A Mitsubishi Start-Stop és MIVEC Rendszerei: Innováció és Hatékonyság

A start-stop rendszer egy olyan fejlett technológia, amely automatikusan leállítja, majd újraindítja a gépjárművek belső égésű motorját az üresjárat idejének csökkentése érdekében, ezzel mérsékelve az üzemanyag-felhasználást és a károsanyag-kibocsátást. Különösen előnyös forgalmi lámpáknál vagy dugókban történő várakozáskor. 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. 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.

A Mitsubishi AS&G és MIVEC Technológia

A Mitsubishi Motors Corporation agresszív fejlesztésekbe kezdett az olyan technológiák esetében, mint a MIVEC és az új AS&G, annak érdekében, hogy takarékosabbá tegye velük benzinüzemű, belső égésű motorjait. Az új motor és az Auto Stop & Go (AS&G) a japán piacon forgalmazott RVR (másutt ASX vagy Outlander Sport) kompakt SUV-ban, az ötajtós Galant Fortisban (Lancer vagy Lancer EX) és ennek sportkombijában mutatkozik be. Ezek a modellek átlagosan 12 százalékkal kevesebb üzemanyagot fogyasztanak a japán 10-15-ös szabvánnyal mérve.

MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system)

A Mitsubishi Motors Corporation először 1992-ben alkalmazott változó szelepvezérlést a motor hatékonyságának javítása és a fordulatszám növelése érdekében. A társaság azóta is folyamatosan fejleszti a MIVEC-technológiát, amely meghatározó szerepet játszik a környezeti hatások - fogyasztás- és károsanyag-kibocsátás - mérséklése, és a motorteljesítmény növekedése terén. Eddig a Mitsubishi két típusú MIVEC-rendszert alkalmazott. Az egyik esetében a rendszer a motor fordulatszámának megfelelően kapcsol át a különböző szelepemelési és nyitási időtartam között.

Az új 4J10 MIVEC motorral (1,8 literes, soros, 4 hengeres, 16 szelepes SOHC) mutatkozik be az új, következő generációs rendszer, amely szabályozza a szívószelepek emelkedését, nyitásuk időtartamát és időzítését. A 4J10 motor új MIVEC-rendszere képes mindarra, amire az előző kettő képes volt - méghozzá folyamatosan és egyszerre. Az új MIVEC megoldás - az égés stabilitásának növelése és a dugattyúk kisebb súrlódási vesztesége mellett - csökkenti a fogyasztást, miközben nem okoz teljesítmény-, illetve nyomatékveszteséget az 1,8 literes, soros, négyhengeres, 16 szelepes DOHC 4B10 MIVEC erőforrás paramétereihez viszonyítva. A rendszer így ideálisan vezérli a szelepeket, ennek köszönhetően pedig csökken a „pumpálási veszteség”, mivel a beszívott levegő mennyiségét a szívószelepek időzítése szabályozza, s ezáltal csökken a fogyasztás. Ráadásul az új MIVEC-rendszer SOHC vezérlésű motorok esetében is alkalmazható, amelyek kevesebb alkatrészt tartalmaznak, tehát kisebbek és könnyebbek, mint a DOHC-rendszerek.

Az új MIVEC motor főbb jellemzői:

Mitsubishi projektor hangjavítási útmutató

16 szelepes SOHC soros, 4 hengeres
Furat x löket: 86.0 mm x 77.4 mm
Hengerűrtartalom: 1798 cm3
Sűrítési arány: 10.7
Max. teljesítmény: 102 kW, 6000/p.
Max. nyomaték: 172 Nm, 4200/p.

Auto Stop & Go (AS&G)

Az AS&G egy start-stop rendszer, amely úgy csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, hogy - például piros lámpánál - automatikusan leállítja a motort. Az MMC jelenleg egyes manuális sebességváltóval szerelt modelljein használja az európai piacon, többek közt az ASX-ben (RVR vagy Outlander Sport más piacokon) és a Lancerben (Galant Fortis Japánban). Az MMC AS&G rendszerének legújabb verzióját a folyamatosan változó erőátviteli (CVT) váltókkal felszerelt modellekre fejlesztette ki. Az AS&G és az új MIVEC motor kombinációja gyors újraindítást és gyorsítást tesz. Ehhez társul még az üzemanyag-hatékonyság. Az új MIVEC erőforrás ugyanis újraindításkor alacsonyan tartja a szelepek emelkedési szintjét, így kevesebb levegő és üzemanyag jut az égéstérbe. Az új AS&G az autó integrált elektronikus vezérlésén keresztül szabályozza a fékerőt is a motor leállásának pillanatától az újraindításig. További újítás egyebek mellett egy tartósabb, 12 voltos akkumulátor, valamint egy adapter, amely megakadályozza az audio, valamint a beépített navigációs rendszer pillanatnyi kihagyását illetve újraindulását a motor újraindításakor.

A Start-Stop Rendszerek Működési Elve

A start-stop rendszer működésének lényege, hogy amikor a jármű teljesen megáll, és a sebességváltó üres állásban van, a motor automatikusan leáll, csökkentve ezzel a felesleges üzemanyag-fogyasztást. Álló helyzetben (pl. piros lámpánál) a start/stop automatika önműködően leállítja a motort, amikor megálláskor a kuplung- vagy a fékpedálra lépünk, majd újraindítja, amikor felengedjük a pedált. Ezáltal a start/stop rendszer csökkenti az üzemanyag-felhasználást, különösen a városi közlekedésben. Elérhető megtakarítás: Forgalmi helyzettől függően, elsősorban személygépkocsival való városi közlekedés esetén 100 km-enként akár 0,8 l üzemanyaggal kevesebbre lehet szükség!

Kézi váltóval szerelt autók esetén a rendszer működése a következő: amikor a jármű teljesen megáll, a kuplungpedál lenyomása és a váltó üresbe helyezése után a kuplungpedál felengedése leállítja a motort. Mozgás közben ezek a lépések nem eredményeznek motorleállást. A motor automatikusan újraindul, amikor a kuplungpedált ismét lenyomjuk, mielőtt sebességfokozatot választanánk. Automata váltós gépjárművek esetén a start-stop rendszer is alkalmazható. 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. A fék felengedésekor az automata rendszer újraindítja a motort. Hibrid autóknál - megfelelően töltött akkumulátorok esetén - már a gázpedálról lelépve megáll a motor. A hibrid autókban a start-stop funkció a fejlettebb elektromos vezérlésnek köszönhetően teljesen automatikusan működik, ahol a rendszer a motor leállítását és indítását a fordulatszám, teljesítményigény, akkumulátor töltöttség és más paraméterek alapján szabályozza.

Érzékelők és Vezérlés

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. A rendszert a fölé rendelt motorvezérlő egység irányítja, és a következő érzékelők befolyásolják lényegesen: akkuérzékelő, fékpedál-érzékelő, sebességérzékelő, kuplungpedál-érzékelő, forgattyústengelyállás-érzékelő stb.

Átírás költségei és a start stop rendszer

Üzemi Feltételek és Inaktiválás

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. Az optimális üzemmód biztosítása alacsony töltésszint (kb. 75%-os) esetén is fontos. A motor automatikusan újraindul, ha például az elektromos fogyasztók többletenergiát igényelnek, vagy ha a környezeti hőmérséklet túl alacsony, és a motor már nem éri el az ideális üzemi hőmérsékletet. A Start-Stop rendszer működése érzékenyen reagál az autó állapotára és az aktuális vezetési körülményekre. A legtöbb autógyártó - így a Renault és a Dacia is - 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”).

Értelmezze a Mitsubishi műszerfalának motorolaj szintjelzőit

A Start-Stop Rendszer Alkatrészei és Követelményei

A start-stop rendszerek magasabb követelményeket támasztanak az autóakkumulátorokkal szemben. Nagyobb teljesítményre és ciklusállóságra van szükség. A sok indítás igénybe veszi az akkumulátort, az indítómotort, de a motor szerkezeti részeit is. Mivel a fedélzeti hálózat feszültsége minden egyes motorindításkor rövid időre lecsökken, a fontos eszközök és elektronikus asszisztensek megfelelő működésének biztosításához kompenzációra szükség. Az egy dolog, hogy emiatt erősített indítómotort (indítómotor-generátort) és nagyobb teljesítményű (esetleg kiegészítő) akkumulátort alkalmaznak. 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.

Akkumulátorok: AGM és EFB

Start/stop automatikával felszerelt járművek esetében alapvetően két különböző akkumulátortechnológiát alkalmaznak (AGM, ill. EFB). Míg a hagyományos akkumulátorok még az automatikus start-stop rendszerrel rendelkező járművekben is elérik határaikat, az AGM technológiájú akkumulátorokat kifejezetten olyan járművekhez tervezték, amelyek nemcsak start-stop technológiával, hanem energia-visszanyerő (rekuperációs) rendszerrel, valamint egyéb üzemanyag-takarékos rendszerekkel is rendelkeznek. Az AGM-technológiával gyártott akkumulátorok a felépítésükben térnek el a hagyományos indító akkumulátor társaiktól. Az ólomlemezei között vékony üvegszálakból készült szeparátorok helyezkednek el és tartják magukban az elektrolitot. A vékony kiképzéséből adódik a nagy felületi nyomás az alacsony belső ellenállás. Ezzel szemben az EFB technológiával ellátott akkumulátorokat csak a belépő szintű automatikus start-stop rendszerrel ellátott autókhoz tervezték. 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) amelyek gyártóknak az alap akkumulátorai is meglehetősen drágák.

Indítómotor és Motoralkatrészek

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. Kétségtelenül a legnagyobb igénybevételnek kitett alkatrészek egy motorban a súrlódó felületeknél vannak. Ilyen például a főtengely, a vezérműtengely és a különböző csapágyak. 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.

