Mitä hyviä ja huonoja puolia start stop -järjestelmällä varustetussa autossa on?

Miksi start stop -järjestelmä?

Syy siihen, että autonvalmistajat siirtyvät käyttämään start stop -järjestelmiä, on yksinkertainen: ne säästävät bensiiniä, ja autonvalmistajat haluavat epätoivoisesti parantaa ajoneuvokantojensa MPG-arvoja. On kuitenkin tärkeää huomata, että EPA ei ota start stop -järjestelmiä huomioon, kun ne laskevat mittarilukemia. Nämä EPA:n MPG-arvot lasketaan, kun start stop -järjestelmä on kytketty pois päältä. Mallivuodesta 2017 alkaen EPA alkaa kuitenkin käyttäämyöntämällä hyvityksiä autonvalmistajille, jotka sisällyttävät tarjontaansa start stop -järjestelmiä. Autonvalmistajat saavat hyvityksiä myös tehokkaamman lasin ja aerodynamiikan käytöstä.

Miten start stop -järjestelmä toimii?

Start stop -järjestelmiä (joita kutsutaan myös tyhjäkäyntipysäytykseksi ja tyhjäkäyntipysäytykseksi ja -ajaksi) on ollut käytössä 1990-luvulta lähtien, lähinnä hybridiautoissa. Tämä on kuitenkin muuttumassa nopeasti. Ford ilmoittaa, että se odottaa 70 prosentissa autokannastaan olevan start stop -järjestelmä vuoteen 2017 mennessä. GM aikoo sisällyttää start stop -järjestelmän vähintään yhteen voimansiirtoversioon jokaisessa mallissa vuoteen 2020 mennessä.

Start-stop-järjestelmä sammuttaa moottorin pitkien tyhjäkäyntijaksojen ajaksi säästääkseen bensiiniä. Kuinka paljon bensiiniä se säästää? Se riippuu autosta, mutta tyypillisesti 3-12 %. Kaupunkiympäristössä, jossa kuljettaja ajaa pysäytys- ja pysähdysvaiheessa, säästö voi olla jopa 10-12 %. Säästö on kuitenkin vain minimaalinen, kun autolla ajetaan moottoritienopeuksia, ilmeisistä syistä. Autonvalmistajat mainostavatstart stop -järjestelmillä saavutetaan noin 6 prosentin säästö, mikä on merkittävä myyntivaltti erityisesti kuorma-autojen ja katumaastureiden ostajille.

Start-stop-järjestelmissä on raskas käynnistin, jossa on ennustettu käyttöikä on yli 200 000 käynnistystä verrattuna perinteiseen käynnistimeen, joka on suunniteltu enintään 40 000 käynnistykseen. Autoissa on myös paljon tehokkaampi AGM-akku (absorbed glass mat) ja jopa toinen akku. Niissä on myös ylimääräisiä antureita sekä sähköiset öljy- ja jäähdytysnestepumput.

Tässä on yksityiskohtainen kuvaus siitä, miten start stop -järjestelmät toimivat:

PCM valvoo jatkuvasti ajotapaa ja ottaa huomioon moottorin kierrosluvun, moottorin lämpötilan ja kuormituksen, ajoneuvon nopeuden, jarru- ja kaasupolkimen asennon, ohjauspyörän asennon ja vaihteiston vaihteen valinnan. PCM valvoo myös sähkökuormitusta määrittääkseen, käytätkö ajovaloja, pyyhkimiä, ilmastointilaitetta jne. Yhdessä akun nykyisen varaustilan seurannan kanssa PCM voimäärittää, onko moottorin pysäyttäminen oikea toimenpide, kun otetaan huomioon kulloinkin käytössä oleva sähkökuorma.

Kun otat jalan pois kaasupolkimelta, PCM päättää välittömästi, pysäytetäänkö moottori ja milloin se pysäytetään. Se voi odottaa, kunnes ajoneuvo on liikkumatta, tai sammuttaa sen heti, kun jalka koskettaa jarrupoljinta.

Jos akun varaustila on alle 75 %, PCM ohittaa käynnistys- ja pysäytysjärjestelmän ja estää moottorin sammuttamisen, koska se ei ole vakuuttunut siitä, että virta riittää sähköjärjestelmän käyttämiseen pysäytettynä ja että jäljellä on vielä tarpeeksi virtaa moottorin uudelleenkäynnistämiseen. Tämä pätee erityisesti silloin, kun kuljettaja käyttää ilmastointia korkeissa ulkolämpötiloissa tai jäänsulatuslaitteita ja lämmitystä talvella.olosuhteet.

