2012-09-29
Coraz częściej auta wyposażane są w systemy start-stop. Ich zadaniem jest ograniczenie zużycia paliwa oraz emisji spalin.

System start-stop wyłącza silnik w trakcie krótkotrwałego zatrzymania, np. przed sygnalizacją świetlną, a następnie automatycznie uruchamiają silnik po naciśnięciu pedału sprzęgła lub zwolnieniu hamulca. Te systemy start-stop oszczędności dają podczas jazdy miejskiej. Mogą one sięgać nawet 15 procent, choć efektywne ograniczenie zużycia paliwa są o połowę niższe od deklaracji konstruktorów.

Ale przy wprowadzeniu tych systemów do produkcji seryjnej pod uwagę brano nie tylko kwestie związane z oszczędnością paliwa. Chodziło także o kwestie ekologiczne, czyli normy czystości spalin, które w coraz więcej liczbie państwa mają wpływ na podatki i opłaty związane z samochodami. Ponieważ system start-stop wyłącza silnik na krótkotrwałym postoju, zatem w tym czasie nie emituje spalin.

Liderami w tego typu rozwiązaniach są dwie firmy: Bosch i Valeo. Obie firmy poszły podobną drogą, choć efekt końcowy jest nieco odmienny.

Cichy rozrusznik

Koncepcja firmy Bosch opiera się na specjalnym rozruszniku o nazwie Smart Starter Motor. Jak twierdzi producent. żywotność tego urządzenia została specjalnie zwiększona dla potrzeb technologii start-stop. Rozrusznik wyposażono w wydajny silnik elektryczny oraz ulepszony mechanizm zębnika, których zadaniem jest szybki i cichy rozruch silnika.

System jest aktywowany automatycznie przy uruchomionym silniku (potem można go wyłączyć). Muszą jednak być spełnione następujące warunki: temperatura otoczenia wyższa niż 0 stopni Celsjusza (silnik musi wtedy pracować, aby ogrzewać kabinę), temperatura płynu chłodzącego musi się znajdować pomiędzy 40 a 100 stopni (ochrona przed niepotrzebnym uruchamianiem niedogrzanego lub przegrzanego silnika), zamknięta pokrywa silnika, uruchomione przynajmniej raz (przed włączeniem przycisku) sprzęgło, przynajmniej raz wykonana zmiana biegu oraz pokonanie kilkunastometrowego odcinka drogi z minimalną prędkością 3,5 km/h.

 Silnik zostaje automatycznie wyłączony, gdy wyżej wymienione warunki zostały spełnione i pojazd stoi dłużej niż 3 sekundy z pracującym silnikiem na biegu jałowym oraz bez wciśniętego pedału sprzęgła. Praca układu start-stop jest wtedy sygnalizowana włączoną kontrolką w zestawie wskaźników. Silnik uruchamia się automatycznie, gdy nastąpi lekkie naciśnięcie pedału sprzęgła (bez włączonego biegu), pojazd zaczyna się toczyć (zabezpieczenie zapewniające wspomaganie układu kierowniczego i hamulcowego).

Dopóki kierowca urządzenia nie wyłączy systemu będzie on działać, niezależnie od tego ile razy wyłączymy silnik kluczykiem. Co ważne - po wyłączeniu silnika nie gasną światła samochodu. Boschowski system start-stop znalazł zastosowanie m.in. w BMW serii 1, Mini oraz w Kia cee'd.

Dwa w jednym

W przypadku systemu start-stop marki Valeo, o nazwie StARS micro-Hybrid, głównym elementem jest rozrusznik-alternator, czyli dwa urządzenia w jednym podzespole. Aparat wykorzystuje zdolność systemu do wyłączania, a następnie natychmiastowego ponownego cichego włączania silnika bez ingerencji kierowcy.

Starter-alternator jest umieszczony w bloku silnika będąc jednym z mechanizmów napędzanych przez pasek rozrządu. W trybie rozrusznika napęd paskowy i mała bezwładność urządzenia oznaczają, że silnik uruchamia się cicho i trzy razy szybciej niż w samochodzie z tradycyjnym rozrusznikiem (350-400 ms).

