स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम। यह काम करता है?

ईंधन की खपत को कम करने के तरीकों में से एक, जिसे कई वर्षों से जाना जाता है, कार के एक छोटे से पड़ाव के दौरान भी इंजन को बंद करना है। आधुनिक कारों में, इस कार्य के लिए स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम जिम्मेदार हैं।

जर्मनी में 55 के दशक में ऑडी एलएस पर 0,35 किलोवाट इंजन के साथ किए गए एक ड्राइविंग परीक्षण में, यह पाया गया कि निष्क्रिय में ईंधन की खपत 1,87 सेमी 5 है। XNUMX./s, और XNUMX के प्रारंभ में, XNUMX देखें। इस डेटा से पता चला कि XNUMX सेकंड से अधिक समय तक रुकने के साथ इंजन को बंद करने से ईंधन की बचत होती है।

लगभग उसी समय, अन्य कार निर्माताओं द्वारा इसी तरह के परीक्षण किए गए थे। बहुत कम स्टॉप पर भी इंजन को रोककर और इसे फिर से चालू करके ईंधन की खपत को कम करने की क्षमता ने नियंत्रण उपकरणों का विकास किया है जो इन क्रियाओं को स्वचालित रूप से करते हैं। पहला शायद टोयोटा था, जिसने सत्तर के दशक में क्राउन मॉडल में एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का इस्तेमाल किया था जिसने 1,5 सेकंड से अधिक समय तक इंजन को बंद कर दिया था। टोक्यो ट्रैफिक जाम में टेस्ट में ईंधन की खपत में 10% की कमी देखी गई। इसी तरह की कार्यप्रणाली का परीक्षण फिएट रेगाटा और 1 फॉर्मेल ई वोक्सवैगन पोलो में किया गया था। बाद की कार में एक उपकरण ने चालक को गति, इंजन के तापमान और गियर लीवर की स्थिति के आधार पर, या बस स्वचालित रूप से इंजन को रोकने की अनुमति दी। स्टार्टर चालू होने के साथ इंजन को फिर से चालू किया गया जब चालक ने क्लच पेडल को दबाते हुए त्वरक पेडल दबाया और दूसरा या 2 वां गियर लगा हुआ था। जब वाहन की गति 5 किमी/घंटा से कम हो गई, तो सिस्टम ने इंजन को बंद कर दिया, निष्क्रिय चैनल को बंद कर दिया। यदि इंजन ठंडा था, तो तापमान संवेदक ने स्टार्टर पर पहनने को कम करने के लिए इंजन के शटडाउन को अवरुद्ध कर दिया, क्योंकि एक गर्म इंजन को शुरू होने में ठंडे इंजन की तुलना में बहुत कम समय लगता है। इसके अलावा, नियंत्रण प्रणाली, बैटरी पर भार को कम करने के लिए, कार खड़ी होने पर गर्म पीछे की खिड़की को बंद कर देती है।

सड़क परीक्षणों ने प्रतिकूल ड्राइविंग परिस्थितियों में ईंधन की खपत में 10% तक की कमी दिखाई है। कार्बन मोनोऑक्साइड उत्सर्जन में भी 10% की कमी आई है। 2 प्रतिशत से थोड़ा अधिक। दूसरी ओर, निकास गैसों में नाइट्रोजन ऑक्साइड और लगभग 5 हाइड्रोकार्बन की मात्रा बढ़ गई है। दिलचस्प बात यह है कि स्टार्टर के स्थायित्व पर सिस्टम का कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ा।

आधुनिक स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम

आधुनिक स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम स्वचालित रूप से इंजन को बंद कर देता है जब पार्क किया जाता है (कुछ शर्तों के तहत) और जैसे ही ड्राइवर क्लच पेडल को दबाता है या स्वचालित ट्रांसमिशन वाहन में ब्रेक पेडल जारी करता है, इसे पुनरारंभ करें। यह ईंधन की खपत और कार्बन उत्सर्जन को कम करता है, लेकिन केवल शहरी यातायात में। स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम का उपयोग करने के लिए कुछ वाहन घटकों की आवश्यकता होती है, जैसे कि स्टार्टर या बैटरी, लंबे समय तक चलने और दूसरों को बार-बार इंजन बंद होने के प्रभाव से बचाने के लिए।

