Система старт стоп реферат

Обновлено: 04.07.2024

66513 3

Система старт-стоп с реверсивным генератором

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).

Работа реверсивного генератора

Расположение стандартного стартёра и реверсивного генератора

Система старт-стоп с впрыском топлива

Гидравлическая альтернатива

Система старт-стоп для мотоцикла

Также мотоциклетную систему старт-стоп необходимо активировать только после посадки на сиденье водителя. Так как соответствующая информация от производителя отсутствует, то предположим, что в сиденье вмонтирован датчик веса, который отключает систему всякий раз, как водитель покидает своё место.

Интеллектуальная система старт-стоп с рекуперацией

Следующий шаг в развитии систем старт-стоп — это использование рекуперации энергии при торможении.

Эксплуатация системы старт-стоп

Если двигатель автомобиля ещё не прогрет, или на улице очень низкая температура, тогда система старт-стоп работать не будет. Также она выключится при очень большом расходе энергии (например, при использовании кондиционера), недостаточном уровне зарядки и после многократных выжиманиях педали тормоза. В России продолжительная зима, во время которой система полностью не оправдает себя, однако летом, осенью и весной она позволит сэкономить немного топлива.

Как повлияет система старт-стоп на износ аккумулятора или стартёра? Никак, потому что автомобили оснащаются усиленными агрегатами. Например, места опоры стартёра, которые подвергаются очень большим нагрузкам, имеют большой запас прочности, поэтому не должны ломаться во время всего периода эксплуатации.

Реактивные силы, вызывающие потери энергии при движении

Задние колеса при повороте обкатываются по иному следу, чем передние, и среднее число оборотов передних колес больше, чем задних. Если в полноприводном автомобиле обе оси соединены жестким валом, то колеса пробуксовывают.

Компаундный двигатель

Компаундный двигатель – это тепловой двигатель, где расширение рабочего тела происходит многократно. Данный двигатель имеет два (или более) рабочих цилиндра разного диаметра.

Сноски

У меня, к сожалению, другой автомобиль. Может быть кто-то из читателей поможет Вам и ответит в комментарии. А так надо смотреть руководство для пользователя Вашего авто.

У меня Q5 Ауди 2012 со старт-стоп системой. Используя кнопку выхода из контроля я добился сбоя программы в целом - перестал показывать уровень масла и других показаний мне пришлось долевать, хоть уровень был нормален.

В условиях роста цен на бензин и дизель вопрос экономии топлива и уменьшения расхода остается актуальным для большинства автомобилистов. В то же время передвижение в городе всегда связано с регулярными остановками на светофорах, часто – с ожиданием в пробках. Статистика гласит: двигатель любого автомобиля до 30% времени работает вхолостую. При этом расход топлива и выброс вредных веществ в атмосферу продолжается. Задача автопроизводителей – постараться решить эту проблему.

Первые разработки по оптимизации работы автомобильных двигателей начала компания Toyota в середине 70-х годов прошлого столетия. В качестве эксперимента производитель стал устанавливать на одну из своих моделей механизм, отключающий мотор после двух минут простоя. Но система не прижилась.

Спустя несколько десятилетий французский концерн Citroen ввел в эксплуатацию новое устройство Start Stop, которое постепенно стало устанавливаться на серийных автомобилях. Сначала им оборудовали только транспортные средства с гибридным мотором, но потом начали применять и в автомобилях с обычным двигателем.

Многие автопроизводители также создали свои уникальные механизмы остановки и запуска двигателя. К ним относятся системы:

ISG (Idle Stop&Go) от Kia;
STARS (Starter Alternator Reversible System), устанавливаемая на автомобилях марки Mercedes и Citroen;
SISS (Smart Idle Stop System), разработанная компанией Mazda.

Принцип работы устройства

полная остановка транспортного средства;
нейтральное положение рычага выбора передач и отпускание педали сцепления (для машин с МКПП);
нажатие на педаль тормоза (для транспортных средств с АКПП).

В то время, когда двигатель выключается, питание всей автомобильной электроники осуществляется с помощью аккумуляторной батареи.

После повторного запуска двигателя машина спокойно трогается с места и продолжает поездку.

В автомобилях с механической коробкой передач механизм запускает работу мотора при выжиме педали сцепления.
Двигатель в машинах с АКПП вновь начинает работу после того, как водитель убирает ногу с педали тормоза.

усиленный стартер;
реверсивный генератор (стартер-генератор).

В задачи электронного управления входит:

своевременная остановка и запуск двигателя;
постоянный контроль заряда аккумулятора.

