A Start-Stop Rendszer: Működése, Előnyei és Kihívásai a Modern Autókban
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.
Mert jelenleg legalább minden második autó, hivatalos szervizbe vitt autó start-stop rendszerrel van felszerelve.
Miért van szükség a Start-Stop Rendszerre?
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.
Hogyan működik a Start-Stop parkolás?
Ebből kifolyólag az Európában gyártott autók nagy részét start/stop automatikával vagy alternatív hajtásrendszerrel szerelik fel.
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 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.
Hogyan Működik a Start-Stop Rendszer?
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.
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.
Fiat Punto hibaelhárítás Start-Stop
A motor automatikusan újraindul, amikor a kuplungpedált ismét lenyomjuk, mielőtt sebességfokozatot választanánk.
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.
Automata váltós gépjárművek esetén a start-stop rendszer szintén alkalmazható.
Amikor a jármű megáll, a rendszer automatikusan leállítja a motort.
Kézi sebességváltóval felszerelt járműveknél a kuplungpedál lenyomásakor, automata sebességváltóval felszerelt járműveknél pedig a fékpedál felengedésekor indul el a motor.
A rendszert a fölé rendelt motorvezérlő egység irányítja, és a következő érzékelők befolyásolják lényegesen: akkuérzékelő, fékpedál-érzékelő, sebességérzékelő, kuplungpedál-érzékelő, forgattyústengelyállás-érzékelő stb.
A rendszer akkor is újraindíthatja a motort, 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.
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.
Korszerűbb változatokban a motor menet közben is leállítható, de csak akkor, ha a motorvezérlő egység az autó sebességének felmérését követően kiadja erre a parancsot.
Az igazán jó stop-start rendszereknél a vezérlés még arra is ügyel, hogy a motor a négyütemű körfolyamat olyan fázisában álljon meg, amikor a legkevesebb energia szükséges az újraindításhoz.
Kényelmi és biztonsági aspektusai is vannak a rendszer működésének.
Vannak autók, amelyekben lassú guruláskor is képes le-leállni a motor, de ezekben a kocsikban elektromos kormányrásegítésnek kell lennie ahhoz, hogy a vezető ilyenkor is biztonságosan irányíthassa a járművet.
A fékrásegítő megfelelő rendszernyomásának fenntartása is létfontosságú a biztonságos üzemhez, ezért ha az akár álló kocsiban a vezető néhány erősebbet pumpál a féken, a motor már újra is indul, hogy ismét előállítsa a megfelelő vákuumot a fékszervóban.
A Start-Stop Technológia Fejlődése és Gyártói Megoldások
Miért nem terjedt el már korábban is ez a műszaki megoldás?
A stop-start rendszerek fejlesztésének kezdetén még a vezetőre bízták az autógyártók a leállításokat.
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.
A Polo esetében egy kezdetleges rendszer működött, amely még nem alkalmazott nagyobb indítómotort vagy speciális beállításokat, és csak bizonyos idő elteltével állította le a motort.
Ez a megoldás kevésbé volt hatékony, mivel az indítás energia- és üzemanyagigénye magasabb volt, így a megtakarítás csekélyebb.
Az idők során a motorok és a start-stop rendszerek továbbfejlesztése révén egyre gazdaságosabbá vált a technológia alkalmazása.
Ahhoz viszont, hogy a gyakori leállítás-újraindítást automatizálni lehessen, úgy, hogy ne okozzon hosszabb távon nagyobb problémákat a motorban és segédberendezéseiben, még sok időre volt szükség.
Gyakorlatilag ez egész motor működését át kell gondolni, számos alkatrészt újra kell méretezni, paraméterezni és fontos, hogy a motor működését irányító számítógépek megfelelő adatokhoz jussanak ahhoz, hogy eldönthessék: mikor kell illetve szabad leállítani és újraindítani a motort.
Különböző gyártói megközelítések
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.
Itt az indítómotort vezérli az elektronika, jól hallható a motor indítózása.
Ezen rendszert ma már rendszerint vezérelt generátor-gerjesztéssel kötik össze (ami egyébként stop-start nélkül is adható), az akkumulátor töltését a motorfékezésekhez időzítik, hogy a benzin égetéséből egy cseppnyi energiát se kelljen a hajtáson kívül másra fordítani).
Erősebb indítóakkumulátort igényel, amely többszöri indításra is képes.
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) / 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.
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.
Vannak gyártók, akik egyéb trükköket is bevetnek: ilyen például a Mazda, aki már a motor megállítását is vezérelten teszi, s az indításra a megfelelő hengernél egy izmosabb szikrával is rátesz, így az i-Stop rendszerrel szerelt motorjai 0,35 másodperc alatt röffenhetnek be.
Ezt a fejlett rendszert a Mazda fejlesztette ki, először az új Mazda 6 modelleken alkalmazva.
Az I-Eloop az első olyan megoldás volt, amely kondenzátorok segítségével tárolta el a fékezéskor visszanyert energiát.
A Mazda által kifejlesztett I-Stop rendszert először a Mazda 3 és a Mazda 5 modellek benzines változatainál alkalmazták 2009-ben.