一文读懂发动机自动启停系统的前世今生

2016-08-26 21:33:12来源: 盖世汽车

当前,交通拥堵导致的车辆堵成一锅粥的现象时有发生,少则十分钟多则半个小时甚至更长时间。而当汽车处于停止状态时,发动机则处于怠速状态,由此带来的排放污染也比正常行车时要厉害得多。如何在堵塞情况下,更好的减少汽车的排污与省油问题?于是,一项专为发动机怠速时设计的节能减排技术——启停系统于上世纪70年代开始悄然兴起。

时至今日,为了应对日益严苛的燃油排放法规,整车厂开始大规模的搭载发动机启停技术,并将该技术作为宣传的一大卖点。启停系统到底是怎样发挥其节油本领的?该技术诞生至今都经历了哪些发展历程?本篇盖世汽车将从发动机启停技术的发展历程、工作原理及应用现状着手,与业内共享启停技术的前世今生。

什么是自动启停技术

自动启停系统(STOP&START)简称STT,是一套能自动控制发动机熄火、点火的系统。在车辆行驶过程中临时停车(例如等红灯)的时候一直踩刹车(一般超过2秒),发动机就能够自动熄火;当松开刹车或踩下油门(或转下方向盘,切S、M档等)时,发动机立刻自动起动。自动启停系统能够尽量降低发动机怠速空转时间,以减少不必要的燃油消耗,降低排放提高燃油经济性。

自动启停技术发展史

发动机启停技术的想法早在上个世纪30年代就出现过,应用的车上就要追溯到70年代了。当时丰田在皇冠轿车上曾进行过相似技术的实用性测试,当车辆停止1.5秒后,发动机会自动断油熄火,这可以说是之后发动机自动启停技术的雏形。但直到06年左右,由于日益严苛的环境法规限制,自动启停技术才开始在汽车上慢慢普及。

日系

早在1970年,丰田公司已经涉足启停技术。当时尝试在丰田皇冠车上安装一种电子装置,可在汽车静止1.5秒后关闭发动机。试验结果发现在东京市繁忙的交通中,运用这种新技术可使节油率提升10%。

除了丰田汽车外,马自达汽车也开发出i-Stop系统,在静止怠速的状态下重新启动时会决定首先运作的汽缸,该汽缸的活塞会停在适当位置且汽缸内完成扫气行程。等系统判断将重新启动时,就喷射燃料快速点火燃烧,同时驱动启动马达。启动过程耗时约0.35秒,而且相当平顺。

德系

1980年,启停系统开始装备于大众汽车第二代Polo的量产车型上。随后,1994年第三代大众Golf、Lupo(3L车型),以及1999年奥迪A2(3L车型)都装备有该技术,不过因售价高昂这些车型的销售不是很理想。

宝马公司将启停技术应用旗下车型多年,包括2008年后的mini系列车型。BMW一直致力于减少发动机动力的损耗,他们采用博世公司的加强型启动马达,在频繁关闭、启动的环境下比一般启动马达承受更多的启动次数。

法系

2006年法国PSA集团的雪铁龙公司开发名为“start-stop”的怠速熄火系统,搭载于雪铁龙C2和雪铁龙C3上。这套系统结合了该公司研发的sensodrive自动变速箱与电子控制的ISG可逆发电机(ISG集成了启动马达与发电机,是由法雷奥与日本电装公司共同研发而成)。

这套系统也搭载于2011年小改款的标致3008 e-HDi车型上,配合1.6L柴油发动机以及制动能量回收系统,可节省燃油损耗达15%的效果。

自动启停技术工作原理

自动启停的大致原理是在车辆上设置一块电池以及一台起动机。通过能量回收系统或者发电机对电池充电储备能量。

当车辆因为拥堵或者路口停止行进。驾驶员踩下制动踏板,停车摘挡。这时候,Start/Stop系统自动检测:发动机空转且没有挂挡;防锁定系统的车轮转速传感器显示为零;电子电池传感器显示有足够的能量进行下一次启动。满足这三个条件后,发动机自动停止转动。

而当信号灯变绿后,驾驶员踩下离合器,随即就可以启动“启动停止器”,并快速地启动发动机。驾驶员挂挡,踩油门,车辆快速启动。在高效的蓄电池技术和相应的发动机管理程序的支持下,启停系统在较低的温度下也能正常工作,只需短暂的预热过程便可激活。

自动启停系统应用现状

目前市场上已经有许多车型搭载发动机自动启停系统,欧洲车装备自动启停技术的车型较多,如奥迪(从A1到A8L、Q3/Q5/Q7)、奔驰(E级、S级等)、宝马(1系到7系、X1/X3)、沃尔沃(几乎全系新车)、保时捷(几乎全系新车)等。

据外媒报道,福特汽车计划在2017年实现旗下70%的车型配备自动启停系统。目前我国汽车的生产和销售正保持着高速增长的势头。博世公司起动机和电机事业部中国区副总裁孙国忠曾表示,2013年欧洲轻型车中40%采用了启停系统,预计到2019年该比例将提升至90%;中国市场在该领域将跟随欧洲的步伐,他预言:“2019年中国车市年销量规模将达到3000万辆,其中30%将配备启停系统。届时每三辆车中就有一辆配有启停系统。”

关键字:发动机  自动启停  节能减排

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016082616021.html
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