A Mercedes-Benz Start-Stop technológia működése és előnyei
A modern autók egyik legismertebb kényelmi és környezetvédelmi funkciója a Start-Stop rendszer. Ez a technológia megálláskor automatikusan leállítja a motort, majd a fék vagy kuplung felengedésére újraindítja. Egyszerű ötlet, mégis rengeteg esetben tapasztalják az autósok, hogy a rendszer nem működik, vagy csak időszakosan aktiválódik.
A Start-Stop rendszer ötlete egyszerű: Ha a motor rövid időre leáll, például közlekedési lámpánál várakozás közben, csökken az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás. Így az automatikus start-stop rendszer segít az üzemanyag-megtakarításban és az éghajlat védelmében. 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. Az autóipar célja az üzemanyag-felhasználás és ezáltal a károsanyag-kibocsátás további csökkentése. Az uniós előírás értelmében 2020-tól a CO2-kibocsátás nem lehet több 95 g/km-nél. Ebből kifolyólag az Európában gyártott autók nagy részét start/stop automatikával vagy alternatív hajtásrendszerrel szerelik fel.
Mi az automatikus Start-Stop és hogyan működik?
A start-stop rendszer úgy működik, hogy már néhány másodperces állás esetén leállítja a motort, amit persze az automatikus újraindítás követ. A technológia lényege, hogy leállítja az autó motorját a jármű teljes megállása után, ezzel is csökkentve az üresjárat idejét. Célja az üzemanyag-felhasználás és az ezzel együtt járó káros környezeti hatások csökkentése.
A gyakorlatban úgy néz ki a stop-start rendszer működése, hogy amikor nincsen szükség a motorra, akkor leállítja azt. Például a piros lámpához érve, vagy dugóban állva a motornak nem kell üzemelnie.
A start-stop rendszer érzékeli, ha az autó áll, és az érzékelők alapján egy sor más tényezőt határoz meg a jármű üzemmódjáról. Egyes újabb modelleknél a motor le is kapcsol, ha a sebesség egy bizonyos érték alá csökken. Bár a motor, és így az összes rendszer elsődleges áramforrása le van kapcsolva, az összes elektromos fogyasztó és segédberendezés továbbra is áramellátást kap. Ezt a jármű akkumulátora biztosítja.
Mercedes 200D differenciálmű hibaelhárítás
A Start-Stop rendszer működési feltételei
A motor automatikus leállításához az alábbi feltételek szükségesek:
- Manuális váltó esetén: Nyomja be a tengelykapcsolót, helyezze üres állásba a sebességváltó kart, majd engedje fel a tengelykapcsoló-pedált.
- Automata váltó esetén: Engedje fel a lábának nyomását a lábféken. Amint a fék felengedésre kerül, az automata rendszer újraindítja a motort.
Ha a vezető kinyomja a kuplungot és újra sebességbe teszi a váltót, vagy automata váltós autók esetében felengedi a féket, akkor ismét szükség van a motorra. Amint a tengelykapcsolót működtetik, az automatikus start-stop rendszer újraindítja a motort. Az automata vagy duplakuplungos sebességváltóval rendelkező járműveknél az automatikus start-stop rendszer csak a fék működtetésére reagál. Ha a járművet álló helyzetbe fékezi, és a vezető lába a fékpedálon marad, az automatikus start-stop rendszer leállítja a motort.
Az automatikus Start-Stop rendszert érzékelők vezérlik
Az automatikus start-stop rendszer a vezetési állapotról különböző érzékelőktől kapja az információkat. A sebességfokozat érzékelő, a kerékfordulatszám szenzor és a főtengely jeladó információt szolgáltat arról, hogy az autó mozog-e vagy áll. A motorvezérlő koordinálja a start-stop folyamatokat, és összehangolja azokat a motorvezérlő rendszerrel. Az elektronikus akkumulátor-érzékelő (EBS) adatokat közöl a töltöttségi állapotról, a feszültségről és az akkumulátor hőmérsékletéről. Mivel a fedélzeti hálózat feszültsége minden egyes motorindításkor rövid időre lecsökken, a fontos eszközök és elektronikus asszisztensek megfelelő működésének biztosításához kompenzációra szükség.
A Start-Stop Rendszer Előnyei
Vitán felül áll, hiszen a különböző fogyasztási tesztek és a való életben szerzett tapasztalatok is megmutatták, hogy a stop-start rendszerekkel szerelt autók valóban képesek üzemanyagot megtakarítani. Logikus, hogy a leállított motor kevesebb üzemanyagot kér, mint az alapjáraton ketyegő. Az elgondolás tehát megállja a helyét, a technológia környezet- és pénztárcabarátabbá teszi az ezzel szerelt gépjárműveket.