Конструктивно система состоит из датчиков, блока управления и исполнительных механизмов. В число устройств, посылающих сигналы в блок управления, входят датчики:

вращения колес;
оборотов коленчатого вала;
нажатия на педаль тормоза или сцепления;
нейтрального положения в коробке передач (только для МКПП);
заряда аккумуляторной батареи и т.д.

Отличительная особенность подобных систем – применение реверсивного генератора, который также способен работать стартером.

Слабые стороны разработки

Принцип и особенности работы

Специфика действия комплекса сводится к отключению силовой установки при остановке транспортного средства с последующим мгновенным включением при активации сцепления (если речь идет о модели авто с МКПП). На машинах с коробкой-автомат двигатель возобновляет работу после того, как водитель отпускает тормоз.

Конструкция комплекса включает специальный механизм, выполняющий многократное включение силового агрегата, а также электронный управляющий элемент.

Автопроизводители внедряют разные технологии запуска двигателя:

стартер с особой конфигурацией;
стартер-генератор (реверсивный-стартер);
метод непосредственной подачи топлива в цилиндры, где она возгорается.

минимизация расхода горючего;
повышение экологической безопасности машины путем минимизации выбросов в окружающую среду;
снижение уровня шума, который производят транспортные средства.

В ходе многочисленных исследований инженерам удалось разработать технологию автоматического отключения мотора при отсутствии нагрузок. При этом срабатывание комплекса происходит практически мгновенно, сразу после соответствующих действий водителя.

Преимущества и недостатки

Эксперты утверждают, что расходы на заправку автомобиля с установленной системой снижаются на 10% в сравнении с моделями, где такое средство отсутствует, что делает его незаменимым атрибутом экономичной езды в городском цикле.

Если водитель оказывается в пробке, мотор автоматически отключается, поэтому шум от его работы уменьшается. Такая особенность дополнительно снижает нагрузки на коленчатый вал и ряд элементов силовой установки.

Минусом технологии является существенное повышение нагрузок на стартер и аккумулятор, от которого питаются все потребители – бортовые устройства при заглушенном двигателе. Помимо этого, некоторые автовладельцы жалуются на дискомфортные ощущения при продолжительном простое, когда мотор не издает ни звука. Избавиться от этого недостатка достаточно просто – на многих авто можно деактивировать систему специальной кнопкой.

При этом ведущие разработчики таких комплексов постоянно модернизируют их, внедряя продвинутые технологические достижения и инновации.

Роль ключевого компонента в таком устройстве выполняет специализированный стартер, адаптированный под множество циклов срабатывания двигателя и обладающий устойчивостью к износу. Узел оснащается мощным приводным механизмом, который отвечает за мгновенное и бесперебойное включение силовой установки.

Управляющая система отвечает за пуск и отключение мотора, а еще за контроль над уровнем заряда АБ. Как и другие электронные комплексы, такой блок состоит из ряда датчиков и механизмов.

В список датчиков входят анализаторы интенсивности оборотов коленвала, датчики размещения педали сцепления и акселератора, а также датчики нейтральной передачи (только для МКПП). Комплекс также включает датчик текущего заряда аккумулятора и ряд вспомогательных устройств.

Функциональность комплекса построена по циклическому принципу (запуск-отключение). Двигатель автоматически выключается в следующих случаях:

при стоянке транспортного средства;
при активации нейтральной передачи на КПП;
при снятии ноги с педали сцепления при нулевых оборотах;
при удерживании педали акселератора (газа) на авто с АКПП.

Кроме того, перед очередным запуском машины средство проводит тщательный анализ оборотов агрегата, параметры технических составов и текущий заряд АКБ. При отключенном моторе потребители электроэнергии питаются от аккумулятора.

Если показатель заряда аккумулятора становится ниже указанного уровня, средство принимает специальный сигнал от датчика и деактивируется. Повторное срабатывание случается исключительно после подзарядки АКБ. Также автомобилист может деактивировать систему через панель приборов.

текущей скорости движения;
отсутствия отклонений по наклону дорожного полотна;
отсутствия резких маневров.

В случае, если параметры не соответствуют заявленным, средство будет активировано только после того, как авто полностью остановится.

Система от Kia Motors – ISG (Idle Stop&Go)

Идентичным устройством и спецификой действия обладает комплекс ISG, который выпускается Kia Motors. Выпуск отличается от предыдущей модели только спецификой контроля над генератором транспортного средства. К примеру, при повышении нагрузок на мотор комплекс отключает генератор, чтобы уменьшить расход бензина или дизеля.

Во время сбрасывания скорости компонент запускается, подзаряжая АКБ. Если уровень заряда последней опускается ниже 75% от номинального значения, система деактивируется. Также отключение выполняется при запуске штатной системы кондиционирования.

Реверсивные устройства от Valeo

Средство Starter Alternator Reversible System от бренда Valeo работает на базе реверсивного генератора. Данную систему можно найти на некоторых моделях авто от Citroen и Mercedes-Benz. С ее помощью расход топлива сокращается до 10%.

Под реверсивным генератором подразумевается особый электрический узел, генерирующий переменный ток. Он может использоваться в качестве и генератора, и стартера (с учетом особенностей эксплуатации). Функциональность реверсивного компонента зависит от приводного ремня и натяжителя, передающего усилие в разных направлениях.

Узел работает бесшумно и запускается за 0,4 секунды. Для сравнения, классический вариант генераторы включается 0,8 секунды.

Система STARS управляется ЭБУ, который работает в паре с комплексом двигательного блока. Пакет входных датчиков не отличается от того, что используется в прочих системах. В ходе модернизации модели производители интегрировали технологии рекуперативного торможения, позволившие снизить затраты горючего.

SISS от Mazda

Процедура многократного включения силовой установки выполняется посредством подачи горючего в цилиндры с последующим воспламенением смеси. Средство встречается на автомобилях с бензиновыми моторами, которые поддерживают непосредственную подачу топлива.

Срабатывание системы SISS подразумевает остановку поршней в цилиндрах в заданном положении. Это происходит с учетом оптимальных показателей нагрузки. Когда водитель отпускает педаль тормоза, пытаясь продолжить движение, в цилиндры подается горючее, а топливно-воздушная смесь воспламеняется.

Экономия горючего при срабатывании этого комплекса достигает 9%. SISS совместим только с автоматическими трансмиссиями.

Вредит ли устройство транспортному средству

Некоторые автоконцерны предпочитают использовать схему стартер-генератора ISG. Другие устанавливают только усиленный стартер, который ежедневно подвергается нагрузкам.

Официальная позиция автопроизводителей по поводу негативного воздействия устройства на машину отсутствует. При этом на тематических форумах неоднократно появляются высказывания водителей по поводу преждевременного износа и выхода из строя стартера. Скорее всего, такие неприятности связаны с неправильной эксплуатацией узла и несвоевременным обслуживанием транспортного средства.

Для деактивации системы можно использовать специальную кнопку на панели приборов либо обойти запуск, отключив сигнальный провод от датчика уровня заряда АКБ. Во втором случае на приборном щитке будут появляться индикации о попытках запуска комплекса. В ЭБУ появится ошибка, но она никак не повлияет на рабочие режимы и динамические свойства машины.

Заключение

Построение системы Старт-Стоп

скорости движения,
нейтрального положения коробки передач
генератора переменного тока.

Благодаря установке специальное реле, контроллер запускает двигатель без использования замка зажигания.

Система Старт-Стоп – другие решения

Некоторые производители также используют другие решения для ускорения работы системы Start-Stop и устранения (или по крайней мере уменьшения) ее влияния на состояние силового агрегата. Mazda и Mercedes разработали систему позиционирования поршня в удобном положении для повторного запуска, а Volkswagen – систему для поддержания контура охлаждения после внезапного выключения двигателя.

Некоторые системы даже были оснащены отдельной системой смазки турбокомпрессора. Все чаще используются различные типы традиционного стартера, такие как генератор переменного тока, запускающий двигатель через ремень, или стартер-генератор. расположен непосредственно на маховике и генерирует пусковой крутящий момент непосредственно на коленчатом валу.

Генератор стартера поддерживает традиционный стартер, когда двигатель уже прогрелся, и запускает его через ремень.

Работа системы Start-Stop на практике

Система не должна запускаться-отключаться, когда автомобиль не достиг минимальной скорости (около 10-20 км/ч), аккумулятор слишком разряжен, кондиционер работает в режиме сушки окон, водитель не закрыл дверь или не пристегнул ремни безопасности, а также при включенном дизеле. Процесс регенерации фильтра DPF. Двигатель снова включается нажатием на педаль, но в некоторых ситуациях система может запустить его автоматически.

Это происходит, когда:

уровень заряда батареи упадет до минимального уровня;
автомобиль стоит слишком долго с выключенным двигателем (около 3 минут);
водитель неоднократно нажимал на педаль тормоза (в системе наблюдалось падение давления) или перемещал колеса;
температура повысилась выше предполагаемого уровня в кондиционере;
машина автоматически катится по склону.

В некоторых ситуациях система может дать команду водителю запустить двигатель с помощью ключа. Это происходит, когда водитель снимает ремень безопасности, оставляет дверь открытой или поднимает капот.

Система Start-Stop обеспечивает наибольшую экономию при движении в пробке. Частый запуск и остановка со временем негативно влияют на состояние детали двигателя.

Система старт-стоп вредит двигателю?

Благодаря применению стартеров и аккумуляторов, предназначенных для систем, нам не нужно беспокоиться о том, что эти элементы придется часто заменять. К сожалению, они будут дороже, чем стандартные (батарея даже в два раза).

Предполагается, что слишком частый запуск и гашение двигателя сокращает его срок службы до 1/3 , а наиболее загруженные компоненты включают турбокомпрессор (без надлежащего охлаждения), двухмассовый маховик и опоры двигателя (каждый пуск приводит к увеличению вибрации). Расходы на приобретение этих деталей быстро компенсируют экономию, полученную при более низком расходе.

Непрерывное ужесточение экологических требований к автомобилям с двигателями внутреннего сгорания вынуждает автопроизводителей внедрять на своей продукции различные устройства. Одним из таких узлов является система старт-стоп, управляющая работой силового агрегата при простоях в пробках и на светофорах. Благодаря ей повторный пуск мотора выполняется без участия водителя.

Цель изобретения Start-Stop системы

Проведенные исследования режимов движения транспортных средств показали, что до трети времени работы мотор находится на оборотах холостого хода. Это связано с движением в плотном городском трафике с частыми простоями на светофорах. Для сокращения вредных выбросов было предложено ввести автоматическое глушение и запуск силового агрегата.

Компания Toyota начала применять принудительную остановку двигателя на ряде моделей еще в середине 70-х гг.. Но массовое появление старт-стопа относится к периоду времени после 2005 года.

уменьшить расход топлива;
сократить число выбросов в атмосферу;
снизить шумность работы автомобиля во время остановок.

Принцип работы системы старт-стоп

Система старт-стоп работает по принципу принудительного окончания работы мотора после остановки автомобиля и повторного автоматического пуска. Прекращение движения транспортного средства фиксируется датчиком скорости, передающим сигнал на блок управления. Одновременно поступает информация о частоте вращения коленчатого вала двигателя. На машинах с ручной коробкой требуется поставить рычаг в нейтральное положение, и отпустить педаль сцепления. Автомобили с автоматической трансмиссией активируют систему по сигналу от удерживаемой педали тормоза.

На основании этих параметров происходит остановка мотора. Работа климатической установки или аудиосистемы продолжается от аккумулятора. При этом на комбинации приборов включается индикатор, информирующий водителя о работе системы.

Для выполнения цикла запуска требуется:

на автомобилях с механической трансмиссией — нажать на педаль сцепления;
на авто с автоматической коробкой — отпустить педаль тормоза.

На аккумуляторах автомобилей с системой старт-стоп установлен специальный сенсор, определяющий уровень заряда и возможность повторного запуска мотора. При падении напряжения на клеммах батареи происходит автоматическое выключение системы.

Конструкция системы

В системе используется большое количество датчиков и блоков управления. Перечисление и схема касаются автомобилей концерна Volkswagen, поскольку они являются наиболее распространенными машинами с системой старт-стоп. Продукция других производителей транспортных средств имеет незначительные конструктивные отличия.

В состав системы входят следующие компоненты:

Обозначение на схеме	Название
А	Аккумуляторная батарея
С	Генератор на двигателе
С1	Регулятор уровня напряжения в бортовой сети
B	Стартер
F	Концевой переключатель сигналов торможения
F36	Концевой переключатель на педали сцепления
F416	Кнопка управления системой старт-стоп
G62	Сенсор температуры жидкости в системе охлаждения
G79	Сенсор положения педали управления дроссельной заслонкой
G701	Бесконтактный сенсор нейтрального положения рычага коробки передач (на механике), установлен на верхней части картера
J104	Контроллер антиблокировочной системы тормозов
J255	Контроллер системы микроклимата или кондиционера
J285	Комбинация приборов
J367	Контроль уровня зарядки аккумуляторной батареи
J393	Контроллер системы комфорта
J500	Электрический усилитель рулевого управления вместе с контроллером
J519	Блок контроля параметров бортовой сети
J532	Система стабилизации напряжения (необходима для корректной работы электроники)
J533	Диагностический канал
J623	Блок управления работой силового агрегата
J791	Парковочный ассистент

Кроме того, в системе используются:

1 — усилитель рулевого управления;
2 — датчик скорости;
3 — различные датчики на двигателе;
4 — сенсор застегнутого ремня безопасности водителя;
5 — климатическая установка;
6 — клемма 50R;
7 — клемма 30;
8 — бортовая мультимедийная система.

