Как работает система старт-стоп

Методы установки и подключения кнопки

Обычно используются следующие схемы подключения кнопки «Старт-Стоп»:

1. С ключом зажигания или без него. При выборе этого варианта ключ используется для включения зажигания. А вот запуск мотора осуществляется уже с помощью кнопки. Второй метод предполагает полный демонтаж замка зажигания. Включение зажигания и запуск силового агрегата осуществляется без использования ключа.
2. Включение зажигания. Возможен вариант, в котором нажатие кнопки включает зажигание или же вариант с включением зажигания одновременно с активацией стартера.
3. Однократное или продолжительное нажатие. При использовании первого способа однократное нажатие приведет к вращению стартера до запуска двигателя. А второй метод предполагает вращение стартера до тех пор, пока вы не отпустите кнопку.

Примечательно, что все эти варианты можно комбинировать друг с другом, поскольку предпочтения у каждого свои. В большинстве случаев установка устройства не требует особых навыков. Всё интуитивно понятно, необходимо лишь разобраться в представленной производителем схеме подключения и придерживаться инструкции.

Как установить механизм в автомобиль

Перед тем как приступать к установке кнопки «старт/стоп», необходимо провести определённую подготовительную работу, которая будет зависеть от модели автомобиля. Из машины извлекается замок зажигания. А если конструкция машины не позволяет сделать это, тогда на торпеде, рядом с замком, проделывается небольшое отверстие. Чтобы его прорезать, подойдёт любой подручный инструмент: нож или обычный бытовой паяльник. Это отверстие даст доступ к проводке (позднее для него можно будет изготовить заглушку).

Далее рассмотрен наиболее простой и доступный вариант установки кнопки, которая будет работать так: первое нажатие клавиши в сочетании с нажатой педалью тормоза запустит мотор, второе нажатие его заглушит.

Расходные материалы и инструменты

Для установки устройства вам потребуется:

• кнопка «старт/стоп»;
• три реле с четырьмя контактами;
• одно реле с пятью контактами;
• одно реле от противотуманок;
• комплект изолированных проводов с клеммами.

Инструменты и расходные материалы, необходимые для монтажа кнопки «старт/стоп» в автомобиле

Простейшая схема подключения кнопки «старт/стоп» своими руками

Порядок монтажа устройства:

• реле плюсовым контактом подключается к плюсовой клемме аккумулятора (это коричневый провод);
• также на плюсовую клемму аккумулятора выводится и разрешающий плюсовой сигнал реле;
• общий минус выводится на массу;
• рабочие контакты от нагрузочного реле выставляются на 12 вольт (это синий провод);
• управляющий минусовый сигнал выводится на клавишу «старт/стоп»;
• разрешающий плюсовой сигнал никуда не выводится.

Простейшая схема подключения кнопки «старт/стоп» позволяет смонтировать её примерно за полчаса

Как правильно подключить устройство «старт/стоп» в авто

В других схемах вышеизложенный принцип сохраняется: есть кнопка с разноцветными проводами, которые сложно перепутать. Если проблема и может возникнуть, то с проводами жёлтыми, поскольку на некоторых моделях кнопок их предусмотрено три. Здесь нужно помнить следующее: тонкий жёлтый провод, находящийся на жгуте, контролирует тормоза. Два оставшихся провода идут на зажигание.

Ещё автолюбитель может столкнуться с фиолетовым проводом. Такие провода, как правило, запускают двигатель. Красный провод подаётся на отрицательную клемму аккумулятора, чёрный — на положительную. На схеме всё это может выглядеть вот так:

Схема подключения, предусматривающая использование готового комплекта кнопки «старт/стоп»

Речь о цвете проводов зашла не случайно. Большинство автолюбителей предпочитают не возиться с подключением проводки к кнопке, а покупают сразу готовый комплект: механизм «старт/стоп» со всеми необходимыми проводами и схемой. Цвета изоляции в комплектах от разных производителей почти всегда имеют одинаковое значение, так что путаница практически исключена.

Кнопка «старт/стоп» в комплекте с проводкой

Как работает система Старт-стоп?

Принцип работы системы Start&Stop построен таком образом, что в случае полной остановки автомобиля на светофоре или в пробке «умная» система, руководствуясь определенными алгоритмами и данными, полученными от датчика количества вращения коленчатого вала, производит остановку двигателя. В это время питание электропотребителей (магнитола, кондиционер, и прочее…) переключается на аккумулятор. Когда выжимается педаль сцепления (или отпускается педаль тормоза в случае с АКПП) система автоматически активирует стартер, который производит мгновенный запуск двигателя. Количество цикла не ограничено и может повторяться бесконечно.

Если заряд АКБ опустится ниже установленного уровня, соответствующий датчик оповестит об этом систему, которая произведет отключение системы. Обратное включение системы Старт-стоп будет произведено после того как датчик зарядки АКБ сообщит о том, что в батарее находится достаточно мощности для полноценной работы системы. Кроме того. водитель может сам в ручном режиме произвести принудительное отключение этой системы, для этого производителем предусмотрена специальная кнопка, которая расположена на панели приборов.

Компания Kia Motors имеет свою систему Старт-стоп с аналогичной конструкцией, она называется — ISG (Idle Stop&Go). Главное отличие этой системы в умении особым образом управлять автомобильным генератором. Система ISG способна отключать генератор во время пиковых нагрузок двигателя, делается это для того чтобы снять нагрузку и сэкономить тем самым расход потребляемого топлива. И наоборот, когда водитель давит на педаль тормоза и двигатель не нуждается в мощности ISG включает генератор и подзаряжает АКБ. В случае снижения заряда аккумуляторной батареи ниже 75% уровня система выполняет самоотключение.

Еще одна не менее успешная система — STARS (Starter Alternator Reversible System) от компании Valeo, использует для экономии топлива реверсионный генератор. Этой системой оборудованы автомобили таких компаний как: Mercedes и Citroen, благодаря ей автовладельцам удается добиться более чем 10%-й экономии топлива.

Что такое реверсионный генератор? Это грубо говоря — электромашина переменного тока, способная чередовать (изменять) свою работу, выполняя в зависимости от необходимости то — функцию генератора, то — функцию стартера. Работа данного стартер-генератора построена таким образом, что он при помощи специального приводного ремня и обратимого натяжителя, может передавать усилие в двух различных направлениях. Работает реверсионный генератор тихо и обладает намного меньшим временем запуска — 0,4 секунды, для сравнения у простого стартера это время составляет — 0,8 секунды.

В отличие от «Бошовской» системы управление STARS осуществляется отдельным ЭБУ, взаимодействующим с электронным блоком управления ДВС. Все остальное — входные датчики и прочие детали практически идентичны системе Старт-стоп от компании Bosch.

Новым словом среди подобного рода систем можно считать сравнительно молодую систему, которая использует рекуперативное торможение, образуя тем самым дополнительный источник энергии, позволяющий сократить расход топлива. Заряд батареи происходит во время торможения автомобиля.

SISS (Smart Idle Stop System) — личная разработка компании Mazda, которая успешно конкурирует с остальными Старт-стоп системами. Здесь запуск двигателя осуществляется посредством впрыска топлива в цилиндры с последующим его воспламенением. Данной установкой агрегатируются преимущественно бензиновые агрегаты, в которых реализована функция непосредственного впрыска топлива.

С целью обеспечения оптимальной работы системы SISS остановка поршней в цилиндрах двигателя происходит в определенном положении, которое наиболее оптимально для последующего запуска мотора. При старте в цилиндры подается определенная часть топлива, затем происходит ее воспламенение и двигатель снова заводится. Чтобы помочь двигателю произвести запуск на короткое время в работу включается стартер. Данная технология позволяет сэкономить порядка 9% топлива, недостатком является то, что система работает исключительно с автоматическими коробками.

Также читайте:

• Что такое детонация двигателя? Причины возникновения детонации (ч. 1)
• Езда зимой: основные принципы зимнего вождения, советы специалистов
• Что такое климат контроль? Принцип работы и основные отличия от кондиционера
• Вариатор или автомат — что лучше?

История появления системы Старт-Стоп

Её родиной является Япония, где в середине семидесятых годов впервые попробовали решить проблему с экономией топлива в момент простоя автомобиля.

Показатели порадовали японцев, и они всерьёз занялись серийным производством данной системы.

Через десять лет, эта технология начала покорять европейские рынки, и уже с начала двухтысячных годов она устанавливается практически на все модели европейских автомобилей.

От первоначального варианта остался только принцип действия, а всё остальное совершенствовалось и изменялось.

В принципе она модернизируется и по сегодняшний день, поскольку технологии тоже регулярно развиваются.

Инструкция по установке

В том случае, если ваше транспортное средство не оборудовано системой такого типа, это не проблема, ведь можно произвести ее монтаж своими руками. Но необходимо учитывать, что эта процедура не такая уж простая. Особенно мы не рекомендуем к ней приступать, если у вас нет знаний и опыта в этой области. Установка кнопки запуска двигателя — это один из самых легких шагов, но не нужно забывать, что помимо этого есть еще различные датчики, предназначенные для определенных функций. Каждый из регуляторов должен считывать ту или иную информацию, а неверное их подключение может привести к тому, что эти данные будут сняты неверно.

Соответственно, устройство в целом будет работать некорректно. Поэтому при монтаже следует учитывать множество нюансов и иметь хотя бы минимальные знания в электротехнике. Более подробная инструкция по установке приведена на видео ниже.

Как работает система

Как правило, система работает в полностью автоматическом режиме, однако у водителя есть возможность её отключить, если в ней не будет необходимости. При вышеописанных условиях, бортовая электроника прекращает подачу топлива и отключает зажигание. Современный уровень автоматизации позволяет без труда реализовать такую схему работы, поскольку современные моторы запускаются гораздо легче, нежели их предшественники, а также имеют достаточно высокую надёжность.

Сам же механизм запуска практически не изменился: стартер активизирует двигатель за счёт зацепления малой зубчатой шестерни с большой, закреплённой на маховике. Однако во многих современных моделях реализована схема «TS» или «тандемного соленоида», предполагающая плавный переход между режимами замедления и остановки, а также разгоном, для снижения износа элементов мотора. Особенности этой конструкции могут проявиться, когда водитель был намерен совершить остановку, но изменил своё решение и начал интенсивное ускорение. В этот момент система может произвести глушение двигателя, но под действием внутренней инерции маховик продолжит своё вращательное движение.

Чтобы избежать хруста и преждевременного износа зубчатой передачи, один из соленоидов активизирует стартер двигателя и обеспечит его синхронизацию с маховиком, что при разгоне позволит бесшумно и легко привести основную пару шестерен в зацепление.

Тем не менее, запуск двигателя – это сложный процесс, который приводит к дополнительным нагрузкам на все системы автомобиля, поэтому потенциальная выгода от экономии топлива может быть утрачена из-за преждевременного износа или поломки одного из важнейших механизмов, если, конечно, не принять должных конструктивных мер. По мнению Герхарда Арнольда, ответственного за разработку подшипников в компании Federal Mogul, обычный двигатель с лёгкостью выдерживает до 50 000 циклов остановки, но в случае применения системы «стоп-старт» количество циклов может превысить 500 000 за расчётный период эксплуатации автомобиля.

Это существенный рост нагрузок на все элементы, ввиду чего некоторые из них стоит рассмотреть подробнее.

Основным компонентом двигателя, а также одним из самых тяжелых элементов является коленчатый вал. Он поддерживается по мере своего вращения множеством отполированных цилиндрических вкладышей вдоль своей длины, работающих в «простых» подшипниках (без шариковых или роликовых механизмов). Это основные подшипники. Когда двигатель работает, коленчатый вал и основные опорные поверхности фактически не касаются друг друга и разделены сверхтонкой пленкой масла, подаваемой под давлением и прокачиваемой вокруг опорных поверхностей под действием вращающегося коленчатого вала. Этот процесс называется «гидродинамической смазкой», но когда двигатель останавливается, кривошип опускается на подшипник, причем две металлические поверхности входят в контакт.

Достоинства и недостатки устройства

Вначале перечислим плюсы механизма «старт/стоп»:

• водителю больше не нужно пользоваться ключом зажигания каждый раз, когда надо запустить двигатель. Всё, что требуется — простое нажатие;
• смонтировать «старт/стоп» можно где угодно. А значит, автомобиль станет немного комфортнее;
• существуют специальные схемы, в которых кнопка «старт/стоп» связывается с иммобилайзером или с системой сигнализации, что является дополнительной мерой безопасности, препятствующей угону машины;

Кнопку «старт/стоп» можно связать с сигнализацией или иммобилайзером вашего автомобиля

Но без минусов тоже не обошлось:

• для запуска двигателя водитель должен обязательно сидеть в машине и жать на тормоза. Привыкнуть к этой особенности запуска мотора бывает непросто, особенно автолюбителям-новичкам;
• если водитель решит поставить на машину с кнопкой сигнализацию с функцией автозапуска (для прогрева машины зимой, например), то с этим могут возникнуть проблемы, которые, к счастью, решаемы. Просто водителю надо будет иметь при себе пару брелоков. Один из них придётся отдать установщикам сигнализации, чтобы они его разобрали, вынули микросхему и поставили её в машину. После этого ток будет подаваться только в момент старта двигателя. Но за всё это автовладельцу придётся серьёзно доплачивать мастерам;
• если на машине уже установлена кнопка, а сигнализации ещё нет, то её установка обойдётся водителю дороже, иногда — в два раза.

Как она работает?

Суть технологии «старт-стоп» заключается в остановке работы ДВС при долгом (относительно) простое автомобиля и последующем запуске при выжиме сцепления. Если авто с АКПП, ДВС запускается, когда водитель отпускает тормоз. Система объединяет в себе:

• Узел, осуществляющий запуск ДВС.
• Электронные элементы управления.

Что требуется для многократного пуска ДВС? Производители используют для этого:

• Усиленный стартер (рассчитанный на более частый запуск мотора).
• Стартер-генератор.
• Технологию впрыска горючего и воспламенения смеси.

Наиболее простой и надежной на данный момент является система от «Бош». Она применяется на марках «Фольксваген», «БМВ», а также «Ауди». Технология позволяет снизить расход до 8 процентов (но реальные измерения показывают совсем другие цифры – порядка 4 процентов в обычных условиях эксплуатации).

В основе лежит усиленный стартер, рассчитанный на большее количество запусков ДВС. Механизм имеет малошумный привод. Запуск двигателя осуществляется максимально бесшумно и быстро. При этом электроника контролирует заряд АКБ. Система не будет работать, если батарея имеет низкое напряжение. Для отслеживания и корректировки всех параметров в системе имеются:

• Входные датчики.
• Исполнительные устройства.
• Электронный блок управления (ним является прошитый штатный ЭБУ двигателя, но может быть установлен и отдельный блок).

К первым можно отнести датчики:

• Педали сцепления (на АКПП – педали тормоза).
• АБС (участвуют в измерении частоты вращения колес).
• Коленвала.
• Рычага трансмиссии (для машин с МКПП).
• Состояния АКБ.

Система «Бош» не имеет собственный электронный блок (в отличие от STARS, но о ней немного позже). Узел использует ЭБУ двигателя, где прописывается соответствующее ПО. В качестве исполнительных устройств используются:

• Форсунки или инжектор.
• Стартер.
• Катушки зажигания (на бензиновых авто).

Прекращение работы двигателя осуществляется при двух условиях:

1. Полная остановка машины (также есть системы, позволяющие отключить двигатель еще до остановки).
2. Нажатая педаль тормоза АКПП или перевод рычага МКПП в положение «нейтраль» (сцепление при этом не задействуется).

При этом учитываются такие параметры:

• Частота вращения коленвала (должна быть в районе тысячи оборотов в минуту).
• Уровень напряжения АКБ (если он ниже нормы, система не работает).
• Температура ДВС.
• Режим работы кондиционера и акустики.

Почему учитывается последний фактор? После отключения ДВС, питание на кондиционер и акустику подается от батареи.

Когда водитель нажимает на сцепление или отпускает тормоз (на МКПП и АКПП соответственно), система автоматически подает сигнал на стартер и выполняет запуск ДВС. Данный цикл повторяется при последующей остановке автомобиля.

В случае недостаточного напряжения АКБ, система не работает. Также водитель может ее принудительно отключить посредством специальной кнопки на панели.

Преимущества и недостатки

Несмотря на то, что функционал Start/Stop действительно полезен, система все равно продолжает развиваться. Наряду с массой преимуществ у него есть недостатки.

Экономия горючего. Транспортное средство способно сэкономить до 10% топлива. Этот показатель зависит от принципа работы и от изготовителя. Больше всего это преимущество нравится водителям, которые ежедневно перемещаются по большому городу и попадают в заторы.

Экологичность. Это еще один важный «плюс» системы, поскольку забота об окружающей среде — это проблема №1 современного мира.

Уменьшение нагрузки на двигатель, что приводит к уменьшению износа.

Как только автолюбитель «встает в пробку», двигатель отключается и соответственно меньше шумит. Это приводит к снижению нагрузки на коленвал и на элементы силовой установки.

Что касается недостатков, то они не столь существенные. Главным «минусом» технологии считается увеличенная нагрузка на стартер и аккумулятор. От последнего идет питание бортовых устройств. Некоторые автолюбители жалуются на то, что при долгой остановке мотор не издает звука, что немного «напрягает» их. Деактивировать систему получится специальной кнопкой.

Из-за высокой нагрузки на электрическую часть стартер и аккумулятор быстро ломаются. Для частых запусков обычный стартер не годится, требуется усиленный.

Далеко не все помнят то, что для запуска двигателя с помощью кнопки требуется жать на тормоз.

Система требует больших затрат на установку и обслуживание.

Эффективность работы установки снижается в случае, когда водитель едет «рывками». Обычно это происходит в пробках. В результате такой езды стартер включается постоянно. Это приводит к отключению АКБ.

Если в автомобиле активирована функция «стоп-старт», то при разгоне ТС с места возникает задержка. Разница между активированной и деактивированной системой составляет 1-2 сек.

Во время остановки электрическая нагрузка ложится на АКБ. Чем дольше водитель «стоит» в пробке или на светофоре, тем сильнее разряжается батарея. Именно от нее требуется стартовый ток для запуска «движка».

Если система Start/Stop установлена на автомобиле уже на заводе, то она оправдывает себя полностью. Если ее внедрили самостоятельно, то получить выгоду и экономию будет сложно. Установка системы требует больших вложений, которые будут окупаться не один год.

Система «Старт Стоп» на автомобиле — что это?

Согласно статистике, 30% времени мотор работает вхолостую. А если это так, почти треть времени мотор просто сжигает горючее – машина при этом не едет. Топливо расходуется впустую, происходит загрязнение окружающей среды.

Устройство Stop & Start выполняет следующие задачи:

• экономия горючего;
• уменьшение вреда для окружающей среды;
• снижение шумности машины.

Инженеры добились следующего эффекта – мотор работает только во время движения автомобиля. Отключается силовой агрегат автоматически. Датчики подают сигналы мотору, тот останавливается. Когда водитель давит на сцепление (в автомобилях с МКПП) или отжимает тормоз (в машинах с АКПП), происходит его активация. Конечно, эту конструкцию нельзя назвать полностью автоматической — она скорее полуавтоматическая.

Изначально система Stop & Start применялась на гибридных моторах. Но когда она показала свою эффективность, ее стали ставить и на простые силовые агрегаты.

Популярные способы установки кнопки стартера

Начнем с того, что многих автовладельцев привлекает сама возможность завести и заглушить мотор с кнопки, то есть не использовать ключ зажигания в замке. Параллельно с этим дополнительная реализация системы бесключевого доступа не предполагается. Стоит отметить, что в случае такой схемы установки комфорт повышается, но страдает безопасность. Дело в том, что после проникновения злоумышленников в салон автомобиля кнопка запуска двигателя ничем не блокируется, так как нет систем, опознающих владельца.

1. Одним из простейших вариантов установки является кнопка стартера, которая предполагает параллельное использование замка зажигания. При такой схеме установки зажигание включается при помощи ключа в замке, а сам двигатель далее заводится с кнопки. Отметим, что данный способ имеет больше минусов, чем плюсов, так как факт наличия кнопки «старт-стоп» все равно не обеспечивает должной степени удобства эксплуатации.
2. Еще одним видом установки запуска двигателя с кнопки выступает возможность пуска ДВС с нажатой педалью газа для моделей с АКПП и педалью сцепления для транспорта с МКПП. Данная схема предполагает включение зажигания с кнопки Start-Stop, в то время как пуск двигателя осуществляется непосредственно после нажатия на педаль газа или сцепления.
3. Следует также упомянуть и о способе запуска мотора с кнопки стартера при условии параллельного нажатия на педаль тормоза. Удобство данного решения многими ставится под сомнение, особенно в том случае, если машина неожиданно заглохнет в потоке. Добавим, что связка кнопки start-stop с педалями газа, тормоза или сцепления в различных схемах потребует установки отдельного датчика на задействованную педаль.
4. Отдельного внимания заслуживает установка кнопки запуска двигателя с «задержкой». Такой способ нештатной установки наименее пагубно воздействует на стартер. Минусом считается сложность монтажа, что требует обращения к профессионалам и внесения ряда изменений в различные системы авто.

Получается, доступные способы установки можно условно разделить на следующие:

• кнопка запуска двигателя активирует только зажигание, сам запуск осуществляется после нажатия педали тормоза, газа или сцепления;
• кнопка старт-стоп позволяет как включить зажигание, так и завести мотор;
• полноценная установка системы запуска двигателя с кнопки в сочетании с установкой системы бесключевого доступа в автомобиль;

Последний способ является наиболее оптимальным и самым дорогим, так как вместе с кнопкой «Start Engine» система получает электронный ключ и взаимодействует с концевиками открытия дверей, модулем охранной автосигнализации и т.д.

History

Carbon monoxide emissions and fuel shortage/oil crisis of the 1970s pushed car manufacturers finding solutions to reduce gas consumption. The first vehicle to use the automatic on/off switch was the six-cylinder Toyota Crown in 1974 and was already claiming a 10-percent gas saving in traffic. In the 1980s, the Fiat Regata “ES” with the City-matic system and Volkswagen Polo “Formel E”[citation needed ] also used a similar technology. The Volkswagen Group also adopted it in the GolfEcomatic in 1994 and in the and the in 1999. Though these early implementations were considered rather disconcerting by many drivers, and high pricing failed to yield these cars much commercial success, both the Volkswagen Lupo and the Audi A2 (in their “3 litre” leverage) were more efficient than any production car available in the US at the time of their release.

Since normes Euro 5, more and more vehicles include such system, whatever the price level. The Valeo system is included in Citroën, Peugeot, Smart, Land Rover, Volvo, while the Bosch system is included in Volkswagen, SEAT, Nissan or Fiat with various motorizations including essence and Diesel. In 2010, Valeo declared its second Start-Stop generation would appear in the same year. This new generation is called « i-StARS ». Bosch did the system works with automatic cars.

The Smart Idle Stop System

Mazda system avoids electrical restart: at stop, the motor is stopped in a configuration which allow immediate starting in 0.35 seconds.

The ISG EcoDynamics system provided by Kia uses Bosch, Valeo and Varta components.