El continuo endurecimiento de los requisitos ambientales para los vehículos con motores de combustión interna está obligando a los fabricantes de automóviles a introducir varios dispositivos en sus productos. Uno de estos nodos es el sistema start-stop que controla el funcionamiento de la unidad de potencia durante el tiempo de inactividad en atascos y semáforos. Gracias a él, el reinicio del motor se realiza sin la participación del conductor.

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El propósito de la invención del sistema Start-Stop.

Los estudios realizados sobre los modos de movimiento de los vehículos han demostrado que hasta un tercio del tiempo de funcionamiento el motor está al ralentí. Esto se debe al movimiento en el tráfico denso de la ciudad con paradas frecuentes en los semáforos. Para reducir las emisiones nocivas, se propuso introducir el apagado automático y el arranque de la unidad de potencia.

Toyota comenzó a usar el apagado forzado del motor en varios modelos a mediados de los años 70. Pero la aparición masiva de start-stop se refiere al período posterior a 2005.

El sistema permite:

• reducir el consumo de combustible;
• reducir el número de emisiones a la atmósfera;
• reducir el ruido del coche durante las paradas.

El principio de funcionamiento del sistema start-stop.

El sistema start-stop funciona según el principio de apagado forzado del motor después de que el automóvil se haya detenido y se reinicie automáticamente. El cese del movimiento del vehículo es detectado por un sensor de velocidad que transmite una señal a la unidad de control. Al mismo tiempo, se recibe información sobre la velocidad del motor. En máquinas con caja de cambios manual, debe poner la palanca en punto muerto y soltar el pedal del embrague. Los vehículos con transmisión automática activan el sistema cuando se mantiene presionado el pedal del freno.

En base a estos parámetros, el motor se detiene. El acondicionador de aire o el sistema de audio continúa funcionando con energía de la batería. Al mismo tiempo, se enciende un indicador en el grupo de instrumentos que informa al conductor sobre el funcionamiento del sistema.

Para completar el ciclo de ejecución, necesita:

• en automóviles con transmisión manual: presione el pedal del embrague;
• en un automóvil con transmisión automática, suelte el pedal del freno.

En las baterías de los automóviles con sistema start-stop, se instala un sensor especial que determina el nivel de carga y la posibilidad de reiniciar el motor. Cuando cae el voltaje en los terminales de la batería, el sistema se apaga automáticamente.

En el video del canal Dmitry Force se muestra una descripción general de los principios de la función Start / Stop en el VW Passat de séptima generación.

Diseño de sistemas

El sistema utiliza una gran cantidad de sensores y unidades de control. El listado y el diagrama se refieren a los vehículos del Grupo Volkswagen, ya que son los automóviles más comunes con un sistema start-stop. Los productos de otros fabricantes de vehículos tienen pequeñas diferencias de diseño.

Diagrama esquemático de los componentes del sistema start-stop.

El sistema incluye los siguientes componentes:

Designación en el diagrama	Nombre
Y	batería acumuladora
Con	Generador accionado por motor
C1	Regulador de nivel de tensión en la red de a bordo
B	Inicio
F	Final de carrera para señales de freno
F36	Interruptor de límite en el pedal del embrague
F416	Botón de control de arranque y parada
G62	Sensor de temperatura del líquido en el sistema de refrigeración
G79	Sensor de posición del pedal del acelerador
G701	Sensor sin contacto de la posición neutra de la palanca de cambios (en la mecánica), montado en la parte superior del cárter
J104	Controlador de frenos antibloqueo
J255	Controlador de microclima o aire acondicionado
J285	Combinación de instrumentos
J367	Supervisión del nivel de batería
J393	Controlador del sistema de confort
J500	Dirección asistida eléctrica con controlador
J519	Unidad de control de parámetros de red embarcada
J532	Sistema de estabilización de voltaje (requerido para el correcto funcionamiento de la electrónica)
J533	Canal de diagnóstico
J623	Unidad de control de funcionamiento de la unidad de potencia
J791	asistente de estacionamiento

Además, el sistema utiliza:

• 1 - dirección asistida;
• 2 - sensor de velocidad;
• 3 - varios sensores en el motor;
• 4 - cinturón de seguridad del conductor abrochado con sensor;
• 5 - climatización;
• 6 - terminal 50R;
• 7 - terminal 30;
• 8 - sistema multimedia a bordo.

Las baterías rellenas de fibra de vidrio (EFB) se utilizan para proporcionar un mayor número de arranques del motor. El electrolito en tales dispositivos está dentro de los poros de una tela de fibra de vidrio colocada entre las placas de la batería. Las baterías no requieren mantenimiento y proporcionan un mayor amperaje en el arranque.

Diagrama de diseño de batería EFB

Otra diferencia entre las máquinas con sistema start-stop es el generador y el regulador de tensión conectados a través de un bus de datos digital. Tal conexión le permite controlar los parámetros de operación de los nodos y usar estos datos cuando el sistema está funcionando. El motor de arranque ha aumentado la fuerza y ​​​​la resistencia al desgaste. Los devanados están adaptados a múltiples reinicios a intervalos cortos.

