Thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống "start-stop"

Tại các thành phố lớn, tắc nghẽn giao thông đã trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của người lái xe. Trong lúc xe đang kẹt xe, động cơ vẫn tiếp tục chạy không tải và hao xăng. Để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải, các nhà phát triển ô tô đã tạo ra một hệ thống "start-stop" mới. Các nhà sản xuất nhất trí nói về lợi ích của chức năng này. Trên thực tế, hệ thống có nhiều nhược điểm.

Lịch sử của hệ thống start-stop

Trước tình hình giá xăng và dầu diesel tăng cao, vấn đề tiết kiệm nhiên liệu và giảm mức tiêu thụ vẫn là vấn đề quan trọng đối với hầu hết người lái xe. Đồng thời, việc di chuyển trong thành phố luôn gắn liền với việc thường xuyên dừng đèn tín hiệu giao thông, thường xuyên phải chờ đợi khi kẹt xe. Thống kê cho biết: động cơ của bất kỳ ô tô nào chạy không tải lên đến 30% thời gian. Đồng thời, tiêu thụ nhiên liệu và phát thải các chất độc hại vào khí quyển vẫn tiếp tục. Thách thức đối với các nhà sản xuất ô tô là cố gắng giải quyết vấn đề này.

Những phát triển đầu tiên nhằm tối ưu hóa hoạt động của động cơ ô tô đã được Toyota khởi động từ giữa những năm 70 của thế kỷ trước. Như một thử nghiệm, nhà sản xuất đã bắt đầu cài đặt một cơ chế trên một trong những mẫu máy của mình để tắt động cơ sau hai phút không hoạt động. Nhưng hệ thống không bắt được.

Vài thập kỷ sau, hãng Citroen của Pháp đã đưa vào vận hành một thiết bị Start Stop mới, thiết bị này dần dần bắt đầu được lắp đặt trên các xe sản xuất. Lúc đầu, chỉ những chiếc xe có động cơ hybrid mới được trang bị, nhưng sau đó chúng bắt đầu được sử dụng trên những chiếc xe có động cơ thông thường.

Bosh đã đạt được những kết quả đáng kể nhất. Hệ thống start-stop do nhà sản xuất này tạo ra là đơn giản nhất và đáng tin cậy nhất. Ngày nay nó đã được lắp đặt trên xe hơi của Volkswagen, BMW và Audi. Những người sáng tạo ra cơ chế này tuyên bố rằng thiết bị có thể giảm tiêu thụ nhiên liệu 8%. Tuy nhiên, số liệu thực tế thấp hơn nhiều: trong quá trình thử nghiệm, người ta thấy rằng mức tiêu thụ nhiên liệu chỉ giảm 4% khi sử dụng hàng ngày trong đô thị.

Nhiều hãng xe cũng đã tạo ra cơ chế dừng và khởi động động cơ độc đáo của riêng mình. Chúng bao gồm các hệ thống:

• ISG (Idle Stop & Go) của Kia;
• STARS (Hệ thống đảo chiều máy phát điện khởi động), được lắp đặt trên xe Mercedes và Citroen;
• SISS (Hệ thống dừng đỗ thông minh) do Mazda phát triển.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị

Nhiệm vụ chính của hệ thống "start-stop" là giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, độ ồn và phát thải các chất độc hại vào khí quyển trong khi động cơ chạy không tải. Đối với những mục đích này, một động cơ tự động tắt được cung cấp. Một tín hiệu cho điều này có thể là:

• dừng hoàn toàn phương tiện;
• vị trí trung tính của cần chọn số và nhả bàn đạp ly hợp (đối với ô tô hộp số sàn);
• nhấn bàn đạp phanh (đối với xe có hộp số tự động).

Trong khi động cơ tắt, tất cả các thiết bị điện tử của xe đều chạy bằng pin.

Sau khi nổ máy, xe nổ máy nhẹ nhàng và tiếp tục hành trình.

• Ở các xe có hộp số tay, cơ chế khởi động động cơ khi nhấn bàn đạp ly hợp.
• Động cơ của xe ô tô hộp số tự động sẽ khởi động trở lại sau khi người lái bỏ chân khỏi bàn đạp phanh.

Thiết bị của cơ chế "start-stop"

Thiết kế của hệ thống "start-stop" bao gồm một bộ điều khiển điện tử và một thiết bị cung cấp khả năng khởi động nhiều lần cho động cơ đốt trong. Sau này thường được sử dụng nhất:

• bộ khởi động tăng cường;
• máy phát điện thuận nghịch (bộ khởi động-máy phát điện).

Ví dụ, hệ thống dừng khởi động của Bosh sử dụng bộ khởi động đặc biệt có tuổi thọ cao. Thiết bị ban đầu được thiết kế để khởi động động cơ đốt trong với số lượng lớn và được trang bị cơ cấu truyền động được gia cố, đảm bảo khởi động động cơ đáng tin cậy, nhanh chóng và yên tĩnh.

Các nhiệm vụ của chính phủ điện tử bao gồm:

• dừng và khởi động động cơ kịp thời;
• theo dõi liên tục việc sạc pin.

Về mặt cấu trúc, hệ thống bao gồm các cảm biến, một bộ phận điều khiển và các cơ cấu chấp hành. Các thiết bị gửi tín hiệu đến khối điều khiển bao gồm các cảm biến:

• vòng quay của bánh xe;
• số vòng quay trục khuỷu;
• nhấn bàn đạp phanh hoặc ly hợp;
• vị trí trung tính trong hộp số (chỉ đối với hộp số tay);
• sạc pin, v.v.

Bộ điều khiển động cơ với phần mềm được cài đặt trong hệ thống dừng khởi động được sử dụng như một thiết bị nhận tín hiệu từ các cảm biến. Vai trò của các cơ chế điều hành được thực hiện bởi:

• hệ thống phun kim phun;
• các cuộn dây đánh lửa;
• khởi động.

Bạn có thể bật và tắt hệ thống dừng khởi động bằng nút nằm trên bảng điều khiển hoặc trong phần cài đặt trên xe. Tuy nhiên, nếu sạc pin không đủ, cơ chế này sẽ tự động tắt. Ngay sau khi pin được sạc đầy, hệ thống khởi động / dừng động cơ sẽ bắt đầu hoạt động trở lại.

"Start-stop" với phục hồi sức khỏe

Sự phát triển gần đây nhất là hệ thống start-stop với khả năng phục hồi năng lượng trong quá trình phanh. Với động cơ đốt trong quá tải, máy phát điện được tắt để tiết kiệm nhiên liệu. Tại thời điểm phanh, cơ chế bắt đầu hoạt động trở lại, kết quả là pin được sạc. Đây là cách năng lượng được phục hồi.

Một tính năng đặc biệt của các hệ thống như vậy là sử dụng máy phát điện thuận nghịch, máy phát điện này cũng có khả năng hoạt động như một bộ khởi động.

Hệ thống dừng khởi động phục hồi có thể hoạt động khi pin còn ít nhất 75%.

Điểm yếu của sự phát triển

Mặc dù có những ưu điểm rõ ràng khi sử dụng hệ thống "start-stop", cơ chế này có những nhược điểm quan trọng mà chủ xe cần lưu ý.

• Tải nặng cho pin. Những chiếc ô tô hiện đại được trang bị một số lượng lớn các thiết bị điện tử, để hoạt động, khi dừng động cơ, ắc quy phải chịu trách nhiệm. Việc tải nặng như vậy không có lợi cho pin và nhanh chóng làm hỏng pin.
• Tác hại đối với động cơ tăng áp. Việc tắt động cơ đột ngột thường xuyên với một tuabin bị đốt nóng là không thể chấp nhận được. Mặc dù thực tế là những chiếc ô tô hiện đại có tuabin được trang bị bộ tăng áp ổ bi, chúng chỉ làm giảm nguy cơ quá nhiệt của tuabin khi động cơ bị tắt đột ngột, nhưng không loại bỏ hoàn toàn nó. Vì vậy, tốt hơn là chủ sở hữu của các phương tiện đó từ chối sử dụng hệ thống "start-stop".
• Động cơ mài mòn lớn hơn. Ngay cả khi xe không có tua-bin, độ bền của động cơ khởi động ở mọi điểm dừng có thể giảm đáng kể.

Xem xét tất cả những ưu và nhược điểm của việc sử dụng hệ thống start-stop, mỗi chủ sở hữu xe hơi sẽ tự quyết định xem liệu có nên tiết kiệm một lượng nhiên liệu không đáng kể hay tốt hơn là nên quan tâm đến hoạt động bền bỉ và đáng tin cậy của động cơ. nó để nhàn rỗi.