स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम कमोबेश परिष्कृत ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों से लैस हैं। उनके मुख्य कार्यों में बैटरियों के चार्ज की स्थिति की जाँच करना, डेटा बस में रिसीवर्स को कॉन्फ़िगर करना, बिजली की खपत को कम करना और इस समय इष्टतम चार्जिंग वोल्टेज प्राप्त करना शामिल है। यह सब बैटरी के बहुत गहरे निर्वहन से बचने के लिए और यह सुनिश्चित करने के लिए कि इंजन को किसी भी समय चालू किया जा सकता है। बैटरी की स्थिति का लगातार मूल्यांकन करके, सिस्टम कंट्रोलर इसके तापमान, वोल्टेज, करंट और ऑपरेटिंग समय की निगरानी करता है। ये पैरामीटर तात्कालिक प्रारंभिक शक्ति और आवेश की वर्तमान स्थिति निर्धारित करते हैं। यदि सिस्टम कम बैटरी स्तर का पता लगाता है, तो यह प्रोग्राम किए गए शटडाउन क्रम के अनुसार सक्षम रिसीवरों की संख्या को कम कर देता है।

स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम वैकल्पिक रूप से ब्रेकिंग एनर्जी रिकवरी से लैस हो सकते हैं।

स्टार्ट स्टॉप सिस्टम वाले वाहन ईएफबी या एजीएम बैटरी का उपयोग करते हैं। ईएफबी प्रकार की बैटरियों में, क्लासिक लोगों के विपरीत, एक पॉलिएस्टर कोटिंग के साथ लेपित सकारात्मक प्लेटें होती हैं, जो प्लेटों के सक्रिय द्रव्यमान के प्रतिरोध को लगातार निर्वहन और उच्च वर्तमान शुल्क तक बढ़ाती हैं। दूसरी ओर, एजीएम बैटरी में प्लेटों के बीच ग्लास फाइबर होता है, जो इलेक्ट्रोलाइट को पूरी तरह से अवशोषित करता है। इससे व्यावहारिक रूप से कोई नुकसान नहीं होता है। इस प्रकार की बैटरी के टर्मिनलों पर थोड़ा अधिक वोल्टेज प्राप्त किया जा सकता है। वे तथाकथित गहरे निर्वहन के लिए भी अधिक प्रतिरोधी हैं।

क्या यह इंजन को नुकसान पहुंचाता है?

कई दशक पहले, यह माना जाता था कि प्रत्येक इंजन स्टार्ट अपने माइलेज को कई सौ किलोमीटर बढ़ा देता है। यदि ऐसा होता, तो स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम, जो केवल शहर के यातायात में चलने वाली कार में काम करता है, को इंजन को बहुत जल्दी खत्म करना होगा। चालू और बंद रखना शायद वह नहीं है जो इंजन को सबसे अच्छा लगता है। हालांकि, तकनीकी प्रगति को ध्यान में रखा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए स्नेहक के क्षेत्र में। इसके अलावा, स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम को बार-बार बंद होने के परिणामों से विभिन्न प्रणालियों, मुख्य रूप से इंजन की प्रभावी सुरक्षा की आवश्यकता होती है। यह अन्य बातों के अलावा, टर्बोचार्जर के अतिरिक्त जबरन स्नेहन प्रदान करने के लिए लागू होता है

स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम में स्टार्टर

उपयोग में आने वाले अधिकांश स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम में, इंजन को पारंपरिक स्टार्टर का उपयोग करके शुरू किया जाता है। हालांकि, संचालन की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण, इसने स्थायित्व में वृद्धि की है। स्टार्टर अधिक शक्तिशाली है और अधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी ब्रश से सुसज्जित है। क्लच मैकेनिज्म में फिर से डिज़ाइन किया गया वन-वे क्लच होता है और गियर में दांत का आकार सही होता है। इसका परिणाम शांत स्टार्टर ऑपरेशन में होता है, जो बार-बार इंजन शुरू होने के दौरान ड्राइविंग आराम के लिए महत्वपूर्ण है। 

प्रतिवर्ती जनरेटर

स्टार्स (स्टार्टर अल्टरनेटर रिवर्सिबल सिस्टम) नामक एक ऐसा उपकरण वैलियो द्वारा स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम के लिए विकसित किया गया था। प्रणाली एक प्रतिवर्ती विद्युत मशीन पर आधारित है, जो एक स्टार्टर और एक अल्टरनेटर के कार्यों को जोड़ती है। एक क्लासिक जनरेटर के बजाय, आप आसानी से एक प्रतिवर्ती जनरेटर स्थापित कर सकते हैं।

डिवाइस एक बहुत ही सहज शुरुआत प्रदान करता है। पारंपरिक स्टार्टर की तुलना में यहां कोई कनेक्शन प्रक्रिया नहीं है। शुरू करते समय, प्रतिवर्ती अल्टरनेटर की स्टेटर वाइंडिंग, जो इस समय एक इलेक्ट्रिक मोटर बन जाती है, को वैकल्पिक वोल्टेज और प्रत्यक्ष वोल्टेज के साथ रोटर वाइंडिंग की आपूर्ति की जानी चाहिए। ऑनबोर्ड बैटरी से एसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए तथाकथित इन्वर्टर के उपयोग की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, स्टेटर वाइंडिंग्स को वोल्टेज स्टेबलाइजर और डायोड ब्रिज के माध्यम से वैकल्पिक वोल्टेज के साथ आपूर्ति नहीं की जानी चाहिए। इस समय के लिए स्टेटर वाइंडिंग से वोल्टेज रेगुलेटर और डायोड ब्रिज को डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए। स्टार्ट-अप के समय, प्रतिवर्ती जनरेटर 2 - 2,5 kW की शक्ति के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर बन जाता है, जो 40 Nm का टॉर्क विकसित करता है। यह आपको 350-400 एमएस के भीतर इंजन शुरू करने की अनुमति देता है।

जैसे ही इंजन शुरू होता है, इन्वर्टर से एसी वोल्टेज बहना बंद हो जाता है, प्रतिवर्ती जनरेटर स्टेटर वाइंडिंग से जुड़े डायोड के साथ फिर से एक अल्टरनेटर बन जाता है और वाहन के विद्युत प्रणाली को डीसी वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए एक वोल्टेज नियामक होता है।

कुछ समाधानों में, प्रतिवर्ती जनरेटर के अलावा, इंजन एक पारंपरिक स्टार्टर से भी लैस होता है, जिसका उपयोग लंबे समय तक निष्क्रियता के बाद पहली बार शुरू करने के लिए किया जाता है।

ऊर्जा संचयक

स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम के कुछ समाधानों में, एक विशिष्ट बैटरी के अलावा, एक तथाकथित भी होता है। ऊर्जा संचायक। इसका कार्य "स्टार्ट-स्टॉप" मोड में पहले इंजन को शुरू करने और फिर से शुरू करने की सुविधा के लिए बिजली जमा करना है। इसमें कई सौ फैराड की क्षमता वाले श्रृंखला में जुड़े दो कैपेसिटर होते हैं। निर्वहन के समय, यह कई सौ एम्पीयर की धारा के साथ एक प्रारंभिक प्रणाली का समर्थन करने में सक्षम है।

संचालन की स्थिति

स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम का संचालन कई अलग-अलग परिस्थितियों में ही संभव है। सबसे पहले, इंजन को पुनरारंभ करने के लिए बैटरी में पर्याप्त ऊर्जा होनी चाहिए। इसके अलावा, सहित। पहली शुरुआत से वाहन की गति एक निश्चित मान (उदाहरण के लिए, 10 किमी/घंटा) से अधिक होनी चाहिए। दो लगातार वाहन स्टॉप के बीच का समय कार्यक्रम द्वारा निर्धारित न्यूनतम से अधिक है। ईंधन, अल्टरनेटर और बैटरी तापमान निर्दिष्ट सीमा के भीतर हैं। ड्राइविंग के अंतिम मिनट में स्टॉप की संख्या सीमा से अधिक नहीं थी। इंजन इष्टतम ऑपरेटिंग तापमान पर है।

सिस्टम के काम करने के लिए ये केवल कुछ आवश्यकताएं हैं जिन्हें पूरा किया जाना चाहिए।