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.

[ Скрыть ]

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.

Система позволяет:

• 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.

Обзор принципов работы функции Start/Stop на VW Passat седьмого поколения продемонстрирован в видео от канала «Dmitry Force».

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.

Принципиальная схема компонентов системы старт-стоп

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.

Схема конструкции батареи EFB

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).

Система с реверсивным генератором

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.

Система старт-стоп от Mazda

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 (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:

1. 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.
2. Повышенная нагрузка на аккумулятор, что приводит к его быстрому износу. Стоимость же EFB-батареи на 50-60% выше, чем у обычных.
3. Установка усиленного стартера, способного выполнять частые пуски. Устройство имеет высокую стоимость.

Названия системы у разных производителей

Практически все автомобильные концерны используют в названии системы словосочетание «старт-стоп»:

• 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:

1. Изготовители автомобилей предусмотрели специальную кнопку, нажатием которой водитель отключает систему старт-стоп. Однако эта функция работает только в пределах одного цикла включения зажигания. При повторном запуске мотора требуется снова нажимать кнопку.
2. Возможен обход запуска системы при помощи отключения сигнального провода от датчика уровня заряда батареи. При этом на комбинации приборов будут появляться иконки, указывающие на попытки срабатывания старт-стопа. В памяти блока управления будет присутствовать ошибка, однако она не скажется на характеристиках автомобиля. Отрицательным моментом станет отсутствие связи электроники с аккумулятором, что не позволит автомобилю автоматически контролировать уровень заряда. На ряде автомобилей Volkswagen возможно отключение иконок на комбинации приборов через диагностический интерфейс. Однако эта возможность зависит от версии установленной на машине комбинации приборов.
3. Отключить старт-стоп возможно путем снятия штекера от кнопки управления функцией. Блок управления фиксирует обрыв в цепи и отключает систему.
4. Впайка конденсатора в цепь управления кнопкой. Дополнительная емкость эмулирует ситуацию запуска мотора нажатием кнопки. Блок управления, получая такой сигнал, деактивирует систему. Способ решения подходит не для всех автомобилей.
5. На некоторых автомобилях Volkswagen возможно полное отключение системы диагностической программой «ВАСЯ-диагност». Операция проводится в специализированных центрах или самостоятельно, если владелец имеет оборудование и может им пользоваться.

Фотогалерея

Видео

Способы отключения функции Start/Stop на автомобилях BMW продемонстрированы в ролике, снятом для канала «BimmerDoc».

Новые технологии в автомобилестроении обычно презентуют очень ярко, однако система «Старт/Стоп» для бензиновых и дизельных моторов появилась тихо, зато быстро и повсеместно — от малолитражки до спорткара, на машинах с ручными и автоматическими трансмиссиями, с бензиновыми и дизельными моторами. Правда, очень часто у водителя есть только одно желание — поскорее выключить эту штуку, создающую немало дискомфортных ситуаций. Так все-таки: действительно ли так полезно краткосрочное отключение двигателя?

Немного истории

Первое серийное применение технологии экономии топлива было зафиксировано в 1983 году на модели FIAT Regatta ES. Причем ее внедрение увенчалась успехом: мотор оснастили автоматическим карбюратором, мотором с более высокой степенью сжатия, микропроцессорным зажиганием, а также улучшили аэродинамику. Комплексные меры по данным производителя позволили достичь 5%-ной экономии топлива, но продажи не пошли — Regatta ES разошлась тиражом всего 5 тыс. экземпляров.

Аналогичная опция в том же 1983 году появилась и на машинах VW Passat в исполнении Formula E — особо экономичных версиях с рядом доработок. Именно на этой модели был применен первый прообраз системы «Старт/Стоп» только с ручным приводом, позволявшим глушить и запускать мотор по нажатию кнопки, а не автоматически.

FIAT Regatta ES

Через десять лет, в 1993 году, все достижения науки и техники применили на дизельном VW Golf Ecomatic. Компания планировала добиться показателя среднего расхода в 5,5 литра и с задачей справилась: Golf Ecomatic позиционировался как самый экономичный серийный автомобиль в мире. Расход топлива на трассе снизился и вовсе до 3,5 литра на 100 км пути, что максимально приблизило модель к сверхпопулярной тогда экоидее «трехлитрового» автомобиля.