Ezzel a technológiával a CO2- kibocsátás 3 - 8%-kal csökkenthető. A környezetre gyakorolt előnyök és a jobb hatékonyság miatt az automatikus indítórendszerek gyorsan elterjedtek minden járműosztályban. Tekintettel a gépjárművek szennyezőanyag-kibocsátására vonatkozó szigorúbb EU előírásokra a gépjárműgyártók is egyre gyakrabban alkalmaznak intelligens start-stop rendszereket a kínálatukban. Elérhető megtakarítás: Forgalmi helyzettől függően, elsősorban személygépkocsival való városi közlekedés esetén 100 km-enként akár 0,8 l üzemanyaggal kevesebbre lehet szükség!
A Start-Stop Rendszer Hátrányai és Aggodalmak
Sokan aggódnak, hogy a start-stop sok indítása igénybe veszi az akkumulátort, az indítómotort, de a motor szerkezeti részeit is. Nos, a számítások szerint egy stop-start rendszer nélküli autó 50 000 indítás-leállás cikluson megy keresztül élettartama alatt, míg a stop-start rendszerrel szerelt gépjárművekben legalább 500 000 ilyen ciklus lezajlik. Ez tízszeres terhelést jelent.
Kétségtelenül a legnagyobb igénybevételnek kitett alkatrészek egy motorban a súrlódó felületeknél vannak. Ilyen például a főtengely, a vezérműtengely és a különböző csapágyak. De a beindítások során a korábban említett „szárazon járás” jelensége történik, ami egy modern, stop-starttal felszerelt jármű esetében nagyon sokszor előfordul. 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.
#START-#STOP-os #AUTÓT HOGYAN LEHET BIKÁZNI, ÚGY HOGY NE LEGYEN EGY 200.000 FT-os KÁROD. 🤔🤔🤔
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. Amint a motor megáll, a főtengely által (általában) meghajtott olajszivattyú működése is abbamarad. Az olajnyomás leesik, hiszen a hajtókarcsapágy, a nyugvócsapágyak, a vezérműtengely csapágyai pereménél az olaj ki tud áramlani. Ezért az olajnyomás ilyenfajta léte-nemléte indításkor a többi alkatrészre szintén plusz terhelést jelent (vezérműlánc, vezérműtengely, fogaskerekek, stb…).
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. Minél többször áll le és indul újra adott kilométer alatt a motor, a káros jelenség annál inkább fokozódik.
A start-stop rendszer negatív műszaki hatásait a kocsi tulajdonosa csak több 100 000 kilométer múlva fogja érzékelni és nem fogja tudni, hogy a rendszer működése hozzájárult az autó motorjának elpusztulásához. Közel és távol nem fog találni sem idehaza, sem külföldön egyetlen gyakorlati tapasztalattal rendelkező autószerelőt, mérnököt az autójavításban, aki szerint nem káros egy belső égésű motornak a start-stop rendszer rendszeres használata, működése.
Chiptuning a Mercedes E 270 CDI-hez
További aggodalomra szolgáltat okot az a tény, hogy a rendszer működéséhez erősebb (egyúttal drágább) akkumulátorra van szükség. Azok az alkatrészek, amik részt vesznek a leállítási és újraindítási folyamatokban, szintén jóval nagyobb terhelésnek vannak kitéve (akkumulátor, indítómotor, stb…), ezáltal bonyolultabb, drágább, környezetszennyezőbb az előállításuk, nagyobb a súlyuk, és ha tönkremennek drágább a pótlásuk. A motor és váltótartó bakok szintén megsínylik az ezernyi újraindítást.
Mérnöki Megoldások a Problémákra
Adódik a kérdés, hogy vajon a mérnökök és motorkonstruktőrök gondoltak-e a megnövekedett igénybevételekre vagy kezdjünk el inkább aggódni? Először is sokkal erősebb, ellenállóbb és jobb kenési tulajdonságokkal rendelkező csapágyakat alkalmaznak a gyártók, amelyek speciális vas-oxid-polimer rétegüknek köszönhetően jobban bírják a megnövekedett igénybevételt. Alkalmazásukkal 50%-kal alacsonyabb belső súrlódást sikerült elérni, ami által már képesek kiszolgálni a stop-start rendszerrel ellátott motor igényeit is a teljes élettartama során.
