Systém Start-Stop: Výhody a nevýhody

Ve velkých městech se dopravní zácpy staly součástí každodenního života motoristů. Zatímco je auto v dopravní zácpě, motor pokračuje na volnoběh a spotřebovává palivo. Aby se snížila spotřeba paliva a emise, vytvořili vývojáři automobilů nový systém „start-stop“. Výrobci jednomyslně hovoří o výhodách této funkce. Ve skutečnosti má systém mnoho nevýhod.

Historie stvoření

První vývoj
Toyota poprvé experimentovala s takovým systémem v polovině 1970. let, kdy do svého luxusního modelu Crown nainstalovala zařízení, které po 1,5 sekundách nečinnosti „vypínalo“ motor. Testování v hustém tokijském provozu ukázalo 10% snížení spotřeby paliva.
Podobný systém měly i některé vozy z 1980. let, jako například Volkswagen Polo, Formel E a Fiat Regata ES. Koncern Volkswagen jej v roce 1994 použil u vozů Golf Ecomatic a později v roce 1999 u vozů Volkswagen Lupo 3L a Audi A2 3L (3L = 3 litry na sto kilometrů). Ačkoli tento systém vedl k výraznému nárůstu cen a mátl potenciální kupce, kteří mu nevěřili, koncern Volkswagen prodal dostatek vozů Volkswagen Lupo a Audi A2, aby se stále mohl chlubit titulem nejúspornějšího vozu na světě.

Citroën v roce 2006 u svých modelů C2 a C3 představil pokročilejší systém, který nazval „Stop and Start“. Zkombinoval robotický převodový systém SensoDrive se startérem a generátorem sloučenými do jedné jednotky. Použitá konstrukce je ISG, známá také jako „integrovaný startér-generátor“, která kombinuje roli startéru a generátoru v jedné jednotce. Francouzská společnost Valeo a japonská Denso začaly takový startér-generátor vyrábět.

BMW a Mini tento systém přijaly v roce 2008 v rámci nového programu Efficient Dynamics. Na rozdíl od startér-generátoru Citroënu BMW instalovalo zesílený startér od firmy Bosch, který zvládl větší počet startů motoru, a účinnější baterii. Kromě toho byl použit rekuperační brzdový systém, díky kterému se tepelná energie z brzdění přeměňuje na elektrickou energii a dobíjí baterii.

Toyota, stejně jako mnoho japonských automobilek, prodává na domácím trhu vozy se systémem start-stop již poměrně dlouho, ale na zahraničním trhu se tato technologie používá u některých vozů až od roku 2009. Do roku 2010 Renault zavedl tento systém do všech vozů své modelové řady.
Spolu s výše zmíněnými společnostmi začínají na začátku 21. století téměř všichni výrobci automobilů dříve či později používat systém start-stop jako jeden z účinných v boji za efektivitu.

Z čeho se skládá systém Start-Stop? Systém zahrnuje:

1. Speciální řídicí systém.
2. Zařízení, které zajišťuje včasné vícenásobné starty spalovacího motoru.

Existuje několik principů pro implementaci funkce zastavení a spuštění motoru, včetně:

1. Startování se zesíleným startérem.
2. Vstřikováním paliva do válců a následným zapálením směsi.
3. Pomocí reverzačního generátoru (startérového generátoru).

Za nejjednodušší a zároveň z konstrukčního hlediska nejspolehlivější je považován systém Stop & Startod světoznámé společnosti Bosch. Právě vývoj této společnosti se stal prototypem pro všechny systémy této třídy a název systému se navíc „přilepil“ ke všem analogům vyráběným jinými společnostmi. Tento příběh připomíná příběh s Webastem (název společnosti, která vynalezla první předehřívání motoru, v důsledku čehož nyní kdokoli takový mechanismus vyrábí, tomu lidé říkají Webasto). Systém Start-Stop od společnosti Bosch je agregován v automobilech nejznámějších společností na světě: Audi, BMW a dalších. Podle výzkumných údajů se spotřeba paliva po použití této instalace výrazně snížila a procento škodlivých emisí CO8 bylo menší než XNUMX %.

