Start-Stop համակարգեր. Աշխատում է?

Վառելիքի սպառումը նվազեցնելու եղանակներից մեկը, որը հայտնի է երկար տարիներ, շարժիչն անջատելն է մեքենայի նույնիսկ կարճ կանգառի ժամանակ։ Ժամանակակից մեքենաներում այս առաջադրանքի համար պատասխանատու են Start-Stop համակարգերը:

55-ականներին Գերմանիայում անցկացված վարորդական թեստում 0,35 կՎտ հզորությամբ շարժիչով Audi LS-ի վրա պարզվել է, որ պարապուրդի ժամանակ վառելիքի ծախսը 1,87 սմ5 է: XNUMX./s, իսկ XNUMX-ի սկզբում տես XNUMX: Այս տվյալները ցույց տվեցին, որ XNUMX վայրկյանից ավելի կանգառով շարժիչն անջատելը խնայում է վառելիքը:

Մոտավորապես միևնույն ժամանակ նմանատիպ փորձարկումներ են իրականացվել այլ ավտոարտադրողների կողմից։ Վառելիքի սպառումը նվազեցնելու ունակությունը՝ շարժիչը կանգնեցնելով նույնիսկ շատ կարճ կանգառում և վերագործարկելով այն, հանգեցրել է կառավարման սարքերի մշակմանը, որոնք ավտոմատ կերպով կատարում են այդ գործողությունները: Առաջինը հավանաբար Toyota-ն էր, որը յոթանասունականներին Crown մոդելի էլեկտրոնային սարք էր օգտագործում, որն անջատում էր շարժիչը կանգառում ավելի քան 1,5 վայրկյան: Տոկիոյի խցանումների փորձարկումները ցույց են տվել վառելիքի սպառման 10%-ով կրճատում։ Նմանատիպ գործող համակարգ փորձարկվել է Fiat Regata-ում և 1st Formel E Volkswagen Polo-ում: Վերջին մեքենայում գտնվող սարքը վարորդին թույլ է տվել կանգնեցնել շարժիչը կամ պարզապես ավտոմատ կերպով՝ կախված արագությունից, շարժիչի ջերմաստիճանից և փոխանցման լծակի դիրքից: Շարժիչը վերագործարկվել է մեկնարկիչը միացրած, երբ վարորդը սեղմել է գազի ոտնակը՝ սեղմած կալանքի ոտնակով, և 2-րդ կամ 5-րդ փոխանցումը միացված է եղել: Երբ մեքենայի արագությունը իջավ XNUMX կմ/ժ-ից ցածր, համակարգը անջատեց շարժիչը՝ փակելով պարապ ալիքը: Եթե ​​շարժիչը ցուրտ էր, ջերմաստիճանի սենսորը արգելափակում էր շարժիչի անջատումը, որպեսզի նվազեցնի մեկնարկիչի մաշվածությունը, քանի որ տաք շարժիչը գործարկելու համար շատ ավելի քիչ ժամանակ է պահանջվում, քան սառը: Բացի այդ, կառավարման համակարգը, մարտկոցի ծանրաբեռնվածությունը նվազեցնելու համար, անջատել է տաքացվող հետևի ապակին, երբ մեքենան կայանված է եղել:

Ճանապարհային փորձարկումները ցույց են տվել, որ անբարենպաստ վարորդական պայմաններում վառելիքի սպառումը մինչև 10% նվազում է: 10%-ով նվազել են նաև ածխաթթու գազի արտանետումները։ 2 տոկոսից մի փոքր ավելի։ մյուս կողմից՝ արտանետվող գազերում ավելացել է ազոտի օքսիդների և գրեթե 5 ածխաջրածնի պարունակությունը։ Հետաքրքիր է, որ համակարգի ոչ մի բացասական ազդեցություն չի եղել ստարտերի ամրության վրա։

Ժամանակակից start-stop համակարգեր

Ժամանակակից start-stop համակարգերը ավտոմատ կերպով անջատում են շարժիչը կայանման ժամանակ (որոշակի պայմաններում) և վերագործարկում այն ​​հենց որ վարորդը սեղմում է կալանքի ոտնակը կամ արձակում է արգելակման ոտնակը ավտոմատ փոխանցման տուփի մեքենայի մեջ: Սա նվազեցնում է վառելիքի սպառումը և ածխածնի արտանետումները, բայց միայն քաղաքային տրանսպորտում: Start-Stop համակարգի օգտագործումը պահանջում է մեքենայի որոշակի բաղադրիչներ, ինչպիսիք են մեկնարկիչը կամ մարտկոցը, որպեսզի ավելի երկար աշխատեն և պաշտպանեն մյուսներին շարժիչի հաճախակի անջատումների հետևանքներից:

Start-Stop համակարգերը հագեցած են էներգիայի կառավարման քիչ թե շատ բարդ համակարգերով: Նրանց հիմնական խնդիրները ներառում են մարտկոցների լիցքավորման վիճակի ստուգումը, տվյալների ավտոբուսի ընդունիչների կարգավորումը, էներգիայի սպառման նվազեցումը և տվյալ պահին օպտիմալ լիցքավորման լարման ձեռքբերումը: Այս ամենը մարտկոցի չափազանց խորը լիցքաթափումից խուսափելու և շարժիչի ցանկացած պահի գործարկելու համար: Անընդհատ գնահատելով մարտկոցի վիճակը՝ համակարգի կարգավորիչը վերահսկում է դրա ջերմաստիճանը, լարումը, հոսանքը և աշխատանքային ժամանակը: Այս պարամետրերը որոշում են ակնթարթային մեկնարկային հզորությունը և լիցքավորման ներկա վիճակը: Եթե ​​համակարգը հայտնաբերում է մարտկոցի ցածր մակարդակը, այն նվազեցնում է միացված ընդունիչների թիվը՝ ըստ ծրագրված անջատման կարգի:

Start-Stop համակարգերը կարող են ընտրովի համալրվել արգելակման էներգիայի վերականգնման միջոցով:

Start Stop համակարգերով մեքենաներն օգտագործում են EFB կամ AGM մարտկոցներ: EFB տիպի մարտկոցները, ի տարբերություն դասականների, ունեն դրական թիթեղներ, որոնք պատված են պոլիեսթեր ծածկույթով, ինչը մեծացնում է թիթեղների ակտիվ զանգվածի դիմադրությունը հաճախակի լիցքաթափումների և բարձր հոսանքի լիցքավորման նկատմամբ: Մյուս կողմից, AGM մարտկոցները թիթեղների միջև ունեն ապակե մանրաթել, որն ամբողջությամբ կլանում է էլեկտրոլիտը: Դրանից կորուստներ գործնականում չկան։ Այս տեսակի մարտկոցների տերմինալներում կարելի է մի փոքր ավելի բարձր լարում ստանալ: Նրանք նաև ավելի դիմացկուն են, այսպես կոչված, խորը արտանետումների նկատմամբ։

Արդյո՞ք դա վնասում է շարժիչին:

Մի քանի տասնամյակ առաջ ենթադրվում էր, որ շարժիչի յուրաքանչյուր մեկնարկը մի քանի հարյուր կիլոմետրով ավելացնում է իր վազքը: Եթե ​​դա այդպես լիներ, ապա Start-Stop համակարգը, որն աշխատում է մի մեքենայում, որը վարում է միայն քաղաքային երթևեկության ժամանակ, պետք է շատ արագ ավարտեր շարժիչը: Միացված և անջատելը, հավանաբար, այն չէ, ինչ շարժիչները լավագույնս դուր են գալիս: Այնուամենայնիվ, պետք է հաշվի առնել տեխնիկական առաջընթացը, օրինակ՝ քսանյութերի ոլորտում։ Բացի այդ, Start-Stop համակարգը պահանջում է տարբեր համակարգերի, առաջին հերթին շարժիչի արդյունավետ պաշտպանություն հաճախակի անջատումների հետևանքներից: Սա վերաբերում է, ի թիվս այլ բաների, ապահովելու տուրբո լիցքավորիչի լրացուցիչ հարկադիր քսում

Սկսնակ Start-Stop համակարգում

Օգտագործվող start-stop համակարգերի մեծ մասում շարժիչը գործարկվում է ավանդական մեկնարկիչի միջոցով: Այնուամենայնիվ, վիրահատությունների զգալիորեն ավելացած քանակի շնորհիվ այն մեծացրել է ամրությունը: Ստարտերն ավելի հզոր է և հագեցած է ավելի մաշվածության դիմացկուն խոզանակներով: Կցորդիչի մեխանիզմն ունի վերափոխված միակողմանի ճարմանդ, իսկ հանդերձանքն ունի շտկված ատամի ձև: Սա հանգեցնում է մեկնարկիչի ավելի հանգիստ աշխատանքին, ինչը կարևոր է շարժիչի հաճախակի գործարկման ժամանակ վարելու հարմարավետության համար: 

Հետադարձելի գեներատոր

Նման սարք, որը կոչվում է Stars (Starter Alternator Reversible System) մշակվել է Valeo-ի կողմից Start-Stop համակարգերի համար։ Համակարգը հիմնված է շրջելի էլեկտրական մեքենայի վրա, որը համատեղում է մեկնարկիչի և փոփոխականի գործառույթները: Դասական գեներատորի փոխարեն դուք հեշտությամբ կարող եք տեղադրել հակադարձ գեներատոր:

Սարքը ապահովում է շատ հարթ մեկնարկ: Համեմատած սովորական մեկնարկիչի հետ, այստեղ միացման գործընթաց չկա: Սկսելիս շրջելի փոփոխիչի ստատորի ոլորուն, որն այս պահին դառնում է էլեկտրական շարժիչ, պետք է ապահովված լինի փոփոխական լարմամբ, իսկ ռոտորի ոլորունը՝ ուղիղ լարմամբ։ Ներքին մարտկոցից AC լարումը ստանալու համար անհրաժեշտ է այսպես կոչված ինվերտորի օգտագործումը: Բացի այդ, ստատորի ոլորունները չպետք է մատակարարվեն փոփոխական լարման միջոցով լարման կայունացուցիչի և դիոդային կամուրջների միջոցով: Լարման կարգավորիչի և դիոդային կամուրջները այս անգամ պետք է անջատվեն ստատորի ոլորուններից: Գործարկման պահին շրջելի գեներատորը դառնում է 2 - 2,5 կՎտ հզորությամբ էլեկտրական շարժիչ՝ զարգացնելով 40 Նմ ոլորող մոմենտ։ Սա թույլ է տալիս շարժիչը գործարկել 350-400 մվ-ի ընթացքում:

Շարժիչը գործարկվելուն պես ինվերտորից AC լարումը դադարում է հոսել, շրջելի գեներատորը կրկին դառնում է փոփոխական՝ ստատորի ոլորուններին միացված դիոդներով և լարման կարգավորիչով՝ մեքենայի էլեկտրական համակարգին DC լարումը մատակարարելու համար:

Որոշ լուծումներում, բացի շրջելի գեներատորից, շարժիչը համալրված է նաև ավանդական մեկնարկիչով, որն օգտագործվում է առաջին մեկնարկի համար՝ երկար ժամանակ անգործությունից հետո։

Էներգիայի կուտակիչ

Start-Stop համակարգի որոշ լուծումներում, բացի տիպիկ մարտկոցից, կա նաև այսպես կոչված. էներգիայի կուտակիչ. Նրա խնդիրն է էլեկտրաէներգիա կուտակել՝ շարժիչի առաջին գործարկումը հեշտացնելու և «Start-Stop» ռեժիմում վերագործարկելու համար: Այն բաղկացած է երկու կոնդենսատորներից, որոնք միացված են հաջորդաբար՝ մի քանի հարյուր ֆարադ հզորությամբ։ Լիցքաթափման պահին այն ունակ է մի քանի հարյուր ամպերի հոսանք ունեցող մեկնարկային համակարգին աջակցելու։

Գործառնական պայմաններ

Start-Stop համակարգի շահագործումը հնարավոր է միայն մի շարք տարբեր պայմաններում: Նախ և առաջ մարտկոցում պետք է բավականաչափ էներգիա լինի շարժիչը վերագործարկելու համար: Բացի այդ, ներառյալ. առաջին մեկնարկից մեքենայի արագությունը պետք է գերազանցի որոշակի արժեք (օրինակ՝ 10 կմ/ժ): Մեքենայի երկու հաջորդական կանգառների միջև ընկած ժամանակահատվածը ավելի մեծ է, քան ծրագրով սահմանված նվազագույնը: Վառելիքի, գեներատորի և մարտկոցի ջերմաստիճանը նշված միջակայքում է: Կանգառների թիվը մեքենա վարելու վերջին րոպեին չի գերազանցել սահմանաչափը։ Շարժիչը գտնվում է օպտիմալ աշխատանքային ջերմաստիճանում:

Սրանք ընդամենը մի քանի պահանջներ են, որոնք պետք է բավարարվեն համակարգի գործելու համար: