Start-stopp süsteemid. Kas keelata või mitte?
Start-stop süsteemi ülesanne on parklas mootor välja lülitada ja uuesti käivitada, kui juht soovib sõitu jätkata. Milleks see on ette nähtud, kuidas see töötab ja kas see töötab praktikas?
Mõte mootori kasutu töötamise ajal välja lülitada isegi punase fooritulega või liiklusummikus on olnud juba mitu aastakümmet. Toyota töötas sellise süsteemi välja 1964. aastal ja katsetas seda Crownil kuni 1,5 sekundi keskpaigani. Elektroonika lülitab mootori automaatselt välja pärast 10 sekundit tühikäigul töötamist. Tokyo tänavatel tehtud katsetes saavutati väidetavalt XNUMX% kütusesääst, mis on suurepärane tulemus, kuid Jaapani ettevõte ei kuulunud selliste seadmete seeriakomplekti pioneeride hulka.
1985. aastatel tekkis 1987.–XNUMX. aastal toodetud Citymatic süsteemiga Fiat Regata ES (Energy Saving) puhul võimalus peatustes mootorit peatada. Juht otsustas mootori välja lülitada, kuna tema käsutuses oli spetsiaalne nupp. Mootori taaskäivitamiseks pidi ta vajutama gaasipedaali. Sarnase otsuse tegi XNUMX-ides ka Volkswagen ning autoelektrifirma Hella otsustas oma süsteemis oleva nupuga mootori välja ja sisse lülitada.
Esimene tootmismudel, millel oli teatud olukordades mootorit automaatselt välja lülitav start-stopp-süsteem, oli 1993. aasta sügisel turule toodud Ecomaticu versioonis kolmanda põlvkonna Golf. See kasutas Öko kallal töötades saadud kogemusi. - Golfi prototüüp, mis põhineb teise põlvkonna Golfil. Mootor lülitati välja mitte ainult pärast 5-sekundilist tühikäigul töötamist, vaid ka sõidu ajal, kui juht gaasipedaali ei vajutanud. Pedaali uuesti vajutamine lülitas vabalthingava diisli taas sisse. Mootori käivitamiseks, parklas summutatult, tuli esimene käik sisse panna. Seda tehti sidurit kasutamata, sest Golf Ecomaticul seda lihtsalt ei olnud (poolautomaatne).
See ei ole ainus tehniline muudatus võrreldes baasgolfiga. Järgmised olid elektrohüdraulilise roolivõimendi kasutuselevõtt, "start-stopp" lüliti paigutamine armatuurlauale, suurema akuploki ja väiksema lisaaku paigaldamine. Teised start-stop süsteemiga varustatud VW sõidukid olid Lupo 3L ja 2. aasta Audi A3 1999L (rohelised versioonid kütusekuluga 3 l/100 km).
Vaata ka: Milliseid sõidukeid tohib B-kategooria juhiloaga juhtida?
Volkswagen reageeris esimesena 1. jaanuaril 1996 Euroopa Liidus kehtima hakanud uutele seadustele ning peagi järgnesid sellele ka teised tootjad. Antud regulatsioonimuudatus on uus NEDC (New European Driving Cycle) mõõtmistsükkel sõiduautode kütusekulu kontrollimiseks, mille jooksul mootor töötas tühikäigul umbes veerandi ettenähtud ajast (sagedased seisakud ja taaskäivitused). Seetõttu töötati Euroopas välja esimesed seeriaviisilised start-stop süsteemid. USA-s oli olukord täiesti erinev. Praeguses US EPA mõõtmistsüklis kulus mootori tühikäigul vaid veidi üle 10% näidatud ajast. Seetõttu ei mõjuta selle väljalülitamine lõpptulemust nii palju.
Start-stopp süsteemid. Aga miks?
Kuna tootjad määravad start-stop süsteemi kasutamise eelised mõõtmistesti tulemuste järgi, on auto praktilistes oludes palju pettumusi. Kõik ei ole rahul, kui auto ökonoomsuse süsteemi eest lisamaksmine osutub mõttetuks raiskamiseks. "Start-stopp" annab käegakatsutavat kasu kütusesäästu näol tihedas linnaliikluses sõites. Kui tipptunnil peab keegi kesklinnast kaugemasse piirkonda sõitma, siis peaaegu lõpututes ummikutes võtab tee 1,5-2 tundi. Sellistes tingimustes peatub masin sõna otseses mõttes sadu kordi. Mootori seiskamiste koguaeg võib ulatuda isegi mitme minutini. Arvestades, et kütusekulu tühikäigul on olenevalt mootorist 0,5–1 liiter tunnis ning auto läbib sellist marsruuti kaks korda päevas, võib kütusesääst kuus küündida isegi mitme liitri kütuseni ja umbes 120 liitrini. Sellistes töötingimustes on start-stopp süsteem mõttekas.
Sama autoga, kuid peale 1,5-2 tundi sõitmist tavalises linnaliikluses on seisakuajaks kokku 2-3 minutit. Kütuse kokkuhoid 1,5-2 liitrit kuus ja umbes 20 liitrit kütust aastas ei piisa võimalikuks start-stop süsteemi enammaksmiseks, täiendavateks hooldustöödeks või auto konstruktsiooni tüsistusteks, mis võivad põhjustada rikkeid. Enamasti pikki vahemaid sõitvate sõidukite puhul on peatustes mootori väljalülitamisest saadav kasum veelgi väiksem.