A másik fontos pillér az idő előtti kopás elleni harcban a modern, a korábbinál nagyobb védelmet nyújtó, jobb kopásállóságot biztosító és szélsőséges körülmények között is hatékonyabban működő motorolajok használata. Az utóbbi évtizedben látványos fejlődésen mentek keresztül a kenőanyagok. Annak érdekében, hogy az önindító ellenálljon a megnövekedett indítási számmal járó igénybevételeknek, és ne kopjon el idő előtt, az önindítóegység különösen nagy igénybevételnek kitett alkatrészeit megerősítik és hosszú élettartamra tervezik. Ez vonatkozik a csapágyakra, a hajtóműre és az önindító bekapcsolási mechanizmusára.
Start-Stop akkumulátorok: új generációk az innovatív technológiákhoz
A start/stop rendszerek magasabb követelményeket támasztanak az autóakkumulátorokkal szemben. Nagyobb teljesítményre és ciklusállóságra van szükség. A start-stop akkumulátorok egy új generációját alkotják. Ezek az akkumulátorok rendkívül fejlett technológiát alkalmaznak az energia tárolására és felszabadítására. A hagyományos akkumulátorok nem lennének képesek kezelni a folyamatos indítás és leállítás ciklusát, és gyorsan lemerülnének. A start-stop akkumulátorok viszont speciálisan kialakítottak a hosszabb üzemidő érdekében.
A piacon használt első start-stop rendszerek az adott autógyártótól függően kb. +3 Celsius-fokos környezeti hőmérsékletig működtek. Az új start-stop technológiák már körülbelül -5 és -10 Celsius-fok közötti hőmérsékletig működnek. Start/stop automatikával felszerelt járművek esetében alapvetően két különböző akkumulátortechnológiát alkalmaznak: AGM és EFB.
Akkumulátor technológiák összehasonlítása Start-Stop rendszerekhez
| Jellemző | AGM (Absorbed Glass Mat) | EFB (Enhanced Flooded Battery) |
|---|---|---|
| Felépítés | Üvegszálban felitatott elektrolitot tartalmaz, ami megakadályozza az ólommassza leválását. | Továbbfejlesztett elárasztott akkumulátor, üvegszállal megerősített folyadékos akkumulátort jelent. |
| Alkalmazás | Kifejezetten olyan járművekhez, amelyek Start-Stop technológiával, energia-visszanyerő (rekuperációs) rendszerrel, valamint egyéb üzemanyag-takarékos rendszerekkel is rendelkeznek. | Csak a belépő szintű automatikus Start-Stop rendszerrel ellátott autókhoz tervezték. |
| Energiabefogadás | Nagy hatékonysággal képes felvenni a rekuperáció útján kapott energiát. | Alapvető Start-Stop igényekhez. |
| Ár | A hagyományos akkumulátorokhoz képest jelentős árkülönbözet mutatkozik. | A hagyományos akkumulátorokhoz képest jelentős árkülönbözet mutatkozik. |
Amikor az autó motorja leáll, az akkumulátor automatikusan felismeri ezt a helyzetet, és energiát takarít meg. Az intelligens töltési rendszer lehetővé teszi az akkumulátor hatékony töltését, amikor az autó újra elindul, például a fékezés során visszanyerhető energia felhasználásával.
Rekuperációs és automatikus Start-Stop rendszerek
A rekuperáció, vagyis a fékezési energia visszanyerése során elektromos energia keletkezik, amint a jármű fékez, és a motor tolóerő üzemmódba kapcsol. A rekuperációval ellátott autókban a generátor a visszanyert energiát visszatáplálja az akkumulátorba, hogy azt a későbbi leállítási fázisban a kényelmi funkciók működtetésére használja. Ennek a hatékony technológiának és egy nagy teljesítményű AGM akkumulátornak a használatával nagyobb üzemanyag-megtakarítás érhető el, és a kibocsátás tovább csökkenthető, mint az egyszerű start-stop rendszerekkel.
Az általános hatékonyság további növelése érdekében egyes járművekben az általában állandóan működő (és a motor energiáját fogyasztó) generátort a gyorsítási fázisokban leválasztják a rendszerről. Így a motor teljes teljesítménye rendelkezésre áll a gyorsításhoz, és a motor különösen hatékonyan tud dolgozni. Ebben a fázisban az összes elektromos funkciót az akkumulátor táplálja - ami ismét rámutat a jármű energiagazdálkodási rendszeréhez illeszkedő, nagy teljesítményű akkumulátor fontosságára a modern fedélzeti rendszerek esetében.
