «Старт-Стоп» происходит при наличии на аккумуляторе нужного уровня заряда. При необходимости ее можно деактивировать, нажав соответствующую кнопку на приборной панели.
Нюансы включения и работы
Старт-Стоп автоматически активируется при работе двигателя и останавливает его, когда машина прекращает движение и переведена в режим простоя. На разных моделях предусмотрено автоматическое включение/выключение опции при указанных условиях (уровень заряда АКБ, температура ДВС). На большинстве автомобилей функция отключается вручную при необходимости.
Работа на светофоре осуществляется следующим образом:
- При остановке машины система автоматически отключает мотор для снижения расхода топлива, объема вредных выхлопов.
- Водитель отпускает педаль тормоза при разрешающем сигнале (на авто с коробкой-автомат) либо выжимает сцепление (на авто с «механикой»). Это служит своеобразным сигналом системе к плавному запуску двигателя для продолжения движения.
Особенности работы Start&Stop с рекуперацией
Рекуперация представляет собой процесс восстановления кинетической энергии, теряемой при торможении в обычных ситуациях с ее преобразованием в электроэнергию. После этого она направляется на зарядку АКБ.
Реализация данной задачи осуществляется реверсивным генератором, активация которого происходит после нажатия на педаль тормоза.
Работа системы с рекуперацией обладает рядом нюансов:
- Значительный акцент на повышении эффективности работы мотора, сокращении расхода горючего посредством улучшения технологий и применения рекуперации энергии при торможении.
- При остановке машины на светофоре либо в пробке система старт-стоп с рекуперацией автоматически отключает мотор, при этом насос ГУР и другие системы продолжают работать. Они применяют электроэнергию, восстановленную при торможении.
- При очередном старте мотора система старт-стоп с рекуперацией автоматически подает увеличенную мощность для запуска мотора и начала движения.
- Рекуперация обеспечивает управление энергией, потребляемой системами машины, распределяя ее между различными компонентами для сокращения потребления горючего, снижения вредных выбросов.
Данные особенности позволяют системе с рекуперацией применять энергию, которая при обычном режиме теряется в ходе передвижения, увеличивать эффективность работы машины, сокращая ее эксплуатационные расходы и отрицательное воздействие на окружающую среду.
Понятие о реверсивном генераторе, принцип работы
Реверсивный генератор (RSG) представляет собой ключевой компонент системы «Старт-стоп» с рекуперацией. Это электромеханизм, применяемый для зарядки батареи машины и одновременного выполнения функций стартера. Он обеспечивает преобразование кинетической энергии, обычно теряемой при торможении.
Ключевым различием с обычными генераторами являются транзисторы с изолированным затвором, устанавливаемые вместо диодных мостов, выпрямляющих ток. Еще одной деталью выступает наличие ременной передачи и натяжителя обратной тяги.
Вращение осуществляется постоянно посредством приводного ремня и натяжителя с передачей усилия в двух направлениях. Устройство характеризуется бесшумной работой, обеспечивает более быстрый страт мотора. Например, в стандартном режиме на запуск мотора уходит 0,8 сек., а с RGS – 0,4 сек. Управление осуществляется посредством ЭБУ.
Работа системы старт-стоп с реверсивным генератором происходит в пяти режимах:
- При активации кнопки СТАРТ ЭБУ обеспечивает подачу напряжения на реверсивный генератор, запускающий двигатель.
- Авто передвигается в обычном режиме. Реверсивный генератор заряжает батарею, обеспечивая все системы машины электрикой – работает в качестве стандартного генератора.
- При начале торможения и снижении скорости менее 8 км/ч система Start/Stop глушит мотор, получив команду от ЭБУ.
- При отпуске педали тормоза на реверсивный генератор поступает напряжение – происходит запуск двигателя в режиме обычного стартера.
- При полной остановке машины (на парковке, в гараже) управляющий блок глушит мотор.
Особенности аккумулятора
В машинах, оборудованных системой Start-Stop, устанавливается другой вид аккумуляторной батареи. У нее повышенная емкость, способность выдерживать большие нагрузки.
Распространенные варианты используемых АКБ:
AGM – герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, в которых пространство между пластинами заполняется составом на основе стекловолокна.
Преимущества:
- Герметичный корпус, не требующий обслуживания и не пропускающий электролит, что обеспечивает безопасное применение AGM-аккумуляторов.
- Энергия высокой плотности. АКБ обеспечивают большую емкость на единицу объема в сравнении с обычными свинцово-кислотными батареями.
- Стойкость к глубоким разрядам.
- Большая скорость зарядки и разрядки.
- Малый уровень саморазряда, что обеспечивает большее время хранения заряда.
- Увеличенный срок службы в сравнении со стандартной батареей.
- Возможность установления в любом положении, не опасаясь сильных наклонов.
Отрицательные моменты:
- Более высокая стоимость в сравнении с обычными свинцово-кислотными АКБ.
- Чувствительность к перезарядке, что может привести к сокращению срока службы.
- Чувствительность к высоким температурам, способным сократить ресурс.
EFB – свинцово-кислотная батарея, выступающая модернизированной версией обычных аккумуляторов с использованием дополнительных материалов. Пластины таких батареях находятся в пленке из микроволокна.
Особенности:
- Конструкция улучшенного типа, обеспечивающая устройству устойчивость к повреждениям, повышающая надежность.
- Применение дополнительных материалов в структуре батареи (полипропилен) повышает ее прочность и стойкость к вибрациям.
- Большее количество пластин: поверхность контакта электрода и электролита увеличивается, что делает зарядку-разрядку более эффективной.
Достоинства:
- Больший срок службы в сравнении с традиционным свинцово-кислотным аккумулятором.
- Стойкость к глубоким разрядам, к повреждениям и вибрациям, что особенно актуально для машин с повышенной вибрацией.
- Процесс зарядки-разрядки проходят с большей эффективностью, что актуально при повышенном энергопотреблении.
- Стоимость ниже, чем AGM аккумуляторов.
Недостатки:
- Цена моделей выше, чем у традиционных свинцово-кислотных АКБ.
- Частые перезарядки сокращают срок службы.
Принцип действия «Старт-Стоп» с обычной АКБ
Start-Stop предназначена для выключения мотора машины, когда он не используется, и его запуске при начале движения. Это провоцирует повышенные нагрузки на батарею, так как она должна постоянно запускать силовой агрегат. Традиционный свинцово-кислотный аккумулятор при таком режиме эксплуатации будет быстро разряжаться и выйдет из строя.
Для обеспечения надежной работы системы старт-стоп рекомендуется установка специальных АКБ (AGM либо EFB), рассчитанных на использование в таком режиме. У них большая емкость, продолжительный срок службы, они лучше приспособлены к быстрой зарядке-разрядке, что делает их более подходящими для установки на транспортных средствах, оснащенных системой «Старт-Стоп».
Порядок отключения
При желании ездить на авто без данной опции, ее можно временно отключить на каждой поездке. Делается это нажатием на кнопку на панели управления либо в меню настроек автомобиля.
В ряде автомобилей присутствует возможность отключения данной опции на постоянной основе, что исключает ее активацию при каждом старте мотора.
Еще один вариант деактивации – выключение на программном уровне, реализуемое исключительно на СТО. Для реализации задачи требуется применение специального оборудования и ПО для внесения изменений в работу системы.
Водители выполняют отключение системы Start-Stop в следующих случаях:
- Выключение двигателя после остановки мотора исключает резкий набор скорости.
- При выполнении маневров ДВС может выключиться в самый неподходящий момент.
Деактивация системы старт-стоп способна повысить расход топлива и выбросы вредных веществ, что особенно актуально при передвижении по городу, так как двигатель будет работать в течение всей поездки. По этой причине, если планируется эксплуатация авто в условиях города, отключение опции будет нерациональным.
При использовании автомобиля для дальних поездок, где основная часть передвижения приходится на езду по трассе или скоростной магистрали, отключение блока является оправданным, так как это повысит комфорт водителя и пассажиров.