V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je japonsko podjetje Toyota že načrtovalo določen projekt, pri katerem je bilo dovolj 1 do 2 sekundi v prostem teku z menjalnikom v prostem teku, da vozilo preneha delovati. Takrat se je velikim investitorjem takšna naložba zdela odveč, v Tokiu pa je takrat pomenila 15-odstotno zmanjšanje porabe goriva.
Trend uspeha
Običajno v Braziliji sistem Start-Stop temelji na običajnem zagonu, to je z uporabo "znanega" zaganjalnika, vendar s pomembnimi spremembami, kot je povečanje njegove "robustnosti" delovanja. pri večjem številu aktivacij, precejšnji moči in elektronski centrali, ki skrbi za vklop in izklop. Dejstvo, da ima nižje stroške razvoja, proizvodnje in vzdrževanja, naredi ta sistem najbolj sprejet pri avtomobilskih proizvajalcih.
Presenetljiva in inovativna tehnologija omogoča stalne izboljšave. Konec leta 2005 je francosko podjetje Citroen v želji po izboljšanju obstoječega sistema zasnovalo diferenciran projekt, s ciljem postati eden izmed tehnoloških pionirjev v prihodnosti. In njegova "glavna poteza" je bila prav ta, da je tej tehnologiji dodal nekaj, kar je vplivalo tudi na avtomobilski inženiring v tistem času, to je bil sistem zagona z diferenciranim alternatorjem, ki je deloval tudi kot zaganjalnik.
Nemški proizvajalec avtomobilov BMW je skupaj s svojim »rojakom« Boschem ustvaril »Schwerlast« ali Heavy-Duty, katerega namen je bil zaustaviti delo, ki ga opravlja alternator (ne vznemiriti ga), v primeru, da sistem obremenitev, če je bila v dobrih pogojih uporabe ali ko je vozilo zmanjševalo hitrost.
Tema je začela postajati zanimiva za proizvajalce avtomobilov in po letu 2010 je MAZDA predstavila tako imenovani sistem I-LOOP, katerega nasprotna elektromotorna sila samega alternatorja (sila nasprotnega vrtenja) je bila v nasprotju s konvencionalnim gibanjem motor in olajšano zaviranje.
Vsak sistem potrebuje energijo za kinetično delovanje, to je za normalno delovanje, vendar v veliki večini avtomobilov ta energija izvira iz goriva, pridobljenega iz nafte. Zadevna surovinska kriza je postala »učinek domina« in privedla do globalnega gospodarskega zloma brez primere, takšna situacija pa je postala ugodna za tehnološke izvedbe, tudi najbolj drzne.
Start-Stop – trenutne funkcije
Da bi poleg zmanjšanja visoke stopnje onesnaževanja zmanjšali stroške goriva, so proizvajalci avtomobilov v svojih »montažnih linijah« sprejeli sistem Start-Stop, tehnologijo, ki temelji predvsem na »izklopu in vklopu« inteligentnega motornega a vozila, torej sistem zbira različne podatkovne informacije, oceni dejansko potrebo po delovanju vozila v tistem trenutku in se odloči, ali bo motor deloval ali ne.
Tehnologija, idealizirana v 70-ih, vendar ne tako dobro sprejeta kot danes. To je zato, ker so se motorji, ki še delujejo z uplinjači, dolgo zaganjali in so imeli nepravilnosti pri delovanju. Z drugimi besedami, šlo je za dve zastareli in nekompatibilni tehnologiji, rešitev pa bi bil sistem elektronskega vbrizgavanja, ki je bil takrat nekaj utopičnega.
Z napredkom tehnologije in zamenjavo uplinjačev z vbrizgalnimi sistemi so se proizvajalci uspešno vrnili k uporabi iste tehnologije, ki so jo "zavrnili" pred leti, s ciljem zmanjšati porabo in emisije onesnaževal. Za vozila, ki vozijo v urbanih središčih, je bilo ocenjeno zmanjšanje do 20 %. V Braziliji je sistem Start-Stop že prisoten v nekaterih naših vozilih, vendar jih je večina uvoženih.
Start-Stop - strategija delovanja
Njegove glavne funkcije so omejene na ugašanje motorja med prometnim zastojem in tudi ko je semafor zaprt. Za ponovni zagon vozila preprosto pritisnite na plin ali drugo stopalko. Procesi, ki jih je enostavno razumeti in izvajati, vendar so zelo "premišljeno" konstruktivne kompleksnosti.
Pri vozilih z ročnim menjalnikom se sistem aktivira le, ko voznik zavira, vklopi sklopko in izklopi prestavo. Vozilo se znova zažene takoj, ko ponovno pritisnete na pedal sklopke.
Pri samodejnem menjalniku se enako dejanje zgodi, ko pohodite zavoro, ustavite in ponovno pritisnete na plin. Vse je nadzorovano z elektronsko centralo. Toda za delovanje potrebuje sistem visoko učinkovit alternator in zaganjalnik z življenjskim ciklom od 150.000 do 250.000 zagonov.
Motor se znova zažene tudi pri ustavljenem avtomobilu, če napolnjenost akumulatorja pade pod minimalno raven 8 voltov, da se zagotovi nov zagon.
To je "trojno upravljan" sistem, kar pomeni, da motorna enota nadzira delovanje vozila. Pri zaviranju se signal kolesnih senzorjev pošlje v ABS Central, kasneje v Engine Central, in ti parametri se primerjajo s podatki o hitrosti vozila.
Osnovna elektronska arhitektura je sestavljena iz "tranzistoriziranega" releja za samodejni zagon. To prejme pozitiven signal, ki se deli z ECU motorja, in vzporedno vse znova deluje brezhibno.
V običajnem primeru se aktivira Start-Stop in motor zažene takoj, ko se aktivira sklopka.
Da bi zmanjšali CO2, so v Evropi od leta 2009 mejne vrednosti emisij dvignile na 130 g/km. In dokončna uvedba sistema Start-Stop je veljala za ukrep, ki je pripomogel k izpolnjevanju uveljavljenih norm, hkrati pa je takšne avtomobilske proizvajalce promoviral kot pionirje tovrstne tehnologije.
Uspešni trendi zahtevajo nenehen razvoj
Evropa je že dobila napredni sistem Start-Stop, katerega diferencial naj bi ugasnil avto, še preden se popolnoma ustavi, torej tik pod 20 km/h.
S tem je možno skrajšati čas delovanja motorja za 14 % pri mestni vožnji in zmanjšati njegovo porabo goriva z 11 % na 19 %. Po drugi strani pa mora biti zagonski sistem še bolj robusten, stabilen in sposoben v povprečju zagotoviti od 280.000 do 400.000 zagonov.
Omeniti velja tudi sisteme Start-Stop - Coasting, ki so bili vgrajeni že v Passatu 2010 z motorjem 1.4 Turbo in sedemstopenjskim avtomatiziranim menjalnikom z dvojno sklopko. Tako kot napredni sistem Start-Stop tudi sistem Start-Stop Coasting ugasne motor kmalu po tem, ko hitrost vozila doseže vrednosti pod 20 km/h, poleg tega pa ima še en velik diferencial: če vozilo vzdržuje stalen pospešek pri pri hitrosti enaki ali manjši od 120 km/h se motor samodejno izklopi, njegov menjalnik je »odklopljen«, vendar sistem še naprej spremlja in nadzoruje celoten pogonski sklop. Na ta način je mogoče vzdrževati konstantno hitrost na razdalji do 1,75 km. In to upravičuje učinkovitost sistema, ki je bil doslej omejen na »hoji in ustavi v mestu«, tokrat pa z odobreno funkcionalnostjo, tudi na cestah. Ta funkcija postane bolj zanimiva glede na predstavljene podatke, saj lahko s povprečnim zmanjšanjem časa delovanja motorja za 30 % poraba goriva doseže ravni od 20 % do 30 %.
Učinkovita tehnologija in inteligentni sistemi
Start-Stop Coasting zahteva veliko elektronsko zapletenost in algoritemsko inteligenco, tako da motor takoj znova začne delovati, ko pritisnete zavoro ali plin ali ko klimatska naprava zahteva več navora.
Zaganjalnik začne delovati bolj konstantno, kar zahteva večjo dovzetnost ob tolikšnem "delu", zato mora njegova življenjska doba presegati 400 tisoč do 500 tisoč zagonov, katerih aktivacijska doba mora biti nekaj okoli 350 milisekund, se pravi nemogoča misija, če bi jo izpeljali konvencionalno.
Glede na to, da vsak zagon povzroči nenadne padce napetosti in povečanja toka, sta uporabljeni dve 12V bateriji, ki zagotavljata, da ostali deli sistema ne prenehajo delovati popolno in brez okvar. To je potrebno glede na tehnologijo, uporabljeno v vozilu, kot so elektronski nadzor stabilnosti, električno krmiljenje, pomoč pri zaviranju, navigacijski sistem in druge funkcije.
Boost Recovery System – naslednja generacija
Razvoj koncepta Start-Stop je neskončen. V Nemčiji se že razvija tako zapleten sistem kot prejšnji, imenovan BRS ali Boost Recovery System, ki se v lahko razumljivi »portugalščini« nanaša na izboljšavo v sistemu za obnovitev nadaljevanja, kmalu po aktiviranju Start - Stop. Takšna tehnologija bo v Evropi predvidoma lansirana leta 2017, kar pomeni, da bo kmalu tudi med nami. Poleg funkcij Start-Stop Coasting je vozilo, opremljeno s tako tehnologijo, opremljeno tudi z elektromotorjem, katerega namen je obnoviti morebitno izgubo navora med obnovitvijo. Je stroj z nizkimi vrtljaji, vendar z neverjetno močnim navorom, ki lahko hitreje poveča hitrost vozila. In spet se soočamo s faktorjem "vzroka in posledice", saj bo prenos dela, povezanega z nadaljevanjem, na drugi pogonski sistem, v primeru električnega motorja, zahteval manj napora motorja z notranjim izgorevanjem in s tem predviden prihranek pri porabi. med 8% ali 12%.
