Регистрация Войти
Вопрос

Технология Start & Stop полезна или вредна для моего автомобиля? (Alfa MiTO)

Недавно мне посчастливилось приобрести (почти новую) Alfa Romeo MiTo, Progression. Как и во многих новых автомобилях, выпускаемых в наши дни, в ней есть технология «Старт-стоп», которая отключает двигатель, когда автомобиль неподвижен, коробка передач находится в нейтральном положении, а сцепление отпущено. При повторном нажатии на сцепление двигатель снова запускается.



Тогда у меня такой вопрос:



а) Вредна ли технология «старт-стоп» для моего двигателя?



б) Как режим «старт-стоп» может повлиять на аккумулятор? То есть не сократится ли срок службы аккумулятора из-за постоянного включения и выключения? (Радио, вентиляторы и освещение остаются включенными в режиме «стоп», но не кондиционер.)



в) Действительно ли эта технология поможет мне значительно сократить расход топлива? Я могу представить, что это будет выгоднее, когда остановки в пробках становятся очень долгими или светофоры долго горят красным, но в большинстве случаев, когда я веду машину, она не выключается дольше чем на минуту, прежде чем мне приходится «заводить» её снова.



Поскольку в последнее время многие новые автомобили оснащены этой технологией, я думаю, что она не так уж плоха, но мне любопытно, в чём её реальные преимущества. Я могу отключить эту функцию, но мне приходится делать это каждый раз, когда я впервые завожу машину, и тогда на приборной панели загорается яркий оранжевый индикатор, сообщающий, что функция отключена.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/825/is-start-stop-technology-good-or-bad-for-my-car-alfa-mito
7
+ Читать

25 Комментариев

  1. Я не совсем согласен с принятым ответом.



    Я где-то читал, что дополнительная энергия, необходимая для запуска двигателя, составляет примерно секунду работы двигателя на том количестве топлива, которое он бы израсходовал при непрерывной работе. Таким образом, очевидно, что система «старт-стоп» экономит энергию. Если бы для запуска двигателя требовалось много энергии, куда бы она девалась? Это было бы бессмысленно с точки зрения законов физики. Кинетическая энергия вращения двигателя настолько мала, что он останавливается менее чем за секунду при прекращении подачи топлива. КПД стартера (и генератора) может быть ниже 100 %, но даже КПД в 10 % означает, что для запуска требуется примерно столько же энергии, сколько для вращения двигателя в течение 1 секунды.



    Однако достаточно ли этого для окупаемости? Скорее всего, нет. Мой Toyota Yaris 2011 года выпуска проехал 60 000 км, и в бортовом компьютере есть функция, которая показывает, как долго двигатель был выключен. Если я правильно помню, он был выключен около 13 часов. Если срок службы автомобиля составляет 300 000 км, то за весь срок службы он будет выключен около 65 часов. Сколько же топлива при этом экономится? Если предположить, что двигатель на холостом ходу расходует 0,7 литра в час, то экономия составит 45,5 литра топлива. В Финляндии это стоит чуть больше 60 евро (в США было бы намного, намного дешевле из-за более низкого уровня налогообложения).



    Итак, что же требуется для системы «старт-стоп»? Во-первых, более тяжёлый аккумулятор. Аккумулятор системы «старт-стоп» в моём автомобиле не AGM-аккумулятор, а залитый аккумулятор с более толстыми пластинами. Вероятно, он немного дороже обычного залитого аккумулятора. Во-вторых, требуется более дорогой стартер, который может выдерживать большее количество циклов запуска. В Toyota действительно учли это, и стартер рассчитан на определённое количество циклов запуска/остановки, после чего его необходимо заменить (что, вероятно, никогда не произойдёт с большинством пользователей). В-третьих, для управления стартером требуется компьютерная программа, но это лишь постоянные затраты на исследования и разработки без переменных затрат на каждый автомобиль.



    В чём же тогда недостатки? Я предполагаю, что проблемой может стать преждевременный износ аккумулятора. Я заметил, что в моей машине фары стали на мгновение тускнеть, когда система «старт-стоп» выполняет свою работу и перезапускает двигатель. Но мой аккумулятор служит уже 4,5 года, и это вполне нормальный срок для аккумулятора.



    Недавно я начал выжимать сцепление на светофорах, потому что не верю, что это сильно поможет сэкономить, а ещё потому, что беспокоюсь о преждевременном выходе аккумулятора из строя.



    Зачем автопроизводителям устанавливать систему «старт-стоп», если она не окупается? Я предполагаю, что причина в том, что налогообложение (ежегодный налог и налог на покупку транспортного средства) в большинстве стран сильно зависит от расхода топлива, а в циклах расхода топлива слишком много времени, когда автомобиль стоит. Большинство водителей никогда не стоят на светофоре так долго, как в циклах расхода топлива.

  1. Через 3 (три) секунды работы на холостом ходу лучше заглушить двигатель.



    https://physics.stackexchange.com/questions/57794/calculating-engine-starter-s-energy-use

  1. В режиме остановки двигателя давление масла отсутствует. Циклы запуска приводят к более быстрому износу опорных подшипников
    из-за низкого давления масла или его отсутствия, а также из-за очень коротких периодов увеличения потока масла.



    Купите новый аккумулятор, затем стартер, а потом и двигатель!



    EPA делает это снова.
  1. @Nick ... Я думаю, что Фрэнк предлагает избавиться от автомобиля с системой старт-стоп, но при этом на самом деле не приводит веских причин или доказательств того, что он говорит, что вы и опровергаете в своём комментарии.

  1. Большинство современных автопроизводителей проводят тщательные исследования, разработки и испытания, прежде чем внедрять новые функции в автомобили. Поскольку несколько лет назад технология «старт-стоп» ещё не была изобретена, старые автомобили не могут воспользоваться этой функцией. У новых автомобилей, которые уже оснащены такой функцией, нет никаких проблем, но рекомендуется отключать её в условиях интенсивного движения.

  1. Потенциальная экономия за счёт сокращения времени простоя должна значительно превышать любой дополнительный износ систем запуска и зарядки. Я ответил на похожий вопрос о простоях ранее (Вреден ли холостой ход для двигателя?). Подведём итог и перечислим негативные последствия простоя:




    • Сгорание топлива происходит не полностью, что приводит к загрязнению камеры сгорания (нагару), свечей зажигания (что снижает их эффективность) и выхлопной системы (включая каталитический нейтрализатор).

    • Двигатель не работает при оптимальной температуре, что приводит к чрезмерному скоплению водяного пара в выхлопной системе, а это, в свою очередь, приводит к её коррозии (а значит, и к преждевременной замене) и увеличению выбросов.



    В то же время стоимость износа невелика (американские государственные учреждения обычно называют сумму в 10 долларов в год). Грубо говоря, это означает, что если обычно стартер приходится менять через 10–12 лет, то теперь это можно сделать через 8–10 лет (я взял эти цифры с потолка, но они кажутся разумными).



    Чтобы количественно оценить экономию топлива, необходимо учитывать экономию за счёт сокращения времени работы двигателя на холостом ходу, а также экономию за счёт предотвращения снижения производительности. Согласно исследованию Университета Вандербильта (Аманда Р. Каррико и др., «Дорогостоящие мифы: анализ убеждений и поведения, связанных с работой двигателя на холостом ходу в личных автомобилях».) на основе опроса 1300 жителей США, в среднем американцы тратят около 16 минут в день на работу двигателя на холостом ходу (4 минуты на прогрев, 4 минуты на ожидание, 8 минут в пробке). Возможно, в более компактных европейских или южноафриканских муниципалитетах эти цифры были бы ниже.



    Допустим, мы сократим количество поездок на автомобиле примерно на 60 % и сэкономим около 6 минут в день. 4-цилиндровый бензиновый двигатель объёмом 2,0 л расходует около 1 литра топлива в час на холостом ходу. 6 × 365 / 60 = 36,5 часов в год, или 36,5 литров в год.