Технически это был вполне обычный Golf III с самой слабой версией атмосферного дизеля объемом 1,9 литра (64 л. с.) с автоматическим приводом сцепления (педали в машине нет), ручной коробкой передач, системой «Старт/Стоп», дополнительным электронасосом в системе охлаждения, электрическим вакуумным насосом усилителя тормозов и электроприводом насоса ГУР.

VW Golf Ecomatic

Двигатель машины мог работать на биодизеле (топливе из рапсового масла), а на приборной панели поставили световые индикаторы-подсказки для правильного переключения передач. Применили и специальные покрышки с пониженным сопротивлением качению. Аккумулятор Bosch емкостью 92 А·ч питал всю систему, а для предотвращения скачков напряжения в бортсети в пару ему поставили еще один аккумулятор на 7 А·ч.

VW Golf Ecomatic

Использование полуавтоматической трансмиссии позволило применить сразу весь набор приемов экономии топлива: при остановке более 5 секунд двигатель глушился, так же как и при сбросе газа и движении накатом.

Запуск мотора происходил при включении передачи при старте (датчик был встроен в рычаг МКПП) или при нажатии на педаль газа. Производитель обещал снижение выбросов СО на 36%, СО 2 — на 22%, NO — на 25%.

Стоимость этой версии Volkswagen Golf была существенно дороже обычной (в Британии доплата составляла 1500 фунтов стерлингов при стоимости обычной комплектации 11 495).

Удалось продать лишь 4 тыс. таких машин, поскольку в реальной эксплуатации заявленной экономичности достичь не удавалось. По комфорту и надежности Ecomatic значительно отставал от машин без хитрой электроники. Навороченная коробка передач серии CDJ и комплекс электроники оказались капризными. А вскоре появление дизелей с насос-форсунками позволило снизить расход топлива на малой нагрузке, и подобные показатели топливной экономичности стали доступны машинам без всяких дополнительных систем.

Что сейчас

Современные системы «Старт/Стоп» устроены очень похоже. Разве что электроусилитель позволяет решить проблему привода ГУР, а тормоза лишились вакуумного усилителя — за него работают гидроаккумулятор и электронасос. В системе охлаждения все также трудится электропомпа.

Вот только полуавтоматические системы сегодня не в почете, а потому их заменили АКП с дополнительными гидроаккумуляторами и электронасосами в приводе. Способны работать в режиме «Старт/Стоп» и преселективные коробки передач, которым не нужен постоянно работающий маслонасос. Ряд машин оснащается к тому же электроприводом системы кондиционирования для максимального комфорта. Почти все имеют усиленный стартер или стартер-генератор, а также усиленные аккумуляторные батареи с технологией AGM, способные выдержать на порядок большее число циклов заряда-разряда, и дополнительные контроллеры питания бортовой сети, предотвращающие скачки напряжения. Компания Bosch предлагает производителям готовый набор компонентов для систем «Старт/Стоп» с 2007 года, включая все перечисленные модули и технологии, кроме системы кондиционирования с электроприводом.

Как работает

Схема работы системы «Старт/Стоп» не изменилась: она глушит двигатель при остановках более пары секунд и на ряде машин используется вместо торможения двигателем. Заявленная экономия топлива в пределах 5% — добиться лучших показателей практически невозможно, поскольку на работу системы очень сильно влияет большое энергопотребление современного автомобиля, которое ограничено емкостью аккумулятора.

Ряд независимых тестов показывает, что снижение расхода топлива обычно меньше заявленного, а у большинства систем пауза при старте достигает величин в 1-2 секунды, что очень негативно ощущается водителем. Минимальное время задержки — у машин с системой стартер-генераторов, предлагаемых, например, Valeo или Delphy, максимальное — у авто с «классическим» усиленным стартером.

При наличии системы «Старт/Стоп» возможно использование только аккумуляторов, созданных по технологии AGM .

На практике технология вовсе не так дешева, как хотелось бы думать. Одним лишь усиленным стартером не обойтись, и даже более долговечная аккумуляторная батарея — это лишь вершина айсберга. Серьезные изменения нужны в системе электроснабжения машины — для снижения пульсаций напряжения и стабильной работы электроники.

Решения Bosch предлагают специальный преобразователь DC-DC как обязательный компонент системы. Французский концерн PSA применяет суперконденсаторы для сглаживания скачка напряжения и использования их при работе со стартер-генератором. Также могут использоваться дополнительные аккумуляторы для сглаживания скачков напряжения на ответственных потребителях. Электрическая помпа в системе охлаждения двигателя необходима как для обеспечения качественной работы климатической системы, так и для предотвращения скачков температуры в системе охлаждения мотора и предотвращении перегрева турбин и коробок передач. Электроусилители при наличии системы «Старт/Стоп» должны работать в широком диапазоне напряжений и нагрузки.

И в чем достоинство?

Для чего такие жертвы? Неужели все ради 5% экономии, которые не всегда себя проявляют даже в стандартном ездовом цикле?

Не все так просто. Система нужна не только для экономии топлива. Точнее, она работает совместно с другими техническими решениями, помогая более эффективно их применять или снижая негативные эффекты.

Бензиновые моторы , например, показательно неэффективны на малой нагрузке — только «даунсайз» и турбонаддув могут что-то изменить в этой ситуации. Для снижения расхода топлива на холостых оборотах и повышения чистоты выхлопа применяется повышение рабочей температуры двигателя, но этот способ значительно вредит ресурсу мотора и всех навесных агрегатов.

Использование системы «Старт/Стоп» позволяет избежать как самих холостых оборотов в принципе, так и работы с малой нагрузкой, когда неэффективно работают катализаторы. Мотор или не работает, или догружен генератором, заряжающим аккумуляторную батарею, и катализаторы не выходят за границы оптимального температурного режима.

Заодно убран проблемный для системы смазки мотора режим, а значит, можно еще немного снизить запас по рабочему давлению масла, добившись небольшой, но экономии. Учитывая, что бензиновые моторы легко стартуют и быстро прогреваются, внедрение для них системы «Старт/Стоп» видится закономерным и с максимально широким охватом.

Дизельные двигатели не страдают перегревом на холостых и очень эффективны на малой нагрузке. Но тем не менее холостые обороты желательно исключить и у них. Причина во все более жестких нормах выбросов NO. Именно на малых нагрузках концентрация выбросов получается наивысшей, притом что катализатор не способен без подачи дополнительного топлива «дожечь» окислы. Нет холостых оборотов — нет проблем. Причем чем больше рабочий объем у мотора, тем более эффективна технология. Именно при работе на холостых оборотах больше всего загрязняется EGR и больше всего расходуется мочевины при химической нейтрализации выхлопных газов.

Отказ от холостых оборотов позволяет также в ряде случаев ускорить прогрев дизельного мотора в холостом цикле. Ведь, в отличие от бензинового мотора, дизель на холостых очень быстро охлаждается потоком воздуха. Еще одна проблема связана с сажевыми фильтрами: на малых оборотах дизельный мотор генерирует повышенное количество твердых частиц в выхлопе из-за плохой продувки камеры сгорания, несмотря на большой коэффициент избытка воздуха. А все «наработанные» частички сажи после работы на холостых необходимо «прожечь» в фильтре, на что также уходит топливо, иначе фильтр просто забьется. Так что и дизельному мотору система «Старт/Стоп» оказалась полезна.

Автопроизводители всеми силами стараются повысить экономичность двигателей своих машин. Один из способов уменьшить аппетит силового агрегата – система старт-стоп. Коротко говоря, задача этой системы – экономить горючее и снизить объем вредных выбросов, путем уменьшения времени работы мотора на холостом ходу.

По подсчетам инженеров, двигатель автомобиля до 30 % времени работает вхолостую за счет стояния в пробках и на светофорах. Принцип работы системы старт-стоп заключается в том, что мотор выключается при остановке машины и вновь запускается при нажатии педали сцепления, если трансмиссия механическая или при отпускании педали тормоза в случае с «автоматом».

Вплоть до последнего времени система старт-стоп применялась только на машинах с гибридным силовым агрегатом. В настоящее же время тенденция изменилась. Все больше производителей начинают устанавливать ее на автомобили с классическими двигателями внутреннего сгорания, как бензиновыми, так и дизельными. Согласно прогнозам экспертов, к 2015 году данной системой будет оснащаться половина всех выпускаемых легковых авто в мире.

Немного предыстории возникновения системы старт-стоп

Родиной системы старт-стоп является Япония. Впервые о возможности выключать двигатель во время простоя автомобиля, заговорили инженеры фирмы Тойота в середине 70-х годов прошлого века. В результате, люксовая версия Toyota Crown была оснащена устройством, выключавшем мотор после полуторасекундного простоя. Замеры показали, что расход топлива сократился на 10 %.

Спустя десять лет европейские производители также начали устанавливать подобную систему на некоторые свои модели. Пионерами стали Фольксваген Поло и Фиат Регата ЕС. Намного позже, в конце девяностых, системой старт-стоп стали оснащать машины Ауди, в частности, Ауди А2 3L (индекс 3L указывал на расход топлива – 3 литра на 100 км).

В двухтысячные годы опыт «первопроходцев» стали перенимать и другие европейские производители, такие как Ситроен, BMW, Mini, Renault. К настоящему времени почти все марки имеют данную систему в своем арсенале.

Как работает система старт-стоп

Конструктивно система старт-стоп состоит из двух элементов: устройства, обеспечивающего многократный запуск мотора и системы управления.
Многократный запуск двигателя реализуется одним из следующих способов:

• установкой усиленного стартера;
• установкой реверсивного генератора (стартер-генератора);
• впрыском горючего в цилиндры и воспламенением рабочей смеси.

Наиболее простая и надежная конструкция получилась у фирмы Bosch. Именно ее название Stop&Start System и стало впоследствии нарицательным. Устанавливается она на автомобили BMW и Ауди. В среднем уровень вредных выбросов и расход горючего у автомобилей снижается на 8 %.


Основным узлом Bosch является специальный стартер с увеличенным сроком службы, рассчитанный на многократные частые пуски двигателя. Механизм привода стартера имеет низкий уровень шума, благодаря чему запуск мотора происходит незаметно.

На систему управления возлагаются функции запуска и остановки двигателя, контроля уровня заряда (разряда) аккумуляторной батареи. Последняя предназначена для отключения системы старт-стоп при разряде аккумулятора.

Система управления состоит из ряда входных датчиков, исполнительных устройств и блока управления. В числе входных датчиков можно назвать датчик оборотов коленвала, датчик положения педали тормоза (сцепления), датчик уровня заряда аккумулятора и куча других датчиков, входящих в состав системы управления двигателем.

Собственного блока управления данная версия системы старт-стоп не имеет, поэтому все управляющие функции исполняет ЭБУ двигателем, посредством специализированного программного обеспечения.

К исполнительным устройствам относятся устройства вспомогательных систем силового агрегата – форсунки, катушки зажигания и стартер.

В целом система Bosch практически не имеет собственных уникальных элементов, вместо этого применяются уже имеющиеся датчики и устройства. Именно благодаря этому, производитель достиг высокой надежности и долговечности.

Условия для работы системы старт-стоп

Чтобы не допустить отключения мотора, когда это не требуется, инженеры привязывают ее работу к нескольким условиям, причем разные производители задают разные наборы параметров. Старт-стоп не работает, когда двигатель не прогрет из-за того, что обороты коленчатого вала в это время выше холостых. Также старт-стоп не будет задействована, если включен обогрев зеркал, стекол или сидений, неисправен генератор или разряжен аккумулятор, автомобиль остановился после выключения заднего хода или колеса повернуты на большой угол (два последних условия не позволяют системе глушить мотор при маневрировании на парковке). Помимо этого, система активизируется только тогда, когда скорость машины превысит 4 км/ч, при этом должна быть закрыта водительская дверь, а сам водитель пристегнут ремнем безопасности .


Производитель может задать и дополнительные условия работы системы. К примеру, одним из таких может быть температура окружающего воздуха. В 2010 году в немецком журнале Auto Motor und Sport были опубликованы испытания шести автомобилей: Ауди А4, Фольксваген Пассат, Форд Мондео, Опель Инсигния, Мерседес С-класс и БМВ 3 серии. Все машины с дизельными силовыми агрегатами. Ауди, БМВ и Фольксваген были оснащены системой старт-стоп.

Автомобилям предстояло проехать 200 км по зимним дорогам. В результате на Ауди и БМВ система сработала несколько раз, тогда как на БМВ не было ни одного срабатывания. Отсюда напрашивается вывод, что минусовая температура также является ограничивающим фактором.

