Як працуе сістэма запуску і прыпынку рухавіка
Сістэма «старт-стоп» рухавіка — гэта тэхналогія, якая выкарыстоўваецца ў сучасных аўтамабілях і аўтаматычна выключае рухавік, калі транспартны сродак часова спыняецца, напрыклад, на чырвоным святле або ў заторы, а затым перазапускае яго, калі кіроўца гатовы рушыць з месца. Яе асноўная мэта простая: знізіць расход паліва і выкіды выхлапных газаў без шкоды для камфорту кіравання. Хоць можа здацца, што рухавік выключаецца аўтаматычна, на самой справе гэтая сістэма працуе з шматлікімі датчыкамі, камп'ютарам (ECU) і электрычнымі кампанентамі, спецыяльна распрацаванымі для забеспячэння плыўнага, хуткага і бяспечнага працэсу «старт-стоп».
Чаму быў створаны «Старт-Стоп»?
У гарадскіх умовах руху шмат часу марнуецца, калі рухавік працуе на халастым ходу. Падчас працы на халастым ходу рухавік працягвае спальваць паліва для падтрымання мінімальных абаротаў, нават калі ён не праязджае ніякага прабегу. З пункту гледжання эфектыўнасці гэта марнатраўства. Таму вытворцы распрацавалі сістэмы старт-стоп, каб:
1. Эканомце паліва, асабліва на маршрутах з частымі прыпынкамі.
2. Зніжэнне выкідаў CO₂ і забруджвальных рэчываў, калі транспартны сродак стаіць на месцы.
3. Зніжэнне ўзроўню шуму ў густанаселеных раёнах.
Яго эфектыўнасць залежыць ад стылю кіравання і дарожных умоў, але ў гарадскіх умовах эканомія часта прыкметная.
Агляд таго, як гэта працуе
Канцэптуальна, старт-стоп выконвае тры рэчы:
1. Выяўляе, што транспартны сродак спынены і можна бяспечна выключыць рухавік.
2. Кантраляванае выключэнне рухавіка (падтрыманне працы крытычна важных сістэм).
3. Хутка запусціце рухавік, калі кіроўца падасць сігнал да пачатку руху.
Для гэтага аўтамабілю патрэбна камбінацыя датчыкаў, модуляў кіравання і больш надзейнай стартарскай і электрычнай сістэмы, чым у аўтамабіля без сістэмы старт-стоп.
Асноўныя кампаненты сістэмы «Старт-Стоп»
1. ЭБУ/BCM і модуль старт-стоп
Мозгам сістэмы з'яўляецца ЭБУ (блок кіравання рухавіком), які працуе сумесна з модулем кузава (BCM), а часам і са спецыяльным блокам сістэмы старт-стоп. Гэты модуль апрацоўвае сігналы ад датчыкаў, каб вызначыць, калі выключыць рухавік і калі яго перазапусціць.
2. Датчыкі, якія кантралююць умовы
Для бяспекі і камфорту сістэма кантралюе мноства параметраў, у тым ліку:
– Хуткасць транспартнага сродку (павінна быць 0 км/г або блізкая да 0).
– Палажэнне педалі тормазу і педалі счаплення (для механічнай каробкі перадач) або становішча рычага каробкі перадач (для аўтаматычнай каробкі перадач).
– Кут павароту рулявога кола (пры паркоўцы звычайна перашкаджаюць уключэнню сістэмы «старт-стоп»).
– Тэмпература рухавіка і тэмпература навакольнага асяроддзя (халодныя рухавікі часта не выключаюцца).
– Патрабаванні да нагрузкі кандыцыянера і салона (калі кампрэсар і астуджэнне патрабуюць працы рухавіка, сістэма можа адмовіцца ад яго прыпынку).
– Стан батарэі (стан зарада/SoC, напружанне, тэмпература батарэі).
– Стан разрэджвання тармазной сістэмы або ціск узмацняльніка (павінен быць дастатковым для бяспечнага тармажэння).
– Рэгенерацыя DPF/сажавага фільтра (на дызельным рухавіку сістэму «старт-стоп» можна адключыць падчас рэгенерацыі фільтра).
Суць: рухавік выключаецца толькі тады, калі выкананы ўсе патрабаванні бяспекі і камфорту.
3. Спецыяльны акумулятар: EFB або AGM
У аўтамабілях з сістэмай «Старт-стоп» звычайна выкарыстоўваюцца акумулятары EFB (палепшаныя затопленыя акумулятары) або AGM (паглынальныя шкляныя матавыя акумулятары), таму што:
– Большая ўстойлівасць да паўторных цыклаў зарадкі-разрадкі.
– Здольны забяспечваць вялікія токі для некалькіх пускальнікаў.
– Больш стабільная праца пры высокіх электрычных нагрузках (асвятленне, вентылятары, інфармацыйна-забаўляльныя сістэмы).
У многіх аўтамабілях на адмоўным вывадзе ёсць датчык акумулятара (IBS/інтэлектуальны датчык акумулятара) для дакладнага кантролю току, напружання і тэмпературы.
4. Больш трывалы стартар (або альтэрнатыва)
Існуе два агульныя падыходы:
– Узмоцнены звычайны стартар: стартар, саленоід і шасцярні распрацаваны больш трывалымі, бо частата запускаў значна большая.
– Інтэграваны стартар-генератар (ISG)/BSG на мяккіх гібрыдах: выкарыстоўвае рухавік-генератар, падлучаны рамянём або непасрэдна да рухавіка, для больш плаўнага і хуткага запуску. Гэта звычайная з'ява ў аўтамабілях з напружаннем 48 В.
5. Генератар і кіраванне энергіяй
Сістэмы «старт-стоп» звычайна маюць стратэгію кіравання энергіяй: генератар не проста пастаянна зараджае акумулятар, а рэгулюе зарадку для больш эфектыўнай працы. У некаторых мадэлях зарадка павялічваецца падчас запаволення (падобна рэкуператыўнай зарадцы), каб выкарыстоўваць энергію, якая звычайна марнуецца.
Паслядоўнасць працы пры аўтаматычным адключэнні машыны
Возьмем, да прыкладу, аўтамабіль з аўтаматычнай каробкай перадач:
1. Машына запаволілася і цалкам спынілася.
2. Кіроўца ўтрымлівае педаль тормазу, рычаг трансмісіі знаходзіцца ў становішчы D.
3. ЭБУ правярае наступныя ўмовы: дастатковая тэмпература рухавіка, дастаткова зарада акумулятара, кандыцыянер не мае патрэбы ў рухавіку, не патрабуецца паркоўка/рэзкія манеўры і г.д.
4. Калі ўсё ў парадку, ЭБУ адключае ўпырск і запальванне (на бензіне) або ўпырск (на дызелі), затым рухавік спыняецца.
5. Электрычная сістэма застаецца актыўнай: фары, галаўная прылада, дворнікі і вентылятар (у залежнасці ад стратэгіі вытворцы) усё яшчэ сілкуюцца ад акумулятара. Некаторыя аўтамабілі могуць мець дадатковы электрычны помпа (напрыклад, электрычны вадзяны помпа) для падтрымання тэмпературы.
У механічных каробках перадач рухавік звычайна выключаецца, калі аўтамабіль спыняецца, трансмісія знаходзіцца ў нейтральным становішчы і педаль счаплення адпускаецца (у залежнасці ад маркі).
Як перазапускаецца рухавік?
Рухавік перазапусціцца, калі сістэма прадставіць паведамленне «намер запусціць», напрыклад:
– Аўтаматычны: кіроўца адпускае педаль тормазу або націскае педаль газу.
– Ручны рэжым: кіроўца націскае педаль счаплення, каб уключыць перадачу.
У той час:
1. ЭБУ актывуе стартар (або ISG на мяккіх гібрыдах).
2. Упырск і запальванне рыхтуюцца вельмі хутка.
3. Рухавік запускаецца і стабілізуецца на халастым ходу — звычайна менш чым за секунду пры спраўнай сістэме.
4. Аўтамабіль гатовы да руху.
У сучасных сістэмах некалькі параметраў, такіх як становішча каленчатага вала і стратэгія прыпынку рухавіка, наладжваюцца такім чынам, каб наступны запуск быў хутчэйшым і з мінімальнай вібрацыяй.
Чаму часам не ўключаецца сістэма «Старт-Стоп»?
Кіроўцы часта пытаюцца: «Чаму рухавік не глушыцца?» Прычыны звычайна простыя, напрыклад:
– Слабая батарэя або недастаткова магутны SoC.
– Рухавік не дасягнуў працоўнай тэмпературы.
– Кандыцыянер працуе на ўсю моц (у салоне горача, уключаны рэжым абагравання шкла).
– Руль моцна паварочваецца (што сведчыць пра манеўраванне).
– Аўтамабіль спыняецца на крутым схіле, і сістэма ўтрымлівае яго для ўстойлівасці.
– Дзверы не зачыненыя належным чынам, рамень бяспекі не прышпілены (на некаторых мадэлях).
– Сістэма забяспечвае абарону пэўных кампанентаў.
У некаторых аўтамабілях таксама ёсць кнопка для ручной дэактывацыі сістэмы старт-стоп.
Уплыў на камфорт і даўгавечнасць кампанентаў
Гэтая тэхналогія распрацавана бяспечнай для рухавіка, але пры гэтым некаторыя кампаненты працуюць больш інтэнсіўна:
– Акумулятар: старэе хутчэй, калі ён не адпавядае спецыфікацыям або часта выкарыстоўваецца на кароткія адлегласці.
– Стартар: выкарыстоўваецца часцей; таму яго характарыстыкі ўзмоцнены.
– Мантаж і NVH (вібрацыя): вытворцы дадаюць амартызатары і стратэгіі кіравання, каб уключэнне і выключэнне не перашкаджалі.
Калі ў аўтамабілі з сістэмай «старт-стоп» акумулятар замяніць на звычайны тып (не EFB/AGM), часта ўзнікаюць праблемы: сістэма «старт-стоп» рэдка ўключаецца, напружанне падае, альбо на прыборнай панэлі з'яўляецца папярэджанне.
Выснова
Сістэма «старт-стоп» працуе, аб'ядноўваючы датчыкі, ЭБУ, стартар/ISG і спецыяльны акумулятар, каб аўтаматычна выключыць рухавік пры спыненні аўтамабіля і перазапусціць яго, калі кіроўца гатовы рухацца. Гэтая сістэма не проста «выключае рухавік», а прымае рашэнні на аснове многіх умоў, каб забяспечыць бяспеку, камфорт і не парушаць важныя функцыі, такія як тармажэнне і астуджэнне салона. У гарадскіх умовах сістэма «старт-стоп» можа дапамагчы зэканоміць паліва і знізіць выкіды, пры ўмове, што электрычная сістэма і акумулятар абслугоўваюцца ў адпаведнасці са стандартамі вытворцы.
Калі хочаце, магу дадаць спецыяльны раздзел: розніца паміж звычайнай сістэмай «старт-стоп» і «мяккім гібрыдам» 48 В, альбо парады па абслугоўванні акумулятара, каб падтрымліваць аптымальную сістэму «старт-стоп».
