Start-Stop Rendszer: Áldás vagy Átok a Modern Autókban?
A modern belső égésű motorokba számos olyan rendszert építenek be a gyárak, amelyek a motor működéséhez egyáltalán nem szükségesek, sőt, hosszú távon kifejezetten káros lehet. Ezek a berendezések azért szükségesek, hogy megvédjük a környezetünket a kipufogó gáz káros hatásaitól.
A start-stop rendszer szintén nem szükséges a belső égésű motorok normál működéséhez. Egyszerűen az autógyárak azt fejlesztették ki, hogy amíg az autó áll, addig ne legyen a motor se járjon, ezáltal csökkentve a károsanyag-kibocsátást, valamint a fogyasztást.
Az autógyárak ezeket a rendszereket nem saját elhatározásból fejlesztették ki. Az Európai Gazdasági Közösség (akkori) 1992-től meghatározta a gépjárművek maximális károsanyag kibocsátási normáit. Ezt a regulációt EURO-normának nevezték el.
A Start-Stop Rendszer Működése és Célja
A start-stop rendszerek a fogyasztás és a környezetszennyezés mérséklését célozzák. A start-stop rendszer úgy működik, hogy már néhány másodperces állás esetén leállítja a motort, amit persze az automatikus újraindítás követ.
Nem hinnénk el, de a Volkswagen alkalmazta először 1983-ban a Polo Formel E változatán. Ez a takarékosságra kiélezett modell nem csak nagyobb sűrítésű motorjában és hosszú váltójában különbözött a sima modellektől, volt benne egy ősi start-stop rendszer, amely bizonyos alapjárati idő után leállította a motort.
Vízhűtő rendszer: HDI technológia
Az újraindítás a kuplung benyomásával és váltókar megmozdításával automatikusan megvalósult. A motor egyéb szerkezeti részeiben nem különbözött, még az indítómotor sem volt erősebb. Nem is állította le gyakran az autót a rendszer, ellentétben pár mai autóval.
Ma a start-stop rendszerek számos autóban alapfelszerelésként vagy extraként majdnem mindenhol jelen vannak. Csak elvükben azonosak az őssel, számos változtatást és elektronikus ellenőrző rendszert kellett beépíteni, hogy működésük megbízható legyen.
A leállítás célszerűsége
A leállítás célszerűsége a motorok fejlődésével jött elő. Egy mai motor a korszerű keverékképzésének köszönhetően nagyon pontosan adagolja alapjáraton a tüzelőanyagot, valamint az indításánál sem dúsít akkorát, mint a korai befecskendezőrendszerek, pláne a gyorsítópumpás karburátorok.
Nyilvánvaló, hogy ma már nem öt perc az az idő, amennyire érdemes leállítani a motort, hanem alig több mint tíz másodperc. Ez természetesen a motor konstrukciójának függvénye, egyes motorok esetében még ez alatti időtartam is kedvező lehet.
A rövid idő járulékosan hozza azt a problémát, hogy városi menetben a leállítások és újraindítások száma sokszorosára ugorhat.
Hogyan működik a Start-Stop parkolás?
Megéri az automatikus indítás-leállítás funkciót használni?
A Start-Stop Rendszer Előnyei és Hátrányai
Az ADAC szakértői azt javasolják, hogy a start-stop funkciót mindenképp hagyja bekapcsolva, mivel városi forgalomban akár 15 százalékos üzemanyag-megtakarítást érhet el, ráadásul kevésbé szennyezi a környezetet.
Azonban akadnak olyan sofőrök, akik nem nagy rajongói ennek az asszisztensnek, és legszívesebben kikapcsolnák. Az autótulajdonosok nyilvánvalóan attól tartanak, hogy a start-stop rendszer miatt az autó hamarabb meghibásodhat, és félnek, nehogy egyszer csak ne induljanak el, amikor a közlekedési lámpa zöldre vált.