Start-Stop Rendszerek a Gyakorlatban és Eltérő Megoldások
Szinte mindegyik gépjárműgyártónak megvan a saját módszere a motor start/stop automatikájához.
- Bosch Stop & Start: Ez a megbízható rendszer már évek óta millió alkalommal bevált. A VW konszern (Audi, Porsche, Seat, Skoda, VW...), a BMW, az FCA Fiat Chrysler Automobiles (Alfa Romeo, Fiat, Lancia, Maserati, Chrysler, Dodge, Jeep, RAM...) és még sok más személygépkocsi-gyártó használja a gépjárműmodelljeiben. Erősebb indítóakkumulátort igényel, amely többszöri indításra is képes. A rendszert a fölé rendelt motorvezérlő egység irányítja, és az akkuérzékelő, fékpedál-érzékelő, sebességérzékelő, kuplungpedál-érzékelő, forgattyústengelyállás-érzékelő stb. érzékelők befolyásolják lényegesen.
- Kia Motors ISG (Idle Stop & Go): Azonos elven működik, mint a Bosch rendszere, ez azonban a generátort is vezérli, és leállítja a motort.
- Mazda SISS (Smart Idle Stop System), jelenleg i-STOP: Itt a motor ismételt indításáról a hengerekbe történő üzemanyag-befecskendezés kikényszerítése, valamint az üzemanyag-levegő keverék begyújtása gondoskodik. Ennek megvalósításához a motorvezérlő fékezéskor a legkedvezőbb, középső állásba állítja a dugattyúkat, hogy a gépkocsival gyorsan újra el lehessen indulni. Az indítóakkumulátor csak kiegészítő energiaforrásként működik. Az i-STOP különlegessége: az SISS rendszerhez képest újdonság, hogy az indítási folyamatot a legelső fázisban elektromos indítómotor támogatja.
- Valeo i-StARS (Integrated Starter Alternator Reversible System): A PSA-csoport (Citroën, DS, Peugeot), a Mercedes-Benz és más gépjárműgyártók is használják. Saját vezérlőegységgel és váltakozó áramú generátorral van felszerelve, amely ötvözi az indítóakkumulátor és a generátor funkcióit.
Mikor nem működik a rendszer és a kikapcsolás lehetősége
A legtöbb autógyártó csak akkor engedi, hogy a Start-Stop rendszer leállítsa a motort, ha az üzemi körülmények ideálisak. Gyakori jelenség például, hogy a rendszer csak rövid utak után nem működik, mert az akkumulátor még nem töltődött vissza eléggé. Sok autó kijelzi a műszerfalon, ha a Start-Stop inaktív, és indoklást is adhat (például “Start-Stop nem elérhető - akkumulátor töltése”).
A rendszer természetesen egy sor paramétert figyelembe vesz a működése során. Például, ha még nem kellően meleg a motor, akkor általában nem aktiválódik, ahogyan akkor sem, ha az akkufeszültség alacsony és esetleg nehézségekbe ütközne az újraindítás. Továbbá, ha még nem kellően meleg a motor, akkor általában nem aktiválódik, ahogyan akkor sem, ha az akkufeszültség alacsony és esetleg nehézségekbe ütközne az újraindítás. 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. Az optimális üzemmód biztosítása alacsony töltésszint (kb. 75%) felett valósul meg.
Azon autósok, akik nem kívánják kihasználni a rendszert, egy külön gomb segítségével (rosszabb esetben a menüből) ma még kikapcsolhatják azt. A berendezés kikapcsolását a műszerfalon egy piktogram jelzi, a start-stop ábra áthúzva, ami rendszerint egy A-betű. Az Start/Stop funkció automatikusan aktiválódik a motor kulccsal történő beindításakor. Az autógyárak sokáig gyártották úgy a kocsikat, hogy a rendszert egy gomb segítségével ki lehetett kapcsolni.
A Start/Stop gombbal szerelt autókban azonban már más a helyzet. Itt ugyanis már tényleg elég egy véletlen ahhoz, hogy a dolog bekövetkezzen: ha nem jó helyre nyúlunk, vagy a telefonért nyúlva véletlenül megbökjük az ujjunkkal, máris leállhat az autó. A tesztek alapján úgy tűnik, csak előbbinél volt probléma a gomb megnyomása, 8 km/h-nál ugyanis leállt a motor. 80 km/h-s sebességnél viszont hiába nyomkodta a gombot, semmi sem történt.