Start-stop järjestelmät. Poistetaanko vai ei?

Start-stop-järjestelmän tehtävänä on sammuttaa moottori parkkipaikalla ja käynnistää se uudelleen, kun kuljettaja haluaa jatkaa ajamista. Mihin se on tarkoitettu, miten se toimii ja toimiiko se käytännössä?

Ajatus moottorin sammuttamisesta sen turhan käytön aikana, jopa punaisessa liikennevalossa tai ruuhkassa, on ollut olemassa useita vuosikymmeniä. Toyota kehitti tällaisen järjestelmän vuonna 1964 ja testasi sitä Crownissa 1,5-luvun puoliväliin asti. Elektroniikka sammuttaa moottorin automaattisesti 10 sekunnin tyhjäkäynnin jälkeen. Tokion kaduilla tehdyissä testeissä saavutettiin XNUMX% polttoaineensäästö, mikä on erinomainen tulos, mutta japanilainen yritys ei kuitenkaan ollut tällaisten laitteiden sarjakokoonpanon pioneereja.

1985-luvulla kyky pysäyttää moottori pysähdyksissä ilmestyi Fiat Regata ES:ään (Energy Saving), jossa Citymatic-järjestelmä valmistettiin vuosina 1987-XNUMX. Kuljettaja päätti sammuttaa moottorin, koska hänellä oli käytössään erityinen painike. Moottorin käynnistämiseksi uudelleen hänen täytyi painaa kaasupoljinta. Volkswagen teki samanlaisen päätöksen XNUMX:issa, ja autoalan sähköyhtiö Hella päätti sammuttaa ja käynnistää moottorin järjestelmässään olevalla painikkeella.

Ensimmäinen tuotantomalli, jossa oli start-stop-järjestelmä, joka sammuttaa moottorin automaattisesti tietyissä tilanteissa, oli kolmannen sukupolven Golf Ecomatic-versiossa, joka tuotiin markkinoille syksyllä 1993. Siinä hyödynnettiin Ökon parissa työskennellessä saatua kokemusta. - Prototyyppi Golf, joka perustuu toisen sukupolven Golfiin. Moottori sammutettiin paitsi 5 sekunnin tyhjäkäynnin jälkeen, myös ajon aikana, kun kuljettaja ei painanut kaasupoljinta. Polkimen uudelleen painaminen kytkei vapaasti hengittävän dieselin takaisin päälle. Moottorin käynnistämiseksi parkkipaikalla vaimennettuna, ensimmäinen vaihde oli otettava mukaan. Tämä tehtiin ilman kytkintä, koska Golf Ecomaticissa ei yksinkertaisesti ollut sitä (puoliautomaatti).

Tämä ei ole ainoa tekninen muutos perus Golfista. Seuraavat olivat sähköhydraulisen ohjaustehostimen käyttöönotto, "start-stop"-kytkimen sijoittaminen kojelautaan, suuremman akun ja pienemmän valinnaisen lisäakun asennus. Muita start-stop-järjestelmällä varustettuja VW-autoja olivat Lupo 3L ja vuoden 2 Audi A3 1999L (ympäristöystävälliset versiot polttoaineenkulutuksella 3 l/100 km).

Katso myös: Mitä ajoneuvoja saa ajaa B-luokan ajokortilla?

Volkswagen reagoi ensimmäisenä Euroopan unionissa 1. tammikuuta 1996 voimaan tulleisiin uusiin säädöksiin, ja muut valmistajat seurasivat pian perässä. Tämä määräysmuutos on uusi NEDC (New European Driving Cycle) -mittaussykli henkilöautojen polttoaineenkulutuksen tarkistukseen, jonka aikana moottori oli joutokäynnillä noin neljänneksen määrätystä ajasta (tiheät pysähdykset ja uudelleenkäynnistykset). Tästä syystä Euroopassa kehitettiin ensimmäiset sarjakäynnistys-stop-järjestelmät. Yhdysvalloissa tilanne oli täysin toinen. Nykyisessä US EPA -mittaussyklissä vain hieman yli 10 % ilmoitetusta ajasta käytettiin moottorin joutokäynnillä. Siksi sen sammuttaminen ei vaikuta lopputulokseen niin paljon.