Схема работы системы старт-стоп на автомобилях Ауди

Работает данная система следующим образом. Когда автомобиль останавливается, обороты двигателя падают до холостых, датчик частоты вращения коленвала подает соответствующий сигнал, и ЭБУ останавливает мотор. Все включенные электропотребители (фары, кондиционер и пр.) продолжают работать от аккумуляторной батареи. Когда водитель выжимает педаль сцепления или отпускает тормоз, в зависимости от типа трансмиссии, блок управления получает сигнал от датчика и возобновляет работу двигателя. Затем цикл повторяется.

Как видно, в автомобиле Ауди, оснащенном системой старт-стоп, аккумуляторная батарея испытывает повышенные нагрузки и изнашивается намного быстрее, чем в таких же машинах, у которых данной системы нет. Чтобы система фирмы Bosch не сыграла с водителем злую шутку, блок управления непрерывно контролирует уровень заряда батареи. Если напряжение на ее клеммах падает ниже определенного порога, система автоматически отключается. Когда заряд восстановится, после длительной поездки или при помощи зарядного устройства, система самостоятельно возобновляет работу. При желании водитель может отключить ее принудительно, нажав кнопку на панели управления.

Подобным образом работает система Idle Stop&Go на автомобилях КИА. В отличие от Ауди, генератор в корейских машинах при больших нагрузках на мотор отключается для снижения расхода топлива, а при торможениях включается и заряжает аккумуляторную батарею. Когда уровень заряда последней падает до 75 %, система отключается. Еще одним отличием КИА от Ауди является то, что система отключается при включении кондиционера.

Система с реверсивным генератором

Система под названием STARS (Starter Alternator Reversible System) выпускается фирмой Valeo. Применяется она на автомобилях Ситроен и Мерседес.


Основным ее элементом является реверсивный генератор – электромашина переменного тока, которая работает и как генератор, и как стартер – в зависимости от условий. Для правильной работы ему необходим особый ремень с обратимым натяжителем, позволяющий передавать усилие как вперед, так и назад.

Реверсивный генератор не создает шума при работе и включается вдвое быстрее обычного стартера (0,4 секунды). В отличие от системы, применяемой на автомобилях Ауди, у STARS имеется собственный блок управления, взаимодействующий с блоком управления двигателем. Принцип работы и набор входных датчиков аналогичен предыдущему варианту.

Дальнейшим развитием STARS является использование системы рекуперативного торможения. Рекуперацией тормозной энергии удается дополнительно снизить потребление горючего.

Система с впрыском и воспламенением горючей смеси

Данная система под названием SISS (Smart Idle Stop System) разработана компанией Мазда и применяется на бензиновых двигателях с непосредственным впрыском. Принцип ее работы следующий.

Когда мотор выключается, поршни останавливаются в строго определенных положениях, наиболее выгодных для последующего запуска силового агрегата. После отпускания педали тормоза, бензин впрыскивается цилиндры, подается разряд на свечи зажигания, и рабочая смесь воспламеняется. Дополнительно на короткое время включается стартер. SISS применяется только на автомобилях с автоматической трансмиссией.

Нарекания к системе старт-стоп со стороны пользователей

Многие автовладельцы, особенно те, у кого машины с турбомоторами, недовольны тем, как работает система старт-стоп. Например, на Тигуане, все силовые агрегаты которого имеют наддув, ее предпочитают отключать, чтобы продлить жизнь турбине. При этом сама компания Фольксваген утверждает, что работа данной системы рассчитана и на то, что мотор оснащен турбонаддувом, и на том же самом Тигуане срок службы турбины из-за периодических отключений двигателя не становится меньше.

Также многие отмечают, что мотор слишком заметно возобновляет свою работу, слышен звук и ощущаются вибрации. Последнее, с чем трудно поспорить, на европейских автомобилях сильно страдает аккумуляторная батарея, особенно при езде в пробках. Разумеется, систему можно отключить, но делать это каждый раз не очень удобно.

» Что такое система Start-Stop?

Система старт-стоп в автомобиле

Были осуществлены специальные расчеты с исследованиями, при которых найдено, что двигатель любого автомобиля, на холостых оборотах, например, при остановках в городских пробках и перед светофорами, потребляет около 30% горючего от общего расхода. Одна треть полностью залитого бензобака бесполезно улетает в выхлопную трубу, к тому же существенно загрязняя окружающую среду.

Раз проблема определена, надо ее решать и в век электроники, это вполне достижимо. Что бы снизить пустые траты, была придумана система управления «старт-стоп», которая осуществляет контроль над работой двигателя, когда машина стоит без движения.

Первоначально система «старт-стоп» предназначалась и устанавливалась только на гибридных автомобилях, имеющих электрический и бензиновый двигатели. Сейчас ею начинают оснащаться все большее количество обычных автомобилей.

Разработчики считают, что уже через несколько лет система «старт-стоп» будет внедрена на большей части вновь выпускаемых авто, А через каких-то десять лет будет установлена практически на всех, даже старых машинах.

Работа системы «старт-стоп»

Принцип контроля очень простой. Если автомобиль остановился, двигатель сразу глушится, срабатывает система stop. На автомобилях с ручным управлением коробкой передач, при осуществлении легкого давлении на педаль сцепления, а при автоматической коробке, при отпускании тормозной педали, он вновь запускается, срабатывает система start. Это позволяет спокойно стоять машине сколь угодно длительное время при вынужденных остановках не потребляющим горючего.

Применение такой конструкции при езде в условиях крупного города показало очень существенную экономию горючего, а при расчете в массовом масштабе, даже трудно себе вообразить ее преимущества. Ни одна существующая система экономии, даже приблизительно, не может сравниться с ней.

Состоит система «старт-стоп» из двух основных компонентов:

• блока электронного слежения;
• значительно усовершенствованной системы запуска.

Блок управления «старт-стоп» достаточно серьезен, объединяет и учитывает работу многих систем двигателя. Например, если мотор в зимних условиях еще не прогрелся или присутствуют другие существенные неполадки, водитель забыл пристегнуться ремнем безопасности – устройство работать не будет. Таким образом «умный» управляющий не совершит отключения двигателя, если это вредно в данной ситуации.

История создания, и применение системы «старт-стоп» сегодня

Родилось данное устройство системы «старт-стоп» в Японии, и впервые было опробовано на некоторых автомобилях Тойота в 80-х годах двадцатого века. Спустя десять лет ее установили на Фиатах и Фольксвагенах. С начала нового века, продолжают совершенствовать и ставить на все большее количество автомобилей, таких как БМВ, Ауди, Рено, Ситроен, Пежо и многие другие именитые марки.

Добавление рекуперации для «старт-стоп»

При очередной доработке системы «старт-стоп», максимально решили снять нагрузку с силового агрегата, уменьшив, таким образом, расход энергии. Генератор отключается и подключается тогда, когда происходит торможение машины или емкость аккумуляторной батареи падает ниже уровня в 75%.

Применение системы старт-стоп, позволило уменьшить потребление горючего для среднего класса автомобилей практически до 3-5 л. на 100 километров пробега.

Однако «умная» и во всех условиях продвинутая система «старт-стоп» не может учесть всех обстоятельств состояния машины и езды в крайне сложных условиях города. При возникновении непредвиденных ситуаций водитель имеет возможность моментально отключить ее простым нажатием кнопки.

Отмеченные недостатки системы «старт-стоп»

Серьезные нововведения всегда значительны в цене, и только в этом плане считаются два недостатка конструкции системы старт-стоп.

• Первый — это наличие дорогого, специально разработанного стартера, способного осуществлять очень частый и моментальный запуск двигателя. При его поломке, ремонт и тем более замена обходиться очень дорого.
• Второй — аналогичный, это то, что для таких машин необходима аккумуляторная батарея, значительно большей емкости, чем на обычных авто. Работает она в очень сложных режимах постоянной разрядки зарядки. Стоимость при замене батареи тоже влетает в значительную сумму.

Если же принять во внимание цену бензина и постоянный рост его стоимости, то сэкономленные таким образом деньги во много крат перекрывают указанные выше затраты, в случае полной замены стартера или аккумулятора.

В настоящее время, ко всем автопроизводителям предъявлены довольно строгие требования, в рамках всемирного проекта поддержания защиты экологии. В связи с этим, инженеры просто вынуждены не давать некоторым новым разработкам демонстрировать заложенное в них в полной мере, практически, осознанно понижая технические возможности некоторых силовых агрегатов и прочих узлов автомобиля, хотя, порой, это и наносит финансовый урон автомобильным фирмам.

Помимо этого, развернута компания по разработкам специальных дополнительных устройств и систем, призванных понизить в автомобилях затраты горючего и сделать выброс в атмосферу вредных продуктов отработки максимально низким. Стоит согласиться, задача не из простых, да еще и на общем фоне высочайшей конкуренции, “царящей” на мировом автомобильном рынке.