La electrónica incluye un regulador de voltaje especial con una potencia de salida de 180-300 vatios. En su interior se instala un dispositivo de almacenamiento de energía eléctrica, que se transmite a la red de a bordo a través de un rectificador electrónico. El dispositivo suaviza las ondas de tensión en los momentos de funcionamiento del motor de arranque. Debido a esto, durante la operación de arranque y parada, el sistema multimedia, el grupo de instrumentos y las luces de iluminación externas no se apagan.

En varios automóviles (por ejemplo, Honda o Mercedes-Benz) hay un sistema de arranque y parada construido sobre la base de un generador reversible. El dispositivo está equipado con una correa de transmisión reforzada y un tensor especialmente diseñado. Un tensor conmutable permite que la máquina eléctrica funcione como generador o arrancador. La ventaja del diseño es el funcionamiento silencioso y la velocidad de funcionamiento (2 veces más rápido que con un arrancador convencional).

Sistema generador reversible

La empresa japonesa Mazda ofrece un sistema original basado en el principio de inyección y encendido de la mezcla de combustible en los cilindros. El motor se detiene por una señal de los sensores, mientras que los pistones se detienen en una determinada posición. Después de que se da la señal de inicio, se sondea la posición de los pistones. De acuerdo con los datos recibidos, la unidad de control inyecta combustible en los cilindros y se enciende en una secuencia predeterminada. Un impulso adicional al cigüeñal lo da un arrancador conectado por un corto tiempo.

Sistema de arranque y parada de Mazda

Condiciones para la activación del sistema

Después de encender el encendido, se sondea la red de a bordo para garantizar las condiciones para activar el sistema:

• el vehículo está parado;
• el motor está al ralentí;
• el sistema de enfriamiento se calienta a cierta temperatura (15-25ºС, depende del fabricante del automóvil);
• el sistema de frenos está funcionando (en varios automóviles, se mide la presión en el servofreno de vacío);
• la batería del vehículo está suficientemente cargada y calentada;
• el sistema de microclima está configurado correctamente (la diferencia entre la temperatura externa e interna no es más que un cierto valor, generalmente el umbral es 5-6ºС);
• en un motor diesel se verifica (durante el procedimiento de arranque y parada se apaga);
• el conductor lleva puesto el cinturón de seguridad;
• paneles de carrocería externos cerrados (puertas, capó);
• el pedal del embrague está pisado y la palanca de cambios está en punto muerto (para una transmisión manual);
• el pedal del freno está completamente liberado (para transmisiones automáticas).

El incumplimiento de al menos una de las condiciones enumeradas conduce a la parada del sistema start-stop. La reinicialización solo es posible después de encender el sistema de encendido.

Ventajas y desventajas del sistema start-stop

Según las revisiones de los propietarios, se pueden distinguir las siguientes ventajas del uso del sistema:

• reducción del consumo de combustible y, en consecuencia, de las emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera;
• el uso de una batería mejorada y un motor de arranque potente facilita el arranque del motor a bajas temperaturas del aire.

Hay muchas más desventajas:

1. El sistema proporciona buenos parámetros económicos solo cuando se conduce de semáforo a semáforo. Al conducir en atascos prolongados, cuando el automóvil viaja varios metros y se detiene, el sistema de arranque y parada es menos efectivo. Además, el nivel de carga de la batería cae debido a la operación frecuente del motor de arranque, que no tiene tiempo para recargarse. Como resultado, el sistema se apaga automáticamente. Las pruebas realizadas mostraron que la eficiencia del start-stop en estas situaciones difiere en 2 veces.
2. Mayor carga en la batería, lo que conduce a su rápido desgaste. El coste de una batería EFB es un 50-60% superior al de las baterías convencionales.
3. Instalación de un arrancador reforzado capaz de realizar arranques frecuentes. El dispositivo tiene un alto costo.

Nombres de sistemas de diferentes fabricantes

Casi todas las empresas de automóviles utilizan la frase "start-stop" en el nombre del sistema:

• la versión de BMW tiene la designación Auto Start Stop, y de Mercedes-Benz - ECO start / stop;
• Mazda se refiere al dispositivo como i-STOP o i-ELOOP;
• KIA de Corea del Sur utiliza el término sistema inteligente Stop and GO;
• para los vehículos Porsche, se utiliza la designación Auto Start-Stop-Funktion.

