Как работает система старт-стоп в машине, ее назначение, плюсы и минусы

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.

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 схемеНазвание
ААккумуляторная батарея
СГенератор на двигателе
С1Регулятор уровня напряжения в бортовой сети
BСтартер
FКонцевой переключатель сигналов торможения
F36Концевой переключатель на педали сцепления
F416Кнопка управления системой старт-стоп
G62Сенсор температуры жидкости в системе охлаждения
G79Сенсор положения педали управления дроссельной заслонкой
G701Бесконтактный сенсор нейтрального положения рычага коробки передач (на механике), установлен на верхней части картера
J104Контроллер антиблокировочной системы тормозов
J255Контроллер системы микроклимата или кондиционера
J285Комбинация приборов
J367Контроль уровня зарядки аккумуляторной батареи
J393Контроллер системы комфорта
J500Электрический усилитель рулевого управления вместе с контроллером
J519Блок контроля параметров бортовой сети
J532Система стабилизации напряжения (необходима для корректной работы электроники)
J533Диагностический канал
J623Блок управления работой силового агрегата
J791Парковочный 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 состояние регенерации сажевого фильтра (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».


Комментарии и отзывы