Systém Start-Stop a jeho použití ve vozech Subaru

V poslední době vybavuje mnoho výrobců automobilů s cílem ušetřit palivo a snížit škodlivé emise svá auta systémem start-stop. Očekává se, že do roku 2022 bude systémem start-stop vybaveno 55 milionů ročně prodaných vozů. V Evropě, kde jsou náklady na palivo vysoké, je systémem start-stop vybaveno již asi 45 % nových vozů. Výrobci uvádějí snížení spotřeby paliva při použití tohoto systému z 6 % na 31 %, ale mnoho motoristů takovým systémům nedůvěřuje, považuje je za otravné nebo se bojí opotřebení motoru či poruchy startéru. Panuje také názor, že tyto systémy jsou spíše zbytečnou atrapou vnucenou legislativou a dalším marketingovým tahem automobilek, prospěšnějším pro ně než pro motoristy. Mnoho majitelů aut jej dokonce vypíná, jakmile nasedne do auta. Co to je a opravdu vám to pomáhá ušetřit peníze?

Myšlenka je velmi jednoduchá: zatímco auto stojí v zácpě nebo čeká na cestující, můžete vypnout motor. V zásadě platí, že v dlouhých zácpách mnoho řidičů vypíná motor sám, ale tento systém to dělá automaticky, dokonce i na semaforech. První experimenty s vytvořením takového systému podnikla Toyota v polovině 1970. let a na svůj model Crown nainstalovala zařízení, které po 1,5 sekundě nečinnosti vypínalo motor. Testování v městském provozu v Tokiu ukázalo 10% snížení spotřeby paliva. První vozy Subaru vybavené systémem Idling Stop System byly předvedeny v Japonsku v roce 2011; v Rusku bylo Subaru XV se systémem Idling Stop System k dispozici ke koupi teprve letos.

Provoz takového systému samozřejmě vytváří zvýšené zatížení baterie, startéru a samotného motoru. Zatímco typický vůz zažije během své životnosti 50 000 cyklů zastavení/nastartování motoru, vůz se systémem start-stop může zaznamenat až 500 000 takových cyklů. Dochází tak ke zvýšené zátěži startéru s baterií i motoru, jehož ložiska klikového hřídele se při startování motoru dostávají do kontaktu s čepem klikového hřídele bez olejového filmu. Proto jsou vozy s takovým systémem vybaveny zesílenými startéry a bateriemi, které vydrží větší počet startů, poskytují vyšší startovací proud, rychleji se nabíjejí a odolávají hlubokým výbojům, pro snížení opotřebení motoru při častých startech se používají vylepšené oleje a materiály pro ložiska klikového hřídele.

Podle principu činnosti jsou start-stop systémy rozděleny do tří hlavních typů:

1. První verze takového systému se od běžného automobilu liší jen málo. Systém sleduje pohyb vozidla a jednání řidiče a po určité době po zastavení vozidla vypne motor. Když řidič uvolní brzdový pedál (nebo sešlápne pedál spojky u vozidel s manuální převodovkou), motor naskočí.
2. Druhá možnost využívá kombinovaný startér-generátor – zařízení, které může fungovat jako startér i generátor. Systém poprvé představil Citroën v roce 2006. Francouzská společnost Valeo a japonská společnost Denso začaly vyrábět takový startér-generátor. Tento startér-generátor pracuje tiše a spuštění motoru trvá kratší dobu.
3. Třetí možnost navrhla Mazda pod názvem SISS (Smart Idle Stop System). Takový systém nevyžaduje zavedení speciálních prvků nebo uzlů. Řídicí jednotka motoru pomocí snímače polohy klikového hřídele zastaví motor v určité poloze a usnadní jeho následné nastartování. Když řidič uvolní brzdový pedál a systém určí, že je třeba nastartovat motor, palivo je přivedeno do válce při pracovním zdvihu a zapáleno jiskrou ze zapalovací svíčky, čímž se usnadní práci startéru a zkrátí se čas startování. Tento systém funguje pouze u vozidel s automatickou převodovkou.

