Start-stop sistemos. Išjungti ar ne?
Start-stop sistemos užduotis yra išjungti variklį stovėjimo aikštelėje ir vėl jį užvesti, kai vairuotojas nori toliau važiuoti. Kam jis skirtas, kaip jis veikia ir ar veikia praktiškai?
Idėja išjungti variklį jo nenaudingo veikimo metu, net degant raudonam šviesoforo signalui ar spūstyje, gyvuoja jau kelis dešimtmečius. Toyota sukūrė tokią sistemą 1964 m. ir išbandė ją su Crown iki 1,5 s vidurio. Elektronika automatiškai išjungia variklį po 10 sekundžių tuščiosios eigos. Pranešama, kad atliekant bandymus Tokijo gatvėse buvo sutaupyta XNUMX% degalų, o tai yra puikus rezultatas, tačiau Japonijos įmonė nebuvo tarp tokių įrenginių serijinio surinkimo pionierių.
Devintajame dešimtmetyje galimybė sustabdyti variklį sustojus pasirodė Fiat Regata ES (Energijos taupymas) su Citymatic sistema, gaminama 1985–1987 metais. Vairuotojas nusprendė išjungti variklį, turėdamas specialų mygtuką. Norėdami iš naujo užvesti variklį, jis turėjo paspausti dujų pedalą. Panašų sprendimą XNUMX’uose priėmė ir Volkswagen, o automobilių elektros įmonė „Hella“ nusprendė išjungti ir įjungti variklį savo sistemoje esančiu mygtuku.
Pirmasis serijinis modelis su start-stop sistema, kuri tam tikrose situacijose automatiškai išjungia variklį, buvo trečios kartos Golf Ecomatic versijoje, rinkai pristatytas 1993 metų rudenį. Jis panaudojo patirtį, įgytą dirbant su Öko. - Golfo prototipas, sukurtas antrosios kartos golfo pagrindu. Variklis buvo išjungtas ne tik po 5 sekundžių tuščiosios eigos, bet ir važiuojant, vairuotojui nepaspaudus dujų pedalo. Dar kartą paspaudus pedalą, atmosferinis dyzelinas vėl įjungtas. Norint užvesti variklį, duslintą stovėjimo aikštelėje, reikėjo įjungti pirmą pavarą. Tai buvo padaryta nenaudojant sankabos, nes Golf Ecomatic jos tiesiog neturėjo (pusiau automatinio).
Tai ne vienintelis techninis pakeitimas, palyginti su baziniu „Golf“. Kitas buvo elektrohidraulinio vairo stiprintuvo įdiegimas, „start-stop“ jungiklio išdėstymas prietaisų skydelyje, didesnio akumuliatoriaus bloko ir mažesnės papildomos baterijos montavimas. Kiti VW automobiliai su start-stop sistema buvo Lupo 3L ir 2 m. Audi A3 1999L (ekologiškos versijos, kurių degalų sąnaudos 3 l/100 km).
Taip pat žiūrėkite: Kokias transporto priemones galima vairuoti turint B kategorijos vairuotojo pažymėjimą?
„Volkswagen“ pirmasis sureagavo į 1 metų sausio 1996 dieną Europos Sąjungoje įsigaliojusį naują teisinį reglamentavimą, o kiti gamintojai netrukus pasekė. Šis reguliavimo pakeitimas – tai naujas NEDC (New European Driving Cycle) matavimo ciklas, skirtas lengvųjų automobilių degalų sąnaudoms tikrinti, kurio metu variklis dirbo tuščiąja eiga apie ketvirtadalį nustatyto laiko (dažnai sustojimai ir paleidimai iš naujo). Būtent todėl Europoje buvo sukurtos pirmosios serijinės start-stop sistemos. JAV situacija buvo visiškai kitokia. Dabartiniame US EPA matavimo cikle variklis buvo praleistas tuščiąja eiga tik šiek tiek daugiau nei 10% nurodyto laiko. Todėl jo išjungimas neturės tiek įtakos galutiniam rezultatui.
Start-stop sistemos. Bet kodėl?
Dėl to, kad gamintojai start-stop sistemos naudojimo naudą nustato pagal matavimo testo rezultatus, tenka patirti daug nusivylimų praktinėmis automobilio sąlygomis. Ne visi džiaugiasi, kai papildomas mokėjimas už automobilio efektyvumą gerinančią sistemą pasirodo esąs beprasmis švaistymas. „Start-stop“ suteikia apčiuopiamos naudos – sutaupo degalų važiuojant intensyviu miesto eismu. Jei piko metu kam nors tenka važiuoti iš miesto centro į tolimą vietovę, tai kelias truks 1,5-2 valandas, beveik nesibaigiančiose spūstyse. Tokiomis sąlygomis mašina tiesiogine prasme sustoja šimtus kartų. Bendras variklio išjungimo laikas gali siekti net kelias minutes. Atsižvelgiant į tai, kad degalų sąnaudos tuščiąja eiga, priklausomai nuo variklio, yra nuo 0,5 iki 1 litro per valandą, o tokiu maršrutu automobilis pravažiuoja du kartus per dieną, degalų sutaupymas per mėnesį gali siekti net kelis litrus degalų, o apie 120 l. Tokiomis darbo sąlygomis start-stop sistema yra prasminga.
Tuo pačiu automobiliu, bet pavažiavus 1,5-2 valandas įprastu miesto eismu, bendra prastovos trukmė bus 2-3 minutės. Sutaupius 1,5-2 litrus degalų per mėnesį ir apie 20 litrų degalų per metus, nepakaks galimai permokai už start-stop sistemą, papildomiems priežiūros darbams ar automobilio konstrukcijos komplikacijai, dėl kurios gali įvykti gedimas. Transporto priemonių, kurios važiuoja daugiausia dideliais atstumais, pelnas, gaunamas išjungus variklį stotelėse, yra dar mažesnis.
Praktika rodo, kad vidutinės klasės benzininiam automobiliui, eksploatuojamam vidutiniu režimu įvairiomis kelio sąlygomis, bendras variklio sustabdymo laikas start-stop sistema yra apie 8 minutes 100 km. Tai duoda 0,13 litro benzino. Kasmet nuvažiavus 50 000 km, sutaupysite 65 litrus. Tačiau praktika taip pat rodo, kad rezultatai gali būti labai skirtingi, priklausomai nuo darbo sąlygų ir variklio tipo. Dideliuose benzininiuose varikliuose jie gali siekti net 2 l/100 km, mažuose turbodyzeliniuose – tik šimtąsias litro dalis. Taigi – jei už start-stop sistemą reikia mokėti papildomai, reikia atidžiai išanalizuoti visus pliusus ir minusus.
Tačiau šiuo metu klausimas dėl priemokos už start-stop sistemą ir jos tiesioginis palyginimas su galima nauda vartotojo kišenei nebėra aktualus. Taip yra dėl to, kad „start-stop“ nustojo būti papildomos įrangos elementu, bet tapo įprastu konkrečių variklių versijų komponentu. Todėl renkantis variklio variantą su standartine start-stop sistema, galima pamiršti, kaip bus valdomas automobilis. Mes tiesiog pasmerkti turėti tokią sistemą.
Taip pat žiūrėkite: Kokias transporto priemones galima vairuoti turint B kategorijos vairuotojo pažymėjimą?
Tačiau be ekonominių problemų, susijusių su start-stop sistemomis, yra ir tipiškų komunalinių problemų. Šiuolaikiniuose automobiliuose įprasta paleisti variklį, kai jį išjungia sistema, paspaudus sankabos pedalą. Ir čia iškyla problemos, nes kai kuriose situacijose vienu metu manipuliavimas sankabos ir „dujų“ pedalais, kai sistema nori užvesti variklį, baigiasi automobilio imobilizavimu. Tuo pačiu svarbu, kaip greitai sistema sugeba užvesti anksčiau išjungtą variklį (kuo greičiau, tuo geriau).
Nors tokių situacijų nebūna reguliariai, jos gali sukelti pasibjaurėjimą start-stop sistemai. Daugeliui vairuotojų tai nepatinka net be jokios ypatingos priežasties. Automatinis variklio išjungimas juos tiesiog erzina. Todėl vos įlipę į automobilį arba pirmą kartą išjungę variklį, jie siekia sistemos išjungimo mygtuko. Šio aplinką tausojančio sprendimo entuziastų būrys tikriausiai yra didesnis, o juos džiugina platus start-stop sistemos prieinamumas standartiškai. Tačiau tiesa ta, kad už tai turite sumokėti automobilio kainoje. Niekas nieko neduoda nemokamai, ypač to, kas atrodo paprasta tik iš techninės pusės.
Start-stop sistemos. Paprasta funkcija, didelis sudėtingumas
Atrodytų, kad variklio užvedimas ir išjungimas yra nereikšmingas dalykas ir nereikalaujantis specialių techninių sprendimų. Praktikoje viskas yra visiškai kitaip. Net ir paprasčiausiose sistemose, pagrįstose tradiciniu starteriu, būtina įdiegti specialias maitinimo valdymo sistemas, kurios ne tik valdytų akumuliatoriaus lygį, temperatūrą ir paleidimo galią, bet ir sumažintų kitų įrenginių energijos sąnaudas paleidimo metu bei valdytų srovė atitinkamai įkrauna akumuliatorių. Pati baterija turi būti pagaminta naudojant visiškai kitokią technologiją nei tradicinė, kad būtų atspari greitam ir galingam iškrovimui bei didelės srovės įkrovimui.
Taip pat start-stop sistema turi gauti informaciją iš borto elektronikos apie lauko oro temperatūrą, alyvos temperatūrą (neišjungs šaltas variklis) ir turbokompresoriaus temperatūrą turbokompresoriuose agregatuose. Jei po sunkaus važiavimo turbokompresorius turi atvėsti, variklis taip pat nesustos. Kai kuriuose pažangesniuose sprendimuose turbokompresorius turi nepriklausomą tepimo sistemą, kuri ir toliau veikia net išjungus variklį. Netgi tradicinis start-stop starteris turi didesnę galią, tvirtesnius vidinius komponentus (pvz., šepečius ir movą) ir modifikuotą pavarą (triukšmo mažinimą).
Sudėtingesnėse ir dėl to brangesnėse start-stop sistemose tradicinis starteris pakeičiamas arba ant smagračio montuojama elektrine mašina, arba specialios konstrukcijos generatoriumi. Abiem atvejais turime reikalą su įrenginiu, kuris, priklausomai nuo poreikio, gali veikti ir kaip starteris, ir kaip generatorius. Tai dar ne pabaiga.
Elektronika turi skaičiuoti laiką tarp variklio sustojimo ir patikrinti, ar nuo užvedimo automobilis pasiekė reikiamą greitį. Start-stop sistemoje yra daug mutacijų. Vieni yra suderinami su stabdymo energijos atgavimo (rekuperacijos) sistemomis, kiti naudoja specialius kondensatorius, kurie kaupia elektrą ir palaiko akumuliatorių, kai sumažėja jo paleidimo galia. Taip pat yra tokių, kuriose, sustabdžius variklį, jo stūmokliai nustatomi į optimalią padėtį užvedimui iš naujo. Užvedimo momentu užtenka papurtyti starterį. Degalai purkštuku įpurškiami tik į tą cilindrą, kuriame stūmoklis paruoštas darbiniam taktui ir variklis pradeda dirbti labai greitai ir tyliai. Būtent to projektuotojai labiausiai nori kurdami start-stop sistemas – greito veikimo ir žemo triukšmo lygio.
