Πως δουλεύει το Start-Stop; Πόσο μειώνει την κατανάλωση και κατά πόσο επηρεάζει την αξιοπιστία του μοτέρ;

Σταμάτα – ξεκίνα! – Τα συστήματα Start-Stop υπάρχουν στα αυτοκίνητά μας εδώ και μερικά χρόνια. Όσο όμως και αν σας φαίνεται απίστευτο, τα πρώτα συστήματα Start-Stop μπήκαν σε οχήματα παραγωγής στις αρχές της δεκαετίας του `80, με χαρακτηριστικά παραδείγματα τα Fiat Regata ES του 1983 και το VW Polo Formel E του 1985. Φυσικά από τότε έχει κυλίσει πολύ νερό στο αυλάκι και τα συστήματα του είδους έχουν εξελιχθεί δραματικά από τότε.

Στο παρελθόν δεν υπήρχε κανένα πρόβλημα. Το να λειτουργεί ο κινητήρας στο ρελαντί ήταν κάτι απόλυτα φυσιολογικό, αφού ούτε η κατανάλωση των οχημάτων μας ένοιαζε πολύ, ούτε οι εκπομπές ρύπων. Αυτές οι εποχές όμως έχουν περάσει ανεπιστρεπτί. Πλέον οι κατασκευαστές μελετούν το αυτοκίνητο πρώτιστα σαν σπουδή μείωσης της κατανάλωσης και δευτερευόντως σαν οτιδήποτε άλλο. Κάπως έτσι το σύστημα Start-Stop είναι πλέον για τα αυτοκίνητα ότι και το ABS. Σχεδόν στάνταρ παντού. Πως λειτουργεί όμως; Μειώνει στ` αλήθεια την κατανάλωση; Αυξάνει τις φθορές και την πολυπλοκότητα του οχήματος; Οι απαντήσεις ακολουθούν στη συνέχεια…

Τι είναι και πως δουλεύει το Start-Stop;

Το σύστημα Start-Stop είναι λίγο-πολύ προφανές πια. Επιτρέπει την διακεκομμένη λειτουργία του κινητήρα σε πολλαπλούς κύκλους σε μια διαδρομή. Η βασική του επιδίωξη είναι, κάθε φορά που το αυτοκίνητο ακινητοποιείται να απενεργοποιείται ο κινητήρας. Αυτό ακούγεται απλό, αλλά δεν είναι και τόσο απλό στην πράξη. Για να είναι εφικτή αυτή η λειτουργία, απαιτείται άλλου είδους μπαταρία, ενισχυμένη μίζα, δυναμό, μεταλλουργία κινητήρα που να μπορεί να ανταπεξέλθει σε συνεχόμενους κύκλους ενεργοποίησης-απενεργοποίησης, αισθητήρες, εγκέφαλοι κ.α. Το σύστημα για να δουλέψει, πέρα από το hardware, έχει και κάποιες προϋποθέσεις. Μερικές εξ’ αυτών είναι το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας, η θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου, η θέση του επιλογέα των ταχυτήτων, η πίεση στο πετάλι του φρένου, η τρέχουσα ηλεκτρική κατανάλωση του οχήματος, οι στροφές του κινητήρα, αν το αυτοκίνητο πραγματοποιεί αναγέννηση του φίλτρου σωματιδίων κ.α.

Επειδή ακριβώς οι προϋποθέσεις του συστήματος είναι πάρα πολλές, θα έχετε παρατηρήσει κάποιες φορές ότι ακόμα και αν είναι ακινητοποιημένο το όχημά σας, ο κινητήρας δεν απενεργοποιείται. Μερικοί από αυτούς τους λόγους που συμβαίνει αυτό αναφέρθηκαν παραπάνω, ωστόσο ο οδηγός δεν είναι σε θέση κάθε φορά να γνωρίζει για ποιον λόγο δεν ενεργοποιήθηκε την δεδομένη στιγμή το σύστημα Start-Stop. 

Διαφορές μεταξύ με και χωρίς Start-Stop

Δεν υπάρχει καμιά αμφιβολία ότι ένα αυτοκίνητο χωρίς Start-Stop είναι πιο απλό μηχανολογικά. Ένα όχημα με Start-Stop χρειάζεται άλλου τύπου μπαταρία, μίζα και εναλλάκτη, αλλά και επιπλέον αισθητήρες, καλωδιώσεις, εγκεφάλους και επικοινωνίες μεταξύ τους. Σε αυτοκίνητα με χειροκίνητο κιβώτιο απαιτείται επιπλέον αισθητήρας νεκράς θέσης κιβωτίου ταχυτήτων, αφού η νεκρά είναι προϋπόθεση του συστήματος. Κουμάντο στο σύστημα Start-Stop κάνει ο εγκέφαλος κινητήρα, αλλά πριν αποφασίσει θέλει βοήθεια από τους συμβούλους του. Σύμβουλοί του είναι ο εγκέφαλος επιτήρησης μπαταρίας που βρίσκεται στον αρνητικό πόλο, ο εγκέφαλος κλιματισμού, ο εγκέφαλος τροφοδοσίας οχήματος, ο εγκέφαλος του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων αν υπάρχει, ο εγκέφαλος ABS κ.α.

