Naročito u urbanim situacijama, start-stop sistem bi trebalo da pravi razliku, ali da li će dugoročno uticati na izdržljivost motora?
Šta je start-stop tehnologija?
Start-stop je sistem na većini modernih automobila koji gasi motor kada automobil miruje kako bi se smanjila potrošnja goriva i emisija. U hibridnim automobilima, isti sistem takođe može ugasiti motor sa unutrašnjim sagorijevanjem kada automobil krstari pri niskim opterećenjima gasa, kada se spuštaju na nagibima i kada usporavaju sa većih brzina. Motor se ponovo pokreće kada se stisne kvačilo ili kočnica otpusti, ili kada je vozač spreman da se kreće ili ponovo ubrza.
Kako funkcionira start-stop?
Sistem koristi kompjuter da otkrije kada automobil miruje ili nije u brzini, ili kada radi u uslovima niskog opterećenja; u tom trenutku zaustavlja dovod goriva i iskru u motor. U slučaju hibridnih automobila, ograničenu količinu obrtnog momenta može isporučiti elektromotor automobila dok je motor ugašen, iako je to obično dovoljno samo za održavanje brzine na nivou ili po gradu. Paljenje počinje ponovo kada se automobil kreće, kada se pritisne kvačilo ili je potrebno više snage.
Proces se dešava automatski, ali vozači mogu izabrati da li je sistem aktivan ili onemogućen pritiskom na dugme start-stop.
Konvencionalni električni starter motor radi tako što uključuje mali zupčanik s velikim „prstenastim“ zupčanikom postavljenim oko vanjske strane zamajca motora.
Najnovija start-stop tehnologija izgleda skoro isto, ali motori su snažniji, brže djeluju i robusniji, a često su nužno podržani električnim sistemima višeg napona s većim baterijama za skladištenje. Neki su označeni kao “TS” za “tandem solenoid” i dizajnirani su da se lakše nose sa scenarijima u kojima se motor sprema da stane, a onda vozač ponovo ubrzava.
Takav trenutak može doći kada je vozač odlučio da stane, ali iz bilo kog razloga se predomisli, na primjer kada se saobraćaj neočekivano pomjeri.
U tom trenutku motor može biti ‘predan’ zaustavljanju, ali se još uvijek okreće, tako da kako bi se izbjeglo krckanje, jedan solenoid pokreće motor startera kako bi sinkronizirao njegovu brzinu s motorom prije nego što drugi glatko uključi brzinu.
Nedostaci
Da li start-stop loše utiče na motor?
Kada je riječ o izdržljivosti i dugom vijeku trajanja, sve osnove koje se odnose na sam zupčanik pokretača trebale bi biti pokrivene, ali veći broj ciklusa zaustavljanja i pokretanja dovodi do povećanog habanja motora osim ako se ne preduzmu koraci da se to spriječi.
„Može se očekivati da će normalan automobil bez automatskog zaustavljanja i pokretanja proći do 50.000 zaustavljanja i pokretanja tokom svog životnog vijeka“, kaže Gerhard Arnold, koji je odgovoran za dizajn ležajeva u Federal Mogulu.
„Ali s automatskim zaustavljanjem i pokretanjem koji se aktivira svaki put kada se automobil zaustavi, brojka se dramatično povećava, možda i do 500.000 ciklusa zaustavljanja i pokretanja tokom životnog vijeka motora.”
To je veliki skok koji predstavlja velike izazove za izdržljivost i vijek trajanja ležajeva motora.
Osnovna komponenta motora, a ujedno i jedna od najtežih je radilica. Podržana je dok se okreće brojnim preciznim brušenim čaurama duž svoje dužine koji rade u ‘običnim’ glavnim ležajevima (bez kugličnih ležajeva ili valjaka, samo glatki metal). Ovo su glavni ležajevi i učinak je veći na ležaj na stražnjoj strani motora neposredno uz starter.
Kada motor radi, radilice i površine glavnog ležaja se zapravo ne dodiruju, već su odvojene super tankim filmom ulja, koji se napaja pod pritiskom i pumpa oko površina ležaja djelovanjem radilice koja se okreće. Ovaj proces se naziva “hidrodinamičko podmazivanje”, ali kada se motor zaustavi, radilica se naslanja na ležaj, a dvije metalne površine dolaze u kontakt.
Kako hrđa pomaže u sprječavanju habanja?
Kada se motor pokrene, postoji tačka prije nego što se dvije površine razdvoje uljnim filmom koji se naziva ‘granično stanje’, gdje se radilica okreće, ali postoji kontakt između dva metala između površina ležaja.
Tada dolazi do najviše habanja. Postavljanje start-stop sistema znači da bi granično stanje (i kontakt metal-metal) moglo postojati možda 500.000 puta u vijeku trajanja motora umjesto 50.000, a normalni ležajevi bi se istrošili mnogo prije toga.
Dvije stvari sprječavaju da se to dogodi. Prvi je da proizvođači ležajeva razvijaju novi materijal za ležajeve sa većim svojstvima samopodmazivanja kako bi se oduprli habanju pri pokretanju.
Federal Mogul je razvio novi materijal pod nazivom Irox sa polimernim premazom koji sadrži čestice željeznog oksida (rđe), koji je u ovom mikroskopskom obliku iznenađujuće klizav.
U stvari, toliko je klizav da je koeficijent trenja Irox ležaja 50 posto niži od konvencionalnog aluminijskog ležaja i lako će trajati vijek trajanja motora opremljenog start-stop sistemom.
Da li start-stop pomaže u uštedi goriva?
Da – u situacijama u kojima stojite dok motor radi u praznom hodu, kao što je u gustom saobraćaju ili čekate da se promijene semafori, to će uštedjeti koliko god goriva potrošio motor dok automobil miruje.
Koliko se goriva uštedi često je sporno i gotovo u potpunosti zavisi od vrste vožnje koja se obavlja sa start-stop sistemom. Očigledno, više vremena u zastoju znači više uštede goriva. Postoje i slučajevi kada start-stop sistem neće da se aktivira, na primer ako je motor hladan, manja je vjerovatnoća da će sistem intervenisati, kako bi omogućio motoru da se potpuno zagrije. Takođe se motor možda neće ugasiti ako je akumulator ispod određenog nivoa, ako, poput Volvoovog sistema, vozač otkopča pojas ili ako uključite klima uređaj.