Silnik włącza się automatycznie natychmiast po załączeniu biegu lub, w przypadku samochodów z automatyczną skrzynią biegów, po zdjęciu nogi z pedału hamulca. Cały system pracuje w sposób niezauważalny dla kierowcy.

 Warunki pracy systemu Valeo sa podobne, jak w przypadku układu Boscha, czyli temperatura otoczenia wyższa niż 0zamknięta pokrywa silnika, uruchomione przynajmniej raz sprzęgło, przynajmniej raz wykonana zmiana biegu oraz pokonanie kilkunastometrowego odcinka drogi z niewielką prędkością. Także aktywacja systemu następuje automatycznie w chwili uruchomienia silnika.

System StARS micro-Hybrid jest stosowany m.in. w Citroënach C2 i C3, Smarcie oraz Mercedesach Klasy A i B.

Prąd najważniejszy

Zarówno system Boscha jak i Valeo nie mogłyby sprawnie działać, gdyby nie odpowiedni prąd rozruchu dostarczony z wydajnego akumulatora.

Zwykła bateria bardzo szybko traci swoją żywotność. Tymczasem system start-stop charakteryzuje się dużo większą liczbą cykli rozruchu silnika oraz zapotrzebowaniem odbiorników prądu (radio, światła, klimatyzacja) przy wyłączonym silniku. Zatem konieczny jest specjalny akumulator odporny na dużą liczbę cykli rozładowania.

W systemach start-stop wyróżniamy dwa rodzaje baterii: akumulatory EFB (Enhanced Flooded Battery) do samochodów z podstawową funkcją start-stop bez funkcji odzyskiwania energii z siły hamowania oraz akumulatory AGM (Absorbent Glass Mat), które montowane są w samochodach z funkcją odzyskiwania energii z siły hamowania (rekuperacja) oraz dodatkowymi systemami oszczędzania energii i paliwa.

Plusy i minusy

Główną zaletą systemów start –stop ma być (jest) obniżenie zużycia paliwa. Należy jednak pamiętać, że to ile zaoszczędzimy zależy od warunków drogowych.

- Niektórzy producenci podają, że zużycie paliwa spada o 15 procent. Te deklaracje dotyczą raczej pojazdów intensywnie poruszających się w ruchu miejskim, na przykład taksówki, i wyposażonych w dodatkowe elementy obniżające spalanie, jak specjalne opony czy lżejsze podzespoły – uważa Marek Nowaczyk, elektromechanik z Gdańska.

Kierowcy jeżdżący w systemie praca-dom plus weekendowe zakupy oszczędzą znacznie mniej. Sami producenci podają, że w takich warunkach zużycie paliwa spada o ok. 3-5 proc. To zawsze coś.

Ponadto systemy start-stop są pomocne dla kierowców często wyjeżdżających do miast w Europie Zachodniej, w których obowiązują strefy ograniczonego ruchu związane z normą czystości spalin. Kierowcy aut z system start-stop mogą wjeżdżać do ich centrów nie ponosząc przy tym wygórowanych opłat za wjazd do centrum.

 Natomiast jeśli chodzi o minusy, to do podstawowych należą wyższe koszty serwisowania i ceny części zamiennych. Systemy start-stop są oparte w dużej mierze na elektronice, która nie występuje w formie tzw. zamienników. Zresztą jak na razie zamienników nie także ma wśród rozruszników i alternatorów dedykowanych do tych systemów.

Droższe są nawet akumulatory przeznaczony do pracy z systemami start-stop.

- W przypadku akumulatorów EFB ich cena jest o około 50 procent wyższa od tradycyjnej baterii. Jeśli zatem zwykły akumulator kosztuje powiedzmy 250 złotych, to jego odpowiednik – pod względem pojemności i prądu rozruchu – będzie kosztować już około 380 zł. Ceny akumulatorów AGM są jeszcze wyższe, zwykle o ok. 100 do 150 procent o zwykłych baterii – wyjaśnia Marek Nowaczyk.

Według najnowszych propozycji Komisji Unii Europejskiej od 2015 roku wszystkie nowe samochody osobowe mają byc wyposażane w systemny start-stop.

Nadesłał: Rafal