Αν όλοι λοιπόν αυτοί οι σύμβουλοι του δώσουν ομόφωνα το O.K., ο κινητήρας απενεργοποιείται. Επιπλέον, απαιτείται διαχειριστής τάσης, ο οποίος διατηρεί την τάση μόνιμα στα 12V ώστε να μην επηρεάζονται οι υπόλοιποι ηλεκτρικοί καταναλωτές του οχήματος από την λειτουργία του συστήματος Start-Stop. Όλη αυτή η πολυπλοκότητα ασφαλώς έχει κόστος για τον κατασκευαστή που αναπόφευκτα μετακυλίεται στον καταναλωτή, αν και η ωρίμανση των συστημάτων, καθώς και η διάχυσή τους στα οχήματα πλέον είναι τέτοια, που το κόστος που τελικά καλείται να πληρώσει ο πελάτης δεν είναι ιδιαίτερα σημαντικό. 

Επίδραση στην κατανάλωση και τους ρύπους

Ωραία όλα αυτά, αλλά πόση είναι η μείωση στην κατανάλωση ενός αυτοκινήτου που εφοδιάζεται με σύστημα Start-Stop; Στους τρέχοντες τυποποιημένους κύκλους μέτρησης είναι από 0,2-1 λτ./100 χλμ. Ωστόσο, σε ένα τυπικό σενάριο όπου το αυτοκίνητο πραγματοποιεί τις περισσότερες διαδρομές του εντός πόλης η μείωση είναι πιο κοντά στην ανώτερη τιμή. Για να το ποσοτικοποιήσουμε, αν ένα βενζινοκίνητο αυτοκίνητο με Start-Stop έχει μέση κατανάλωση εντός πόλης 6,2 λίτρα/100 χιλιόμετρα και το αντίστοιχο χωρίς Start-Stop 7 λίτρα/100 χιλιόμετρα και πραγματοποιούν 10.000 χιλιόμετρα/έτος με μέση τιμή βενζίνης 1,5 ευρώ/λίτρο, τότε το κόστος καυσίμου για το συμβατικό όχημα είναι 1.050 ευρώ και για εκείνο με το σύστημα Start-Stop είναι 930 ευρώ, δηλαδή 120 ευρώ λιγότερα χρήματα για καύσιμα/έτος. Σε ότι αφορά τους ρύπους CO2, το συμβατικό αυτοκίνητο με τα ανωτέρω δεδομένα παράγει περίπου 1.630 κιλά CO2/έτος και εκείνο με το σύστημα Start-Stop 1.440 κιλά/έτος. Το αν αξίζει ή όχι, το αφήνουμε στην κρίση σας.

Turbo και start-stop. Τι ισχύει;

Οι σύγχρονοι κινητήρες είναι σε συντριπτικό βαθμό υπερπληρωμένοι (turbo). Μήπως το σύστημα Start-Stop μειώνει σημαντικά την διάρκεια ζωής του turbo όταν απενεργοποιείται ο κινητήρας λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που δεν απάγονται στον στρόβιλο; Η απάντηση είναι ότι στους σύγχρονους κινητήρες δεν υπάρχουν τέτοια προβλήματα για διάφορους λόγους. Μερικοί από αυτούς είναι η εξελιγμένη μεταλλουργία που χρησιμοποιείται στα σύγχρονα turbo ή ακόμα και η χρήση κεραμικών υλικών σε αυτά όπου αυξάνουν την θερμική και μηχανική αντοχή τους. Επίσης, η ενσωματωμένη πολλαπλή εξαγωγής στην κυλινδροκεφαλή (τεχνοτροπία που χρησιμοποιείται σε πολλούς σύγχρονους κινητήρες) ρίχνει τις θερμοκρασίες. Πολλά σύγχρονα turbo είναι υδρόψυκτα ενώ πολλές σύγχρονες αντλίες ψυκτικού μέσου είναι ηλεκτρικά κινούμενες, οπότε δεν εξαρτώνται άμεσα από την λειτουργία του κινητήρα.

Σε ότι αφορά τις νέες εξελίξεις στα συστήματα Start-Stop, στα πιο προηγμένα εξ`αυτών πλέον υπάρχει η δυνατότητα να απενεργοποιείται ο κινητήρας πριν την τελική ακινητοποίηση, από περίπου τα 25 χλμ/ώρα, ή εκτεταμένη λειτουργία πλεύσης (coasting) όπου ο κινητήρας απενεργοποιείται σε υψηλές ταχύτητες απλά και μόνο επειδή άφησε ο οδηγός το γκάζι. Αυτά τα εξελιγμένα συστήματα Start-Stop υλοποιούνται είτε μέσω επιπλέον μπαταριών λιθίου πάνω στα αυτοκίνητα είτε μέσω εξελιγμένων 48V συστημάτων ή και των δύο βοηθώντας σημαντικά τους κατασκευαστές στην επιμέρους μείωση της κατανάλωσης. 

Πηγή: https://www.autotriti.gr/data/news/preview_news/Pws-doyleyoyn-ta-systhmata-Start-Stop_158633.asp