Start-Stop sistemi. Radi?

Jedan od načina smanjenja potrošnje goriva, poznat već dugi niz godina, je gašenje motora čak i prilikom kratkog zaustavljanja automobila. U modernim automobilima, Start-Stop sistemi su odgovorni za ovaj zadatak.

Na vozačkom ispitu obavljenom u Njemačkoj 55-ih na Audiju LS sa motorom od 0,35 kW, utvrđeno je da je potrošnja goriva u praznom hodu 1,87 cm5. XNUMX./s, a na početku XNUMX, pogledajte XNUMX. Ovi podaci su pokazali da isključivanje motora sa zaustavljanjem duže od XNUMX sekundi štedi gorivo.

Otprilike u isto vrijeme, slična testiranja izvršili su i drugi proizvođači automobila. Mogućnost smanjenja potrošnje goriva zaustavljanjem motora čak i pri vrlo kratkom zaustavljanju i ponovnim pokretanjem dovela je do razvoja kontrolnih uređaja koji ove radnje obavljaju automatski. Prva je vjerovatno bila Toyota, koja je sedamdesetih koristila elektronski uređaj u modelu Crown koji je gasio motor pri zaustavljanju na više od 1,5 sekunde. Testovi u saobraćajnim gužvama u Tokiju pokazali su smanjenje potrošnje goriva za 10%. Sistem sličnog funkcioniranja testiran je u Fiat Regati i 1. Formel E Volkswagen Polu. Uređaj u potonjem automobilu omogućavao je vozaču da zaustavi motor, ili samo automatski, u zavisnosti od brzine, temperature motora i položaja ručice mjenjača. Motor je ponovo pokrenut sa uključenim starterom kada je vozač pritisnuo papučicu gasa sa pritisnutom papučicom kvačila i uključio 2. ili 5. brzinu. Kada je brzina vozila pala ispod XNUMX km/h, sistem je isključio motor, zatvarajući kanal u praznom hodu. Ako je motor bio hladan, temperaturni senzor je blokirao gašenje motora kako bi se smanjilo trošenje startera, jer toplom motoru treba mnogo manje vremena da se pokrene nego hladnom. Osim toga, kontrolni sistem, kako bi se smanjio opterećenje akumulatora, isključio je grijanje zadnjeg stakla kada je automobil bio parkiran.

Testovi na putu su pokazali smanjenje potrošnje goriva do 10% u nepovoljnim uslovima vožnje. Emisije ugljičnog monoksida također su smanjene za 10%. Nešto više od 2 posto. s druge strane, povećan je sadržaj dušikovih oksida i skoro 5 ugljikovodika u izduvnim plinovima. Zanimljivo je da nije bilo negativnog uticaja sistema na izdržljivost startera.

Moderni start-stop sistemi

Moderni start-stop sistemi automatski isključuju motor kada je parkiran (pod određenim uslovima) i ponovo ga pokreću čim vozač pritisne papučicu kvačila ili otpusti papučicu kočnice u vozilu sa automatskim menjačem. Ovo smanjuje potrošnju goriva i emisiju ugljika, ali samo u gradskom saobraćaju. Upotreba Start-Stop sistema zahtijeva da određene komponente vozila, kao što su starter ili akumulator, traju duže i štite druge od posljedica čestih gašenja motora.

Start-Stop sistemi su opremljeni više ili manje sofisticiranim sistemima za upravljanje energijom. Njihovi glavni zadaci uključuju provjeru stanja napunjenosti baterija, konfiguriranje prijemnika na sabirnici podataka, smanjenje potrošnje energije i postizanje optimalnog napona punjenja u ovom trenutku. Sve to kako bi se izbjeglo preduboko pražnjenje akumulatora i osiguralo da se motor može pokrenuti u bilo kojem trenutku. Konstantno procjenjujući stanje baterije, sistemski kontroler prati njenu temperaturu, napon, struju i vrijeme rada. Ovi parametri određuju trenutnu startnu snagu i trenutno stanje napunjenosti. Ako sistem detektuje nizak nivo baterije, smanjuje broj omogućenih prijemnika u skladu sa programiranim redosledom isključivanja.

Start-Stop sistemi mogu biti opciono opremljeni rekuperacijom energije kočenja.