Deshabilitar el sistema start-stop

A pesar de las ventajas que brinda el sistema, en ocasiones es necesario deshabilitarlo:

1. Los fabricantes de automóviles han proporcionado un botón especial, al presionarlo, el conductor apaga el sistema de arranque y parada. Sin embargo, esta función solo funciona dentro de un ciclo de encendido. Al reiniciar el motor, el botón debe ser presionado nuevamente.
2. Es posible omitir el inicio del sistema desconectando el cable de señal del sensor de nivel de batería. En este caso, aparecerán íconos en el grupo de instrumentos que indican los intentos de operar el sistema de arranque y parada. Habrá un error en la memoria de la unidad de control, pero no afectará el rendimiento del automóvil. El punto negativo será la falta de comunicación entre la electrónica y la batería, que no permitirá que el coche controle automáticamente el nivel de carga. En algunos vehículos Volkswagen, es posible desactivar los íconos en el grupo de instrumentos a través de la interfaz de diagnóstico. Sin embargo, esta posibilidad depende de la versión del cuadro de instrumentos instalado en la máquina.
3. Es posible desactivar el arranque-parada quitando el enchufe del botón de control de funciones. La unidad de control detecta un circuito abierto y apaga el sistema.
4. Soldar un condensador en el circuito de control del botón. La capacidad adicional emula la situación de arrancar el motor presionando un botón. La unidad de control, al recibir tal señal, desactiva el sistema. La solución no es adecuada para todos los vehículos.
5. En algunos automóviles Volkswagen, es posible desactivar completamente el sistema mediante el programa de diagnóstico Vasya-Diagnostic. La operación se lleva a cabo en centros especializados o de forma independiente, si el propietario tiene el equipo y puede usarlo.

galería de fotos

Video

En un video filmado para el canal BimmerDoc se muestra cómo deshabilitar la función Start/Stop en los vehículos BMW.

» ¿Qué es el sistema Start-Stop?

Sistema start-stop en un coche

Se realizaron cálculos especiales con estudios en los que se constató que el motor de cualquier automóvil, al ralentí, por ejemplo, al detenerse en atascos de la ciudad y ante los semáforos, consume alrededor del 30% del combustible del consumo total. Un tercio de un tanque de gasolina completamente lleno sale volando inútilmente por el tubo de escape, además de contaminar significativamente el medio ambiente.

Una vez definido el problema hay que resolverlo en la era de la electrónica, esto es bastante alcanzable. Para reducir el desperdicio, se inventó un sistema de control de arranque y parada que controla el funcionamiento del motor cuando el automóvil está parado.

Inicialmente, el sistema start-stop estaba pensado e instalado solo en vehículos híbridos con motores eléctricos y de gasolina. Ahora empieza a equiparse con un número cada vez mayor de coches convencionales.

Los desarrolladores creen que en unos pocos años el sistema start-stop se implementará en la mayoría de los autos nuevos y en unos diez años se instalará en casi todos, incluso en los autos viejos.

Funcionamiento del sistema start-stop

El principio de control es muy simple. Si el automóvil se detiene, el motor se apaga inmediatamente, el sistema de parada se activa. En vehículos con control de caja de cambios manual, cuando se aplica una ligera presión en el pedal del embrague, y con una caja de cambios automática, cuando se suelta el pedal del freno, se enciende de nuevo, se activa el sistema de arranque. Esto permite que el automóvil permanezca inmóvil durante un tiempo arbitrariamente largo durante las paradas forzadas que no consumen combustible.

El uso de un diseño de este tipo al conducir en una gran ciudad mostró una economía de combustible muy significativa, y cuando se calcula a gran escala, incluso es difícil imaginar sus ventajas. Ningún sistema económico existente, ni siquiera aproximadamente, puede compararse con él.

El sistema start-stop consta de dos componentes principales:

• unidad de seguimiento electrónico;
• sistema de lanzamiento significativamente mejorado.

La unidad de control de arranque y parada es bastante seria, integra y tiene en cuenta el funcionamiento de muchos sistemas del motor. Por ejemplo, si el motor aún no se ha calentado en condiciones invernales o si hay otros problemas importantes, el conductor olvidó abrocharse el cinturón de seguridad, el dispositivo no funcionará. Por lo tanto, el administrador "inteligente" no apagará el motor si es dañino en esta situación.

La historia de la creación y el uso del sistema start-stop en la actualidad

Este dispositivo del sistema start-stop nació en Japón y se probó por primera vez en algunos automóviles Toyota en los años 80 del siglo XX. Diez años más tarde, se instaló en Fiat y Volkswagen. Desde el comienzo del nuevo siglo, continúan mejorando y montando un número cada vez mayor de automóviles, como BMW, Audi, Renault, Citroen, Peugeot y muchas otras marcas famosas.

Adición de recuperación para "start-stop"

Con el próximo refinamiento del sistema start-stop, decidieron eliminar la carga de la unidad de potencia tanto como fuera posible, reduciendo así el consumo de energía. El generador se apaga y enciende cuando el automóvil frena o la capacidad de la batería cae por debajo del 75%.

El uso del sistema start-stop permitió reducir el consumo de combustible para la clase media de automóviles a casi 3-5 litros. por cada 100 kilómetros.

Sin embargo, el sistema "inteligente" y avanzado "start-stop" en todas las condiciones no puede tener en cuenta todas las circunstancias del estado del automóvil y la conducción en condiciones de ciudad extremadamente difíciles. En caso de situaciones imprevistas, el conductor tiene la capacidad de desactivarlo instantáneamente simplemente presionando un botón.