Одна из упомянутых вспомогательных систем получила название старт-стоп, буквально благодаря алгоритму своего функционирования. В задачу данной опции входит автоматическое отключение силового агрегата автомобиля при его полной остановке, с последующим автоматическим включением по определенному запрограммированному в ЭБУ сигналу.

Например, если автомобиль движется с частыми остановками в условиях мегаполиса, с его постоянными пробками. Именно в такие моменты и приходит в действие система старт-стоп. Двигатель остановившегося автомобиля система выключает, а после того, как водитель нажмет на педаль акселератора, что послужит сигналом к возобновлению движения, запускает вновь. Данный сигнал может быть связан с другим модулем, в зависимости от конструкции и модели автомобиля.

Естественно, увеличение количества запусков силовой установки не только снижает рабочий ресурс ДВС, но и требует наличия в автомобиле мощной АКБ и надежного стартера. Хотя, существуют системы «старт-стоп», производящие запуск двигателя от генератора. Система электронная, полностью автоматизированная, и базируется на работе многочисленных датчиков, установленных во всех “стратегических” узлах и агрегатах автомобиля. Они и отправляют импульсы в ЭБУ, который руководит всей программой.

Сегодня сложились двойственные мнения о целесообразности использования данной системы «старт-стоп». С одной стороны, она позволяет экономить горючее, с другой, подвергает ДВС неоправданному износу. Многие автомобильные компании монтируют в машины старт-стоп еще в процессе их производства, но если система отсутствует в комплектации, ее всегда можно установить у сторонних производителей, только, вот вопрос, необходимо ли это делать?

По оценкам специалистов, прогнозируемая экономия не превышает 10%, это в лучшем случае. Сравнив затраты на бензин с затратами на приобретение и установку данной опции, приходишь к следующему выводу: монтаж системы старт-стоп себя оправдывает, если автомобиль практически постоянно эксплуатируется в условиях движения в крупном, загруженном транспортом городе. Иначе, в данной системе просто нет необходимости, а заглушить в нужный момент двигатель любой водитель может и самостоятельно. Хотя, может у кого-то другое мнение….

Немного о расходе топлива на Пежо Боксер - полная информация!
Тормозная система автомобиля — ремонт или замена
Система впрыска топлива — схемы и принцип действия
Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности
Почему глохнет двигатель — причины остановки двигателя в машине?
Что такое АБС (ABS) — антиблокировочная система тормозов

Первые эксперименты по оптимизации работы двигателя проводились еще в середине семидесятых готов - тогда компания Toyota установила на одну из своих моделей LUXE механизм, выключающий двигатель после двухминутного простоя. Такая конструкция была у машин в 80-е годы. В 2006 году компанией Citroen было введено в эксплуатацию устройство Start Stop - генератор, стартер и трансмиссию объединили в единый блок.

Система "Старт Стоп" на автомобиле - что это?

Согласно статистике, 30% времени мотор работает вхолостую. А если это так, почти треть времени мотор просто сжигает горючее - машина при этом не едет. Топливо расходуется впустую, происходит загрязнение окружающей среды.

Устройство Stop & Start выполняет следующие задачи:

• экономия горючего;
• уменьшение вреда для окружающей среды;
• снижение шумности машины.

Инженеры добились следующего эффекта - мотор работает только во время движения автомобиля. Отключается силовой агрегат автоматически. Датчики подают сигналы мотору, тот останавливается. Когда водитель давит на сцепление (в автомобилях с МКПП) или отжимает тормоз (в машинах с АКПП), происходит его активация. Конечно, эту конструкцию нельзя назвать полностью автоматической - она скорее полуавтоматическая.

Изначально система Stop & Start применялась на гибридных моторах. Но когда она показала свою эффективность, ее стали ставить и на простые силовые агрегаты.

По прогнозам экспертов, системой «Старт Стоп» в течение 2 лет будут оснащены 50% всех выпускаемых автомобилей.

Как работает система «Старт Стоп» на автомобиле?

Принцип работы системы «Старт Стоп» основан на отключении двигателя после получения им сигналов от датчиков. Функционирует устройство так:

• Когда происходит остановка мотора, питание потребителей электричества в автомобиле переключается на АБ.
• Активация системы происходит после выжимания сцепления или отпускания педали тормоза (если на авто АКПП). Двигатель моментально запускается.