Vozila sa Start Stop sistemima koriste EFB ili AGM baterije. Baterije tipa EFB, za razliku od klasičnih, imaju pozitivne ploče obložene poliesterskim premazom, što povećava otpornost aktivne mase ploča na česta pražnjenja i punjenja velike struje. AGM baterije, s druge strane, imaju staklena vlakna između ploča, koja u potpunosti upijaju elektrolit. Od toga praktično nema gubitaka. Na priključcima ove vrste baterija može se dobiti nešto veći napon. Takođe su otporniji na takozvano duboko pražnjenje.

Da li šteti motoru?

Prije nekoliko decenija vjerovalo se da svako pokretanje motora povećava njegovu kilometražu za nekoliko stotina kilometara. Da je to slučaj, onda bi Start-Stop sistem, koji radi u automobilu koji vozi samo u gradskom saobraćaju, morao vrlo brzo da dovrši motor. Uključivanje i isključivanje vjerovatno nije ono što motori najviše vole. Međutim, tehnički napredak se mora uzeti u obzir, na primjer u oblasti maziva. Uz to, Start-Stop sistem zahtijeva efikasnu zaštitu različitih sistema, prije svega motora, od posljedica čestih gašenja. Ovo se, između ostalog, odnosi i na osiguranje dodatnog prisilnog podmazivanja turbopunjača

Starter u Start-Stop sistemu

U većini start-stop sistema koji se koriste, motor se pokreće pomoću tradicionalnog startera. Međutim, zbog značajno povećanog broja operacija, povećana je trajnost. Starter je snažniji i opremljen četkama otpornijim na habanje. Mehanizam kvačila ima redizajnirano jednosmjerno kvačilo, a zupčanik ima ispravljen oblik zuba. Ovo rezultira tišim radom startera, što je važno za udobnost vožnje tokom čestih pokretanja motora. 

Reverzibilni generator

Takav uređaj pod nazivom StARS (Starter Alternator Reversible System) razvio je Valeo za Start-Stop sisteme. Sistem se zasniva na reverzibilnoj električnoj mašini, koja kombinuje funkcije startera i alternatora. Umjesto klasičnog generatora, lako možete ugraditi reverzibilni generator.

Uređaj omogućava veoma lagan start. U poređenju s konvencionalnim starterom, ovdje nema procesa povezivanja. Prilikom pokretanja, namotaj statora reverzibilnog alternatora, koji u ovom trenutku postaje elektromotor, mora se napajati naizmjeničnim naponom, a namotaj rotora jednosmjernim naponom. Dobivanje AC napona iz ugrađene baterije zahtijeva korištenje takozvanog pretvarača. Osim toga, namotaji statora ne bi trebali biti napajani izmjeničnim naponom preko stabilizatora napona i diodnih mostova. Regulator napona i diodni mostovi moraju se za to vrijeme odvojiti od namotaja statora. U trenutku pokretanja, reverzibilni generator postaje elektromotor snage 2 - 2,5 kW, koji razvija obrtni moment od 40 Nm. Ovo vam omogućava da pokrenete motor u roku od 350-400 ms.

Čim se motor pokrene, izmjenični napon iz invertera prestaje da teče, reverzibilni generator ponovo postaje alternator sa diodama povezanim na namotaje statora i regulatorom napona za napajanje DC napona u električni sistem vozila.

U nekim rješenjima, osim reverzibilnog generatora, motor je opremljen i tradicionalnim starterom, koji se koristi za prvo pokretanje nakon dužeg perioda neaktivnosti.

Akumulator energije

U nekim rešenjima Start-Stop sistema, pored tipične baterije, postoji i tzv. akumulator energije. Njegov zadatak je da akumulira električnu energiju kako bi olakšao prvo pokretanje motora i ponovno pokretanje u režimu "Start-Stop". Sastoji se od dva kondenzatora spojena u seriju kapaciteta nekoliko stotina farada. U trenutku pražnjenja, sposoban je da podrži sistem za pokretanje sa strujom od nekoliko stotina ampera.

pravila korištenja

Rad Start-Stop sistema je moguć samo pod više različitih uslova. Prije svega, u akumulatoru mora biti dovoljno energije za ponovno pokretanje motora. Osim toga, uklj. brzina vozila od prvog pokretanja mora premašiti određenu vrijednost (na primjer, 10 km/h). Vrijeme između dva uzastopna zaustavljanja automobila je veće od minimuma postavljenog programom. Temperature goriva, alternatora i akumulatora su unutar navedenog raspona. Broj zaustavljanja nije premašio ograničenje u posljednjoj minuti vožnje. Motor je na optimalnoj radnoj temperaturi.

Ovo su samo neki od uslova koji moraju biti ispunjeni da bi sistem funkcionisao.