Tento systém je založen na speciálním startéru, který je navržen pro obrovský počet startů motoru a mnohem delší životnost ve srovnání s běžnými startéry. Startér využívá téměř tichý hnací mechanismus, který zaručuje okamžitý tichý start motoru.

Systém Start-Stop je schopen:

1. Spuštění motoru.
2. Jeho zastávka.
3. A také sledovat stav nabití baterie.

Systém Start-Stop je založen na:

1. Řídicí jednotka.
2. Vstupní senzory.
3. Výkonná zařízení.

Mezi vstupní senzory patří: senzor polohy spojkového pedálu (nebo brzdového pedálu v případě automatické převodovky), senzor otáček klikového hřídele, senzor baterie a několik dalších méně důležitých senzorů řídicího systému spalovacího motoru.

Systém nemá samostatnou elektronickou jednotku; místo toho používá ECU (elektronickou řídicí jednotku motoru), která obsahuje příslušný software.

Návrh systému

Systém využívá velké množství senzorů a řídicích jednotek. Seznam a schéma se týkají vozidel koncernu Volkswagen, protože se jedná o nejběžnější vozidla se systémem start-stop. Produkty jiných výrobců vozidel se konstrukčně drobně liší.

Schéma zapojení součástí systému start-stop

Systém se skládá z následujících komponent:

Označení v diagramu	Jméno
А	Akumulátorová baterie
С	Generátor na motoru
С1	Regulátor úrovně napětí v palubní síti
B	Startér
F	Koncový spínač brzdových světel
F36	Spínač spojkového pedálu
F416	Ovládací tlačítko systému Start-Stop
G62	Snímač teploty chladicí kapaliny
G79	Snímač polohy plynového pedálu
G701	Bezkontaktní senzor pro neutrální polohu páky řadicí páky (u mechaniky), namontovaný na horní části klikové skříně
J104	Řídicí jednotka protiblokovacího brzdového systému
J255	Řídicí jednotka mikroklimatu nebo klimatizačního systému
J285	Přístrojová deska
J367	Sledování úrovně nabití baterie
J393	Řídicí jednotka komfortního systému
J500	Elektrický posilovač řízení s ovladačem
J519	Řídicí jednotka parametrů palubní sítě
J532	Systém stabilizace napětí (nezbytný pro správný provoz elektroniky)
J533	Diagnostický kanál
J623	Řídicí jednotka hnacího ústrojí
J791	Parkovací asistent

Kromě toho systém používá:

• 1 — posilovač řízení;
• 2 — snímač rychlosti;
• 3 – různé senzory na motoru;
• 4 — senzor zapnutí bezpečnostního pásu řidiče;
• 5 — klimatizační systém;
• 6 — svorka 50R;
• 7 — svorka 30;
• 8 – palubní multimediální systém.

Pro zajištění zvýšeného počtu startů motoru se používají baterie s výplní ze skelných vláken (EFB). Elektrolyt v takových zařízeních se nachází uvnitř pórů tkaniny ze skelných vláken, která je umístěna mezi deskami baterie. Baterie jsou bezúdržbové a při startování poskytují zvýšený proud.

Schéma konstrukce baterie EFB

Dalším rozdílem strojů se systémem start-stop je generátor a regulátor napětí připojené přes digitální datovou sběrnici. Takové připojení umožňuje monitorování parametrů jednotek a využití těchto dat za chodu systému. Startér má zvýšenou pevnost a odolnost proti opotřebení. Vinutí jsou přizpůsobena pro opakované restarty v krátkých intervalech.

Čtěte také: Jaká je minimální hloubka dezénu u zimních pneumatik?

Elektronika obsahuje speciální stabilizátor napětí s výstupním výkonem 180-300 W. Uvnitř je instalováno úložiště elektrické energie, které je přenášeno do palubní sítě prostřednictvím elektronického usměrňovače. Zařízení vyhlazuje pulzace napětí v okamžicích spuštění startéru. Díky tomu se multimediální systém, přístrojová deska a vnější osvětlení během provozu start-stop nevypínají.