Start-stop järjestelmät. Mutta miksi?

Koska valmistajat määrittävät start-stop-järjestelmän käytön edut mittaustestin tulosten perusteella, auton käytännön käyttöolosuhteissa on monia pettymyksiä. Kaikki eivät ole iloisia, kun auton säästöjärjestelmän maksaminen on turhaa tuhlausta. "Start-stop" tarjoaa konkreettisia etuja polttoainesäästöjen muodossa ajettaessa raskaassa kaupunkiliikenteessä. Jos ruuhka-aikoina jonkun joutuu matkustamaan keskustasta kaukaiselle alueelle, niin tie kestää 1,5-2 tuntia lähes loputtomissa liikenneruuhkissa. Tällaisissa olosuhteissa kone pysähtyy kirjaimellisesti satoja kertoja. Moottorin sammutusten kokonaisaika voi olla jopa useita minuutteja. Ottaen huomioon, että polttoaineenkulutus tyhjäkäynnillä on moottorista riippuen 0,5 - 1 litra tunnissa ja auto kulkee sellaisen reitin kaksi kertaa päivässä, polttoaineen säästö kuukaudessa voi olla jopa useita polttoainelitraa ja noin 120 litraa. Tällaisissa käyttöolosuhteissa start-stop-järjestelmä on järkevä.

Samalla autolla, mutta 1,5-2 tunnin ajon jälkeen normaalissa kaupunkiliikenteessä kokonaisseisokki on 2-3 minuuttia. Säästö 1,5-2 litraa polttoainetta kuukaudessa ja noin 20 litraa polttoainetta vuodessa ei riitä mahdolliseen start-stop-järjestelmän ylimaksuun, lisähuoltotöihin tai auton rakenteen komplikaatioihin, jotka voivat johtaa rikkoutumiseen. Enimmäkseen pitkiä matkoja ajavien ajoneuvojen tapauksessa moottorin sammuttamisesta pysähdyksissä saatu hyöty on vielä pienempi.

Käytäntö osoittaa, että keskiluokkaisessa bensiiniautossa, jota käytetään keskitasolla erilaisissa tieolosuhteissa, start-stop-järjestelmän kokonaispysäytysaika on noin 8 minuuttia 100 km:ää kohden. Tämä antaa 0,13 litraa bensiiniä. Vuosittaisella 50 000 km:n ajokilometrillä säästöt ovat 65 litraa, mutta käytäntö osoittaa myös, että tulokset voivat olla hyvin erilaisia ​​käyttöolosuhteista ja moottorityypistä riippuen. Suurissa bensiinimoottoreissa ne voivat saavuttaa jopa 2 l/100 km, pienissä turbodieselissä vain sadasosat litran. Joten - jos joudut maksamaan ylimääräistä start-stop-järjestelmästä, sinun on analysoitava huolellisesti kaikki edut ja haitat.

Tällä hetkellä kysymys start-stop-järjestelmän lisämaksusta ja sen suorasta vertailusta käyttäjän taskulle mahdollisesti koituvaan hyötyyn ei kuitenkaan ole enää ajankohtainen. Tämä johtuu siitä, että "start-stop" on lakannut olemasta lisälaitteiden osa, mutta siitä on tullut tiettyjen moottoriversioiden säännöllinen osa. Siksi, kun valitset moottorivaihtoehdon tavallisella start-stop-järjestelmällä, voit unohtaa kuinka autoa käytetään. Olemme yksinkertaisesti tuomittuja sellaiseen järjestelmään.

Katso myös: Mitä ajoneuvoja saa ajaa B-luokan ajokortilla?

Mutta start-stop-järjestelmiin liittyvien taloudellisten ongelmien lisäksi on myös tyypillisiä hyödyllisyysongelmia. Nykyaikaisissa autoissa on vakiona moottorin käynnistäminen uudelleen sen jälkeen, kun järjestelmä on sammuttanut sen painamalla kytkinpoljinta. Ja tässä syntyy ongelmia, koska joissain tilanteissa kytkimen ja "kaasu"polkimien samanaikainen manipulointi, kun järjestelmä haluaa käynnistää moottorin, päättyy auton pysäyttämiseen. Samalla on tärkeää, kuinka nopeasti järjestelmä pystyy käynnistämään aiemmin sammutetun moottorin (mitä nopeammin, sen parempi).