Deficiencias señaladas del sistema start-stop

Las innovaciones serias siempre tienen un precio significativo, y solo en este sentido se consideran dos deficiencias en el diseño del sistema start-stop.

• El primero es la presencia de un arrancador costoso, especialmente diseñado, capaz de arrancar el motor de manera muy frecuente e instantánea. Cuando se rompe, la reparación y más aún el reemplazo es muy costosa.
• El segundo es similar, esto es que este tipo de autos requieren una batería con una capacidad mucho mayor que los autos convencionales. Funciona en modos muy complejos de descarga constante de carga. El costo de reemplazar la batería también asciende a una cantidad significativa.

Si tenemos en cuenta el precio de la gasolina y el aumento constante de su costo, el dinero ahorrado de esta manera cubrirá los costos anteriores muchas veces en caso de un reemplazo completo del motor de arranque o la batería.

En la actualidad, se imponen requisitos bastante estrictos a todos los fabricantes de automóviles como parte de un proyecto global para mantener la protección del medio ambiente. En este sentido, los ingenieros simplemente se ven obligados a impedir que algunos nuevos desarrollos demuestren todo su potencial, prácticamente, reduciendo deliberadamente las capacidades técnicas de algunas unidades de potencia y otros componentes del vehículo, aunque, en ocasiones, esto cause daños económicos a las empresas automotrices.

Además, se ha lanzado una empresa para desarrollar dispositivos y sistemas adicionales especiales diseñados para reducir los costos de combustible en los automóviles y hacer que la emisión de productos de desecho nocivos a la atmósfera sea lo más baja posible. Vale la pena estar de acuerdo en que la tarea no es fácil, e incluso en el contexto general de la más alta competencia que “reina” en el mercado automotriz mundial.

Uno de los sistemas auxiliares mencionados se denominó start-stop, literalmente debido al algoritmo de su funcionamiento. La tarea de esta opción es apagar automáticamente la unidad de potencia del automóvil cuando se detiene por completo, seguido de un encendido automático de acuerdo con una determinada señal programada en la ECU.

Por ejemplo, si un coche circula con frecuentes paradas en una metrópolis, con sus constantes atascos. Es en esos momentos cuando entra en acción el sistema start-stop. El sistema apaga el motor de un automóvil detenido, y después de que el conductor presiona el pedal del acelerador, que servirá como una señal para reanudar el movimiento, vuelve a arrancar. Esta señal puede estar asociada a otro módulo, según el diseño y modelo del vehículo.

Naturalmente, un aumento en el número de arranques de la planta de energía no solo reduce la vida útil del motor de combustión interna, sino que también requiere una batería potente y un motor de arranque confiable en el automóvil. Aunque, existen sistemas start-stop que arrancan el motor desde un generador. El sistema es electrónico, totalmente automatizado, y se basa en el funcionamiento de numerosos sensores instalados en todas las unidades y conjuntos “estratégicos” del vehículo. Envían impulsos a la ECU, que gestiona todo el programa.

Hoy en día existen opiniones ambivalentes sobre la conveniencia de utilizar este sistema start-stop. Por un lado, le permite ahorrar combustible, por otro lado, expone el motor de combustión interna a un desgaste innecesario. Muchas empresas automotrices instalan autos start-stop en el proceso de su producción, pero si el sistema no está incluido en la configuración, siempre se puede instalar de terceros fabricantes, solo, la pregunta es, ¿es necesario hacer esto?

Según los expertos, los ahorros proyectados no superan el 10%, esto es en el mejor de los casos. Comparando el costo de la gasolina con el costo de adquirir e instalar esta opción, llega a la siguiente conclusión: instalación del sistema start-stop se justifica si el automóvil se opera casi constantemente en condiciones de tráfico en una gran ciudad cargada de transporte. De lo contrario, simplemente no hay necesidad de este sistema, y ​​cualquier conductor puede apagar el motor en el momento adecuado por su cuenta. Aunque, alguien más puede tener una opinión diferente....

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El sistema start-stop ahorra combustible, reduce el ruido y las emisiones al reducir el tiempo de ralentí del motor. La práctica de operar un automóvil muestra que en modo de ralentí, el motor funciona hasta el 30% del tiempo. Esto se ve facilitado por el tráfico con paradas frecuentes en los semáforos y atascos de tráfico, atributos de una gran ciudad.

Más recientemente, la tecnología start-stop se percibía exclusivamente como un elemento de los coches híbridos. Hoy, la situación ha cambiado significativamente, ya que la mayoría de los principales fabricantes de automóviles han reabastecido su línea con automóviles equipados con un sistema similar. La función start-stop, según los expertos, para 2015 aparecerá en la mitad de los automóviles producidos.