Řada automobilů (například Honda nebo Mercedes-Benz) má systém start-stop postavený na bázi reverzibilního generátoru. Zařízení je vybaveno zesíleným hnacím řemenem a napínačem speciální konstrukce. Přepínatelný napínač umožňuje elektrickému stroji pracovat v režimu generátoru nebo startéru. Výhodou konstrukce je tichý provoz a rychlost odezvy (2krát rychlejší než u běžného startéru).

Systém reverzibilního generátoru

Japonská společnost Mazda nabízí originální systém založený na principu vstřikování a zapalování palivové směsi ve válcích. Motor se zastaví signálem ze senzorů a písty se zastaví v určité poloze. Po vyslání startovacího signálu se zjišťuje poloha pístu. Na základě přijatých dat řídicí jednotka vstřikuje palivo do válců a zapaluje v daném pořadí. Další impuls na klikový hřídel vydává startér, který se zapne na krátkou dobu.

Systém start-stop od Mazdy

Start Stop System: Klady a zápory

Tlačítka „Start Stop“ se vylepšují, ale stále mají nedostatky, které je těžké odstranit. Někteří automobiloví nadšenci proto považují tlačítka za zbytečný doplněk v domnění, že jejich nevýhody zcela ruší jejich přednosti. Nejprve o výhodách.

Cokoli říkáte, start-stop skutečně pomáhá snížit spotřebu paliva. Úspora může být až 10 %. To je opravdové „must-have“ pro ty, kteří praktikují neustálou jízdu ve městě s jeho dopravními zácpami a semafory.

Nesmíme zapomínat na environmentální složku. Při běžícím motoru vzniká mnoho škodlivých látek, které se uvolňují do atmosféry – použití Start-Stop snižuje množství emisí.

Když sedíte v dopravní zácpě, motor nebude fungovat. Proto z něj nebude žádný hluk. Sníží se zatížení částí motoru a klikového hřídele.

Nyní o nevýhodách. Hlavním z nich je zvýšení zatížení baterie a startéru, což může vést k jejich poruše. Chcete-li nastartovat auto, musíte nejprve sešlápnout brzdu, ale někteří majitelé automobilů na to zapomínají.

Pokud potřebujete nainstalovat alarm na auto tlačítkem, připravte se na to, že instalace bude drahá. Pokud je tlačítko, budete muset nainstalovat zesílený startér, ale není to levné. Skutečné úspory paliva dosáhnete pouze při jízdě od jednoho semaforu ke druhému – „Start Stop“ ztrácí účinnost, když se musíte trhaně pohybovat ve velkých zácpách. V tomto případě startér často pracuje, což vede ke snížení nabití baterie. Doplnění vyžaduje čas a nikdy ho není dost. Z tohoto důvodu se systém automaticky vypne.

Vývojáři neustále vylepšují Stop & Start – doufáme, že v blízké budoucnosti se jeho nevýhody sníží na minimum. Počet modelů aut s takovým systémem se násobí geometrickou řadou.

Nezbytné pracovní podmínky

Systém start-stop funguje pouze při rychlosti nad 4 km/h, se zavřenými dveřmi řidiče a zapnutým bezpečnostním pásem řidiče, a také za dalších parametrů, které může uvést výrobce. Systém se navíc nezapne, pokud vůz není zahřátý (to zahrnuje i rozdíl mezi otáčkami klikového hřídele a volnoběžnými otáčkami), pokud jsou zapnuta vyhřívaná okna, zrcátka a další prvky, je vadný generátor nebo je úroveň nabití baterie nižší než normální, k zastavení došlo po vypnutí zpátečky nebo je volant natočen do velkého úhlu (například při manévrování na parkovišti).
To všechno je pravda a zpočátku jsem si myslel, že pokud tyto podmínky nejsou splněny, auto lze vypnout pouze ručně, ale ne, jsou možnosti:
— pohyb, dveře, nevyhřáté auto, stejně jako úroveň nabití baterie a rozdíl v rychlosti otáčení z jakéhokoli důvodu — to je neporazitelné;
— po couvání systém nefunguje, je to jednoduché: po zastavení vypněte parkovací senzory a stiskněte tlačítko „A off“ a auto se zastaví;
— kolo je vytočené ven a systém nefunguje, no, obecně není moc dobré vypínat auto s vytočeným kolem, protože se vypne hydraulický posilovač a existují názory, že to pro něj není bezpečné, princip je stejný: otáčejte volantem, dokud kola nebudou rovná, a silněji sešlápněte brzdový pedál;
— Nevšiml jsem si vyhřívaných zrcátek a oken, ale v horku, když je zapnutá klimatizace, auto zhasne, pouze když je v kabině příjemná teplota;
— obecně, pokud systém nefunguje, stačí kliknout na „Vypnuto“ a budete spokojeni!

