Старт–стоп система: какво е дългосрочното въздействие върху двигателя на колата ми?

Какво е автоматичен старт-стоп и как работи?

Автоматичен старт-стоп 

Идеята зад системата за старт-стоп е проста: Ако двигателят бъде спрян за кратки периоди, например докато чакате на светофари, се намалява разходът на гориво и емисиите. По този начин автоматичната система за старт-стоп помага да се спести гориво и да се защити климата. С тази технология емисиите на CO ₂ могат да бъдат намалени с 3 – 8%. Ползите за околната среда и подобрената ефективност са причинили бързото разпространение на автоматичните пускови системи във всички класове превозни средства. С оглед на по-строгите  регламенти на ЕС относно емисиите  на замърсители на моторни превозни средства, автомобилните производители също все по-често прилагат интелигентни системи за старт-стоп в своите гами.

Как работят автоматичните системи за старт-стоп

Системата за старт-стоп засича колата че е неподвижна и въз основа на сензори определя серия от други фактори за режима на работа на автомобила. Ако водачът е спрял на светофар и настрои трансмисията на неутрално, системата за старт-стоп спира двигателя. При някои по-нови модели двигателят дори се изключва, ако скоростта падне под определена стойност. Въпреки че двигателят и следователно основният източник на енергия за всички системи е изключен, всички консуматори и помощници на електроенергия все още се захранват с енергия. Това се осигурява от акумулатора на автомобила. Веднага щом съединителят се задейства, системата за автоматично спиране и рестартиране на двигателя се задейства. За превозни средства с автоматична или двойна предавка на съединителя автоматичната система за старт-стоп реагира само на задействане на спирачката. Ако превозното средство се спира и кракът на водачът остава на педала на спирачката, автоматичната система за стартиране и спиране спира двигателя. Когато спирачката се освободи, автоматичната система стартира отново двигателя.

Сензорите които управляват автоматичната система за старт-стоп

Автоматична система за старт-стоп получава информация за състоянието на шофиране от различни сензори. Сензор за неутрална предавка, датчик за скоростта на колелата и сензор за коляновия вал предоставят информация за това дали колата се движи или е неподвижна. Контролерът на двигателя координира процесите на старт-стоп и ги хармонизира със системата за управление на двигателя. Електронният сензор за батерията (EBS) съобщава данни за състоянието на заряд, напрежение и температура на батерията. Тъй като напрежението в бордовата мрежа за кратко пада при всеки старт на двигателя, компенсацията е необходима, за да се гарантира правилното функциониране на важни устройства и електронни помощници. За да може стартерът да издържа на напреженията, които са свързани с увеличения брой стартове и да не се износва преждевременно, компонентите на стартерния блок, които са подложени на специално напрежение, са подсилени и проектирани за дълъг експлоатационен живот. Това се отнася за лагерите, редуктора и зацепващия механизъм на стартера.

Рекуперация и автоматични системи за старт-стоп Нови поколения батерии за иновативни технологии

Докато конвенционалните батерии достигат своите граници дори при превозни средства с автоматични системи за старт-стоп, батериите с AGM технология са специално проектирани за превозни средства, които имат не само технология за старт-стоп, но и система за възстановяване на енергия (рекуперация), както и други горивни системи. Батерия с AGM технология е в състояние да приеме енергията, която получава чрез възстановяване с висока ефективност. За разлика от тях, батериите с технология EFB са проектирани само за автомобили с автоматични системи за старт-стоп.

 Как се генерира електричество от спирачната енергия

По време на възстановяване на спирачната енергия, електрическата енергия се генерира веднага след като превозното средство спира и двигателят преминава в режим на тяга. В автомобили с рекуперация генераторът подава възстановената енергия обратно в акумулатора, за да използва това за управление на функциите за комфорт по време на следващата фаза на спиране. С използването на тази ефективна технология и мощна AGM батерия могат да бъдат постигнати по-големи икономии на гориво и емисиите да бъдат намалени допълнително, отколкото при по опростените системи за старт-стоп. За да се увеличи общата ефективност още повече, при някои превозни средства генераторът, който обикновено работи през цялото време (и консумира мощност от двигателя), се отделя по време на фазите на ускорение. Следователно цялата мощност на двигателя е на разположение за ускорение и двигателят може да работи особено ефективно. в тази фаза.

Тестване на старт-стоп батерия:

При тестване на батерия при старт-стоп система е важно не само състоянието на заряд (известно още като „SOC“), но и здравословното състояние („SOH“) на батерията. Докато SOC може да бъде просто определен с измерване на напрежение, за тестване на SOH е необходима сложна процедура за тестване, за да се направи надеждно изявление за състоянието на батерията. Освен всичко друго, определянето на SOH взема предвид възможностите за студен старт (CCA), остатъчния капацитет (Ah) и приемането на заряда (CA). Точно както технологията на превозните средства продължава да се развива през годините, така и батериите с нови технологии като AGM или EFB също се развиват. За да се получат надеждни резултати от тестовете, особено по отношение на SOH, е от съществено значение да се използват съвременни тестови устройства, адаптирани за новите технологии на батерията.

Тестване на батерията 

(Моля, обърнете внимание на информацията от производителя на устройството.)

Свържете тестера на батерията към клемите на акумулатора, за да определите състоянието на заряд и вътрешното съпротивление. По принцип: Свържете червения кабел към положителния терминал, а черния – към отрицателния. Последователността за свързване и прекъсване няма значение. За да свържете изпитвателното устройство към акумулатор, който е разположен в багажника или купето, трябва да се използват клемите на акумулатора, а не контактите за стартиране  в двигателното отделение, тъй като съпротивлението на кабела, който е монтиран в превозното средство влияят на измерването. Задайте тестера на батерията на правилния тип батерия: Батерия за стартер, батерия с гел, батерия EFB или AGM. Устройството използва различен алгоритъм за изпитване за всеки тип батерия, така че неправилна настройка би произвела неправилна стойност на измерване. В допълнение, за някои тестови устройства е важно да се знае дали тестът се прави на батерия, инсталирана в превозното средство, или дали е извън превозното средство. Въведете заявения ток за студен старт в батерията, включително използвания метод на измерване. Общите стандарти са DIN, EN, IEC, JIS и SAE. Подробности за стандарта за тестване можете да намерите след подробностите за тока на студен старт на етикета на батерията. След това тестващото устройство извършва теста автоматично и предоставя резултата. Правилна интерпретация на резултатите от теста? Как да го направя! За да се получат правилни резултати при измерване на проводимостта, потребители, като фарове, трябва да се включат малко преди измерването. Това премахва всяко повърхностно напрежение преди измерването.

Последици от поставяне на грешна батерия за старт-стоп системи

Когато Start-Stop е активен, да речем чакането на светофари, големият брой консуматори на електроенергия все още трябва да бъдат снабдени с електричество. Радиото е включено, зарежда се смартфон, а климатикът непрекъснато осигурява необходимото охлаждане в колата. Въпреки това, двигателят все още трябва да се стартира от акумулатора, когато светофарът стане зелен. За да отговорят на тези изисквания, иновативните батерии са разработени специално за използване в превозни средства с автоматични системи за старт-стоп. Грешната батерия в крайна сметка може да доведе до нежелани последствия.

Последици от използването на конвенционален автомобилен акумулатор

Конвенционалната стартова батерия не може да отговори на нуждите на превозно средство с автоматична система за старт-стоп. Това важи както за автомобили с прости системи за старт-стоп и батерии EFB, така и за автомобили с модерни системи за старт-стоп. Тези превозни средства, които са оборудвани с рекуперация, електричеството, което се генерира чрез спирачния процес, се съхранява в AGM батерията.

Загуба на гаранция

Използването на неподходящи или неодобрени стартерни батерии в превозни средства със старт-стоп ще доведе до загуба на гаранция. Водачът или сервизът ще носят отговорност за всички последващи повреди и загуба на функции, свързани с инсталирането на неправилна батерия.

Загуба на комфорт при шофиране

В идеалния случай системата за управление на батерията (BMS) открива инсталирането на неправилна батерия и адаптира системата за старт-стоп към по-ниската мощност на батерията, за да се гарантира, че двигателят продължава да се стартира. В случай на съмнение, функциите за комфорт като отопление на седалките и други функции не са достъпни по време на стоп фаза. Ако системата за управление на батерията не открие инсталирането на неправилна батерия и не коригира съответно управлението на енергията, това може да доведе до значително намаляване на експлоатационния живот на батерията.

Ограничена функционалност за старт-стоп

Поради неправилната батерия количеството електрическа енергия е твърде ниско, което ще доведе до бързо влошаване на състоянието на батерията и води до това,че старт-стоп системата рядко или дори никога да не изключва двигателя. Това причинява увеличен разход на гориво и по-голямо замърсяване.

Изтичаща акумулаторна киселина

Киселината на акумулатора може да изтече, ако корпусът на батерията се спука поради претоварване и електрохимични процеси. Внезапното изтичане на акумулаторна киселина може да причини сериозен риск за здравето. Използването на неправилна технология на акумулатора в автомобил при старт-стоп води до по-бързо влошаване на състоянието на акумулатора. Поради това, в резултат на претоварване, в екстремни случаи може да изтече и акумулаторната киселина.

Коя е най-добрата резервна батерия за автоматични системи за старт-стоп?

Само автомобилни акумулатори с висока производителност като батерии EFB или AGM могат да се справят с тези повишени изисквания и да осигурят стабилно захранване в автомобила. Акумулаторът за система за старт-стоп може да бъде заменен само с батерия от същия тип. В случай на батерия EFB, може да се препоръча надграждане до AGM. Въпреки това, при определени обстоятелства, AGM акумулатор може да е подходящ за превозни средства без технология за старт-стоп.

Конвенционални стартерни батерии

Конвенционалните оловно-киселинни батерии са изпитани продукти, които са доказани в милиони превозни средства от десетилетия. В наши дни почти всички батерии не се нуждаят от поддръжка. Освен редовна проверка от вашия сервиз, за ​​да се открие непосредствена повреда, не е необходима друга поддръжка. Ако по-стара батерия не се нуждае от поддръжка, тя трябва да се обслужва само от специалисти. При добра грижа оловно-киселинната батерия може да издържи дълги години и те все още се използват широко в превозни средства без системи за старт-стоп и с умерен брой електрически компоненти.

EFB батерии

EFB батериите са с по-висока производителност от конвенционалните стартерни батерии. Благодарение на подобренията около плочите с полиестерен скрим и подобрена формулировка на активния материал, те могат да се използват по-ефективно. Това също води до по-бавно увеличаване на вътрешното съпротивление на батерията през целия й живот, отколкото е при конвенционалната батерия. EFB батериите се използват широко в превозни средства със старт-стоп системи, обикновено без възстановяване на спирачната енергия.

AGM батерии

AGM батериите  се отличават с високата си производителност и издръжливост. В AGM акумулаторът от стъклени влакна, който се използва като сепаратор, абсорбира електролита, което прави невъзможно изтичането на акумулаторната киселина. Плочите на AGM батерии са инсталирани с определена компресия. Това гарантира оптимална връзка между киселината и плочите през целия живот на батерията. В допълнение, компресията предотвратява загубата на активен материал и прави батерията особено здрава за взискателни приложения. AGM батериите се използват в превозни средства с модерни системи за автоматично спиране и възстановяване на спирачната енергия.

Заменяйте EFB само с батерия EFB или AGM

Стартовите акумулатори с AGM или EFB технология са проектирани така, че да отговарят на изискванията на превозни средства със старт-стоп системи. Обикновените автомобилните акумулатори не могат да се справят с високите изисквания, които възникват поради разреждане по време на фазите на спиране. Замяната с нормална батерия, вместо AGM или EFB , води до бързо влошаване на батерията и повредата е неизбежна. За оптимална функция трябва да се използва батерия, която е съвместима със системата за управление на акумулатора на автомобила. Възможно е надграждане от EFB до AGM батерия, което увеличава ефективността на системата за автоматично спиране и води до повишен ефективен разход на гориво.

Недостатъци на стоп-старт технологията:

Износва ли двигателя ми стоп-старт системата?

Когато става въпрос за издръжливост и дълъг живот, всички основи, свързани със самата стартерна предавка, трябва да бъдат покрити, но по-големият брой цикли на спиране и стартиране води до повишено износване на двигателя, освен ако не се предприемат мерки за предотвратяването му. „Нормална кола без автоматичен стоп старт може да се очаква да премине до 50 000 събития за стоп старт през целия си живот“.

„Но с автоматичен стоп-старт се активира всеки път, когато автомобилът спре, цифрата се покачва драстично, може би до 500 000 цикъла на стоп-старт през живота на двигателя.“ Това е голям скок и създава големи предизвикателства за издръжливостта и живота на двигателя. Основен компонент на двигателя, а също и един от най-тежките е коляновият вал.Проблемите са свързани с основните лагери и с по-голям ефект върху лагера в задната част на двигателя, непосредствено до стартера.Когато двигателят работи, коляновият вал и основните лагерни повърхности всъщност не се допират, а са разделени от супер тънък филм от масло, подава се под налягане и се изпомпва около лагерните повърхности под действието на въртящия се колянов вал. Как ръжда помага да се предотврати износването.Когато двигателят стартира, има точка преди двете повърхности да се разделят от масления филм, наречен „гранично състояние“, където коляновият вал се върти, но между лагерните повърхности има контакт метал-метал.Това е, моментът когато се извършва повечето износване. Поставянето на стоп-старт означава, че граничното състояние (и контактът метал-метал) може да съществува може би 500 000 пъти в живота на двигателя, вместо 50 000, а нормалните лагери биха се изхабили доста преди това. Две неща пречат на това да се случи. Първият е, че производителите на лагери разработват нов носещ материал с по-големи самосмазващи се свойства, за да устоят на износване при пускане в експлоатация,разработи се нов материал, наречен Irox с полимерно покритие, съдържащо частици железен оксид (ръжда), който в тази микроскопична форма е изненадващо хлъзгав. Всъщност той е толкова хлъзгав, че коефициентът на триене на лагер Irox е с 50 процента по-нисък от конвенционалния алуминиев лагер и лесно ще продължи живота на двигател, оборудван със стоп-старт.

Маслата с ниско триене спомагат за удължаване на живота на двигателя

Второто е подобрения в смазочните масла. Модерното двигателно масло съдържа пакет с добавки, съдържащ сложен химически коктейл. Като цяло това намалява топлината, загубата на енергия, разхода на гориво и износването, но новата технология,отива по-далеч. Малки нано-частици, като микроскопични съчмени лагери, се ексфолират под високо налягане, като полимерът се прилепва към повърхностите на двигателя. За сега технологията е налична само в състезателните масла от висок клас, но по отношение на стоп-старта може да намали износването и по време на всеки рестарт, когато се извършва най-много износване. При наличието на технология на лагери с ниско триене и смазване теоретично трябва да се преодолее потенциалната заплаха за живота на двигателя от системите за спиране и пускане. Но настоящата технология все още е сравнително нова и само времето ще разбере дали всеки производител на автомобили се е справил.