Ve fungování systému start-stop existují určité nuance – například nevypíná motor, pokud jsou zapnuté výkonné spotřebiče elektřiny (klimatizace, vyhřívání zadního okna atd.), Při jízdě nízkou rychlostí nebo manévrování, když je baterie hluboce vybitá atd.

Systém start-stop funguje pouze při rychlostech nad 4 km/h, přičemž dveře řidiče musí být zavřené a řidič musí být připoután bezpečnostním pásem; výrobci mohou stanovit další podmínky. Navíc se systém nezapne v nevytopeném autě a v mínusových teplotách, takže v naší zimě tento systém nejčastěji nebude fungovat.

Vozidla Subaru používají první typ systému start-stop, ovšem s určitými vylepšeními. Systém Subaru Idling Stop System (ISS) používá startér s takzvanými „tandemovými solenoidy“. Použití tohoto startéru umožňuje zkrátit časový interval mezi zastavením a nastartováním motoru, a tím i zahájením pohybu vozu na cca 0,2 sekundy. Vozidla Subaru se systémem start-stop jsou také vybavena speciálně navrženým relé zapalovací cívky a startérem, které restartuje motor během pouhých 0.35 sekundy poté, co řidič uvolní brzdový pedál. Funkci automatického start/stop motoru lze deaktivovat pomocí tlačítka v prostoru pro cestující.

Startér s tandemovými elektromagnety Subaru byl navržen tak, aby zvládl situace, kdy se motor již zastavil, ale stále dobíhá, a v tu chvíli hodlá řidič pokračovat v jízdě. Konvenční systém start-stop nemůže v této situaci aktivovat startér, protože setrvačník motoru se stále točí, ale převodovka startéru ne. To může mít za následek vylomení zubů ozubeného kola nebo přinejmenším nepříjemný křupavý zvuk. Aby se předešlo poruše, v pokročilém systému zastavení chodu naprázdno od Subaru se spouštěč zapíná dříve, než se zapojí pastorek spouštěče a setrvačník, přičemž první solenoid v „tandemu“ je zodpovědný za napájení motoru spouštěče a synchronizaci jeho rychlosti otáčení se setrvačníkem automobilu. Druhý solenoid plynule pohybuje ozubeným spouštěčem a uvádí jej do záběru s ozubeným věncem setrvačníku.

Start-stop systém Subaru využívající tandemové solenoidy namontované ve startéru funguje rychleji než tradiční systém start-stop. Pokud se provoz rozjede, jakmile auto zastaví, tradiční systém start-stop bude potřebovat nějakou dobu, než počká na úplné zastavení motoru, než jej bude moci znovu nastartovat. Start-stop systém Subaru však zkrátí tuto čekací dobu na 0,2 sekundy a dokáže motor nastartovat mnohem rychleji připojením speciálního startéru přímo ke zdroji, než se motor úplně přestane otáčet.

U vozidel Subaru vybavených převodovkou Lineartronic CVT se motor vypne 0.5 sekundy po zastavení vozidla. Po uvolnění brzdového pedálu motor naskočí po 0.35 sekundách.

U Subaru Impreza se šestistupňovou manuální převodovkou se motor také vypne 0.5 sekundy po zastavení vozu, když je vůz v neutrálu nebo je uvolněn spojkový pedál. Znovu se spustí 0.35 sekundy po sešlápnutí spojky.

Úspora paliva dosažená pomocí tohoto systému samozřejmě závisí na množství jízdy stop-start, ale domácí testy během typické dopravní špičky ukázaly, že se motor zastaví až na 20 procent cesty. Skutečnou spotřebu paliva lze sledovat pomocí multifunkčního displeje, který zobrazuje celkovou dobu jízdy, dobu zastavení motoru a spotřebu paliva v ml.

Jak funguje start-stop systém Subaru ve skutečnosti a skutečně pomáhá šetřit palivo?