A rendszer kikapcsolása
A belső égésű motoros gépkocsikban a start-stop rendszert ki lehet kapcsolni. Ez azonban nem jó ötlet. A start-stop funkciónak az autóban fontos feladatai vannak. Például a rendszer azért is felelős, hogy az autó minél több üzemanyagot takarítson meg.
"Ez csak olyan autóknál megengedett, amelyeknél ez hivatalosan is megengedett" - magyarázza a Német Autóklub szakértője. Ez azonban alig néhány modell esetében lehetséges.
Ha egy járművet kivonnak a forgalomból, mert az autóvezető "tiltott" módosítást hajtott végre, annak súlyos következményei is lehetnek. Főként, ha az autóval tovább közlekedik vele, ilyen esetben számíthat arra is, hogy baleset esetén a kötelező biztosítása nem fedez semmit.
Ezenkívül a start-stop funkció tartós kikapcsolása -még akkor is, ha szabályosan jár el a gyártó szerint - negatív hatással lehet a kipufogórendszerre.
Mikor érdemes kikapcsolni?
„Legjobb kikapcsolni, ha csak néhány kilométerre használom az autót, pláne télen, pláne dugóban araszolva, amikor lehetetlen visszatölteni az indítgatások energiakivételét. A motor számára ugyanis a legkritikusabb üzemmód a hidegindítás, és mivel a dízelmotor sokkal lassabban éri el az üzemi hőfokot, mint a benzines, ezért különösen javallt, hogy öt perces útra ne használjuk a rendszert, lehetőleg a dízelautót sem” - hangsúlyozza az oktatási vezető, aki szerint start-stopos autó vásárlása előtt mindenképpen meg kell vizsgálni, működik-e egyáltalán a berendezés.
Tehát úgy próbáljuk ki a kocsit, hogy a motor már meleg, a klíma lehetőleg ki legyen kapcsolva, túl sok elektromos fogyasztó ne működjön egyidejűleg. Csak ezután induljunk el az autóval, és mintha megállnánk a piros lámpánál, váltót toljuk üresbe, és engedjük fel a tengelykapcsoló pedált. (Fontos tudni, ha valaki mindig egyesbe kapcsolva várja a zöldet, annak soha nem fog működni a start-stop.)
Automataváltónál folyamatosan nyomni kell a féket, hogy stabilan álljon az autó. Ha a fentiek szerint járunk el, a start-stopnak rendesen le kell állítania a motort.
Az is fontos ugyanakkor, hogy ellenőrizzük: ki lehet-e kapcsolni a rendszert. A berendezés kikapcsolását a műszerfalon egy piktogram jelzi, a start-stop ábra áthúzva, ami rendszerint egy A-betű.
A start-stop rendszereknek mindig van egy kiiktató kapcsolójuk. Ennek a funkciója nyilvánvaló, hiszen az autó nem tudja, hogy amikor megállunk, meddig fogunk állni. Ha hatékonyak és takarékosak akarunk lenni, jobb minél előbb leállítani a motort.
Ha a várakozás csak egy-két másodperc, és várhatóan fél órán belül százszor megismétlődik, tényleg nem érdemes kínozni a motort és járulékos berendezéseit. Ekkor a rendszert ki kell kapcsolni.
A Start-Stop Rendszer Hatása az Alkatrészekre
A start-stop sok indítása igénybe veszi az akkumulátort, az indítómotort, de a motor szerkezeti részeit is. Mivel ilyen üzemeltetés mellett az autó minimum ötször többet indít naponta, ezért a gyorsabb elhasználódás az indítómotort (önindítót) és az akkumulátort érinti.
A start-stop rendszer működése több szempontból is károsíthatja a motor alkatrészeit. A belsőégésű motorok kenési rendszere nem zárt rendszer. Járó motornál már alapjárati fordulaton folyamatosan jelen van az alapjárati olajnyomás, mely hőmérséklet függő, de típustól függően 1,4-2 bar üzemmeleg motornál jó esetben.
Egy, a rendszerbe beépített olajszivattyú hozza létre a kívánt olajnyomást. Innen a kenőanyag (továbbiakban: olaj) furatokon és csöveken keresztül jut el a megfelelő kenési helyekre.
Amint a motor megáll, a főtengely által (általában) meghajtott olajszivattyú működése is abbamarad. Általános iskola 5.osztályban tanultuk, hogy a folyadék összenyomhatatlan. Tehát amint megállt az olajszivattyú, az olajnyomás is leesik, hiszen a hajtókarcsapágy, a nyugvócsapágyak, a vezérműtengely csapágyai pereménél az olaj ki tud áramlani (és még egy csomó helyen), Ezért az olajnyomás ilyenfajta léte-nemléte indításkor a többi alkatrészre szintén plusz terhelést jelent (vezérműlánc, vezérműtengely, fogaskerekek, stb…)
Amikor a motor újraindul, a csapágyak és a főtengely-csap felületén azonnal jelentős nyomás keletkezik, a főtengely elfordul, meghajtja az olajszivattyút, ami elkezdi szállítani a motorolajat, ez viszont időbe telik.
Hiába van olajfilm a csapok és a csapágyak között, könnyű belátni, hogy a csapágyak élettartamára nézve kedvezőtlen hatással van a sok újraindítás. Minél többször áll le és indul újra adott kilométer alatt a motor, a káros jelenség annál inkább fokozódik.
Turbófeltöltős motorok
Némi műszaki ismerettel rendelkezőknek nem kell kiemelni, hogy a start-stop rendszer működése például a turbóra miért kifejezetten káros. Különösen abban az esetben tudja a rendszer kivégezni a turbót, ha mondjuk autópálya tempó, vagy egy előzés után félreállunk, megállunk egy lámpánál és a motor megáll.
Ilyenkor a turbó még magas hőmérsékletű ( a motorolaj a turbónál hűtőközegként is működik), a turbina még vígan pörög a tehetetlenségénél fogva akár több tízezres percenkénti fordulaton, az olajnyomás pedig hirtelen megszűnik vagy lecsökken.
Akkumulátorok a Start-Stop Rendszerhez
A hagyományos autókhoz képest tehát extrém igénybevételnek van kitéve az akkumulátor, ezért a start-stop rendszerű autókban különleges akkumulátort találunk, olyat, amit nem tesz tönkre egy fél órás út alatti 15-20 alkalommal való motorindítás.
Általában az akkumulátor nagyobb kapacitású, mert a városi energiamérleg a sok indítás és töltés nélküli állás miatt könnyen negatívba fordul. Ezt csak nagyobb kapacitású akkumulátor bírja, amelyhez viszont erősebb generátor kell.
AGM és EFB akkumulátorok
Két fő típusa van a start-stop rendszerhez optimalizált akkumulátoroknak: az AGM és az EFB.
- AGM (Absorbed Glass Mat): Az AGM rövidítés jelentése Absorbed Glass Mat, magyarul üvegszálban felitatott elektrolit. Valójában úgy néz ki, hogy az ólomlemezek közé üvegszálgyapotot tesznek, ami maradéktalanul felissza a savat. Így az akkumulátorban eltűnik a folyékony elektrolit, és a lemezek közt az üvegszálgyapot megakadályozza, hogy az ólommassza leváljon, illetve a lemezek egymáshoz érjenek.
- EFB (Enhanced Flooded Battery): Az EFB rövidítés jelentése Enhanced Flooded Battery, magyarul továbbfejlesztett elárasztott akkumulátor, ami a gyakorlatban üvegszállal megerősített, folyadékos akkumulátort jelent.
Tény, hogy a hagyományos akkumulátorokhoz képest jelentős árkülönbözet mutatkozik. A magas ár hozzájárul ahhoz, hogy ezeket az akkumulátorokat egyelőre csak a felsőkategóriás akkumulátorgyárak készítik (Banner, Varta, Bosch, Exide) amely gyártóknak az alap akkumulátorai is meglehetősen drágák.
