Система старт-стоп

редактировать

В автомобилях, система старт-стоп или остановка -система пуска автоматически выключается и перезапускает двигатель внутреннего сгорания, чтобы сократить время, в течение которого двигатель работает на холостом ходу, тем самым снижая расход топлива и выбросы. Это наиболее выгодно для транспортных средств, которые проводят много времени в ожидании на светофоре или часто останавливаются в пробках. Технология «старт-стоп» может стать более распространенной при более строгих государственных нормативах по экономии топлива и выбросам. Эта функция присутствует в гибридных электромобилях, но также появилась в транспортных средствах, в которых отсутствует гибридная электрическая трансмиссия. Для неэлектрических транспортных средств экономия топлива выгода от этой технологии обычно находится в диапазоне 3-10 процентов, потенциально может достигать 12 процентов. В США на холостом ходу расходуется примерно 3,9 миллиарда галлонов бензина в год.

На автомобиле с механической коробкой передач функция стоп-старт активируется следующим образом: Остановите автомобиль и нажмите сцепление - включите передачу рычаг в нейтральное положение - отпустить сцепление - двигатель останавливается. Двигатель не остановится, если автомобиль движется, даже если будут выполнены вышеупомянутые шаги (это верно не для всех автомобилей). Двигатель перезапускается при нажатии на сцепление до выбора передачи для движения автомобиля. Двигатель также может перезапуститься, если есть потребность в мощности, например, от системы кондиционирования воздуха.

Поскольку автомобильные аксессуары, такие как компрессоры и водяные насосы, как правило, предназначены для работы на змеевидном ремне двигателя, эти системы необходимо перепроектировать, чтобы они работали должным образом, когда двигатель выключен. Обычно вместо этого для питания этих устройств используется электродвигатель.

Эта технология также использовалась на скутерах Honda на азиатских рынках в течение последнего десятилетия. Их модель PCX 125cc была выпущена в 2010 году для продажи в Европе с этой технологией, хотя их модель для Северной Америки не поддерживает ее.

Содержание

  • 1 Характеристики
  • 2 Усовершенствованные компоненты
  • 3 История
  • 4 Автопроизводители и модели
    • 4.1 Bentley
    • 4.2 BMW
    • 4.3 Citroën
    • 4.4 Fiat Chrysler Automobiles
    • 4.5 Ford
    • 4.6 General Motors
    • 4.7 Honda
    • 4.8 Hyundai
    • 4.9 Jaguar
    • 4.10 Kia
    • 4.11 Land Rover
    • 4.12 Mahindra Mahindra
    • 4.13 Mazda
    • 4.14 Opel / Vauxhall
    • 4.15 Renault
    • 4.16 Roewe
    • 4.17 SAAB
    • 4.18 SUBARU
    • 4.19 Suzuki
    • 4.20 Tata
    • 4.21 Toyota
    • 4.22 Volkswagen
    • 4.23 Volvo
  • 5 Проблемы
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки

Характеристики

Технология пуска / останова первой пришла в Европу из-за различий в нормативных документах. 25 процентов нового европейского ездового цикла (NEDC) тратится на холостой ход. Для сравнения, только около 11 процентов теста США Агентства по охране окружающей среды США (EPA) проводится в режиме ожидания. Активация пуска / остановки зависит от конкретных входов драйвера, а также от условий эксплуатации. Двигатель должен прогреться до надлежащей температуры, чтобы обеспечить надлежащее зажигание его каталитического нейтрализатора, а также обеспечить надлежащую смазку и максимально легкий перезапуск.

В автомобиле с механической коробкой передач останов двигателя обычно сопровождается торможением до полной остановки, переключением коробки передач в нейтральное положение и выключением сцепления. Автомобили с автоматической трансмиссией отключаются при торможении до полной остановки - отключение активируется педалью ножного тормоза, когда автомобиль останавливается. Если автомобиль сначала замедляется вручную с помощью автоматической коробки передач, а конечная остановка - с помощью ручного тормоза, двигатель не остановится.

Усовершенствованные компоненты

Система должна быть реализована в сочетании с модификациями и усилением многих компонентов автомобиля, чтобы повысить долговечность двигателя и электрической системы, а также долговременную износостойкость. к повышенным нагрузкам, которые накладывают дополнительные циклы останова и пуска. Для достижения таких же уровней долговечности, комфорта и взаимодействия с пользователем по сравнению с более старыми автомобилями без системы производитель автомобиля может включить одно или несколько из следующих улучшений в автомобильном промышленном образце :

История

Выбросы окиси углерода и нехватка топлива / нефтяной кризис 1970-е годы подтолкнули производителей автомобилей к поиску решений по снижению потребления газа. Первым автомобилем, в котором использовался автоматический выключатель, был шестицилиндровый Toyota Crown в 1974 году, который уже заявлял о 10-процентной экономии топлива при движении. В 1980-х годах в автомобилях Fiat Regata «ES» с системой City-matic и Volkswagen Polo «Formel E» также использовалась аналогичная технология. Volkswagen Group также использовала его в Golf Ecomatic в 1994 году, а также в Volkswagen Lupo «3L» и Audi A2 «3L» <179.>в 1999 году. Хотя многие водители сочли эти ранние реализации довольно неприятными, а высокая цена не принесла этим автомобилям большого коммерческого успеха, и Volkswagen Lupo, и Audi A2 (с их «3-литровым» плечом) были более эффективны, чем любые другие. серийные автомобили, доступные в США на момент их выпуска.

Начиная с стандарта Euro 5, все больше и больше автомобилей включают такую ​​систему, независимо от уровня цен. Система Valeo входит в состав моделей Citroën, Land Rover, Peugeot, Smart и Volvo., а система Bosch включена в Fiat, Nissan, SEAT и Volkswagen, с различными моторизациями, включая эфирное и дизельное. В 2010 году Valeo объявила, что второе поколение Start-Stop появится в том же году. Это новое поколение называется «i-StARS». Bosch сделал систему, работающую с автоматическими автомобилями.

Mazda Smart Idle Stop System (SISS) использует запуск сгорания вместо электрического запуска. Определяя положение поршней в цилиндрах, двигатель останавливается в конфигурации, которая позволяет немедленный запуск путем сгорания. Они требуют более тихого и быстрого перезапуска двигателя в течение 0,35 секунды.

В системе Kia ISG EcoDynamics используются Bosch, Valeo и Varta компонентов.

Автопроизводители и модели

Bentley

Технология Stop-Start была впервые установлена ​​на Bentley в 2016 году на Bentayga модель. Система Bentley останавливает двигатель, когда автомобиль останавливается или движется медленно.

BMW

BMW использует технологии во многих своих автомобилях и в линейке MINI 2008 года, как часть бренда Efficient Dynamics. BMW интересовалась способами уменьшения паразитных потерь в двигателях, поэтому компания пошла дальше в этой технологии. Вместо использования встроенного стартер-генератора (ISG) BMW использовала усовершенствованный стартер, представляющий собой обычный стартер, разработанный Robert Bosch GmbH, который может выдерживать увеличенное количество запусков двигателя при остановке-запуске. транспортное средство.

BMW разработала такую ​​систему, при которой генератор не включается большую часть времени. Это означает, что электрические компоненты в автомобиле обычно работают от батареи. Когда аккумулятор необходимо зарядить, или при замедлении или торможении, включается генератор для подзарядки аккумулятора (рекуперативное торможение ). Так как этот аккумулятор имеет очень разные нагрузочные характеристики, чем обычный автомобильный аккумулятор, BMW использовала вместо него абсорбирующий стекломат (AGM).

Из-за использования рекуперативного торможения некоторые начали называть этот тип системы микрогибридом, ступенью ниже мягкого гибрида система, в которой ISG может использоваться для помощи двигателю или даже для управления автомобилем.

Citroën

Citroën представил более совершенную систему в своих моделях C2 и C3 к 2006 году, названную «Stop and Start». Реализация Citroën объединяет автоматизированную коробку передач SensoDrive и реверсивный генератор с электронным управлением или встроенный стартер-генератор (ISG). ISG, также известный как «интегрированный стартер-генератор», сочетает в себе роль стартера и генератора в одном устройстве; Среди производителей: Valeo и Denso.

Fiat Chrysler Automobiles

FCA представила систему производства Robert Bosch GmbH в конце 2008 года в модели Fiat 500. Начиная с сентября 2009 года, Alfa Romeo также представила эту систему в своей серии Alfa Romeo Mito, использующей Fiat Powertrain Technologies (FPT) 1,4 л с турбонаддувом MultiAir двигателей.

Ford

В конце 2010 года Ford объявил, что его система старт-стоп, уже используемая в его гибридах, а также в нескольких основных моделях в Европе, будет представлена ​​в Северной Америке. с моделями 2012 года, первоначально с 4-цилиндровыми двигателями, а затем распространенными на V6 и V8. В конечном итоге система будет доступна на всех автомобилях Ford.

В 2013 году компания объявила, что технология старт-стоп будет внедрена в модели Ford Fusion второго поколения, и построила систему start-stop системы в модель Ford F150 2015 впервые в качестве стандартной функции, а не опции. Раньше только 2,7-литровая версия V-6 с турбонаддувом поставлялась с функцией стоп-старт, для чего требовалась более прочная (и дорогая) батарея с впитывающим стекловолокном (AGM), которая могла бы лучше справляться с постоянной ездой на велосипеде и более тяжелым потреблением от автомобильных аксессуаров. с выключенным двигателем.

General Motors

В 2008 году General Motors выпустила свою гибридную модель Chevrolet Tahoe с технологией AHS2 2mode, которая сочетает в себе старт- технология остановки с рекуперативным торможением и электромобилем в определенных условиях при скорости 29 миль в час.

В 2012 году General Motors выпустила свою модель Chevrolet Malibu Eco с технологией eAssist, которая сочетает в себе технологию старт-стоп с рекуперативным торможением и электрическим наддувом. в определенных условиях.

В 2014 году General Motors объявила, что Chevrolet Impala и Malibu будут иметь систему Start-Stop (без eAssist) для всех моделей.

Honda

Honda уже более десяти лет использует функцию старт-стоп в своей мягкой гибридной системе IMA в моделях Insight первого поколения в на японском внутреннем рынке с 1999 года. и совсем недавно на Civic Hybrid.

Hyundai

В то время как Kia Rio и Rio5 используют один и тот же новый четырехцилиндровый двигатель с прямым впрыском топлива, что и его двоюродный брат Hyundai Accent / Verna (также недавно переработанный для 2012 года), Hyundai не упомянул об этой функции в своей линейке Accent. Руководство Hyundai 1.4 имеет систему ISG (Intelligent Stop Go) (в Израиле).

Jaguar

Интеллектуальная экономичная остановка / запуск Jaguar была впервые установлена ​​на моделях XF и XJ в 2011 году, а затем была расширена до остальной линейки..

Kia

Модернизированные Kia Rio и Rio5 (хэтчбек) 2012 года, дебютировавшие на Нью-Йоркском автосалоне 2011 года, были объявлены с их функцией Intelligent Stop and Go (ISG) или технологией стоп-старт.

Kia утверждает, что комбинация непосредственного впрыска топлива и остановки-старта обеспечит 30 миль на галлон в городе / 40 миль на галлон на шоссе как в 6-ступенчатой ​​механической, так и в автоматической трансмиссии.

Land Rover

В 2008 году компания Land Rover оснастила свой Freelander системой Stop / Start, которая могла снизить расход топлива и выбросы до 10%. По состоянию на 2016 год все модели Land Rover и Range Rover оснащены интеллектуальной системой Eco Stop / Start.

Mahindra Mahindra

Mahindra были первыми в Индии, кто запустил микрогибридную систему на основе остановки и пуска в мае 2000 года. Это включало отечественную технологию и разработку первых в своем роде компонентов, таких как датчик Холла на базе датчиков нейтрали и педали сцепления, а затем совместное предприятие с Bosch для автомобилей common rail.

Mazda

Система i-Stop, система Mazda при первом запуске и остановке, определяет, какой поршень находится в наилучшем положении для быстрого перезапуска, а именно фаза такта сгорания, когда воздух и топливо находятся в цилиндре, готовые к воспламенению. Смесь в этом цилиндре воспламеняется свечой зажигания, заставляя поршень опускаться вниз, и с помощью стартера приводит к почти мгновенному перезапуску двигателя в 0,35 секунды.

В 2011 году Mazda объявила о i- ELOOP - система, в которой используется генератор переменного тока переменного напряжения для преобразования кинетической энергии в электрическую во время замедления. Энергия, запасенная в двухслойном конденсаторе, используется для подачи энергии, необходимой для электрических систем автомобиля. Компания заявляет, что при использовании в сочетании с системой старт-стоп i-Stop Mazda экономия топлива составляет до 10%.

Opel / Vauxhall

В 2010 году Opel представил систему Start / Stop в модели под брендом EcoFLEX. Система используется с Family 0, Ecotec и MGE petrol и MultiJet, Circle L и Семейство B дизельные двигатели.

Renault

Renault представила эту технологию во всех своих европейских моделях в 2010 году.

Roewe

В 2009 г. Roewe Rover 75 на базе 750 был оснащен системой стоп-старт в стандартной комплектации с гибридным двигателем 1.8 Rover K-series.

SAAB.

Функция Start / Stop была установлена ​​на 9-5 второго поколения в 2009 году. Кнопка управления системой была размещена рядом с переключателем передач, как старые ключи зажигания SAAB.

SUBARU

Многие автомобили Subaru 2020 и 2021 годов оснащены функцией автоматической остановки / запуска.

Suzuki

Некоторые производители автомобилей, такие как Suzuki, имеют внутри автомобиля одну дополнительную небольшую литий-ионную батарею 12 В. Система продается как «мягкая гибридная система SHVS» (интеллектуальный гибридный автомобиль от Suzuki) и доступна в качестве опции в Ignis, Swift, Baleno в Европе.

Tata

Tata Motors представила эту систему на своем LCV Tata Ace.

Toyota

Toyota уже продавала свой шестицилиндровый двигатель 1974 года Toyota Автомобиль Crown, оснащенный автоматическим выключателем и требующий 10-процентной экономии газа в дорожном движении. Совсем недавно Toyota с 2009 года продавала автомобили с системой старт-стоп на своих автомобилях с двигателями внутреннего сгорания, а с 1997 года - в своей гибридной линейке Prius. И Toyota, и Mazda внедрили технологию стоп-старт, доступную также за пределами Японии, в некоторых своих автомобилях 2009 модельного года.

Volkswagen

Volkswagen начал использовать старт-стопные системы с Polo Formel E с SSA примерно в 1983 году, после предварительного просмотра системы на исследовательском автомобиле 1981 Auto 2000. Позже LUPO 3L, а затем Polo, Golf и Passat BlueMotion, которые также включают в себя улучшения веса и аэродинамики. Эта система теперь является обычным явлением в модельном ряду Volkswagen и устанавливается на все автомобили с пакетом Bluemotion Technology, хотя некоторые другие модели также имеют эту технологию. Для Lupo 3L с автоматизированной механической коробкой передач и сцеплением двигатель останавливается через четыре секунды после того, как автомобиль остановился, когда водитель поставил ногу на педаль тормоза. Никаких других действий не требуется. Если снять ногу с педали тормоза, двигатель запустится, и автомобиль можно будет уехать. Рычаг переключения передач остается в положении привода D. То же самое и с Audi A2 1.2TDi, которая механически практически идентична.

Volvo

Volvo представила свою технологию Start / Stop в 2009 году под брендом DRIVe.

Проблемы

Национальное управление безопасности дорожного движения США (NHTSA) в феврале 2001 г. подняло вопросы о негибридных автомобилях Honda, оборудованных трансмиссией «Idle Stop» компании, из-за опасений по поводу «внезапного крена вперед при автоматическом перезапуске», а не «постепенного сползания» вперед, найденный в текущих конструкциях трансмиссии ".

Гибридные автомобили с электроприводом почти не имеют задержки в подаче мощности после остановки из-за мгновенного поступления энергии от тягового аккумулятора к электродвигателю (двигателям). Бензин / микрогибриды, с другой стороны, обычно имеют небольшие задержки (хотя и доли секунды).

Многие думают, что длительное использование может вызвать дополнительный износ из-за недостаточной смазки маслом. Для половинных вкладышей подшипников коленчатого вала и подшипников шатуна это может привести к частым высокоскоростным вращательным движениям до образования гидродинамической пленки. Во время этой фазы граничной смазки может возникнуть контакт металла с металлом между поверхностью коленчатого вала и поверхностью скольжения подшипника. Это не было проблемой, в то время как количество перезапусков двигателя было нормальным. Однако в автомобиле с системой старт-стоп этот эффект может потребовать новых технологических решений для предотвращения преждевременного износа подшипников, в зависимости от цикла движения. Следовательно, будущие двигатели для систем Start-Stop должны быть рассчитаны на от 250 000 до 300 000 запусков. Традиционные вкладыши подшипников с алюминиевой или медной футеровкой сильно изнашиваются уже после 100 000 циклов.

В некоторых реализациях не используется стартер, что устраняет проблемы износа стартера. Mazda i-stop, используемый в линейке Mazda3 / Axela (в Европе и JDM ), использует сгорание для помощи стартеру, определяя положение поршня в цилиндре. Они требуют более тихого и быстрого перезапуска двигателя в течение 0,35 секунды.

Системы Start-Stop в значительной степени зависят от аккумулятора. Тестирование показывает, что батареи AGM со временем теряют способность поддерживать функцию старт-стоп. Хотя существуют альтернативы (NiZn, литий-ионные, суперконденсаторы,), практически все автопроизводители продолжают использовать обычные свинцово-кислотные аккумуляторы AGM.

У некоторых автопроизводителей, таких как Suzuki, есть одна литий-ионная батарея внутри автомобиля.

См. Также

  • Автомобильный портал
  • Технологический портал

Источники

Последняя правка сделана 2021-06-09 08:42:06
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте