A Start-Stop Rendszer: Működése, Előnyei, Hátrányai és Hasznos Tudnivalók
A modern autók egyik legismertebb kényelmi és környezetvédelmi funkciója a Start-Stop rendszer, amely 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 rendszerek a fogyasztás és a környezetszennyezés mérséklését célozzák. 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 Start-Stop Rendszer Működése
A start-stop rendszer úgy működik, hogy már néhány másodperces állás esetén leállítja a motort, amit persze az automatikus újraindítás követ. 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.
Amikor a motor automatikusan leállt, akkor a kombinált műszerfal Start/Stop funkcióhoz tartozó szimbóluma világít. Az autó összes normál rendszere, mint a világítás, a rádió stb. normálisan működik a motor automatikus leállítását követően is, kivéve bizonyos berendezéseket, amelyeknek működése átmenetileg korlátozódik, mint például a klímavezérlő rendszer ventilátor-fordulatszáma vagy az audiorendszer szélsőségesen magas hangereje.
Az Start/Stop funkció automatikusan aktiválódik a motor kulccsal történő beindításakor. A járművezető számára ezt a funkció szimbólumának világítása jelzi a kombinált műszerfalon és a be/kikapcsoló gomb lámpájának világítása.
Hogyan működik a Start-Stop parkolás?
A Motor Automatikus Leállítása és Beindítása
A motor automatikus leállításához az alábbi feltételek szükségesek:
- Manuális váltó: Nyomja be a tengelykapcsolót, helyezze üres állásba a sebességváltó kart, majd engedje fel a tengelykapcsoló-pedált - a motor automatikusan leáll.
- Manuális váltó: Állítsa meg az autót a lábfékkel, majd tartsa a lábát a tengelykapcsoló-pedálon - a motor automatikusan leáll.
- Automata váltó: Ha az ECO funkció aktív, akkor a motor automatikusan leállhat, mielőtt az autó teljesen megállna. Bizonyos motorváltozatok esetén a motor attól függetlenül automatikusan leállhat, mielőtt az autó megállna, hogy be van-e kapcsolva az ECO funkció.
A motor automatikus beindítása a következőképpen történik:
- Manuális váltó: A sebességváltó kar üres állásában nyomja be a tengelykapcsoló pedált vagy nyomja meg a gázpedált - a motor beindul. Kapcsoljon a megfelelő sebességfokozatba és vezessen.
- Manuális váltó: Engedje fel a lábának nyomását a lábféken - a motor automatikusan beindul, és az út folytatódhat.
- Automata váltó: Tartsa fenn a nyomást a lábfékpedálon, és nyomja be a gázpedált - a motor automatikusan beindul.
- Automata váltó: Az alábbi lehetőség lejtőn is rendelkezésre áll: Engedje fel a lábféket, és hagyja elindulni az autót - a motor automatikusan beindul, amikor a sebesség meghaladja a normál séta gyorsaságát.
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 pénztárcabaráttá teszi az ezzel szerelt gépjárműveket.
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. A beindítások során a korábban említett „szárazon járás” jelensége történik, ami egy modern, stop-starttal felszerelt jármű esetében nagyon sokszor előfordul. Az indítás nagyon érzékeny pont egy belső égésű motor életében. A forgás hamarabb kezdődik, mint hogy az olajnyomás felépülne, így - bár nem nagy terheléssel -, de egy kicsit olajnyomás nélkül forog a motor.
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. A sok indítás igénybe veszi az akkumulátort, az indítómotort, de a motor szerkezeti részeit is. 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.
További aggodalomra szolgáltat okot az a tény, hogy a rendszer működéséhez erősebb (egyúttal drágább) akkumulátorra van szükség. 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?
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 motor olajrendszere olyan, hogy a nyomást a pumpa nyomóoldaláról egy kicsit tartja a rendszer, így ahogy az 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.
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.
Fiat Punto hibaelhárítás Start-Stop
Akkumulátorok és Generátorok
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. Két fő típusa van a start-stop rendszerekhez alkalmazott akkumulátoroknak:
- AGM (Absorbed Glass Mat): Üvegszálban felitatott elektrolitot tartalmaz, ami megakadályozza az ólommassza leválását.
- EFB (Enhanced Flooded Battery): Továbbfejlesztett elárasztott akkumulátor, üvegszállal megerősített folyadékos akkumulátort jelent.
Tény, hogy a hagyományos akkumulátorokhoz képest jelentős árkülönbözet mutatkozik.
AGM helyett EFB akkumulátor
Innovatív Megoldások: Mazda i-Eloop és i-Stop
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.
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. 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. Ha úgy dönt, hogy igen, a fogyasztókat részben vagy egészben rajta hagyva, a motort megállítja a rendszer, és ezt a vezetőnek jelzi, például egy piktogrammal.
A Rendszer Manuális Kikapcsolása
A Start/Stop funkció kikapcsolása bizonyos helyzetekben, tanácsos lehet. Azon autósok, akik nem kívánják kihasználni a rendszert, egy külön gomb segítségével (rosszabb esetben a menüből) ma még kikapcsolhatják azt. A funkció kikapcsolását a kombinált műszerfal Start/Stop szimbólumának és a be-/kikapcsoló gomb lámpájának kikapcsolása jelzi. 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.
„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. Automata váltónál 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.
Start/Stop Gombbal Szerelt Autók
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. Vagy mégsem? 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.
A 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.
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 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.