Praktika näitab, et keskklassi bensiinimootoriga autol, mis töötab keskmisel režiimil erinevates teeoludes, on start-stopp-süsteemi mootori seiskamise aeg kokku umbes 8 minutit iga 100 km kohta. See annab 0,13 liitrit bensiini. Aastase läbisõiduga 50 000 km on sääst 65 liitrit. Kuid praktika näitab ka, et tulemused võivad olenevalt töötingimustest ja mootoritüübist olla väga erinevad. Suurtes bensiinimootorites võivad need ulatuda kuni 2 l/100 km, väikeste turbodiislite puhul - vaid sajandikliitrini. Seega – kui start-stop süsteemi eest tuleb juurde maksta, tuleb hoolikalt analüüsida kõiki plusse ja miinuseid.
Kuid praegu ei ole enam aktuaalne küsimus start-stop süsteemi lisatasust ja selle otsesest võrdlemisest võimaliku kasuga kasutaja taskusse. Selle põhjuseks on asjaolu, et "start-stopp" on lakanud olemast lisavarustuse element, vaid on muutunud kindlate mootoriversioonide tavapäraseks komponendiks. Seetõttu võite tavalise start-stopp-süsteemiga mootorivaliku valimisel unustada, kuidas autot kasutatakse. Meile on lihtsalt selline süsteem määratud.
Vaata ka: Milliseid sõidukeid tohib B-kategooria juhiloaga juhtida?
Kuid peale start-stop süsteemidega seotud majandusprobleemide on ka tüüpilisi kommunaalteenustega seotud probleeme. Moodsate autode standardvarustuses on mootori taaskäivitamine pärast seda, kui süsteem on selle siduripedaali vajutades välja lülitanud. Ja siin tekivad probleemid, sest mõnes olukorras lõpeb samaaegne siduri ja "gaasi" pedaalidega manipuleerimine, kui süsteem tahab mootorit käivitada, auto immobiliseerimisega. Samas on oluline, kui kiiresti suudab süsteem käivitada varem väljalülitatud mootori (mida varem, seda parem).
Kuigi selliseid olukordi ei juhtu regulaarselt, võivad need tekitada vastumeelsust start-stopp süsteemi suhtes. Paljudele autojuhtidele see ei meeldi isegi ilma erilise põhjuseta. Mootori automaatne väljalülitamine ajab neid lihtsalt närvi. Seega, niipea kui nad autosse sisenevad või kui mootor esimest korda välja lülitatakse, sirutuvad nad süsteemi väljalülitusnupu poole. Arvatavasti on selle keskkonnasõbraliku lahenduse entusiastide seltskond suurem ning start-stop süsteemi laialdane saadavus standardvarustuses teeb neile rõõmu. Tõde on aga see, et selle eest tuleb auto hinna sisse maksta. Keegi ei anna midagi tasuta, eriti midagi, mis tundub lihtne ainult tehnilisest küljest.
Start-stopp süsteemid. Lihtne funktsioon, suur keerukus
Näib, et mootori sisse- ja väljalülitamine on tühine asi ega vaja erilisi tehnilisi lahendusi. Praktikas on kõik täiesti erinev. Isegi kõige lihtsamates süsteemides, mis põhinevad traditsioonilisel starteril, on vaja kasutusele võtta spetsiaalsed toitehaldussüsteemid, mis mitte ainult ei kontrolli aku taset, temperatuuri ja käivitusvõimsust, vaid vähendavad ka teiste seadmete energiatarbimist käivitamise ajal ja juhivad vool vastavalt akut laadima. Aku ise peab olema valmistatud traditsioonilisest täiesti erineva tehnoloogiaga, et see oleks vastupidav kiirele ja võimsale tühjenemisele ning ka kõrge vooluga laadimisele.
Start-stopp süsteem peab saama ka pardaelektroonikast infot välisõhu temperatuuri, õlitemperatuuri (külma mootorit ei lülitata välja) ja turboülelaaduri turboülelaaduri temperatuuri kohta. Kui turbolaadur peab pärast rasket sõitu maha jahtuma, ei seisku ka mootor. Mõnes arenenumas lahenduses on turboülelaaduril iseseisev määrdesüsteem, mis jätkab tööd ka siis, kui mootor on välja lülitatud. Isegi traditsioonilisel start-stop starteril on suurem võimsus, tugevamad sisemised komponendid (nt harjad ja sidur) ning muudetud käik (müravähendus).
Keerulisemates ja seetõttu kallimates start-stop süsteemides asendatakse traditsiooniline starter kas hoorattale paigaldatava elektrimasina või spetsiaalselt selleks ette nähtud generaatoriga. Mõlemal juhul on tegemist seadmega, mis võib vastavalt vajadusele toimida nii starteri kui ka generaatorina. See pole veel lõpp.
Elektroonika peab lugema mootori seiskamiste vahelist aega ja kontrollima, kas auto on pärast käivitamist saavutanud õige kiiruse. Start-stopp süsteemis on palju mutatsioone. Mõned ühilduvad pidurdusenergia taaskasutussüsteemidega (rekuperatsioon), teised kasutavad spetsiaalseid kondensaatoreid elektri salvestamiseks ja aku toetamiseks, kui selle käivitusvõimsus väheneb. On ka selliseid, kus pärast mootori seiskamist seatakse selle kolvid taaskäivitamiseks optimaalsesse asendisse. Käivitamise hetkel piisab starteri raputamisest. Kütus pihustatakse otsiku abil ainult silindrisse, milles kolb on töötakti jaoks valmis ning mootor hakkab tööle väga kiiresti ja vaikselt. Seda soovivad disainerid start-stop süsteemide projekteerimisel kõige enam – kiiret tööd ja madalat mürataset.