Pokud jde o hlavní úkol tohoto systému, je to snížení spotřeby paliva (jen hluk a úroveň znečištění v Rusku jsou stále na druhém nebo dokonce třetím místě), jak vypočítal časopis „Za volantem“ na A7:
Jak výhodné je používání systému „start-stop“? Ukazatele jednotlivých modelů se liší několikrát, ale ne kvůli výhodám něčí technologie, ale zpravidla kvůli rozdílům v metodách měření. Skromné reklamní brožury slibují úsporu asi 6 % paliva, ty nejnestydatější – až 31 %. Pojďme se podívat na skutečné auto – „Audi-A7“ s třílitrovým motorem TFSI, automatickou převodovkou a samozřejmě systémem „start-stop“ od firmy Bosch.
Trasa po silnicích cvičiště Dmitrov napodobuje pohyb v ideálním městě: zastavení na semaforu na půl minuty, rychlý pochod k další křižovatce. To jsou nejpříznivější podmínky pro efektivní fungování „start-stopu“, ale v ruských velkoměstech jsou možné pouze v noci. Trasu projíždíme dvakrát: jednou s vypnutým systémem, podruhé s ním v chodu. Po něco málo přes hodinu dosáhneme výsledků srovnatelných s těmi, které slibuje výrobce – na 27kilometrovém úseku systém „start-stop“ ušetřil 0,3 litru. Měří-li se v relativních jednotkách, spotřeba paliva se snížila o 7,8 %. To není špatné.
Nyní si simulujme realističtější situaci: ponecháme stejnou trasu a zastávky, ale přidáme pět „dlouhých dopravních zácp“. Délku každé z nich nastavíme na zhruba kilometr. Tuto vzdálenost bude nutné urazit v režimu želvy: 10 sekund plazit se, stejnou dobu stát. Úspora se snížila téměř o polovinu – na 4,4 %. Nic překvapivého: po několika startech za sebou „start-stop“ přestane vypínat motor a čeká na přijatelné nabití baterie.
Vezměme si kalkulačku. Jízdou pouze po městě, a to s poloprázdným vozem, a nájezdem 20 000 km ročně ušetří majitel Audi A7 s benzínovým třílitrovým motorem asi 3 7000 rublů. Zdá se to dobré, ale. Zaprvé, měst bez dopravních zácp je čím dál méně. Zadruhé, každý motorista se občas, ale přesto vydá mimo metropoli, kde „start-stop“ téměř není potřeba. Zatřetí, čím úspornější je samotný motor, tím méně je „start-stop“ užitečný.
Ve specifikacích vozu obvykle nenajdete samostatnou položku pro systém start-stop s jeho cenou. U BMW je standardní výbavou, u Audi je zahrnut v balíčku doplňkové výbavy. Nezávislé firmy nabízející instalaci tohoto zařízení obvykle požadují kolem 30 000 rublů. Ukazuje se, že i za ideálních podmínek se zaplatí za nejméně čtyři roky provozu.
Proto se nenechte iluzovat nadějí na úsporu osobních financí. Vaším osudem je být hrdí na svůj přínos ke zlepšení atmosféry vašeho rodného města. Koneckonců, jste jedním z mála, kdo vypíná, i když ne z vlastní vůle, zbytečně mlátící motor na křižovatce.