Urządzenie i zasada działania systemu „start-stop”

W dużych miastach korki stały się częścią codziennego życia kierowców. Gdy samochód stoi w korku, silnik pracuje na biegu jałowym i zużywa paliwo. Aby zmniejszyć zużycie paliwa i emisje, konstruktorzy samochodów stworzyli nowy system „start-stop”. Producenci jednogłośnie mówią o zaletach tej funkcji. W rzeczywistości system ma wiele wad.

Historia systemu start-stop

W obliczu rosnących cen benzyny i oleju napędowego kwestia oszczędzania paliwa i zmniejszania zużycia pozostaje istotna dla większości kierowców. Jednocześnie ruch w mieście zawsze kojarzy się z regularnymi postojami na światłach, często z czekaniem w korkach. Statystyki mówią: silnik każdego samochodu pracuje na biegu jałowym nawet przez 30% czasu. Jednocześnie trwa zużycie paliwa i emisja szkodliwych substancji do atmosfery. Wyzwaniem dla producentów samochodów jest próba rozwiązania tego problemu.

Pierwsze rozwiązania mające na celu optymalizację działania silników samochodowych zostały zapoczątkowane przez Toyotę w połowie lat 70. ubiegłego wieku. W ramach eksperymentu producent zaczął montować w jednym ze swoich modeli mechanizm, który wyłącza silnik po dwóch minutach bezczynności. Ale system się nie przyjął.

Kilkadziesiąt lat później francuski koncern Citroen uruchomił nowe urządzenie Start Stop, które stopniowo zaczęto instalować w samochodach produkcyjnych. Początkowo wyposażano w nie tylko pojazdy z silnikiem hybrydowym, ale potem zaczęto je stosować w samochodach z silnikiem konwencjonalnym.

Najbardziej znaczące wyniki osiągnął Bosh. System start-stop stworzony przez tego producenta jest najprostszy i najbardziej niezawodny. Dziś jest instalowany w ich samochodach przez Volkswagena, BMW i Audi. Twórcy mechanizmu twierdzą, że urządzenie może zmniejszyć zużycie paliwa o 8%. Rzeczywiste dane są jednak znacznie niższe: w trakcie eksperymentów stwierdzono, że w warunkach codziennego użytkowania w mieście zużycie paliwa zmniejsza się tylko o 4%.

Wielu producentów samochodów stworzyło również własne, unikalne mechanizmy zatrzymywania i uruchamiania silnika. Należą do nich systemy:

• ISG (Idle Stop & Go) autorstwa Kia;
• STARS (Starter Alternator Reversible System), instalowany w samochodach Mercedes i Citroen;
• SISS (Smart Idle Stop System) opracowany przez Mazdę.

Zasada działania urządzenia

Głównym zadaniem systemu „start-stop” jest zmniejszenie zużycia paliwa, poziomu hałasu oraz emisji szkodliwych substancji do atmosfery podczas pracy silnika na biegu jałowym. W tym celu zapewnione jest automatyczne wyłączanie silnika. Sygnałem do tego może być:

• całkowite zatrzymanie pojazdu;
• neutralne położenie dźwigni zmiany biegów i zwolnienie pedału sprzęgła (dla samochodów z manualną skrzynią biegów);
• naciśnięcie pedału hamulca (dla pojazdów z automatyczną skrzynią biegów).

Gdy silnik jest wyłączony, cała elektronika samochodowa jest zasilana z akumulatora.

Po ponownym uruchomieniu silnika samochód cicho rusza i kontynuuje jazdę.

• W pojazdach z manualną skrzynią biegów mechanizm uruchamia silnik po wciśnięciu pedału sprzęgła.
• Silnik w samochodach z automatyczną skrzynią biegów uruchamia się ponownie po zdjęciu nogi przez kierowcę z pedału hamulca.

Urządzenie mechanizmu „start-stop”

Konstrukcja systemu „start-stop” składa się z elektronicznego sterowania i urządzenia, które zapewnia wielokrotne uruchamianie silnika spalinowego. Te ostatnie są najczęściej używane:

• wzmocniony rozrusznik;
• generator odwracalny (generator-rozrusznik).

Na przykład system start-stop firmy Bosh wykorzystuje specjalny rozrusznik o przedłużonej trwałości. Urządzenie zostało pierwotnie zaprojektowane do dużej liczby rozruchów ICE i jest wyposażone we wzmocniony mechanizm napędowy, który zapewnia niezawodny, szybki i cichy rozruch silnika.

Do zadań e-administracji należy:

• terminowe zatrzymywanie i uruchamianie silnika;
• stały monitoring stanu naładowania baterii.

Strukturalnie system składa się z czujników, jednostki sterującej i siłowników. Do urządzeń wysyłających sygnały do ​​centrali należą czujniki:

• obrót koła;
• obroty wału korbowego;
• naciśnięcie pedału hamulca lub sprzęgła;
• położenie neutralne w skrzyni biegów (tylko przy manualnej skrzyni biegów);
• ładowanie akumulatora itp.

Sterownik silnika z oprogramowaniem zainstalowanym w systemie start-stop służy jako urządzenie odbierające sygnały z czujników. Role mechanizmów wykonawczych pełnią:

• wtryskiwacze układu wtryskowego;
• cewki zapłonowe;
• rozrusznik.

Możesz włączać i wyłączać system Start-Stop za pomocą przycisku znajdującego się na desce rozdzielczej lub w ustawieniach pojazdu. Jeśli jednak poziom naładowania baterii jest niewystarczający, mechanizm zostanie automatycznie wyłączony. Gdy tylko akumulator zostanie naładowany do odpowiedniej ilości, system uruchamiania i zatrzymywania silnika zacznie ponownie działać.

„Start-stop” z rekuperacją

Najnowszym osiągnięciem jest system start-stop z odzyskiem energii podczas hamowania. Przy dużym obciążeniu silnika spalinowego generator jest wyłączany, aby oszczędzać paliwo. W momencie hamowania mechanizm zaczyna ponownie działać, w wyniku czego akumulator jest ładowany. W ten sposób odzyskuje się energię.

Charakterystyczną cechą takich systemów jest zastosowanie odwracalnego generatora, który może również działać jako rozrusznik.

Regeneracyjny system start-stop może działać, gdy poziom naładowania akumulatora wynosi co najmniej 75%.

Słabe strony rozwoju

Pomimo oczywistych zalet stosowania systemu „start-stop”, mechanizm ma istotne wady, które właściciele samochodów powinni wziąć pod uwagę.

• Duże obciążenie akumulatora. Nowoczesne samochody są wyposażone w ogromną liczbę urządzeń elektronicznych, za których działanie po zatrzymaniu silnika odpowiada akumulator. Tak duże obciążenie nie przynosi korzyści baterii i szybko ją niszczy.
• Szkody dla silników z turbodoładowaniem. Niedopuszczalne jest regularne nagłe wyłączanie silnika z rozgrzaną turbiną. Pomimo tego, że nowoczesne samochody z turbinami są wyposażone w turbosprężarki z łożyskami kulkowymi, to tylko zmniejszają one ryzyko przegrzania turbiny przy nagłym wyłączeniu silnika, ale nie eliminują go całkowicie. Dlatego lepiej, aby właściciele takich pojazdów zrezygnowali ze stosowania systemu „start-stop”.
• Większe zużycie silnika. Nawet jeśli pojazd nie posiada turbiny, trwałość silnika, który uruchamia się na każdym postoju, może zostać znacznie zmniejszona.

Biorąc pod uwagę wszystkie plusy i minusy korzystania z systemu start-stop, każdy właściciel samochodu sam decyduje, czy warto oszczędzić raczej znikomą ilość paliwa, czy lepiej zadbać o niezawodną i trwałą pracę silnika, pozostawiając to na bezczynność.