Dispozitivul și principiul de funcționare al sistemului „start-stop”

În orașele mari, aglomerația traficului a devenit o parte a vieții de zi cu zi a șoferilor. În timp ce mașina este blocată, motorul continuă să meargă la ralanti și să consume combustibil. Pentru a reduce consumul de combustibil și emisiile, dezvoltatorii auto au creat un nou sistem „start-stop”. Producătorii vorbesc în unanimitate despre beneficiile acestei funcții. De fapt, sistemul are multe dezavantaje.

Istoria sistemului start-stop

În fața creșterii prețurilor la benzină și motorină, problema economisirii combustibilului și a reducerii consumului rămâne relevantă pentru majoritatea șoferilor. În același timp, mișcarea în oraș este întotdeauna asociată cu opriri regulate la semafoare, adesea cu așteptarea blocajelor de trafic. Statisticile spun: motorul oricărei mașini funcționează la ralanti până la 30% din timp. În același timp, consumul de combustibil și emisia de substanțe nocive în atmosferă continuă. Provocarea producătorilor de automobile este să încerce să rezolve această problemă.

Primele dezvoltări pentru optimizarea funcționării motoarelor auto au fost lansate de Toyota la mijlocul anilor 70 ai secolului trecut. Ca experiment, producătorul a început să instaleze un mecanism pe unul dintre modelele sale care oprește motorul după două minute de inactivitate. Dar sistemul nu a prins.

Câteva decenii mai târziu, concernul francez Citroen a pus în funcțiune un nou dispozitiv Start Stop, care treptat a început să fie instalat pe mașinile de producție. La început, doar vehiculele cu motor hibrid erau echipate cu ele, dar apoi au început să fie utilizate în mașinile cu motor convențional.

Cele mai semnificative rezultate au fost obținute de Bosh. Sistemul start-stop creat de acest producător este cel mai simplu și mai fiabil. Astăzi este instalat pe mașinile lor de Volkswagen, BMW și Audi. Creatorii mecanismului susțin că dispozitivul poate reduce consumul de combustibil cu 8%. Cu toate acestea, cifrele reale sunt mult mai mici: în cadrul experimentelor sa constatat că consumul de combustibil este redus cu doar 4% în condițiile de utilizare urbană de zi cu zi.

Mulți producători de automobile și-au creat propriile mecanisme unice de oprire și pornire pentru motor. Acestea includ sisteme:

• ISG (Idle Stop & Go) de la Kia;
• STARS (Starter Alternator Reversible System), instalat pe autoturismele Mercedes și Citroen;
• SISS (Smart Idle Stop System) dezvoltat de Mazda.

Principiul funcționării dispozitivului

Sarcina principală a sistemului „start-stop” este reducerea consumului de combustibil, a nivelului de zgomot și a emisiilor de substanțe nocive în atmosferă în timp ce motorul este în mers. În aceste scopuri, este prevăzută o oprire automată a motorului. Un semnal pentru aceasta poate fi:

• oprirea completă a vehiculului;
• poziția neutră a manetei de selecție a treptelor și eliberarea pedalei ambreiajului (pentru mașinile cu transmisie manuală);
• apăsarea pedalei de frână (pentru vehiculele cu transmisie automată).

În timp ce motorul este oprit, toate componentele electronice ale vehiculului sunt alimentate de la baterie.

După repornirea motorului, mașina pornește în liniște și continuă călătoria.

• La vehiculele cu transmisie manuală, mecanismul pornește motorul atunci când pedala de ambreiaj este apăsată.
• Motorul din mașinile cu transmisie automată începe să funcționeze din nou după ce șoferul își ia piciorul de pe pedala de frână.

Dispozitivul mecanismului „start-stop”

Proiectarea sistemului „start-stop” constă dintr-un control electronic și un dispozitiv care asigură pornirea multiplă a motorului cu ardere internă. Acestea din urmă sunt cele mai des utilizate:

• starter armat;
• generator reversibil (starter-generator).

De exemplu, sistemul start-stop Bosh folosește un starter special de lungă durată. Dispozitivul este conceput inițial pentru un număr mare de porniri ICE și este echipat cu un mecanism de acționare întărit, care asigură pornirea fiabilă, rapidă și silențioasă a motorului.

Sarcinile e-guvernării includ:

• oprirea și pornirea la timp a motorului;
• monitorizarea constantă a încărcării bateriei.

Structural, sistemul este format din senzori, o unitate de control și actuatoare. Dispozitivele care trimit semnale către unitatea de control includ senzori:

• rotirea roților;
• rotații ale arborelui cotit;
• apăsarea pedalei de frână sau ambreiaj;
• poziția neutră în cutia de viteze (numai pentru transmisie manuală);
• încărcarea bateriei etc.

Unitatea de control a motorului cu software-ul instalat în sistemul start-stop este utilizată ca dispozitiv care primește semnalele de la senzori. Rolurile mecanismelor executive sunt îndeplinite de:

• injectoare pentru sistem de injecție;
• bobine de aprindere;
• incepator.

Puteți activa și dezactiva sistemul start-stop utilizând butonul situat pe panoul de bord sau în setările vehiculului. Cu toate acestea, dacă încărcarea bateriei este insuficientă, mecanismul va fi oprit automat. De îndată ce bateria este încărcată la cantitatea corectă, sistemul de pornire și oprire a motorului va începe să funcționeze din nou.

„Start-stop” cu recuperare

Cea mai recentă dezvoltare este sistemul start-stop cu recuperare de energie în timpul frânării. Cu o sarcină grea pe motorul cu ardere internă, generatorul este oprit pentru a economisi combustibil. În momentul frânării, mecanismul începe să funcționeze din nou, în urma căruia bateria este încărcată. Astfel se recuperează energia.

O caracteristică distinctivă a acestor sisteme este utilizarea unui generator reversibil, care este, de asemenea, capabil să funcționeze ca un starter.

Sistemul regenerativ start-stop poate funcționa atunci când încărcarea bateriei este de cel puțin 75%.

Puncte slabe ale dezvoltării

În ciuda avantajelor evidente ale utilizării sistemului „start-stop”, mecanismul prezintă dezavantaje importante care ar trebui luate în considerare de către proprietarii de mașini.

• Sarcină grea pe baterie. Mașinile moderne sunt echipate cu un număr mare de dispozitive electronice, pentru funcționarea cărora, atunci când motorul este oprit, bateria trebuie să fie responsabilă. O astfel de sarcină grea nu aduce beneficii bateriei și o distruge rapid.
• Rău pentru motoarele turboalimentate. Oprirea bruscă regulată a motorului cu o turbină încălzită este inacceptabilă. În ciuda faptului că mașinile moderne cu turbine sunt echipate cu turbocompresoare cu bile, acestea reduc riscul supraîncălzirii turbinei numai când motorul este oprit brusc, dar nu îl elimină complet. Prin urmare, este mai bine ca proprietarii de astfel de vehicule să renunțe la utilizarea sistemului „start-stop”.
• Uzură mai mare a motorului. Chiar dacă vehiculul nu are o turbină, durabilitatea motorului care pornește la fiecare oprire poate fi redusă semnificativ.

Având în vedere toate avantajele și dezavantajele utilizării sistemului start-stop, fiecare proprietar de mașină decide singur dacă merită să economisești o cantitate destul de nesemnificativă de combustibil sau dacă este mai bine să ai grijă de funcționarea fiabilă și durabilă a motorului, lăsând să rămână inactiv.