El principio de funcionamiento del sistema start-stop. muy sencillo: cuando el coche está parado, el motor se apaga, y cuando pisas el pedal del embrague (si está instalada una transmisión manual) o sueltas el pedal del freno (si está instalada una transmisión automática), el motor arranca rápidamente.

El diseño del sistema start-stop debe incluir los siguientes elementos:

• dispositivo de arranque de motor múltiple;
• sistema de control.

La función de reinicio del motor se puede implementar usando:

• arranque reforzado;
• generador reversible (arrancador-generador);
• inyección de combustible en los cilindros y encendido de la mezcla;
• arrancador hidraulico.

Sistema start-stop con alternador reforzado

La solución más sencilla y fiable desde el punto de vista técnico es el sistema Bosch Start&Stop. Gracias a este sistema, el nombre "start-stop" se ha convertido en un nombre familiar para todos los sistemas de este tipo. El sistema Start&Stop está instalado en VW, BMW, Audi, etc., reduciendo el consumo de combustible y las emisiones de CO 2 de los turismos en un 4% en el Nuevo Ciclo de Conducción Europeo (NEDC) y hasta un 8% en el ciclo urbano.

En el corazón del sistema "Start & Stop" se encuentra un motor de arranque reforzado, que tiene una vida útil prolongada (diseñado para una gran cantidad de arranques del motor). El motor de arranque también está equipado con un mecanismo de accionamiento especial de bajo ruido que garantiza arranques del motor rápidos, confiables y repetidos.

El sistema Start&Stop realiza las funciones de parada y arranque del motor, monitorizando el nivel de carga de la batería. El sistema no tiene su propia unidad de control electrónico, sino que utiliza las capacidades de la unidad de control del motor, donde se instala el software apropiado.

Debido a que los componentes del sistema Start&Stop no son más grandes que los componentes convencionales, el sistema Bosch se puede integrar fácilmente en casi cualquier vehículo. Sin embargo, algunos componentes y sistemas requerían una adaptación adicional para funcionar en modo start-stop. Se enumeran en la tabla a continuación (la variante del sistema con un generador reforzado se considera en el ejemplo del sistema start-stop incluido en el paquete BlueMotion de los automóviles Volkswagen).

Unidades y sistemas adaptados para trabajar en el modo start-stop "VW BlueMotion"

Nodo/sistema	Medidas de adaptación implementadas
Unidades de control (en general)	Ampliación de los códigos de programación de las unidades de control en un bit de datos para el sistema start-stop (se aplica a las unidades de control que influyen o dependen del sistema start-stop)
Generador	Conectado a través de LIN a la interfaz de diagnóstico del bus de datos
batería	Batería llena de fibra de vidrio para una mayor vida útil del ciclo
Inicio	Mayor resistencia al desgaste
Red a bordo	Un sensor especial en el polo negativo para monitorear el estado de la batería con relleno de fibra de vidrio. Nuevo cableado a la batería. La unidad de control para monitorear el estado de la batería está conectada a través del bus LIN a la interfaz de diagnóstico de los buses de datos.
CSI	Sensor de reconocimiento de transmisión (sensor con salida analógica o sensor con salida de modulación de ancho de pulso)

El dispositivo del sistema start-stop con un generador reforzado "VW BlueMotion"

A continuación se muestra un esquema del sistema start-stop con un generador VW BlueMotion reforzado. El diseño de los sistemas de otros fabricantes difiere de manera insignificante.

La imagen se puede ampliar. Símbolos de los elementos del sistema en el ejemplo de una caja de cambios mecánica:
A	batería	J623	Unidad de control del motor
C	Generador	J791	Unidad de control de ayuda al estacionamiento
C1	Regulador de voltaje	1	Dirección asistida electromecánica
B	Inicio	2	Señal de velocidad, sensor de distancia
F	Interruptor de luz de freno	3	Sistemas de gestión del motor (por ejemplo, sistema de encendido, suministro de energía, formación de mezcla, sistema de recirculación de gases de escape, presurización de aire secundario, limpieza de gases de escape, etc.)
F36	Interruptor de pedal de embrague	4	Reconocimiento de cinturones de seguridad
F416	Botón de arranque y parada	5	Calefacción, ventilación, aire acondicionado
G62	Sensor de temperatura del refrigerante	6	Terminal 50R
G79	Sensor de posición del pedal del acelerador	7	Terminal 30
G701	Sensor de punto muerto de la caja de cambios (solo para cajas de cambios manuales)	8	Radio, sistema de navegación por radio
J104	centralita ABS
J255	unidad de control climatronic
J285	Unidad de control del cuadro de instrumentos
J367	Unidad de control para monitoreo de batería con sensor de batería
J393	Unidad de control central para sistemas de confort
J500	Unidad de control de dirección asistida
J519	Unidad de control de red de a bordo
J532	Regulador de voltaje
J533	Interfaz de diagnóstico de bus de datos

¿Cómo funciona el sistema start-stop de Bosch?