Motorolaj és Olajrendszer

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. A motor olajrendszere olyan, hogy a nyomást a pumpa nyomóoldaláról egy kicsit tartja a rendszer, így ahogy a olajszivattyú megfordul, szinte azonnal felépül a nyomás. A kettő együtt azt eredményezi, hogy a kenés nélküli, száraz vagy vegyes súrlódásos forgás minimális, a csapágyak élettartama biztosított. Ezekhez a motorokhoz a nyomóoldali olajszűrő is általában visszafolyásgátlós szűrőt igényel, ezért a start-stop rendszer utólagos beépítése szinte lehetetlen, illetve nem gazdaságos. A start-stopra felkészített és méretezett motor jól bírja a megállást-újraindulást, de akármilyen motor hamar tönkremenne.

Motor Hőháztartása

A motorban keringő hűtőközeg és motorolaj feladata az égés és a súrlódások során keletkező hő elvezetése. Ha a motor áll, ezek a létfontosságú folyadékok sem keringenek tovább, a hőelvezetés megszűnik. Ez főleg a modern turbós erőforrások esetén jelenthet problémát, ahol az olajozás megszűnésével nem kap hűtést a sok száz fokra hevült feltöltő sem. Szerencsére erre is van megoldás, a stop-start rendszerrel szerelt autókban igyekeznek elektromos vízpumpát alkalmazni, amely a motor leállása után is keringeti a hűtővizet, hogy ismét az optimális szintre kerüljenek a hőmérsékleti értékek. A turbós motorok leállítás előtt valóban igényelnek hűtést, azonban a városi forgalomban nem jellemző, hogy a turbó olyan szinten felhevül, ami hűtést igényel leállítás előtt.

L300 üzemanyag jeladó javítása

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.

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.

Start-Stop Rendszerek Története és Fejlődése

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. 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. Már a '70-es évektől léteztek olyan modellek (elsőként a Toyota Crown, 1974-ben), amelyekben egy könnyen elérhető kapcsolóval a piros lámpánál vagy a vasúti átjáró előtt egy ujjmozdulattal, kényelmesen le lehetett állítani majd újra lehetett indítani a motort.

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. Az idők során a motorok és a start-stop rendszerek továbbfejlesztése révén egyre gazdaságosabbá vált a technológia alkalmazása. A korai rendszerek miatt alakult ki az a tévhit, hogy a start-stop rendszer károsítja a motort, vagy több üzemanyagot fogyaszt, mint amennyit megtakarít. Az, hogy ma már jobban alkalmazhatók, nem másnak, mint a modernebb, AGM (Absorbed Glass Matt - azaz az akkumulátorlemezek között bór-szilikát tartalmú párnákat tartalmazó) akkumulátoroknak köszönhető. 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. 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 Start-Stop Rendszerek Előnyei és Hátrányai

Előnyök

Alacsonyabb károsanyag-kibocsátás: Ezzel a technológiával a CO2-kibocsátás 3-8%-kal csökkenthető.
Fogyasztáscsökkentés: Akár 0,8 liter üzemanyag megtakarítás 100 km-en.
Költségcsökkentés anélkül, hogy a vezetési stílusunk megváltozna.

Hátrányok

Egyes típusoknál a rendszer tétovasága és lassú reakcióideje.
További aggodalomra szolgáltat okot az a tény, hogy a rendszer működéséhez erősebb (egyúttal drágább) akkumulátorra van szükség. Egy akkucsere során szintén könnyen elmegy az a pénz, amit a rendszer korábban az üzemanyag-megtakarítással elért a tulajdonosa számára.
Mivel a motorhoz kapcsolódó kiegészítők - mint a kompresszor vagy a vízpumpa - gyakran hosszbordás szíjjal működnek, ezeket a rendszereket áttervezik, hogy a motor leállása alatt is megfelelően ellássák feladatukat.

A Start-Stop Rendszer Kikapcsolása és Beállításai

A start-stop rendszereknek mindig van egy kiiktató kapcsolójuk. Azon autósok, akik nem kívánják kihasználni a rendszert, egy külön gomb segítségével (rosszabb esetben a menüből) ma még kikapcsolhatják azt. 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 berendezés kikapcsolását a műszerfalon egy piktogram jelzi, a start-stop ábra áthúzva, ami rendszerint egy A-betű. A Vitara start-stop rendszere a kormány mellett balra található A OFF feliratú gombbal kapcsolható ki.

Vannak bizonyos üzemállapotok, amikor pedig nem szabad a motort leállítani, mert az olajnyomás, olajkeringetés és a vízkeringetés megszűnik, probléma lehet. Jobb, ha nem állítjuk le az autót, ha a belső hőmérséklet és a klímaberendezéssel beállított célhőmérséklet között nagy az eltérés. Akkor sem érdemes leállítani, ha az akku feszültsége névleges szint alá csökken. Esetleg a motorolaj hőmérséklete extrém magas, hiszen pont most másztunk meg egy nagy dombot lakókocsival, talán még a turbó is izzik. Ezekre a körülményekre elektronikus figyelőrendszert kellett kiépíteni, amely a vezérlőbe a CAN buszon keresztül jutó jelekből állapítja meg, leállhat-e a motor vagy sem.

tags: #mitsubishi #start #stop #rendszer #információk