Vaikka tällaisia ​​tilanteita ei esiinny säännöllisesti, ne voivat aiheuttaa vastenmielisyyttä start-stop-järjestelmää kohtaan. Monet kuljettajat eivät pidä siitä edes ilman erityistä syytä. Automaattinen moottorin sammutus vain ärsyttää heitä. Siksi heti kun he nousevat autoon tai kun moottori sammutetaan ensimmäisen kerran, he kurkottavat järjestelmän poiskytkennän painiketta. Tämän ympäristöystävällisen ratkaisun harrastajajoukko on luultavasti suurempi, ja start-stop-järjestelmän laaja saatavuus vakiona ilahduttaa. Totuus on kuitenkin, että sinun on maksettava tämä auton hinnassa. Kukaan ei anna mitään ilmaiseksi, etenkään sellaista, joka vaikuttaa yksinkertaiselta vain tekniseltä puolelta.

Start-stop järjestelmät. Yksinkertainen toiminto, suuri monimutkaisuus

Vaikuttaa siltä, ​​​​että moottorin käynnistäminen ja sammuttaminen on triviaali asia, eikä se vaadi erityisiä teknisiä ratkaisuja. Käytännössä kaikki on täysin erilaista. Jopa yksinkertaisimmissa perinteiseen käynnistimeen perustuvissa järjestelmissä on tarpeen ottaa käyttöön erityisiä virranhallintajärjestelmiä, jotka eivät vain ohjaa akun varausta, lämpötilaa ja käynnistystehoa, vaan myös vähentävät muiden laitteiden virrankulutusta käynnistyshetkellä ja ohjaavat virtaa vastaavasti lataamassa akkua. Itse akku on valmistettava täysin eri tekniikalla kuin perinteinen, jotta se kestää nopeaa ja voimakasta purkausta sekä suurvirtalatausta.

Start-stop-järjestelmän tulee myös saada tietoa koneen elektroniikasta ulkoilman lämpötilasta, öljyn lämpötilasta (kylmää moottoria ei sammuteta) ja turboahdetun yksikön turboahtimen lämpötilasta. Jos turboahtimen täytyy jäähtyä kovan ajon jälkeen, moottori ei myöskään pysähdy. Joissakin edistyneemmissä ratkaisuissa turboahtimessa on itsenäinen voitelujärjestelmä, joka jatkaa toimintaansa, vaikka moottori sammutetaan. Jopa perinteisessä start-stop-käynnistimessä on enemmän tehoa, vahvemmat sisäiset komponentit (kuten harjat ja liitin) ja muunneltu vaihde (melunvaimennus).

Monimutkaisemmissa ja siksi kalliimmissa start-stop-järjestelmissä perinteinen käynnistin korvataan joko vauhtipyörällä asennettavalla sähkökoneella tai erikoissuunniteltulla laturilla. Molemmissa tapauksissa kyseessä on laite, joka voi toimia sekä käynnistimenä että generaattorina tarpeen mukaan. Tämä ei ole loppu.

Elektroniikan on laskettava moottorin pysäytysten välinen aika ja tarkistettava, onko auto saavuttanut oikean nopeuden käynnistyksen jälkeen. Start-stop-järjestelmässä on monia mutaatioita. Jotkut ovat yhteensopivia jarrutusenergian talteenottojärjestelmien kanssa, toiset käyttävät erityisiä kondensaattoreita varastoimaan sähköä ja tukemaan akkua sen käynnistyskapasiteetin pienentyessä. On myös sellaisia, joissa moottorin pysäyttämisen jälkeen sen männät asetetaan optimaaliseen asentoon uudelleenkäynnistystä varten. Käynnistyshetkellä riittää käynnistimen ravistaminen. Polttoaine ruiskutetaan suuttimesta vain siihen sylinteriin, jossa mäntä on valmis työtahtiin ja moottori alkaa toimia erittäin nopeasti ja hiljaa. Tätä suunnittelijat haluavat eniten suunnitellessaan start-stop-järjestelmiä - nopeaa toimintaa ja alhaista melutasoa.