El funcionamiento del sistema "Start&Stop" es el siguiente. Cuando el automóvil se detiene en un semáforo o en un embotellamiento, el sistema, basado en la señal del sensor de velocidad del cigüeñal, apaga el motor. Los consumidores de corriente eléctrica (aire acondicionado, sistema de audio, etc.) se alimentan de una batería de almacenamiento. Cuando se pisa el pedal del embrague (el pedal del freno se suelta en un vehículo con transmisión automática), el sistema activa el motor de arranque y enciende el motor. Este ciclo de parada y arranque del motor se repite el número de veces necesario.

La preocupación de muchos conductores es que al usar el sistema start-stop se quedarán con la batería agotada (por ejemplo, con heladas severas). Sin embargo, estos temores son infundados, ya que si la carga de la batería cae por debajo de un valor predeterminado, entonces el sistema se apaga en función de la señal del sensor correspondiente. La función start-stop se activa solo después de cargar la batería. Además, la función "Start & Stop" se puede apagar a la fuerza con un botón especial en el tablero.

Sistema start-stop con generador reversible

El sistema STARS (Starter Alternator Reversible System), fabricado por Valeo, utiliza un generador reversible en su funcionamiento. El sistema está instalado en automóviles Citroen y Mercedes y permite reducir el consumo de combustible hasta en un 10%.

Alternador reversible Máquina eléctrica de corriente alterna que, según las condiciones, puede realizar las funciones tanto de generador como de arrancador.

El trabajo del generador reversible lo proporciona una correa de transmisión especial y un tensor reversible, que permite la transferencia de fuerza en dos direcciones. El generador reversible funciona en silencio y tiene un tiempo de arranque más rápido (0,4 segundos en comparación con los 0,8 segundos de un arrancador convencional).

Sistema start-stop con inyección de combustible

Mazda ha desarrollado el SISS (Smart Idle Stop System), que es una alternativa a otros sistemas start-stop. Este sistema utiliza la inyección de combustible en los cilindros y el encendido de la mezcla de combustible y aire para arrancar repetidamente el motor. El sistema se instala en motores de gasolina equipados con inyección directa de combustible.

Para que este sistema funcione, los pistones deben detenerse en una posición estrictamente definida para que cada cilindro tenga la cantidad de aire necesaria para un arranque óptimo del motor en el futuro. El "Smart Idle Stop System" controla la posición de los pistones durante el apagado del motor. "SISS" realiza la numeración de los cilindros, y con el inicio del movimiento (cuando se suelta el pedal del freno), se inyecta combustible en los cilindros y se enciende la mezcla aire-combustible, es decir, el motor arranca. Al arrancar el motor, además de la energía de la combustión del combustible, se utiliza la energía del motor de arranque, que se enciende por un corto tiempo.

Para los vehículos con transmisión automática, el proceso de arranque tarda 0,35 segundos, casi el doble de rápido que los sistemas convencionales. Además, Mazda SISS garantiza un arranque rápido del motor en cada caso individual. El conductor no debe sentir el retraso cuando quiere moverse.

Al utilizar este sistema, alcanza el 9%. El sistema start-stop SISS solo funciona con transmisión automática.

alternativa hidráulica

Para el segmento de los vehículos comerciales pesados, que representa alrededor del 30 % de las emisiones nocivas, está previsto el desarrollo de Poclain Hydraulics, el sistema hidráulico CleanStart. El componente principal de "CleanStart" es un motor de arranque hidráulico ligero y compacto que se puede montar directamente en el cigüeñal y, por lo tanto, minimizar las pérdidas mecánicas. Las propiedades inherentes a la transmisión hidrostática (el par en este caso alcanza los 800 N∙m) permiten arrancar motores pesados ​​de hasta 16 litros casi instantáneamente (el tiempo de arranque es de 0,4 segundos) sin ruidos ni vibraciones. Por lo tanto, este desarrollo fue de particular interés para los fabricantes de autobuses, cuya unidad de potencia puede apagarse no solo mientras espera una señal de tráfico, sino también durante el embarque y desembarque de pasajeros en una parada de autobús. Aquí, el sistema start-stop ofrece incluso más ventajas que en el segmento de turismos.

El circuito del sistema “CleanStart”, además de un motor hidráulico de 15 kW, incluye varios elementos más: una bomba (una bomba hidráulica existente se puede utilizar para alimentar varios tipos de equipos auxiliares), una válvula de control, un acumulador hidráulico y un tanque . Mientras la bomba está funcionando, la válvula solenoide dirige parte del flujo de fluido hidráulico al acumulador, donde el aceite comprime gas nitrógeno a través de un diafragma separador. La energía almacenada de esta manera sin pérdidas para diversas transformaciones se almacena para un inicio posterior. La descarga está controlada por una válvula proporcional, y la potencia no es suficiente para uno, sino para varios arranques, mientras que el recurso total del sistema es de aproximadamente 4 millones de ciclos. También es importante que el acumulador hidráulico permita ciclos rápidos de carga y descarga, no requiera mantenimiento y tenga una potencia específica superior a las fuentes de energía química. Pero si hablamos del sistema "CleanStart" en su conjunto, sigue siendo inferior a sus competidores en términos de peso y tamaño: el peso en vacío del vehículo, cuando está equipado con un arranque hidráulico, aumenta en aproximadamente 40 kg, pero para un autobús o camión, esto no es un aumento de peso muy grande.