Australští novináři testovali Subaru Outback 2.5 Premium a jezdili s ním týden v běžných podmínkách, kombinovali jízdu ve městě a výlety po venkově; Toto je pravděpodobně poměrně typický vzorec používání pro běžného majitele vozu.

Během týdne ujeli celkem 402 km, přičemž palubní počítač ukazoval týdenní průměrnou spotřebu 8.3 l/100 km (oficiální údaje o spotřebě 2.5litrového čtyřválce Outback s ležatým protilehlým motorem jsou 7.3 l/100 km).

Během tohoto týdne opět podle palubního počítače stály na místě s vypnutým systémem start-stop motoru celkem 22 minut a 43 sekund. Ve skutečnosti, jak říkají testeři, stáli na místě mnohem déle, ale s běžícím motorem. Proč se tak stalo, není zcela jasné. Je pravda, že klimatizace byla neustále zapnutá, ale vyhřívání zadního okna se nezapnulo a systém start-stop se nevypnul násilně. Zajímavé je, že v jejich předchozím experimentu, který provedli s Mazdou 3 vybavenou vlastní verzí systému start-stop (SkyActiv), se motor během celého týdne městských jízd nikdy nevypnul.

Zde je výsledek testů. Na ujetí 402 km v Subaru bylo spotřebováno 48.43 litrů benzínu AI-91. Při průměrné ceně 1.42 $ za litr to vychází na 68.78 $. Palubní počítač ukázal, že bylo ušetřeno 0.603 litru paliva a motor byl vypnutý na 22 minut 43 sekund. To dává celkovou úsporu 86 centů.

Pokud tento experiment extrapolujete na celý rok, znamená to celkový roční nájezd 20 904 km, což se mimochodem překvapivě blíží průměrné vzdálenosti, kterou za rok ujel „průměrný“ australský motorista, který, pravda, existuje jen v představách. Při 8.3 l/100 km by roční spotřeba paliva činila 1735 litrů, což by stálo 2464 USD (za předpokladu, že cena zůstane na 1.42 USD za litr). Pokud by bylo možné dosáhnout výrobcem udávaných hodnot spotřeby paliva 7.3 l/100 km, čísla by zněla: 1526 2167 litrů spotřebovaného paliva za cenu 0.603 31.36 USD. Úspora 44.50 litru paliva každý týden se rovná ušetřeným 31.36 litru nebo ušetřeným 1.8 USD. Nebudeme se příliš zabředávat do nudné matematiky, ale 1735 litru je XNUMX % z XNUMX. To je mnohem méně než proklamovaný zisk „o pět až sedm procent“.

Tato čísla by se však mohla výrazně změnit, pokud se většina cest uskuteční ve městě nebo v jeho blízkosti (a tento test australských novinářů, jak říkají statistici, samozřejmě není reprezentativní). Ale na druhou stranu je třeba vyvážit plánované úspory za benzín s možnými vyššími náklady na výměnu silně vytížené baterie a vyššími náklady na náhradní díly pro zesílené komponenty a díly splňující požadavky technologie start-stop.

Podle novinářů z časopisu „Behind the Wheel“ systém start-stop nainstalovaný na autě šetří palivo, když se auto pohybuje po tichých dálnicích a poloprázdných silnicích a někdy zastaví na semaforech. Pokud budete neustále jezdit v zácpách, systém nic nezachrání.

Kromě úspory je třeba zvážit ještě jednu důležitou věc – snížení emisí CO2, a to je důležité a bude každým rokem nabývat na významu, i když se to v tuto chvíli přímo netýká vaší peněženky.

Kritika je pochopitelná a pro některé lidi nepříjemné aspekty technologie start-stop nepřeváží proklamované výhody. Není pochyb o tom, že technologie start-stop pomáhá výrobcům dosáhnout přijatelnějších hodnot spotřeby paliva a emisí. Pokud jde o to, zda poskytuje kupujícím skutečné výhody, porota je stále mimo.