Naprava in načelo delovanja sistema "start-stop"

V velikih mestih je prometna zastoja postala del vsakdana avtomobilov. Medtem ko je avto v prometnem zastoju, motor še naprej deluje v prostem teku in porablja gorivo. Da bi zmanjšali porabo goriva in emisije, so avtomobilski razvijalci ustvarili nov sistem "start-stop". Proizvajalci soglasno govorijo o prednostih te funkcije. Dejansko ima sistem številne slabosti.

Zgodovina sistema start-stop

Zaradi naraščajočih cen bencina in dizelskega goriva ostaja vprašanje varčevanja z gorivom in zmanjšanja porabe za večino voznikov še vedno aktualno. Hkrati je gibanje v mestu vedno povezano z rednimi postanki na semaforjih, pogosto s čakanjem v zastojih. Statistični podatki pravijo: motor katerega koli avtomobila deluje v prostem teku do 30% časa. Hkrati se nadaljujeta poraba goriva in emisije škodljivih snovi v ozračje. Izziv za proizvajalce avtomobilov je poskusiti rešiti to težavo.

Prvi razvoj za optimizacijo delovanja avtomobilskih motorjev je Toyota začela sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Kot poskus je proizvajalec na enega od svojih modelov začel nameščati mehanizem, ki po dveh minutah nedejavnosti izklopi motor. Toda sistem se ni prijel.

Nekaj ​​desetletij kasneje je francoski koncern Citroen začel uporabljati novo napravo Start Stop, ki se je postopoma začela vgrajevati v serijske avtomobile. Sprva so bila z njimi opremljena le vozila s hibridnim motorjem, nato pa so jih začeli uporabljati v avtomobilih s konvencionalnim motorjem.

Najpomembnejše rezultate je dosegel Bosh. Sistem start-stop, ki ga je ustvaril ta proizvajalec, je najpreprostejši in najbolj zanesljiv. Danes ga na svoje avtomobile vgrajujejo Volkswagen, BMW in Audi. Ustvarjalci mehanizma trdijo, da lahko naprava zmanjša porabo goriva za 8%. Resnične številke pa so veliko nižje: med poskusi je bilo ugotovljeno, da se poraba goriva pri vsakodnevni mestni uporabi zmanjša le za 4%.

Številni proizvajalci avtomobilov so ustvarili tudi svoje edinstvene mehanizme za zaustavitev in zagon motorja. Sem spadajo sistemi:

• ISG (Idle Stop & Go) от Kia;
• STARS (reverzibilni sistem zaganjalnika alternatorja), nameščen na avtomobilih Mercedes in Citroen;
• SISS (sistem pametnega zaustavljanja v prostem teku), ki ga je razvila Mazda.

Načelo delovanja naprave

Glavna naloga sistema "start-stop" je zmanjšati porabo goriva, raven hrupa in emisije škodljivih snovi v ozračje v prostem teku motorja. Za te namene je predvidena samodejna zaustavitev motorja. Signal za to je lahko:

• popolna ustavitev vozila;
• nevtralni položaj prestavne ročice in sprostitev stopalke sklopke (za avtomobile z ročnim menjalnikom);
• pritisk na zavorni pedal (za vozila s samodejnim menjalnikom).

Medtem ko je motor ugasnjen, vso elektroniko vozila napaja akumulator.

Po ponovnem zagonu motorja se avto tiho zažene in nadaljuje pot.

• V vozilih z ročnim menjalnikom mehanizem zažene motor, ko je pritisnjen pedal sklopke.
• Motor v avtomobilih s samodejnim menjalnikom se spet zažene, potem ko voznik umakne nogo s stopalke zavore.

Naprava mehanizma "start-stop"

Zasnova sistema "start-stop" je sestavljena iz elektronskega krmiljenja in naprave, ki omogoča večkratni zagon motorja z notranjim zgorevanjem. Slednje se najpogosteje uporabljajo:

• ojačan zaganjalnik;
• reverzibilni generator (zaganjalnik-generator).

Na primer, Boshov sistem start-stop uporablja poseben dolgoživ zaganjalnik. Naprava je prvotno zasnovana za večje število zagonov motorja z notranjim zgorevanjem in je opremljena z ojačanim pogonskim mehanizmom, ki zagotavlja zanesljiv, hiter in tih zagon motorja.

Naloge e-uprave vključujejo:

• pravočasna ustavitev in zagon motorja;
• stalno spremljanje napolnjenosti baterije.

Strukturno je sistem sestavljen iz senzorjev, krmilne enote in aktuatorjev. Naprave, ki pošiljajo signale na krmilno enoto, vključujejo senzorje:

• vrtenje koles;
• vrtljaji motorne gredi;
• pritisk na stopalko zavore ali sklopke;
• nevtralni položaj v menjalniku (samo za ročni menjalnik);
• polnjenje baterije itd.

Krmilna enota motorja s programsko opremo, nameščeno v sistemu start-stop, se uporablja kot naprava, ki sprejema signale s senzorjev. Vloge izvršilnih mehanizmov opravljajo:

• injektorji sistema za vbrizgavanje;
• vžigalne tuljave;
• zaganjalnik.

Sistem za vklop in izklop lahko omogočite in onemogočite z gumbom na armaturni plošči ali v nastavitvah vozila. Če pa je baterija nezadostna, bo mehanizem samodejno onemogočen. Takoj, ko se akumulator napolni do pravilne količine, sistem za zagon in zaustavitev motorja spet začne delovati.

"Start-stop" z okrevanjem

Najnovejši razvoj je sistem start-stop z rekuperacijo energije med zaviranjem. Zaradi velike obremenitve motorja z notranjim zgorevanjem se generator zaradi varčevanja z gorivom izklopi. V trenutku zaviranja začne mehanizem spet delovati, zaradi česar se akumulator napolni. Tako se pridobiva energija.

Posebnost takšnih sistemov je uporaba reverzibilnega generatorja, ki lahko deluje tudi kot zaganjalnik.

Regenerativni sistem start-stop lahko deluje, ko je baterija napolnjena vsaj 75%.

Pomanjkljivosti v razvoju

Kljub očitnim prednostim uporabe sistema "start-stop" ima mehanizem pomembne pomanjkljivosti, ki bi jih morali upoštevati lastniki avtomobilov.

• Velika obremenitev baterije. Sodobni avtomobili so opremljeni z ogromnim številom elektronskih naprav, za delovanje katerih mora biti ob zaustavitvi motorja odgovorna baterija. Tako velika obremenitev bateriji ne koristi in jo hitro uniči.
• Škoda za turbinske motorje. Redna nenadna zaustavitev motorja z ogrevano turbino je nesprejemljiva. Kljub temu, da so sodobni avtomobili s turbinami opremljeni s turbopolnilniki s krogličnimi ležaji, le zmanjšajo nevarnost pregrevanja turbine, ko se motor nenadoma ugasne, vendar je ne odpravijo popolnoma. Zato je bolje, da lastniki takšnih vozil opustijo uporabo sistema "start-stop".
• Večja obraba motorja. Tudi če avto nima turbine, se lahko trajnost motorja, ki se zažene ob vsakem postanku, znatno zmanjša.

Ob upoštevanju vseh prednosti in slabosti uporabe sistema start-stop se vsak lastnik avtomobila sam odloči, ali je vredno prihraniti dokaj nepomembno količino goriva ali je bolje poskrbeti za zanesljivo in trajno delovanje motorja, pri čemer to v prostem teku.