Sistemet Start-Stop. Punon?

Një nga mënyrat për të ulur konsumin e karburantit, e njohur prej shumë vitesh, është fikja e motorit edhe gjatë një ndalimi të shkurtër të makinës. Në makinat moderne, sistemet Start-Stop janë përgjegjës për këtë detyrë.

Në një test drejtimi të kryer në Gjermani në vitet 55 në një Audi LS me një motor 0,35 kW, u zbulua se konsumi i karburantit në boshe është 1,87 cm5. XNUMX./s, dhe në fillim të XNUMX, shihni XNUMX. Këto të dhëna treguan se fikja e motorit me ndalesë për më shumë se XNUMX sekonda kursen karburant.

Pothuajse në të njëjtën kohë, teste të ngjashme u kryen nga prodhues të tjerë makinash. Aftësia për të reduktuar konsumin e karburantit duke e ndalur motorin edhe me një ndalim shumë të shkurtër dhe duke e rindezur atë, ka çuar në zhvillimin e pajisjeve të kontrollit që kryejnë këto veprime automatikisht. E para ishte ndoshta Toyota, e cila në vitet shtatëdhjetë përdorte një pajisje elektronike në modelin Crown që fiku motorin në një ndalesë për më shumë se 1,5 sekonda. Testet në bllokimet e trafikut në Tokio treguan një ulje prej 10% në konsumin e karburantit. Një sistem funksional i ngjashëm u testua në një Fiat Regata dhe një Formel E Volkswagen Polo të parë. Një pajisje në makinën e fundit i lejonte shoferit të ndalonte motorin, ose thjesht automatikisht, në varësi të shpejtësisë, temperaturës së motorit dhe pozicionit të levës së marsheve. Motori u rindez me motorin e ndezur kur shoferi shtypi pedalin e gazit me pedalin e tufës të shtypur dhe marshi i 1-të ose i 2-të ishte i përfshirë. Kur shpejtësia e automjetit ra nën 5 km/h, sistemi fiku motorin, duke mbyllur kanalin boshe. Nëse motori ishte i ftohtë, sensori i temperaturës bllokoi fikjen e motorit për të zvogëluar konsumin e motorit, sepse një motori i ngrohtë kërkon shumë më pak kohë për t'u ndezur sesa një i ftohtë. Përveç kësaj, sistemi i kontrollit, për të zvogëluar ngarkesën në bateri, fiku xhamin e pasëm të ngrohjes kur makina ishte e parkuar.

Testet në rrugë kanë treguar një ulje të konsumit të karburantit deri në 10% në kushte të pafavorshme drejtimi. Emetimet e monoksidit të karbonit gjithashtu u ulën me 10%. Pak më shumë se 2 për qind. nga ana tjetër është rritur përmbajtja e oksideve të azotit dhe gati 5 hidrokarbureve në gazrat e shkarkimit. Interesante, nuk kishte asnjë efekt negativ të sistemit në qëndrueshmërinë e motorit.

Sistemet moderne start-stop

Sistemet moderne start-stop fikin automatikisht motorin kur parkohet (në kushte të caktuara) dhe e rindiz atë sapo shoferi shtyp pedalin e tufës ose lëshon pedalin e frenimit në një automjet me transmision automatik. Kjo redukton konsumin e karburantit dhe emetimet e karbonit, por vetëm në trafikun urban. Përdorimi i sistemit Start-Stop kërkon që disa komponentë të automjetit, si motori ose bateria, të zgjasin më shumë dhe të mbrojnë të tjerët nga efektet e fikjeve të shpeshta të motorit.

Sistemet Start-Stop janë të pajisura me sisteme pak a shumë të sofistikuara të menaxhimit të energjisë. Detyrat e tyre kryesore përfshijnë kontrollin e gjendjes së ngarkimit të baterive, konfigurimin e marrësve në autobusin e të dhënave, uljen e konsumit të energjisë dhe marrjen e tensionit optimal të karikimit për momentin. E gjithë kjo për të shmangur shkarkimin shumë të thellë të baterisë dhe për të siguruar që motori të mund të ndizet në çdo kohë. Duke vlerësuar vazhdimisht gjendjen e baterisë, kontrolluesi i sistemit monitoron temperaturën, tensionin, rrymën dhe kohën e funksionimit të saj. Këta parametra përcaktojnë fuqinë fillestare të menjëhershme dhe gjendjen aktuale të karikimit. Nëse sistemi zbulon një nivel të ulët të baterisë, ai zvogëlon numrin e marrësve të aktivizuar sipas rendit të programuar të fikjes.

Sistemet Start-Stop mund të pajisen opsionalisht me rikuperimin e energjisë së frenimit.

Automjetet me sisteme Start Stop përdorin bateri EFB ose AGM. Bateritë e tipit EFB, ndryshe nga ato klasike, kanë pllaka pozitive të veshura me një shtresë poliesteri, e cila rrit rezistencën e masës aktive të pllakave ndaj shkarkimeve të shpeshta dhe ngarkesave të larta të rrymës. Bateritë AGM, nga ana tjetër, kanë fibra xhami midis pllakave që thithin plotësisht elektrolitin. Praktikisht nuk ka humbje prej saj. Një tension pak më i lartë mund të merret në terminalet e këtij lloji të baterisë. Ato janë gjithashtu më rezistente ndaj të ashtuquajturit shkarkim të thellë.

A e dëmton motorin?

Disa dekada më parë, besohej se çdo fillim motori rrit kilometrazhin e tij me disa qindra kilometra. Nëse do të ishte kështu, atëherë sistemi Start-Stop, i cili funksionon në një makinë që lëviz vetëm në trafikun e qytetit, do të duhej të përfundonte motorin shumë shpejt. Mbajtja e ndezur dhe e fikur ndoshta nuk është ajo që motorët pëlqejnë më shumë. Megjithatë, progresi teknik duhet të merret parasysh, për shembull në fushën e lubrifikantëve. Përveç kësaj, sistemi Start-Stop kërkon mbrojtje efektive të sistemeve të ndryshme, kryesisht motorit, nga pasojat e fikjeve të shpeshta. Kjo vlen, ndër të tjera, për të siguruar lubrifikimin shtesë të detyruar të turbochargerit

Starter në sistemin Start-Stop

Në shumicën e sistemeve start-stop në përdorim, motori ndizet duke përdorur një startues tradicional. Megjithatë, për shkak të rritjes së konsiderueshme të numrit të operacioneve, ajo ka rritur qëndrueshmërinë. Motori është më i fuqishëm dhe i pajisur me furça më rezistente ndaj konsumit. Mekanizmi i tufës ka një tufë njëkahëshe të ridizajnuar dhe marshi ka një formë dhëmbi të korrigjuar. Kjo rezulton në funksionim më të qetë të motorit, i cili është i rëndësishëm për komoditetin e drejtimit gjatë ndezjeve të shpeshta të motorit. 

Gjenerator i kthyeshëm

Një pajisje e tillë e quajtur Stars (Starter Alternator Reversible System) u zhvillua nga Valeo për sistemet Start-Stop. Sistemi bazohet në një makinë elektrike të kthyeshme, e cila kombinon funksionet e një startuesi dhe një alternatori. Në vend të një gjeneratori klasik, mund të instaloni lehtësisht një gjenerator të kthyeshëm.

Pajisja siguron një fillim shumë të qetë. Krahasuar me një startues konvencional, këtu nuk ka asnjë proces lidhjeje. Gjatë nisjes, mbështjellja e statorit të alternatorit të kthyeshëm, i cili në këtë kohë bëhet motor elektrik, duhet të furnizohet me tension të alternuar, dhe mbështjellja e rotorit me tension të drejtpërdrejtë. Marrja e tensionit AC nga bateria në bord kërkon përdorimin e një të ashtuquajturi inverter. Për më tepër, mbështjelljet e statorit nuk duhet të furnizohen me tension të alternuar përmes një stabilizuesi të tensionit dhe urave të diodës. Rregullatori i tensionit dhe urat e diodës duhet të shkëputen nga mbështjelljet e statorit për këtë kohë. Në momentin e fillimit, gjeneratori i kthyeshëm bëhet një motor elektrik me fuqi 2 - 2,5 kW, duke zhvilluar një çift rrotullues prej 40 Nm. Kjo ju lejon të filloni motorin brenda 350-400 ms.

Sapo motori ndizet, voltazhi AC nga inverteri ndalon rrjedhën, gjeneratori i kthyeshëm bëhet përsëri një alternator me dioda të lidhura me mbështjelljet e statorit dhe një rregullator tensioni për të furnizuar tensionin DC në sistemin elektrik të automjetit.

Në disa zgjidhje, përveç gjeneratorit të kthyeshëm, motori është i pajisur edhe me një startues tradicional, i cili përdoret për fillimin e parë pas një periudhe të gjatë pasiviteti.

Akumulatori i energjisë

Në disa zgjidhje të sistemit Start-Stop, përveç një baterie tipike, ekziston edhe një i ashtuquajtur. akumulator energjie. Detyra e tij është të grumbullojë energji elektrike për të lehtësuar fillimin e parë të motorit dhe rinisjen në modalitetin "Start-Stop". Ai përbëhet nga dy kondensatorë të lidhur në seri me një kapacitet prej disa qindra faradësh. Në momentin e shkarkimit, ai është i aftë të mbështesë një sistem fillestar me një rrymë prej disa qindra amperësh.

Kushtet e operimit

Funksionimi i sistemit Start-Stop është i mundur vetëm në një sërë kushtesh të ndryshme. Para së gjithash, bateria duhet të ketë energji të mjaftueshme për të rindezur motorin. Përveç kësaj, përfshirë. shpejtësia e automjetit që nga nisja e parë duhet të kalojë një vlerë të caktuar (për shembull, 10 km/h). Koha ndërmjet dy ndalimeve të njëpasnjëshme të makinës është më e madhe se minimumi i caktuar nga programi. Temperaturat e karburantit, alternatorit dhe baterisë janë brenda intervalit të specifikuar. Numri i ndalesave nuk e ka kaluar limitin në minutën e fundit të drejtimit. Motori është në temperaturën optimale të funksionimit.

Këto janë vetëm disa nga kërkesat që duhet të plotësohen që sistemi të funksionojë.