Задача системы «старт-стоп» - выключение двигателя во время остановки, и повторное его включение, когда водитель хочет продолжить движение. Зачем это, как это работает и работает ли?
Идея отключения двигателя в моменты, когда он бесполезен, даже под красным светофором или в пробке, насчитывает несколько десятков лет. Toyota разработала такую систему в 1964 году и тестировала ее до середины 70-х годов в модели Crown. Электроника автоматически отключала двигатель после 1,5 сек. работы на холостом ходу. По сообщениям, испытания на улицах Токио позволили сэкономить до 10% топлива, что является отличным результатом, и тем не менее японская компания не была одной из первых, кто собирал такие устройства серийно.
Но зачем?
Тот факт, что производители определяют преимущества использования системы «старт-стоп» на основе результатов измерений, приводит к практическим разочарованиям для владельцев автомобилей.
Не все довольны, когда доплата за систему, предназначенную улучшить экономичность автомобиля, оказывается, в принципе, бессмысленной. «Старт-Стоп» дает ощутимые преимущества в виде экономии топлива, когда машина движется в плотном городском потоке.
Если в час пик кто-то должен добраться из центра города в отдаленный район, ему приходится рассчитывать на 1,5-2-часовое путешествие, практически в бесконечной пробке.
В таких условиях автомобиль останавливается буквально каждую минуту, сотни раз. Общее время отключений двигателя может достигать десятков минут. Учитывая, что расход топлива на холостом ходу составляет, в зависимости от привода, от 0,5 до 1 литра в час, а автомобиль ездит по такому маршруту два раза в день, то ежемесячная экономия на топливе может достигать десятков литров топлива, а в год около 120 л. При таких условиях эксплуатации система «старт-стоп» имеет смысл.
В этом же автомобиле, но ездящем 1,5 или 2 ч в нормальном городском цикле, общее время отключений составит 2–3 минуты. Экономия, которая составит 1,5-2 литров топлива в месяц и около 20 л топлива в год, будет недостаточно для возможной доплаты за систему «старт-стоп», дополнительного обслуживания или конструктивных сложностей автомобиля, которые могут привести к поломкам. В случае автомобилей, которые ездят в основном на длинных маршрутах, прибыль, полученная благодаря выключении двигателя при остановках, еще меньше.
Практика показывает, что в бензиновом автомобиле среднего класса, эксплуатируемом в среднем в различных дорожных условиях, общее время, в течение которого двигатель выключается системой «старт-стоп», составляет около 8 минут на каждые 100 км. Это дает 0,13 литра бензина. При годовом пробеге в 50 000 км экономия составит 65 л. Но практика также показывает, что результаты сильно различаются в зависимости от условий эксплуатации и типа двигателя. У больших внедорожников они могут достигать 2 л / 100 км, в небольших турбодизелях - едва ли сотых долей литра.
Итак, если вам придется доплачивать за систему «старт-стоп», вам необходимо тщательно проанализировать все плюсы и минусы.
В настоящее время вопрос доплаты за систему «старт-стоп» и ее прямое сочетание с возможными выгодами для кармана пользователя перестает быть актуальным. Это связано с тем, что «старт-стоп» перестал быть элементом дополнительного оборудования и стал серийным компонентом конкретных версий двигателя. Поэтому, выбирая вариант двигателя с системой «старт-стоп» в стандартной комплектации, мы можем забыть о том, как будет эксплуатироваться автомобиль. Мы просто обречены на наличие такой системы.
Но кроме экономических вопросов, связанных с системами «старт-стоп», существуют также типично утилитарные проблемы. В современных автомобилях стандартом является повторный запуск двигателя после его выключения системы, при нажатой педали сцепления. И здесь возникают проблемы, потому что в некоторых ситуациях одновременное манипулирование педалями сцепления и «газа», когда система хочет включить двигатель, заканчивается остановкой автомобиля. Большое значение имеет в этом случае то, как быстро система может запустить ранее выключенный двигатель (чем быстрее, тем лучше).
Системы «Старт-Стоп». Простая функция - большое усложнение
Казалось бы, включение и выключение двигателя – вопрос банальный и не требует применения особых технических решений. На практике это выглядит совершенно по-другому. Даже в самых простых системах, основанных на традиционном стартере, необходимо внедрять специальные системы управления питанием, которые не только контролируют уровень заряда аккумулятора, его температуру и пусковую способность, но также снижают энергопотребление других устройств во время запуска и, соответственно, управляют током зарядки аккумулятора. Сам аккумулятор должен быть изготовлен по совершенно другой технологии, чем традиционная, чтобы получить устойчивость к быстрому и сильному разряду, а также к зарядке током с высокой интенсивностью.
Система «старт-стоп» должна также получать информацию от бортовой электроники о температуре наружного воздуха, масла (холодный двигатель не будет останавливаться) и о температуре турбокомпрессора в агрегатах с турбонаддувом. Если «турбо» требует охлаждения после интенсивного вождения, двигатель не выключится. В некоторых более продвинутых решениях турбокомпрессор имеет независимую систему смазки, которая работает даже при выключении двигателя. Даже традиционный стартер, работающий в системе «старт-стоп», имеет бо́льшую мощность, более долговечные внутренние элементы (например, щетки и соединительные элементы) и модифицированную шестерню (уменьшение шума).
В более сложных, а, следовательно, более дорогих системах «старт-стоп» традиционный стартер заменяется либо электрической машиной, установленной на маховике, либо генератором переменного тока специальной конструкции. В обоих случаях мы имеем дело с устройством, которое может действовать как стартер и генератор по мере необходимости. Но и это еще не все.
Электроника должна отсчитывать время между остановками двигателя и проверять, достиг ли автомобиль соответствующей скорости с момента запуска.
Существует много вариаций системы «старт-стоп». Некоторые работают с системами рекуперации энергии во время торможения, другие используют специальные конденсаторы, которые накапливают электричество и поддерживают аккумулятор в моменты, когда его пусковая способность снижается. Есть и такие, в которых после остановки двигателя его поршни находятся в оптимальном положении для повторного запуска. При запуске задействуется только стартер. Топливо впрыскивается только в цилиндр, в котором поршень готов к ходу, и приводной блок начинает работать очень быстро и спокойно. И самое главное, чему конструкторы придают больше всего значения при создании систем «старт-стоп» - высокая производительность и низкий уровень шума.
Счастливой дороги и берегите себя!