Según el promotor, un autobús equipado con el sistema CleanStart en las condiciones del ciclo urbano (12 paradas de 15 segundos en un recorrido de 7 km) reduce el consumo de combustible en más de un 10%. Dado que el equipo puede montarse no solo en vehículos nuevos, sino también en vehículos en funcionamiento, este sistema puede considerarse una importante reserva para la mejora del medio ambiente.

Sistema de arranque y parada de motocicletas

Honda ha desarrollado un sistema start-stop para motocicletas y scooters llamado Idling Stop System. El sistema funciona en modo automático y proporciona una parada del motor a corto plazo después de alcanzar la velocidad cero, lo que ahorra hasta un 7 % de combustible. Cuando gira el acelerador, vuelve a encender el motor para seguir viajando.

La introducción del Idling Stop System requirió cambios significativos en el diseño del motor de arranque, que estaba integrado en el volante.

Además, el sistema de arranque y parada de la motocicleta debe activarse solo después de sentarse en el asiento del conductor. Dado que no hay información relevante del fabricante, supongamos que se instala un sensor de peso en el asiento, que apaga el sistema cada vez que el conductor abandona su asiento.

Sistema inteligente start-stop con recuperación

El siguiente paso en el desarrollo de sistemas start-stop es el uso de la recuperación de energía durante el frenado.

El sistema ISG (Idle Stop & Go) de Kia Motors tiene un diseño similar al sistema Bosch, sin embargo, hay una diferencia importante en el control de un generador de automóvil: a alta carga del motor para reducir el consumo de combustible, el generador se apaga, al frenar, el generador se enciende y la batería se recarga, se recupera energía. Si la carga de la batería cae por debajo del 75 % del valor nominal, el sistema ISG se apagará automáticamente. Al usar el acondicionador de aire, el sistema también se apaga. Tal sistema puede llamarse inteligente.

Probablemente, en un futuro cercano, los competidores de ISG también se convertirán en sistemas con recuperación.

Funcionamiento del sistema start-stop

Si el motor del automóvil aún no está caliente o la temperatura exterior es muy baja, el sistema de arranque y parada no funcionará. También se apagará si el consumo de energía es muy alto (por ejemplo, cuando se usa el aire acondicionado), el nivel de carga es insuficiente y después de pisar repetidamente el pedal del freno. Rusia tiene un invierno largo, durante el cual el sistema no se justificará por completo, pero en verano, otoño y primavera ahorrará algo de combustible.

¿Cómo afectará el sistema start-stop al desgaste de la batería o del motor de arranque? De ninguna manera, porque los autos están equipados con unidades reforzadas. Por ejemplo, los cojinetes de arranque, que están sujetos a cargas muy pesadas, tienen un gran margen de seguridad, por lo que no deberían romperse durante todo el período de funcionamiento.

Los sistemas Start-Stop detienen y reinician automáticamente el motor para reducir el tiempo de inactividad, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones. La mayoría de los fabricantes instalan baterías VARTA® en vehículos nuevos con sistemas Start-Stop.

La batería es el corazón del coche. Alimenta todo, desde el sistema de encendido hasta los sistemas eléctricos siempre activos del vehículo y los sistemas de entretenimiento en vuelo. La batería proporciona energía constante a todas las demás unidades funcionales involucradas en el proceso Start-Stop. Estas baterías hacen mucho más que arrancar el motor. Por eso la BATERÍA es el CORAZÓN del coche.

Hoy en día, la mayoría de los vehículos están equipados con un sistema Start-Stop, por lo que hemos creado dos baterías VARTA® innovadoras que lo respaldan: las baterías VARTA® Silver Dynamic s para vehículos con sistema Start-Stop avanzado y frenado regenerativo, y Blue Dynamic s baterías para sistemas Start-Stop tradicionales.

Movimiento y aceleración

El sistema avanzado de administración de energía apaga el generador durante la aceleración y durante la conducción normal. Debido a esto, las ruedas reciben más potencia del motor. El generador solo se volverá a encender cuando la carga de la batería alcance el límite inferior establecido.

Requisitos de la batería:

La batería se descarga y se carga, mientras proporciona energía a todos los componentes electrónicos sin ayuda de nadie.

Frenado

Gracias al frenado regenerativo, la energía cinética del vehículo se convierte parcialmente en energía eléctrica, que se retroalimenta a la batería.

Requisitos de la batería:

La batería debe poder recargarse rápidamente y tener capacidad suficiente para recibir energía adicional. La batería debería funcionar con niveles de carga bajos.

Parada y apagado del motor

Cuando el vehículo se detiene, el sistema Start-Stop apaga el motor.

Requisitos de la batería:

La batería debe, incluso cuando está descargada, proporcionar suficiente potencia de arranque para que el sistema de encendido del motor arranque el motor nuevamente.

Los conductores experimentados que ya han logrado conducir automóviles equipados con él saben muy bien qué es el sistema start-stop, pero en Rusia todavía hay una minoría de ellos. Fue inventado e introducido en el diseño de los vehículos hace mucho tiempo, allá por los años 80 del siglo pasado, pero en nuestro país sigue siendo una rareza. Los analistas del mercado automotriz dicen que para fines de 2017, casi todos los automóviles modernos que salgan de la línea de ensamblaje estarán equipados con él. Por tanto, para ser conscientes de para qué sirve, cómo está dispuesto y funciona, cuáles son sus pros y sus contras, es hora de averiguarlo para todos los que se ponen al volante al menos de vez en cuando.

Según las estadísticas, alrededor del 30% del tiempo de funcionamiento del motor de cualquier automóvil moderno está en ralentí. Esto quiere decir que durante la tercera parte de su “vida” simplemente quema combustible, y no sirve para mover el auto en el espacio. En consecuencia, la unidad desperdicia combustible en vano y, además, contamina el medio ambiente con gases de escape. Por lo tanto, los ingenieros que desarrollaron el sistema start-stop se propusieron tres tareas principales:

• Reducir el consumo de combustible;
• Reducir las emisiones a la atmósfera;
• Reducir el nivel de ruido emitido por los automóviles.

Como resultado, lograron que si la unidad de potencia produce un trabajo útil (es decir, mueve el automóvil), funcione y, si no, se apague. Al mismo tiempo, la transición de un estado a otro ocurre casi automáticamente: el motor se detiene según las señales recibidas de sensores especiales y arranca cuando el conductor presiona el pedal del embrague (en automóviles con transmisión manual) o suelta el pedal del freno ( en automóviles con transmisión automática).

Es interesante que inicialmente el sistema start-stop estaba equipado casi exclusivamente con motores híbridos. Después de que demostró en la práctica su eficiencia realmente alta, comenzaron a instalarla en autos "ordinarios".

Cómo funciona el sistema start-stop

Estructuralmente, el sistema start-stop consta de dos partes principales:

• Sistemas de control de arranque y parada de motores;
• Un dispositivo que le permite arrancar rápidamente el motor.

Cabe señalar que se puede proporcionar un arranque rápido del motor de varias maneras. Para hacer esto, en varias versiones del sistema start-stop, se utiliza lo siguiente:

• Arrancador de alta potencia;
• Arrancador-generador (generador reversible);
• El sistema de inyección directa de la mezcla de combustible en los cilindros con su encendido.

Los sistemas basados ​​​​en un motor de arranque reforzado se consideran los más simples en diseño y, al mismo tiempo, muy efectivos. Fue desarrollado por la conocida empresa Bosch, está equipado con automóviles de marcas tan conocidas como Volkswagen, BMW y Audi. El motor de arranque, que es su núcleo, tiene una larga vida útil y mayor potencia, así como un mecanismo silencioso. Las señales de control provienen de un actuador especial que, a su vez, está conectado a la unidad de control y los sensores de entrada.

El sistema start-stop basado en un generador reversible fue desarrollado por Valeo y se utiliza en automóviles Mercedes y Citroen. Sus fabricantes afirman que gracias a un sistema de este tipo, es posible ahorrar alrededor del 10% de combustible. Un generador reversible es un dispositivo eléctrico que puede actuar como generador y como motor de arranque. La ventaja de usarlo en lugar de un motor de arranque reforzado es un tiempo de arranque del motor más corto y un funcionamiento casi silencioso.

El sistema start-stop con inyección directa de combustible es un desarrollo innovador de Mazda. Un punto importante en su funcionamiento es que cuando se para el motor, los pistones se “congelan” en los cilindros en una posición más favorable para el próximo arranque. Este sistema está equipado solo con aquellas unidades de potencia que están equipadas con inyección directa de combustible.

Pros y contras del sistema start-stop

Los expertos señalan que el sistema start-stop tiene sus ventajas y desventajas. Las ventajas, en primer lugar, incluyen el hecho de que realmente contribuye a un importante ahorro de combustible. Además, reduce la cantidad de emisiones nocivas a la atmósfera y el nivel de ruido emitido por el automóvil se vuelve significativamente menor.

En cuanto a las desventajas, la más grave de ellas es el aumento de la carga en el motor de arranque y la batería (es por eso que todos los dispositivos a bordo del automóvil se alimentan cuando el motor está apagado). Además, muchos conductores, en sus propias palabras, experimentan incomodidad moral cuando el motor no emite ningún sonido cuando están parados en un embotellamiento durante mucho tiempo. Sin embargo, el último problema se resuelve fácilmente: en la mayoría de los modelos de automóviles, puede apagar el sistema de arranque y parada con un botón especial.