    Снижение эффективности может обойтись ещё дороже. Если автомобиль проезжает 1500 км (930 миль) в месяц или 18 000 км (11 100 миль) в год и расходует в среднем 9 л/100 км (компактный автомобиль с двигателем 2,0 л), то снижение эффективности на 5 % приведёт к дополнительным 0,05 (18 000 / 100 × 9) = 81 литру в год.



    Таким образом, среднестатистический 4-цилиндровый компактный автомобиль класса Golf с двигателем объёмом 2,0 л может потреблять дополнительно ~120 литров (31 галлон США) в год из-за чрезмерной работы на холостом ходу. Умножьте это на стоимость бензина и получите потенциальную экономию только на топливе.
  1. Это не совсем ответ на вопрос.
  1. Даже при запуске двигателя на горячую в течение короткого промежутка времени повышается давление масла. В этот момент вы зависите от масла, которое покрывает поверхность и ещё не стекло. В этот момент износ выше, чем при простое. Это не значит, что не стоит экономить на топливе, просто нужно знать, что есть издержки, связанные с выключением и повторным запуском двигателя. Это не бесплатно.
  1. 31x4 — это 124 года. Или примерно 10 долларов в месяц. Вряд ли это что-то изменит для большинства, особенно по сравнению с другими расходами, связанными с автомобилем.
  1. Хороший ответ, поскольку он очень подробно освещает большинство вопросов. Однако в нём полностью упускается из виду тот факт (что в автомобилях, не предназначенных для многократных перезапусков), что процесс запуска — это одна из самых жёстких процедур для двигателя, поскольку каждый раз в течение нескольких секунд он работает с меньшим, чем обычно, количеством смазки.

  1. Я бы предположил, что такая технология приведёт к повышенному износу вашего стартера, поскольку он будет использоваться гораздо чаще, чем обычно. Однако я надеюсь, что они предусмотрели это и сделали стартер более надёжным, чем традиционный.



    Аккумулятор должен нормально справляться с этой задачей, пока он в хорошем состоянии. Однако со временем аккумуляторы изнашиваются, и их срок службы обычно составляет не более 8–10 лет. Я подозреваю, что по мере износа аккумулятора он будет хуже справляться с возросшим расходом энергии, что приведёт к тому, что автомобиль не будет запускаться из-за традиционных симптомов разрядки аккумулятора. Посмотрим, насколько хорошо с этим справится электроника!



    Что касается вашего третьего вопроса, я сомневаюсь, что это вообще как-то поможет. Для запуска двигателя требуется довольно много энергии (отсюда и большой массивный аккумулятор), и единственный способ получить эту энергию — сжечь топливо, пока генератор вырабатывает энергию для подзарядки аккумулятора. Я не знаю точных цифр, но подозреваю, что вам придётся довольно долго не запускать двигатель, чтобы сэкономить достаточно топлива, чтобы компенсировать затраты на повторный запуск.
  1. В целом это так, но производители спроектировали стартер и аккумулятор таким образом, чтобы они выдерживали самые экстремальные условия эксплуатации. Кроме того, они предусмотрели пороговые значения уровня заряда аккумулятора на случай слишком низкого напряжения. Можно предположить, что они продумали допуски для подшипников или даже использовали решение типа Accusump, чтобы минимизировать износ двигателя.
  1. Ваша оценка намного выше реальной. Я точно не видел, чтобы автомобиль с двигателем 2 л расходовал 1 л в час. Кроме того, вы просто взяли и придумали снижение эффективности на 5 %. Я не понимаю, как отсутствие режима «старт-стоп» может снизить эффективность на 5 %, когда автомобиль работает. Итак, если цифра в 16 минут в день верна (во что я не верю), то можно сэкономить около 25 литров в год. Извините, пришлось поставить минус.
  1. @BrianKnoblauch А что именно в запуске делает его «самым вредным для двигателя»? Подумайте о том, что происходит на механическом уровне. Единственное отличие запуска от работы на холостом ходу заключается в том, что во время запуска на маховик воздействует стартер. Двигатель не испытывает нагрузки, и все его детали двигаются одинаково. Я согласен с тем, что холодный запуск требует больше усилий, так как смазки меньше (и даже это значительно улучшается с современными синтетическими маслами), но когда двигатель достигает рабочей температуры, запуск становится совсем не сложным.
  1. Кажется, было бы разумнее останавливать двигатель, механически накапливая его энергию в пружине, а затем использовать ту же пружину для его перезапуска... Пробовали ли вы когда-нибудь это сделать?
  1. Правило 20 секунд сильно зависит от объёма/типа двигателя.
  1. Запуск двигателя без стартера существует уже довольно давно. Ознакомьтесь с этой статьей: etas.com/data/RealTimes_2006/rt_2006_01_34_en.pdf
  1. Есть ли у кого-нибудь ещё какие-нибудь идеи, которыми они хотели бы поделиться? Я нашёл в интернете кое-какую информацию, но ни одна из них не даёт мне чёткого представления о MiTo как таковом. Просто технология Start-stop, похоже, будет использоваться во всех автомобилях будущего.
  1. Я бы подумал, что это будет особенно раздражать в жарком климате, ведь кондиционер отключается...
  1. Это заметно даже в автомобилях с автоматической коробкой передач, где это сильно раздражает, поскольку вы не можете управлять автомобилем с помощью сцепления.
  1. @Энди, это накапливается в течение всего срока службы автомобиля. Кроме того, это касается только топлива (и будет иметь большее значение по мере роста цен на топливо) и только для малолитражных автомобилей (большие внедорожники пострадают сильнее. Эти люди уже тратят на заправку больше, чем я за весь год на своём 250-кубовом мотоцикле. Без шуток, это мой основной вид транспорта). А если учесть стоимость запчастей и работ по замене компонентов выхлопной системы (я видел много машин с пробегом чуть больше 160 000 км, у которых была проржавевшая выхлопная система или сломанный катализатор), то сумма будет ещё больше.
  1. @BrianKnoblauch, в связи с этим я утверждаю, что именно холодный запуск наносит наибольший ущерб. Как только двигатель достигает нужной рабочей температуры, масло становится более вязким и начинает циркулировать по системе, поэтому запуск прогретого двигателя проходит гораздо легче. В качестве косвенного доказательства можно привести тот факт, что многие коммерческие автопарки (я работал в национальной компании по дистрибуции продуктов питания и видел, как они это делают) больше озабочены сокращением времени простоя, чем износом. В то же время надёжность по-прежнему важна, поэтому, полагаю, они взвесили все «за» и «против».
  1. @R.., есть похожие идеи, которые были реализованы. Поищите информацию об автомобильных накопителях энергии на основе маховика, таких как гиробус. Кроме того, компания Jaguar должна была внедрить подобное устройство для рекуперации энергии на основе маховика в серийные автомобили. То же самое используется в гоночных автомобилях «Формулы-1» для ускорения на выходе из поворота за счёт накопленной энергии торможения. Обратите внимание, что речь идёт об экономии топлива или повышении эффективности, а не о запуске двигателя, но это показывает, что такая система, о которой вы говорите, действительно возможна.
  1. Если вы стоите на месте более 20 секунд, рекомендуется заглушить двигатель. Если оставить его работающим, расход топлива будет выше, чем при повторном запуске. При использовании технологии «старт-стоп» автомобиль не будет автоматически останавливаться, например, если он слишком холодный или уровень заряда аккумулятора слишком низкий. Компьютер обычно располагает большей информацией, чем вы, и использует более совершенные (адаптированные под конкретный автомобиль) алгоритмы. Позвольте ему делать свою работу ;)
  1. Спасибо за ваш вклад, это очень полезная информация. Я не особо разбираюсь в бензиновых двигателях (пока), так что я только начинаю. То, что вы говорите, имеет смысл. Что касается стартера, то, судя по тому, что я читал и слышал о MiTo, при автоматической остановке автомобиля поршни остаются в положении для запуска, так что при повторном запуске сам стартер не задействуется. Я не совсем понимаю, как это работает и возможно ли это вообще, но, по-видимому, всё, что для этого нужно, — это искра от свечей. Следовательно, я полагаю, что для повторного запуска требуется не так много топлива. Впрочем, я могу только догадываться.
Вы уже ответили на этот вопрос