Zařízení a princip činnosti systému "start-stop"

Ve velkých městech se dopravní zácpy staly součástí každodenního života motoristů. Zatímco je auto v dopravní zácpě, motor pokračuje na volnoběh a spotřebovává palivo. Aby se snížila spotřeba paliva a emise, vytvořili vývojáři automobilů nový systém „start-stop“. Výrobci jednomyslně hovoří o výhodách této funkce. Ve skutečnosti má systém mnoho nevýhod.

Historie systému start-stop

Tváří v tvář rostoucím cenám benzinu a nafty zůstává pro většinu motoristů stále důležitější otázka úspory paliva a snížení spotřeby. Pohyb ve městě je zároveň vždy spojen s pravidelnými zastávkami na semaforech, často s čekáním v dopravní zácpě. Statistiky říkají: motor jakéhokoli automobilu běží naprázdno až 30% času. Současně pokračuje spotřeba paliva a emise škodlivých látek do ovzduší. Výzvou pro výrobce automobilů je pokusit se tento problém vyřešit.

První vývoj k optimalizaci provozu automobilových motorů zahájila Toyota v polovině 70. let minulého století. Jako experiment začal výrobce na jeden ze svých modelů instalovat mechanismus, který vypne motor po dvou minutách nečinnosti. Systém se ale neujal.

O několik desítek let později uvedl francouzský koncern Citroen do provozu nové zařízení Start Stop, které se postupně začalo instalovat na produkční vozy. Zpočátku jimi byla vybavena pouze vozidla s hybridním motorem, ale poté se začala používat v automobilech s konvenčním motorem.

Nejvýznamnějších výsledků dosáhl Bosh. Systém start-stop vytvořený tímto výrobcem je nejjednodušší a nejspolehlivější. Dnes je na jejich vozy instalují společnosti Volkswagen, BMW a Audi. Tvůrci mechanismu tvrdí, že zařízení může snížit spotřebu paliva o 8%. Skutečná čísla jsou však mnohem nižší: v průběhu experimentů bylo zjištěno, že spotřeba paliva se v podmínkách každodenního městského používání sníží pouze o 4%.

Mnoho výrobců automobilů také vytvořilo své vlastní jedinečné mechanismy zastavení a spuštění motoru. Patří mezi ně systémy:

• ISG (Idle Stop & Go) od Kia;
• STARS (Starter Alternator Reversible System), instalovaný na automobilech Mercedes a Citroen;
• SISS (Smart Idle Stop System) vyvinutý společností Mazda.

Princip funkce zařízení

Hlavním úkolem systému „start-stop“ je snížit spotřebu paliva, hladinu hluku a emise škodlivých látek do atmosféry, když motor běží na volnoběh. Pro tyto účely je k dispozici automatické vypnutí motoru. Signál pro to může být:

• úplné zastavení vozidla;
• neutrální poloha řadicí páky a uvolnění spojkového pedálu (u vozidel s manuální převodovkou);
• sešlápnutí brzdového pedálu (u vozidel s automatickou převodovkou).

Když je motor vypnutý, veškerá elektronika automobilu je napájena dobíjecí baterií.

Po restartování motoru auto tiše nastartuje a pokračuje v jízdě.

• U vozidel s manuální převodovkou mechanismus nastartuje motor při sešlápnutí spojkového pedálu.
• Motor v automobilech s automatickou převodovkou se znovu nastartuje poté, co řidič sundá nohu z brzdového pedálu.

Zařízení mechanismu „start-stop“

Konstrukce systému „start-stop“ sestává z elektronického ovládání a zařízení, které zajišťuje vícenásobné spuštění spalovacího motoru. Ty se nejčastěji používají:

• zesílený startér;
• reverzibilní generátor (startér-generátor).

Například systém start-stop společnosti Bosh používá speciální spouštěč s dlouhou životností. Zařízení bylo původně navrženo pro velký počet startů ICE a je vybaveno zesíleným pohonným mechanismem, který zajišťuje spolehlivé, rychlé a tiché spuštění motoru.

Mezi úkoly elektronické veřejné správy patří:

• včasné zastavení a spuštění motoru;
• neustálé sledování nabití baterie.

Konstrukčně se systém skládá ze senzorů, řídicí jednotky a akčních členů. Zařízení, která vysílají signály do řídicí jednotky, zahrnují senzory:

• otáčení kola;
• otáčky klikového hřídele;
• sešlápnutí brzdového nebo spojkového pedálu;
• neutrální poloha v převodovce (pouze pro manuální převodovku);
• nabití baterie atd.

Řídicí jednotka motoru se softwarem instalovaným v systému start-stop se používá jako zařízení, které přijímá signály ze senzorů. Role výkonných mechanismů plní:

• vstřikovače vstřikovacího systému;
• zapalovací cívky;
• startér.

Systém start-stop můžete aktivovat a deaktivovat pomocí tlačítka umístěného na přístrojové desce nebo v nastavení vozidla. Pokud však není baterie dostatečně nabitá, mechanismus se automaticky deaktivuje. Jakmile je baterie nabitá na správné množství, systém spouštění a zastavení motoru začne znovu pracovat.

„Start-stop“ s rekuperací

Nejnovějším vývojem je systém start-stop s rekuperací energie během brzdění. Při velkém zatížení spalovacího motoru se generátor vypne, aby se šetřilo palivo. V okamžiku brzdění začne mechanismus znovu fungovat, v důsledku čehož je baterie nabitá. Takto se získává energie.

Charakteristickým rysem těchto systémů je použití reverzibilního generátoru, který je také schopen fungovat jako startér.

Systém regenerativního start-stop může fungovat, když je nabití baterie alespoň 75%.

Slabé stránky vývoje

Navzdory zjevným výhodám používání systému „start-stop“ má mechanismus důležité nevýhody, které by majitelé automobilů měli vzít v úvahu.

• Silné zatížení baterie. Moderní automobily jsou vybaveny velkým množstvím elektronických zařízení, za jejichž provoz musí být při zastavení motoru odpovědná baterie. Taková velká zátěž neprospívá baterii a rychle ji zničí.
• Poškození přeplňovaných motorů. Pravidelné náhlé odstavení motoru s vyhřívanou turbínou je nepřijatelné. Navzdory skutečnosti, že moderní vozy s turbínami jsou vybaveny turbodmychadly s kuličkovými ložisky, snižují riziko přehřátí turbíny pouze při náhlém vypnutí motoru, ale zcela jej nevylučují. Proto je pro majitele těchto vozidel lepší upustit od používání systému „start-stop“.
• Větší opotřebení motoru. I když vozidlo nemá turbínu, může se výrazně snížit životnost motoru, který se spouští při každém zastavení.

Vzhledem ke všem výhodám a nevýhodám používání systému start-stop se každý majitel automobilu sám rozhodne, zda stojí za to ušetřit poměrně zanedbatelné množství paliva, nebo je lepší postarat se o spolehlivý a trvanlivý provoz motoru, přičemž na volnoběh.