Useimmissa käynnistys- ja pysäytysjärjestelmissä moottori käynnistetään käynnistysmoottorin avulla, vaikka jotkut autonvalmistajat käyttävät myös kaksisuuntaista generaattoria/käynnistintä käynnistimen avustamiseen. Esimerkiksi Mazdan i-stop-järjestelmä ruiskuttaa polttoainetta sylintereihin, jotka ovat ohittaneet tehon yläkuolokohdan, ja sytyttää näiden sylintereiden sytytystulpat, jotta moottori saa lisäpotkua, joka nopeuttaa käynnistysprosessia ja vähentää käynnistysmoottorin kuormitusta. Mazda ilmoittaa, että moottorin uudelleenkäynnistyminen kestää näissä moottoreissa vain 0,35 sekuntia.

Akun tilanne käynnistys- ja pysäytysjärjestelmissä

Autonvalmistajat eivät koskaan halua joutua tilanteeseen, jossa moottori on sammutettu ja akku ei pysty käynnistämään moottoria nopeasti uudelleen. Siksi ne ovat siirtyneet tehokkaampiin AGM-akkuihin. Nämä eivät kuitenkaan ole tavallisia AGM-käynnistysakkuja, vaan niissä on paljon enemmän varakapasiteettia.

Muut moottorin muutokset, jotka ovat tarpeen start stop -järjestelmien vuoksi

Kuten tiedätte, käynnistys on moottoreille erittäin raskasta, koska moottorin osia ei erota toisistaan öljynpaine, joten metalli koskettaa metallia. Kuvittele moottorin käynnistäminen uudelleen satoja kertoja päivässä ilman öljynpainetta! Ylimääräisen kulumisen torjumiseksi autonvalmistajat asentavat kriittisiin moottorin osiin, kuten laakereihin, hankausta kestäviä kitkaa vähentäviä pinnoitteita. Pinnoitteet suojaavat moottoria hieman enemmän, kunnesJotkut autonvalmistajat harkitsevat nyt sähkökäyttöistä öljypumppua, joka pitää öljyn virtauksen yllä seisokkien aikana.

Lisäksi jotkin autonvalmistajat käyttävät sähköisiä jäähdytyspumppuja, jotka kierrättävät moottorin jäähdytysnestettä pitääkseen matkustamon lämmön yllä kylmällä säällä ja estääkseen moottorin kuumenemisen seisokkiaikoina. Monet hybridit käyttävät sähköistä ilmastointilaitteen kompressoria pitääkseen matkustamon lämpötilan miellyttävänä moottorin ollessa pysähdyksissä.

Autonvalmistajat sisällyttävät myös jännitteen havaintomoduuleja estääkseen jännitteen putoamisen auton elektroniikkajärjestelmiin moottorin käynnistyksen aikana. Kuten tiedätte, jännitteen putoaminen voi olla merkittävää käynnistyksen aikana. Tämä jännitteen putoaminen voi aiheuttaa "brownout"-olosuhteita ajoneuvon monille ohjausmoduuleille, mikä johtaa virheelliseen toimintaan, kun jännite putoaa alle 9,6 voltin. Jännitteenvalvontalaitteet voivat sammuttaa muut kuin moottorin elektroniikkajärjestelmät.kriittisiä sähköisiä lisävarusteita hetkeksi käynnistyksen aikana, jotta käynnistysmoottorille säästyy virtaa.

Mitä vikaa start stop -järjestelmissä on?

1) Pysähtyy, mutta ei käynnisty. Tämä on varmasti pahin mahdollinen skenaario, ja autonvalmistajat pyrkivät välttämään sen tarkkailemalla akun varausta koko ajan. Käynnistymättömyys voi kuitenkin johtua myös huonosta sähköliitännästä, huonosta käynnistysmoottorista, puskurivaihtovirtageneraattorista, vaurioituneesta vauhtipyörän hampaasta tai anturivirheestä. Mikä tahansa näistä voi jättää sinut jumiin stop-merkkiin pysähtyneessä liikenteessä. Yikes!

2) Se ei pysähdy, kun sen pitäisi. No, sen kanssa voi elää, eikö niin? Se tuhoaa bensankulutussäästöt, mutta parempi pysähtymättä kuin käynnistymättä.

Korkeammat huoltokustannukset start stop -järjestelmissä?

Varmasti. Käynnistys- ja pysäytysjärjestelmiin tarkoitetut AGM-akut ovat paljon kalliimpia kuin perinteiset lyijyakut tai jopa tavalliset käynnistysakut. Varaudu maksamaan yli 300 dollaria tai enemmän, kun AGM-akku lopulta puree pölyyn. Vaihtaminen ei myöskään ole niin yksinkertaista kuin akun vaihtaminen. PCM- ja tehonhallintajärjestelmät on ohjelmoitava uudelleen, jotta ne tietävät, että uusi akku on vaihdettu.Tämä johtuu siitä, että virranhallintajärjestelmä tarkkailee akkua jatkuvasti ja säätää latausnopeutta ja -jännitettä vanhan akun kunnon perusteella. Jos et ohjelmoi tietokonetta uudelleen ja asennat vain uuden AGM-akun, virranhallintajärjestelmä käyttää edelleen vanhaa latausprotokollaa, jolloin uusi akku voi mennä pilalle ylilataamalla sen.

Käynnistinmoottorin vaihtokustannukset aiheuttavat myös iskun lompakollesi. Sen sijaan, että kustannukset olisivat noin 300-400 dollaria osien ja työn osalta, joudut käyttämään lähemmäs 1000 dollaria, varsinkin alkuvaiheessa, jolloin uudelleenrakennettuja käynnistinyksiköitä ei ole vielä paljon saatavilla. On selvää, että kun ajoneuvoja myydään enemmän, uudelleenrakennettavien käynnistinytimien määrä kasvaa ja uudelleenrakennusvaihtoehtoja ilmestyy enemmän.

Kuten jo mainitsin, autonvalmistajat pinnoittavat laakeripintoja vähentääkseen käynnistyksen aikaista kulumista. Se ei kuitenkaan välttämättä riitä estämään moottorin ennenaikaista vikaantumista. Import-car.com-sivustolla hiljattain julkaistun artikkelin mukaan nykyisissä moottoriöljyjen testauksissa ei oteta huomioon käynnistys- ja pysäytysjärjestelmien ja -käytön seurauksia.

Tavanomaisessa moottorissa, jossa ei ole start stop -järjestelmää, 20 000-40 000 käynnistystä elinkaarensa aikana aiheuttaa jopa 75 prosenttia moottorin kulumisesta. Start stop -järjestelmät kymmenkertaistavat käynnistyssyklit, jos omistaja ajaa pysähtyvällä liikenteellä. Tämä voi puolittaa laakereiden käyttöiän. Suurin osa kulumisesta tapahtuu nokka-akselissa, tasapainoakselissa, pää- ja yhdyslaakereissa sekä rannetapeissa. To...Jaguar on siirtynyt käyttämään nokka- ja tasapainoakseleissaan rullalaakereita Ingenium-mallissa. Kuten aiemmin mainitsin, autonvalmistajien on myös odotettavissa lisäävän sähköisiä öljypumppuja.

Autonvalmistajat työskentelevät myös öljynvalmistajien kanssa moottoriöljyn muuttamiseksi siten, että se sisältää "geelimäisiä superkestävyyslisäaineita (SLA)". Nämä lisäaineet voivat kaksinkertaistaa öljykalvon lujuuden ja estää öljykalvoa romahtamasta seisokkivaiheissa.

Voitko sammuttaa start stop -järjestelmän?

Kyllä, mutta vain väliaikaisesti. Start-stop-järjestelmä aktivoituu uudelleen, kun asetat avaimen seuraavan kerran paikalleen ja käynnistät moottorin.

Pitävätkö kuljettajat start stop -järjestelmistä?

Ei oikeastaan. New York Timesin toimittaja Eric Taub haastatteli hiljattain ilmestyneessä artikkelissaan erästä kuljettajaa, joka inhoaa Mercedeksensä start stop -järjestelmää.

"Tohtori Taon mukaan ongelma on, että pysähtyminen ja uudelleen käynnistyminen on melko häiritsevää. "Tunnet, kun se käynnistyy uudelleen", hän sanoi. "Kauheassa stop-and-go -liikenteessä tämä laite käynnistyy ja sammuu jatkuvasti. 20 minuutissa voi olla 50 stop-and-start-sykliä. Se voi tehdä sinut täysin hulluksi." New York Times 4/7/16

©, 2016