BMS (Battery Management System)
Az start-stop rendszerű autó generátorát egy úgynevezett BMS Battery Management System számítógép vezérli, amely folyamatosan figyeli az akkumulátor állapotát és menet közben annak megfelelően tölti árammal.
Többen észrevehették már, hogy ha az akkumulátor kapacitása alacsony, megállásnál az autó nem állítja le a motort vagy még jóval indulás előtt beindítja azt. A rendszer túl van biztosítva, mivel semmi képen nem engedheti meg magának, hogy egy ilyen leállásnál az autó ne induljon el újra.
Normál használat mellett ez a többletteljesítmény nagyjából 3-4 év alatt fogy el, amikor az akkumulátor eléri egy hagyományos, olcsóbb, de új akkumulátor teljesítményét. Ilyenkor a BMS rendszer computere már figyelmezteti a vezetőt, hogy az akkumulátor teljesítménye nem megfelelő, a motort nem fogja leállítani.
Ezt olyan „agresszív” módon jelzi, hogy adott esetben elektromos kényelmi funkciókat is letilt, (tolatóradar, ülésfűtés stb.) míg ki nem cseréljük az akkumulátort egy újra.
Mint már írtam, a BMS rendszer nem egyenletesen tölti az akkumulátort. Egy hagyományos autó esetében a motor leállításával egyszerre a fogyasztók is lekapcsolásra kerülnek.
A Start-Stop rendszer azonban a „piros lámpánál” is üzemelteti (álló motor mellett) a fényszórót, a fűtést, a klímát, a rádiót stb.
Akkumulátor csere és a BMS rendszer
A folyton felmerülő kérdés: az autó BMS computerét akkumulátor csere után kell-e kódolni? A válasz: lehet, de nem kötelező. Mindegyik Start-Stop akkumulátoron van egy BEM kód, amit fel lehet tölteni a BMS rendszerbe. Vagyis meg lehet mondani az autónak, hogy új akkumulátort kaptál, töröld a hibakódokat.
De mi történik akkor, ha nem tesszük meg? A BMS azonnal felismeri, hogy új akkumulátor került beépítésre és annak megfelelően kezdi tölteni, használni azt.
Alternatív Megoldások
Az elektromos probléma azért aggasztó, mert amikor leáll a motor, esetleg világít a lámpánk, szól a zene és a fűtés ventilátora is megy, merül az akkumulátor. Az automatikus indítás után a combos generátor táplálja vissza az akksit, ekkor azonban jobban fogja a motort, amely így többet fogyaszt, és jobban szennyez. Megéri?
A Mazda válasza erre a kihívásra az i-Eloop rendszer. Motorfékezésnél a generátor 25V-os üzembe vált, és egy extrém nagy kapacitású kondenzátort kezd el tölteni. Amikor a motor áll, a fogyasztókat ez a kondi táplálja, nem az akkumulátorból szívja le.
A Mazda egyébként nem csak ebben van az első között az új Skyactiv motorcsaláddal, hanem az i-Stop rendszerrel is, melynek közvetlen elődje a 2008-ban bemutatott SISS rendszer. A Smart Idle Stop System, azaz okos leállítás rendszere azon alapul, hogy a motort olyan pozícióban fékezi meg a generátor, hogy a beindítás a lehető leggyorsabb legyen; szerintük akár 3 tizedmásodperc is elegendő lehet.
A gyors indításhoz nem csak az indítómotor járul, hanem a megfelelő pozícióban (épp holtpont után álló, tehát még nagy sűrítési fázisban levő dugattyúnál) leállított motor hengerébe fecskendezett benzin és szikra okozta terjeszkedés is.
A Mazda újabb i-Stop rendszere hasonló elven működik, kiegészítve egy pontosabb főtengelypozíció-azonosítással, így tudja, hová fecskendezzen be először egy kisebb adagot, hogy aztán a második, soron következő munkaütem gyorsan elindíthassa a motort.
A gyártó állítása szerint 100 indítás átlagos ideje 0,4 másodperc alatt van, ráadásul a motor beindulása kisebb rezonanciával és hanggal jár.