Основная функция системы Стоп-старт – экономия топлива, снижение шума и вредных выбросов в атмосферу благодаря сокращению времени работы двигателя автомобиля на холостом ходу. Практика эксплуатации показывает, что режим холостого хода может достигать 30% от общего времени работы автомобильного двигателя. Особенно это касается езды в мегаполисе – частые остановки на перекрестках, ожидание в пробках и т.д.
До недавнего времени данная система находила применение в основном на гибридных автомобилях. Сейчас ситуация изменилась. Многие ведущие производители, в том числе корпорация Volkswagen, выпускают автомобили, оборудованные системой Стоп-старт. Эксперты прогнозируют, что к 2015 году почти половина легковых автомобилей будет оборудована подобной функцией.
Сущность работы системы несложна: двигатель выключается при остановке автомобиля и быстро запускается при нажатии на сцепление («механика»), или опускании педали тормоза (автоматическая коробка).
Сама система Стоп-старт соединяет устройство, которое обеспечивает многократный запуск двигателя и систему управления. Для реализации функции многократного запуска существует несколько подходов:
– реверсивный генератор 9стартер-генератор);
– усиленный стартер;
– впрыск топлива в цилиндры и его воспламенение.
Конструктивно самой простой и надежной является система Stop&Start производителя Bosch. Именно она и дала системе общеупотребительное название Стоп-старт. Кстати, использование этой конструкторской фишки приводит к снижению потребления топлива и вредных выбросов почти на 8%.
В основе системы – специальный стартер, который рассчитан на большое количество запусков двигателя. В стартере находится малошумный механизм привода, гарантирующий надежный и быстрый запуск двигателя.
С помощью системы управления осуществляется остановка и запуск двигателя, контролируется заряд аккумулятора. Также сюда включены входные датчики, блок управления, служебные и исполнительные устройства.
Если говорить о входных датчиках, то это: датчик частоты вращения коленвала, положение педали сцепления (тормоза), аккумуляторной батареи и прочие датчики системы управления двигателем.
Система не имеет своего электронного блока, она использует мощность блока управления, в котором установлено необходимое программное обеспечение. Исполнительные устройства системы: форсунки впрыска, стартер, катушки зажигания.
Схема работы Стоп-старт сама по себе несложна. Когда автомобиль останавливается перед перекрестком, система, получив сигнал датчика частоты вращения коленвала, прекращает работу двигателя. Бесперебойное питание электричеством (напр., аудиосистемы) происходит от аккумуляторной батареи. Когда водитель нажимает педаль сцепления (отпускает тормоз при FRGG), система запускает стартер и двигатель продолжает свою работу и т.д.
Если показание заряда аккумулятора опускается ниже необходимой величины, то по сигналу соответствующего датчика система выключается. После зарядки аккумуляторной батареи включение системы происходит автоматически. Стоп-старт можно вообще отключить, воспользовавшись специальной кнопкой на панели приборов.
От Kia Motors получила широкой распространение модификация Стоп-старт ISG (Idle Stop&Go). Основное здесь отличие в управлении автомобильным генератором. При повышении нагрузки на двигатель в целях снижения потребления топлива генератор отключается. При торможении генератор опять включается и происходит подзарядка аккумуляторной батареи. Если мощность аккумулятора ниже 75% от должной – система отключается (как и при использовании кондиционера).
Система STARS, которую выпускает фирма Valeo, в работе использует реверсивный генератор, при этом снижается потребление топлива до 10%. Реверсивный генератор являет собой электромашину переменного тока, которая, ориентируясь на определенные условия, выполняет функции генератора или стартера. Работу обеспечивает специальный приводной ремень, а также обратимый натяжитель, передающий усилия в двух направлениях. Генератор работает бесшумно и имеет меньшее время запуска.
Система STARS управляется с помощью отдельного электронного блока, взаимодействующим с блоком управления двигателя. Характеристика входных датчиков аналогичен другим системам Стоп-старт.
Стоп-старт получил дальнейшее развитие в использовании рекуперативного торможения с целью снижения расхода топлива и создания дополнительной энергии.
Компанией Mazda была разработана система SISS (Smart Idle Stop System), являющейся альтернативой других систем Стоп-старт. Здесь для многократного запуска двигателя используют принцип впрыска топлива в цилиндры и последующее воспламенение воздушно-топливной смеси.
В целях улучшения функционирования системы SISS поршни в цилиндрах останавливаются в необходимых положениях, которые оптимальны для дальнейшего запуска двигателя. При отпускании педали тормоза в цилиндры впрыскивается топливо, и образовавшаяся воздушно-топливная смесь воспламеняется, что приводит к запуску двигателя.
