Begin-Stop-stelsels. Dit werk?
Een van die maniere om brandstofverbruik te verminder, bekend vir baie jare, is om die enjin af te skakel tydens selfs 'n kort stilhou van die motor. In moderne motors is Start-Stop-stelsels vir hierdie taak verantwoordelik.
In 'n bestuurstoets wat in die 55's in Duitsland op 'n Audi LS met 'n 0,35 kW-enjin uitgevoer is, is gevind dat die brandstofverbruik by luier 1,87 cm5 is. XNUMX./s, en aan die begin van XNUMX, sien XNUMX. Hierdie data het getoon dat die afskakeling van die enjin met 'n stop vir meer as XNUMX sekondes brandstof bespaar.
Omtrent dieselfde tyd is soortgelyke toetse deur ander motorvervaardigers uitgevoer. Die vermoë om brandstofverbruik te verminder deur die enjin selfs met 'n baie kort stop te stop en dit weer aan te skakel, het gelei tot die ontwikkeling van beheertoestelle wat hierdie aksies outomaties uitvoer. Die eerste was waarskynlik Toyota, wat in die sewentigerjare 'n elektroniese toestel in die Crown-model gebruik het wat die enjin by stilstand vir meer as 1,5 sekondes afgeskakel het. Toetse in Tokio verkeersknope het 'n 10% vermindering in brandstofverbruik getoon. 'n Soortgelyke funksionerende stelsel is in 'n Fiat Regata en 'n 1ste Formel E Volkswagen Polo getoets. 'n Toestel in laasgenoemde motor het die bestuurder toegelaat om die enjin te stop, of net outomaties, afhangende van spoed, enjintemperatuur en rathefboomposisie. Die enjin is weer aangeskakel met die aansitter aangeskakel toe die bestuurder die versnellerpedaal getrap het met die koppelaarpedaal ingedruk en die 2de of 5de rat geskakel is. Toe die voertuigspoed onder XNUMX km/h gedaal het, het die stelsel die enjin afgeskakel en die luierkanaal gesluit. As die enjin koud was, het die temperatuursensor die enjinafskakeling geblokkeer om slytasie aan die aansitter te verminder, want 'n warm enjin neem baie minder tyd om te begin as 'n koue een. Boonop het die beheerstelsel, om die las op die battery te verminder, die verhitte agterruit afgeskakel wanneer die motor geparkeer was.
Padtoetse het 'n vermindering in brandstofverbruik van tot 10% in ongunstige bestuurstoestande getoon. Koolstofmonoksiedvrystellings het ook met 10% afgeneem. Bietjie meer as 2 persent. aan die ander kant het die inhoud van stikstofoksiede en byna 5 koolwaterstowwe in die uitlaatgasse toegeneem. Interessant genoeg was daar geen negatiewe effek van die stelsel op die duursaamheid van die aansitter nie.
Moderne begin-stop-stelsels
Moderne aansit-stop-stelsels skakel die enjin outomaties af wanneer dit geparkeer word (onder sekere omstandighede) en herbegin dit sodra die bestuurder die koppelaarpedaal trap of die rempedaal in 'n outomatiese ratvoertuig loslaat. Dit verminder brandstofverbruik en koolstofvrystellings, maar slegs in stedelike verkeer. Die gebruik van die Start-Stop-stelsel vereis dat sekere voertuigkomponente, soos die aansitter of battery, langer hou en ander beskerm teen die gevolge van gereelde enjinafskakelings.
Start-Stop-stelsels is toegerus met min of meer gesofistikeerde energiebestuurstelsels. Hul hooftake sluit in die kontrolering van die ladingtoestand van die batterye, die opstel van die ontvangers op die databus, die vermindering van kragverbruik en die verkryging van die optimale laaispanning op die oomblik. Dit alles om te diep ontlading van die battery te vermy en om te verseker dat die enjin enige tyd aangeskakel kan word. Deur voortdurend die toestand van die battery te evalueer, monitor die stelselbeheerder sy temperatuur, spanning, stroom en bedryfstyd. Hierdie parameters bepaal die oombliklike aansitkrag en die huidige toestand van lading. As die stelsel 'n lae batteryvlak bespeur, verminder dit die aantal geaktiveerde ontvangers volgens die geprogrammeerde afskakelvolgorde.
Start-Stop-stelsels kan opsioneel toegerus word met remenergie-herwinning.
Voertuie met Start Stop-stelsels gebruik EFB- of AGM-batterye. Batterye van die EFB-tipe, anders as die klassieke, het positiewe plate bedek met 'n poliësterbedekking, wat die weerstand van die aktiewe massa van die plate teen gereelde ontladings en hoë stroomladings verhoog. AGM-batterye, aan die ander kant, het glasvesel tussen die plate, wat die elektroliet heeltemal absorbeer. Daar is feitlik geen verliese daaruit nie. 'n Effens hoër spanning kan by die terminale van hierdie tipe battery verkry word. Hulle is ook meer bestand teen die sogenaamde diep ontlading.
Benadeel dit die enjin?
'n Paar dekades gelede is geglo dat elke aansit van die enjin sy kilometers met 'n paar honderd kilometer verhoog. As dit die geval was, sou die Start-Stop-stelsel, wat in 'n motor werk wat net in stadsverkeer ry, die enjin baie vinnig moes klaarmaak. Om aan en af te hou is waarskynlik nie wat enjins die beste hou nie. Tegniese vordering moet egter in ag geneem word, byvoorbeeld op die gebied van smeermiddels. Daarbenewens vereis die Start-Stop-stelsel effektiewe beskerming van verskeie stelsels, hoofsaaklik die enjin, teen die gevolge van gereelde afskakelings. Dit geld onder meer om bykomende gedwonge smering van die turbo-aanjaer te verskaf
Starter in Start-Stop-stelsel
In die meeste begin-stop-stelsels wat gebruik word, word die enjin met 'n tradisionele aansitter begin. As gevolg van die aansienlik groter aantal operasies, het dit egter duursaamheid verhoog. Die aansitter is kragtiger en toegerus met meer slytvaste borsels. Die koppelaarmeganisme het ’n herontwerpte eenrigtingkoppelaar en die rat het ’n gekorrigeerde tandvorm. Dit lei tot stiller aansitterwerking, wat belangrik is vir rygerief tydens gereelde aansit van die enjin.
Omkeerbare kragopwekker
So 'n toestel genaamd StARS (Starter Alternator Reversible System) is deur Valeo vir Start-Stop-stelsels ontwikkel. Die stelsel is gebaseer op 'n omkeerbare elektriese masjien, wat die funksies van 'n aansitter en 'n alternator kombineer. In plaas van 'n klassieke kragopwekker, kan jy maklik 'n omkeerbare kragopwekker installeer.
Die toestel bied 'n baie gladde begin. In vergelyking met 'n konvensionele voorgereg, is daar geen verbindingsproses hier nie. By die aanvang moet die statorwikkeling van die omkeerbare alternator, wat op hierdie stadium 'n elektriese motor word, van wisselspanning voorsien word, en die rotorwikkeling met gelykspanning. Om WS-spanning van die aanboordbattery te kry, vereis die gebruik van 'n sogenaamde omskakelaar. Daarbenewens moet die statorwikkelings nie van wisselspanning deur 'n spanningstabilisator en diodebrûe voorsien word nie. Die spanningsreguleerder en diodebrûe moet vir hierdie tyd van die statorwikkelings ontkoppel word. Op die oomblik van aanskakel word die omkeerbare kragopwekker 'n elektriese motor met 'n drywing van 2 - 2,5 kW, wat 'n wringkrag van 40 Nm ontwikkel. Dit laat jou toe om die enjin binne 350-400 ms te begin.
Sodra die enjin aanskakel, hou die WS-spanning van die omskakelaar op vloei, die omkeerbare kragopwekker word weer 'n alternator met diodes wat aan die statorwikkelings gekoppel is en 'n spanningsreguleerder om GS-spanning aan die voertuig se elektriese stelsel te verskaf.
In sommige oplossings, bykomend tot die omkeerbare kragopwekker, is die enjin ook toegerus met 'n tradisionele aansitter, wat gebruik word vir die eerste aansit na 'n lang tydperk van onaktiwiteit.
Energie akkumulator
In sommige oplossings van die Start-Stop-stelsel is daar benewens 'n tipiese battery ook 'n sg. energie akkumulator. Sy taak is om elektrisiteit op te bou om die eerste aansit en herstart van die enjin in die "Start-Stop"-modus te vergemaklik. Dit bestaan uit twee kapasitors wat in serie gekoppel is met 'n kapasiteit van etlike honderde farads. Op die oomblik van ontlading is dit in staat om 'n aansitstelsel met 'n stroom van 'n paar honderd ampère te ondersteun.
Bedryfstoestande
Die werking van die Start-Stop-stelsel is slegs moontlik onder 'n aantal verskillende toestande. Eerstens moet daar genoeg energie in die battery wees om die enjin te herlaai. Daarbenewens, inkl. die voertuigspoed vanaf die eerste wegspring moet 'n sekere waarde oorskry (byvoorbeeld 10 km/h). Die tyd tussen twee opeenvolgende stops van die motor is groter as die minimum wat deur die program gestel is. Brandstof-, alternator- en batterytemperature is binne die gespesifiseerde reeks. Die aantal stilhouplekke het nie die limiet oorskry in die laaste minuut van ry nie. Die enjin het die optimale werkstemperatuur.
Dit is maar enkele van die vereistes waaraan voldoen moet word vir die stelsel om te werk.