При падении заряда аккумулятора ниже определённого уровня датчик оповещает систему. Она отключается и активируется только после того, как аккумулятор получает заряд.

Водитель может деактивировать систему кнопкой на приборной панели. Алгоритм действий здесь такой: водитель садиться за руль, жмет на тормоз и на кнопку Stop & Start. Уже через полсекунды мотор запущен. Обычно кнопки оснащаются световыми индикаторами - загорание индикатора говорит об успешном запуске силового агрегата. Чтобы заглушить мотор, нужно еще раз нажать на тормоз, затем на кнопку.

Есть разные модификации Stop & Start. Например, Kia Motors создала устройство, которое отличается тем, что может по-особенному управлять генератором автомобиля - оно отключает генератор, когда нагрузки на силовой агрегат достигают пика. Делается это в целях экономии потребления горючего. Система автоматически отключится, когда уровень зарядки аккумулятора упадет ниже 75%.

Компания Valeo разработала устройство STARS, использующее реверсионный генератор для экономии горючего. Оно способно сэкономить до 10% топлива. Реверсионный генератор -устройство, выполняющее сразу несколько функций. Оно может быть как генератором, так и стартером. Работает практически бесшумно, может запустить мотор за 0,4 секунды.

SISS - новая технология. Создана фирмой Mazda недавно, применяется принцип рекуперативного торможения. Создается дополнительный источник энергии, поэтому происходит сокращение расхода горючего. Батарея заряжается во время торможения машины. Мотор запускается после впрыска горючего в цилиндры. Подобные устройства обычно ставят на бензиновые силовые агрегаты с функцией непосредственного впрыска горючего. Поршни в цилиндрах мотора останавливаются в определенном положении, чтобы обеспечить нормальный запуск мотора. Во время старта в цилиндры поступает определенное количество топлива, после воспламенения происходит запуск мотора. Стартер помогает двигателю запуститься быстрее.

Технология SISS экономит до 9% горючего. Единственный недостаток - работает только с АКПП.

Кнопка "Старт Стоп": как пользоваться?

Автомобили можно заводить не только при помощи ключей зажигания - на многих современных моделях авто стоит кнопка Start Stop. Чтобы завести автомобиль, нужно только один раз на нее нажать - просто и удобно. Если кнопки на автомобиле нет, ее можно установить. Установка производится в гнездо замка зажигания или в другую часть приборной панели.

Функция «Старт Стоп» очень полезна для экономии топлива, но, к сожалению, ею оснащены далеко не все автомобили.

Система "Старт Стоп": плюсы и минусы

Кнопки «Старт Стоп» совершенствуются, но у них остаются трудно устранимые недостатки. Поэтому часть автолюбителей считает кнопки бесполезным дополнением, полагая, что их минусы совершенно перечеркивают преимущества. Сначала о преимуществах.

Что ни говори, но "старт-стоп" действительно помогает снизить расход горючего. Экономия может составлять 10%. Это настоящий «must-have» для тех, кто практикует постоянную езду в пределах города с его пробками и светофорами.

Не нужно забывать и про экологическую составляющую. Когда мотор работает, образуется много вредных веществ, которые выбрасываются в атмосферу - использование «Старт-Стоп» снижает объём выбросов.

Во время простоя в пробке двигатель работать не будет. Поэтому не будет и шума от него. Снижаются нагрузки на детали мотора и на коленчатый вал.

А теперь о минусах. Главный - увеличение нагрузки на аккумулятор и стартер, что может привести к их поломке. Чтобы завести автомобиль, сначала нужно надавить на тормоз, а некоторые автолюбители забывают это сделать.

Если нужно установить сигнализацию на автомобиль с кнопкой, приготовьтесь к тому, что установка будет дорогой. При наличии кнопки придется ставить усиленный стартер, а стоит он недешево. Настоящая экономия топлива будет обеспечена только при езде от одного светофора к другому - «Старт Стоп» теряет свою эффективность, когда приходится двигаться рывками в больших пробках. В этом случае стартер срабатывает часто, что приводит к снижению заряда аккумулятора. Для восполнения требуется время, а его всегда не хватает. Из-за этого происходит автоматическое отключение системы.

Разработчики постоянно совершенствуют Stop & Start - надеемся, что в ближайшем будущем её минусы будут сведены к минимуму. Число моделей автомобилей с такой системой множится в арифметической прогрессии.