Для обеспечения повышенного числа запусков двигателя применяются аккумуляторы с наполнителем из стекловолокна (EFB). Электролит в таких устройствах находится внутри пор стекловолоконной ткани, проложенной между пластинами батареи. Аккумуляторы не требуют обслуживания и обеспечивают повышенную силу тока при запуске.

Другим отличием машин с системой старт-стоп является генератор и регулятор напряжения, подключенные через цифровую шину данных. Подобное подсоединение позволяет контролировать параметры работы узлов и использовать эти данные при работе системы. Стартер обладает повышенной прочностью и износостойкостью. Обмотки приспособлены к многократным повторным пускам через малые промежутки времени.

В состав электроники входит специальный стабилизатор напряжения с выходной мощностью 180-300 Вт. Внутри установлен накопитель электрической энергии, которая передается в бортовую сеть через электронный выпрямитель. Устройство сглаживает пульсации напряжения в моменты срабатывания стартера. Благодаря этому, при работе старт-стопа не происходит отключения мультимедийной системы, комбинации приборов и ламп внешнего освещения.

На ряде автомобилей (например, Honda или Mercedes-Benz) встречается система старт-стоп, построенная на базе реверсивного генератора. Устройство оборудовано усиленным приводным ремнем и натяжителем особой конструкции. Переключаемое натяжное приспособление позволяет электрической машине работать в режиме генератора или стартера. Плюсом конструкции является бесшумность работы и быстрота срабатывания (в 2 раза быстрее, чем при обычном стартере).

Японская компания Mazda предлагает оригинальную систему, построенную на принципе впрыска и воспламенения топливной смеси в цилиндрах. Остановка мотора выполняется по сигналу от датчиков, при этом поршни останавливаются в определенном положении. После подачи сигнала на пуск, происходит опрос положения поршней. По полученным данным блок управления осуществляет впрыск топлива в цилиндры и воспламенение в заданной последовательности. Дополнительный импульс коленчатому валу дает стартер, подключаемый на короткое время.

Условия для активации системы

После включения зажигания производится опрос бортовой сети с целью обеспечения условий активации системы:

автомобиль неподвижен;
двигатель работает на холостом ходу;
система охлаждения прогрета до определенной температуры (15-25ºС, зависит от производителя автомобиля);
тормозная система исправна (на ряде авто производится замер давления в вакуумном усилителе тормозов);
батарея автомобиля достаточно заряжена и прогрета;
корректно настроена система микроклимата (разница между внешней и внутренней температурой не больше определенного значения, обычно порогом является 5-6ºС);
на дизельном моторе проверяется состояние регенерации сажевого фильтра (во время процедуры старт-стоп отключается);
водитель пристегнут ремнем безопасности;
закрыты внешние панели кузова (двери, капот);
педаль сцепления выжата и рычаг коробки находится в нейтрали (для механической трансмиссии);
педаль тормоза полностью отпущена (для автоматических коробок передач).

Несоблюдение хотя бы одного из перечисленных условий приводит к выключению системы старт-стоп. Повторная инициализация возможна только после перевключения системы зажигания.

Преимущества и недостатки системы старт-стоп

По отзывам владельцев можно выделить следующие плюсы от использования системы:

сокращение расхода топлива и, как следствие, выбросов вредных веществ в атмосферу;
использование улучшенной батареи и мощного стартера упрощает запуск двигателя при низкой температуре воздуха.

Недостатков отмечается гораздо больше:

Система обеспечивает хорошие параметры экономии только при движении от светофора к светофору. При движении в затяжных пробках, когда автомобиль проезжает по несколько метров и останавливается, старт-стоп менее эффективен. Дополнительно, от частых срабатываний стартера падает уровень заряда батареи, который не успевает восполняться. В итоге система автоматически отключается. Проведенные тесты показали, что эффективность старт-стопа в указанных ситуациях отличается в 2 раза.
Повышенная нагрузка на аккумулятор, что приводит к его быстрому износу. Стоимость же EFB-батареи на 50-60% выше, чем у обычных.
Установка усиленного стартера, способного выполнять частые пуски. Устройство имеет высокую стоимость.

Названия системы у разных производителей

версия от BMW имеет обозначение Auto Start Stop, а от Mercedes-Benz — ECO start/stop;
компания Mazda обозначает устройство как i-STOP или i-ELOOP;
южнокорейская KIA использует термин Intelligent Stop and GO system;
для автомобилей Porsche применяется обозначение Auto Start-Stop-Funktion.

Отключение старт-стоп системы

Несмотря на преимущества, которые дает система, иногда требуется ее отключить:

Фотогалерея

Видео

Читайте также: