โครงสร้างและหลักการทำงานของระบบ "start-stop"

ในเมืองใหญ่การจราจรติดขัดกลายเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของผู้ขับขี่รถยนต์ ในขณะที่รถอยู่ในสภาพการจราจรที่ติดขัดเครื่องยนต์ยังคงเดินเบาและสิ้นเปลืองน้ำมัน เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษนักพัฒนายานยนต์จึงได้สร้างระบบ "start-stop" ใหม่ ผู้ผลิตพูดถึงประโยชน์ของฟังก์ชันนี้เป็นเอกฉันท์ ในความเป็นจริงระบบมีข้อเสียมากมาย

ประวัติความเป็นมาของระบบสตาร์ท - สต็อป

เมื่อเผชิญกับราคาน้ำมันเบนซินและดีเซลที่เพิ่มสูงขึ้นปัญหาของการประหยัดน้ำมันและการลดปริมาณการใช้ยังคงมีความเกี่ยวข้องกับผู้ขับขี่รถยนต์ส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกันการเคลื่อนไหวในเมืองมักเกี่ยวข้องกับการหยุดตามสัญญาณไฟจราจรเป็นประจำซึ่งมักจะต้องรอรถติด สถิติกล่าวว่าเครื่องยนต์ของรถทุกคันวิ่งไม่ได้ใช้งานได้ถึง 30% ของเวลา ในขณะเดียวกันปริมาณการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศยังคงดำเนินต่อไป ความท้าทายสำหรับผู้ผลิตรถยนต์คือการพยายามแก้ปัญหานี้

การพัฒนาครั้งแรกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์เริ่มต้นโดยโตโยต้าในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในการทดลอง ผู้ผลิตเริ่มติดตั้งกลไกในรุ่นใดรุ่นหนึ่งที่จะปิดมอเตอร์หลังจากไม่มีการใช้งานเป็นเวลาสองนาที แต่ระบบไม่ติด

ไม่กี่ทศวรรษต่อมา Citroen กังวลกับฝรั่งเศสได้นำอุปกรณ์ Start Stop ใหม่มาใช้ซึ่งเริ่มติดตั้งในรถยนต์ที่ใช้งานจริงอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในตอนแรก มีเพียงรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ไฮบริดเท่านั้นที่ติดตั้งไว้ แต่หลังจากนั้นก็เริ่มใช้ในรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แบบธรรมดา

Bosh ได้ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุด ระบบสตาร์ท-สต็อปที่สร้างโดยผู้ผลิตรายนี้เป็นระบบที่ง่ายและน่าเชื่อถือที่สุด วันนี้มันถูกติดตั้งบนรถยนต์ของพวกเขาโดย Volkswagen, BMW และ Audi ผู้สร้างกลไกอ้างว่าอุปกรณ์สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงได้ 8% อย่างไรก็ตาม ตัวเลขจริงนั้นต่ำกว่ามาก: ในระหว่างการทดลอง พบว่าการใช้เชื้อเพลิงลดลงเพียง 4% ในการใช้ในเมืองทุกวัน

ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายได้สร้างกลไกการหยุดเครื่องยนต์และสตาร์ทเครื่องยนต์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง สิ่งเหล่านี้รวมถึงระบบ:

• ISG (Idle Stop & Go) โดย Kia;
• STARS (Starter Alternator Reversible System) ติดตั้งในรถยนต์ Mercedes และ Citroen
• SISS (Smart Idle Stop System) ที่พัฒนาโดย Mazda

หลักการทำงานของอุปกรณ์

งานหลักของระบบ "สตาร์ท - ดับ" คือการลดการใช้เชื้อเพลิงระดับเสียงและการปล่อยสารอันตรายสู่บรรยากาศในขณะที่เครื่องยนต์ไม่ทำงาน เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้จะมีการดับเครื่องยนต์อัตโนมัติ สัญญาณสำหรับสิ่งนี้อาจเป็น:

• หยุดรถโดยสมบูรณ์
• ตำแหน่งที่เป็นกลางของคันเกียร์เลือกและปล่อยแป้นคลัตช์ (สำหรับรถยนต์ที่มีเกียร์ธรรมดา)
• การกดแป้นเบรก (สำหรับรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติ)

ในขณะที่เครื่องยนต์ดับลงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรถทั้งหมดจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

หลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์แล้วรถจะสตาร์ทอย่างเงียบ ๆ และออกเดินทางต่อ

• ในรถยนต์ที่ใช้เกียร์ธรรมดากลไกจะสตาร์ทเครื่องยนต์เมื่อเหยียบคลัตช์
• เครื่องยนต์ในรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติจะเริ่มทำงานอีกครั้งหลังจากที่คนขับก้าวเท้าออกจากแป้นเบรก

อุปกรณ์ของกลไก "start-stop"

การออกแบบระบบ "สตาร์ท - ดับ" ประกอบด้วยตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ที่ให้การสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายในหลายครั้ง ส่วนใหญ่มักใช้:

• สตาร์ทเตอร์เสริม
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบย้อนกลับได้ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสตาร์ทเตอร์)

ตัวอย่างเช่นระบบสตาร์ต - สต็อปของ Bosh ใช้สตาร์ทเตอร์แบบพิเศษที่มีอายุการใช้งานยาวนาน เดิมทีอุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์สันดาปภายในจำนวนมากและติดตั้งกลไกขับเคลื่อนเสริมซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าสตาร์ทเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็วและเงียบ

งานของรัฐบาลอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ :

• หยุดและสตาร์ทเครื่องยนต์ได้ทันท่วงที
• การตรวจสอบการชาร์จแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง

โครงสร้างระบบประกอบด้วยเซ็นเซอร์ชุดควบคุมและแอคชูเอเตอร์ อุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณไปยังชุดควบคุมประกอบด้วยเซ็นเซอร์:

• การหมุนของล้อ
• การปฏิวัติเพลาข้อเหวี่ยง
• การกดแป้นเบรกหรือแป้นคลัตช์
• ตำแหน่งที่เป็นกลางในกระปุกเกียร์ (สำหรับเกียร์ธรรมดาเท่านั้น);
• การชาร์จแบตเตอรี่ ฯลฯ

ชุดควบคุมเครื่องยนต์พร้อมซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งในระบบสตาร์ท - ดับนั้นใช้เป็นอุปกรณ์ที่รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ บทบาทของกลไกบริหารดำเนินการโดย:

• หัวฉีดระบบหัวฉีด
• คอยล์จุดระเบิด
• สตาร์ทเตอร์.

คุณสามารถเปิดและปิดระบบสตาร์ท - ดับได้โดยใช้ปุ่มที่แผงหน้าปัดหรือในการตั้งค่ารถยนต์ อย่างไรก็ตามหากประจุแบตเตอรี่ไม่เพียงพอกลไกจะปิดโดยอัตโนมัติ ทันทีที่ชาร์จแบตเตอรี่เต็มระบบสตาร์ท / ดับเครื่องยนต์จะเริ่มทำงานอีกครั้ง

"เริ่ม - หยุด" ด้วยการพักฟื้น

การพัฒนาล่าสุดคือระบบสตาร์ท - หยุดที่มีการกู้คืนพลังงานระหว่างการเบรก เมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในมีภาระหนักเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกปิดเพื่อประหยัดน้ำมัน ในช่วงเวลาของการเบรกกลไกจะเริ่มทำงานอีกครั้งอันเป็นผลมาจากการชาร์จแบตเตอรี่ นี่คือวิธีการกู้คืนพลังงาน

คุณลักษณะที่โดดเด่นของระบบดังกล่าวคือการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบย้อนกลับซึ่งสามารถทำงานเป็นสตาร์ทเตอร์ได้เช่นกัน

ระบบสตาร์ท - หยุดการสร้างใหม่สามารถทำงานได้เมื่อชาร์จแบตเตอรี่อย่างน้อย 75%

จุดอ่อนของการพัฒนา

แม้จะมีข้อดีที่ชัดเจนของการใช้ระบบ "start-stop" แต่กลไกดังกล่าวก็มีข้อบกพร่องที่สำคัญที่เจ้าของรถควรคำนึงถึง

• แบตเตอรี่มีภาระมาก รถยนต์สมัยใหม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากสำหรับการทำงานซึ่งเมื่อเครื่องยนต์หยุดทำงานแบตเตอรี่จะต้องรับผิดชอบ การใช้งานหนักเช่นนี้ไม่ส่งผลดีต่อแบตเตอรี่และทำลายแบตเตอรี่อย่างรวดเร็ว
• เป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จ การดับเครื่องยนต์อย่างกะทันหันโดยใช้กังหันอุ่นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ แม้ว่ารถยนต์สมัยใหม่ที่มีกังหันจะติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบลูกปืน แต่ก็ลดความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปเมื่อเครื่องยนต์ดับกะทันหัน แต่อย่ากำจัดทิ้งทั้งหมด ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่เจ้าของยานพาหนะดังกล่าวจะปฏิเสธที่จะใช้ระบบ "สตาร์ท - ดับ"
• การสึกหรอของเครื่องยนต์มากขึ้น แม้ว่ารถจะไม่มีกังหัน แต่ความทนทานของเครื่องยนต์ที่สตาร์ททุกครั้งที่หยุดรถจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด

เมื่อพิจารณาถึงข้อดีข้อเสียทั้งหมดของการใช้ระบบสตาร์ท - ดับเจ้าของรถแต่ละคนจะตัดสินใจด้วยตัวเองว่าคุ้มค่ากับการประหยัดน้ำมันในปริมาณที่ไม่มากนักหรือควรดูแลการทำงานที่เชื่อถือได้และทนทานของเครื่องยนต์ดีกว่า มันจะไม่ได้ใช้งาน