Start-Stopp-Systeme. Deaktivieren oder nicht?
Die Aufgabe des Start-Stopp-Systems ist es, den Motor auf dem Parkplatz abzustellen und wieder zu starten, wenn der Fahrer die Fahrt fortsetzen möchte. Wozu dient es, wie funktioniert es und funktioniert es in der Praxis?
Die Idee, den Motor während seines nutzlosen Betriebs, auch an einer roten Ampel oder im Stau, abzustellen, gibt es schon seit mehreren Jahrzehnten. Toyota entwickelte 1964 ein solches System und testete es am Crown bis Mitte der 1,5er Jahre. Die Elektronik schaltet den Motor nach 10 Sekunden Leerlauf automatisch ab. Bei Tests auf den Straßen von Tokio wurden Berichten zufolge Kraftstoffeinsparungen von XNUMX% erzielt, was ein hervorragendes Ergebnis ist, jedoch gehörte das japanische Unternehmen nicht zu den Pionieren der Serienmontage solcher Geräte.
In den 1985er Jahren erschien im Fiat Regata ES (Energy Saving) mit dem von 1987 bis XNUMX produzierten Citymatic-System die Möglichkeit, den Motor bei Stopps abzustellen. Der Fahrer beschloss, den Motor abzustellen, da ihm ein spezieller Knopf zur Verfügung stand. Um den Motor neu zu starten, musste er das Gaspedal betätigen. Eine ähnliche Entscheidung traf Volkswagen in den XNUMXer Jahren, und das Automobilelektrikunternehmen Hella beschloss, den Motor mit einem Knopf in seinem System aus- und einzuschalten.
Das erste Serienmodell mit Start-Stopp-System, das den Motor in bestimmten Situationen automatisch abschaltet, war der Golf der dritten Generation in der Ecomatic-Version, der im Herbst 1993 auf den Markt kam. Es nutzte die Erfahrungen aus der Arbeit an Öko. - Prototyp Golf, basierend auf dem Golf der zweiten Generation. Der Motor wurde nicht nur nach 5 Sekunden Leerlauf abgestellt, sondern auch während der Fahrt, wenn der Fahrer das Gaspedal nicht drückte. Ein erneuter Druck auf das Pedal schaltete den Saugdiesel wieder ein. Um den Motor gedämpft auf dem Parkplatz zu starten, musste der erste Gang eingelegt werden. Dies geschah ohne Kupplung, weil der Golf Ecomatic einfach keine hatte (Halbautomatik).
Dies ist nicht die einzige technische Änderung gegenüber dem Basis-Golf. Die nächsten waren die Einführung einer elektrohydraulischen Servolenkung, die Platzierung eines "Start-Stopp" -Schalters auf dem Armaturenbrett, der Einbau eines größeren Batteriepakets und einer kleineren optionalen Hilfsbatterie. Weitere mit einem Start-Stopp-System ausgestattete VW-Fahrzeuge waren der Lupo 3L und der Audi A2 3L von 1999 (Umweltversionen mit einem Kraftstoffverbrauch von 3 l/100 km).
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Volkswagen reagierte als erster auf die neuen gesetzlichen Regelungen, die am 1. Januar 1996 in der Europäischen Union in Kraft traten, und andere Hersteller zogen bald nach. Bei dieser Regeländerung handelt es sich um einen neuen NEFZ-Messzyklus (Neuer Europäischer Fahrzyklus) zur Überprüfung des Kraftstoffverbrauchs von Pkw, bei dem der Motor etwa ein Viertel der vorgeschriebenen Zeit im Leerlauf war (häufiges Stoppen und Neustarten). Deshalb wurden die ersten serienmäßigen Start-Stopp-Systeme in Europa entwickelt. In den USA war die Situation völlig anders. Im aktuellen Messzyklus der US EPA wurden nur etwas mehr als 10 % der angegebenen Zeit im Leerlauf des Motors verbracht. Daher wirkt sich das Ausschalten nicht so sehr auf das Endergebnis aus.
Start-Stopp-Systeme. Aber warum?
Aufgrund der Tatsache, dass die Hersteller den Nutzen des Start-Stopp-Systems anhand der Ergebnisse des Messtests ermitteln, gibt es viele Enttäuschungen in den praktischen Bedingungen des Autos. Nicht jeder ist glücklich, wenn sich der Aufpreis für ein Autosparsystem als sinnlose Verschwendung herausstellt. „Start-Stopp“ bringt handfeste Vorteile in Form von Kraftstoffeinsparungen bei Fahrten im dichten Stadtverkehr. Wenn jemand während der Hauptverkehrszeiten vom Stadtzentrum in ein entfernteres Gebiet fahren muss, dauert die Straße 1,5 bis 2 Stunden, in fast endlosen Staus. Unter solchen Bedingungen bleibt die Maschine buchstäblich hunderte Male stehen. Die Gesamtzeit der Motorabschaltungen kann sogar mehrere Minuten erreichen. Wenn man bedenkt, dass der Kraftstoffverbrauch im Leerlauf je nach Motor zwischen 0,5 und 1 Liter pro Stunde liegt und das Auto zweimal täglich eine solche Strecke passiert, können die Kraftstoffeinsparungen pro Monat sogar mehrere Liter Kraftstoff und etwa 120 l erreichen. Bei solchen Betriebsbedingungen macht das Start-Stopp-System Sinn.
Mit dem gleichen Auto, aber nach 1,5-2 Stunden Fahrt im normalen Stadtverkehr beträgt die Gesamtausfallzeit 2-3 Minuten. Eine Einsparung von 1,5-2 Liter Kraftstoff pro Monat und etwa 20 Liter Kraftstoff pro Jahr wird nicht ausreichen, um eine mögliche Überzahlung für das Start-Stopp-System, zusätzliche Wartungsarbeiten oder Komplikationen der Fahrzeugstruktur zu vermeiden, die zu einer Panne führen können. Bei Fahrzeugen, die überwiegend Langstrecken fahren, ist der Gewinn durch das Abstellen des Motors bei Stopps noch geringer.
Die Praxis zeigt, dass bei einem Mittelklasse-Benziner, der bei verschiedenen Straßenbedingungen im mittleren Modus betrieben wird, die Gesamtzeit, in der der Motor durch das Start-Stopp-System gestoppt wird, etwa 8 Minuten pro 100 km beträgt. Das ergibt 0,13 Liter Benzin. Bei einer Jahresfahrleistung von 50 km beträgt die Einsparung 000 Liter, die Praxis zeigt aber auch, dass die Ergebnisse je nach Betriebsbedingungen und Motortyp sehr unterschiedlich ausfallen können. Bei großen Benzinmotoren erreichen sie bis zu 65 l / 2 km, bei kleinen Turbodieseln nur Hundertstel Liter. Wer also für das Start-Stopp-System extra zahlen muss, muss alle Vor- und Nachteile genau analysieren.
Allerdings ist die Frage nach dem Aufpreis für das Start-Stopp-System und dessen direkter Vergleich mit dem möglichen Vorteil für den Geldbeutel des Nutzers derzeit nicht mehr relevant. Dies liegt daran, dass „Start-Stopp“ kein Bestandteil der Zusatzausstattung, sondern fester Bestandteil bestimmter Motorisierungen geworden ist. Wenn Sie sich für eine Motoroption mit einem standardmäßigen Start-Stopp-System entscheiden, können Sie daher vergessen, wie das Auto betrieben wird. Wir sind einfach dazu verdammt, ein solches System zu haben.
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Doch neben den wirtschaftlichen Aspekten von Start-Stopp-Systemen gibt es auch typische Nutzenaspekte. In modernen Autos ist es Standard, den Motor nach dem Abschalten durch das System durch Treten des Kupplungspedals neu zu starten. Und hier treten Probleme auf, denn in einigen Situationen endet die gleichzeitige Betätigung der Kupplung und des "Gas" -Pedals, wenn das System den Motor starten möchte, mit dem Stillstand des Autos. Gleichzeitig ist es wichtig, wie schnell das System einen zuvor abgestellten Motor starten kann (je früher desto besser).
Obwohl solche Situationen nicht regelmäßig vorkommen, können sie eine Abneigung gegen das Start-Stopp-System hervorrufen. Viele Fahrer mögen es nicht einmal ohne besonderen Grund. Die automatische Abschaltung des Motors nervt sie nur. Deshalb greifen sie schon beim Einsteigen ins Auto oder beim ersten Abstellen des Motors zum Systemdeaktivierungsknopf. Die Schar der Enthusiasten dieser umweltfreundlichen Lösung dürfte größer sein und freut sich über die breite Verfügbarkeit des serienmäßigen Start-Stopp-Systems. Die Wahrheit ist jedoch, dass Sie dies im Preis des Autos bezahlen müssen. Niemand gibt etwas umsonst, schon gar nicht etwas, das nur technisch einfach erscheint.
Start-Stopp-Systeme. Einfache Funktion, große Komplexität
Es scheint, dass das Ein- und Ausschalten des Motors eine triviale Angelegenheit ist und keine speziellen technischen Lösungen erfordert. In der Praxis ist alles ganz anders. Selbst in den einfachsten Systemen, die auf einem herkömmlichen Starter basieren, ist es notwendig, spezielle Power-Management-Systeme einzuführen, die nicht nur den Batteriestand, die Temperatur und die Startleistung steuern, sondern auch den Stromverbrauch anderer Geräte zum Zeitpunkt des Starts reduzieren und steuern Strom lädt die Batterie entsprechend auf. Die Batterie selbst muss mit einer völlig anderen Technologie als die herkömmliche hergestellt werden, um sowohl einer schnellen und starken Entladung als auch einer Hochstromladung standzuhalten.
Das Start-Stopp-System muss von der Bordelektronik auch Informationen über die Außenlufttemperatur, die Öltemperatur (ein kalter Motor wird nicht abgestellt) und die Temperatur des Turboladers bei aufgeladenen Aggregaten erhalten. Wenn der Turbolader nach einer anstrengenden Fahrt abkühlen muss, bleibt der Motor auch nicht stehen. Bei einigen fortschrittlicheren Lösungen verfügt der Turbolader über ein unabhängiges Schmiersystem, das auch bei ausgeschaltetem Motor weiterarbeitet. Selbst ein herkömmlicher Start-Stopp-Starter hat mehr Leistung, stärkere interne Komponenten (wie Bürsten und Kupplung) und ein modifiziertes Getriebe (Geräuschreduzierung).
Bei komplexeren und damit teureren Start-Stopp-Systemen wird der traditionelle Anlasser entweder durch eine schwungradmontierte elektrische Maschine oder eine speziell konstruierte Lichtmaschine ersetzt. In beiden Fällen haben wir es mit einem Gerät zu tun, das je nach Bedarf sowohl als Starter als auch als Generator fungieren kann. Das ist nicht das Ende.
Die Elektronik muss die Zeit zwischen den Motorstopps zählen und prüfen, ob das Auto seit dem Start die richtige Geschwindigkeit erreicht hat. Es gibt viele Mutationen im Start-Stopp-System. Einige sind mit Bremsenergierückgewinnungssystemen (Rekuperation) kompatibel, andere verwenden spezielle Kondensatoren, um Strom zu speichern und die Batterie zu unterstützen, wenn ihre Startfähigkeit nachlässt. Es gibt auch solche, bei denen nach dem Abstellen des Motors dessen Kolben in die optimale Position für den Neustart gebracht werden. Im Moment des Starts genügt es, den Starter zu schütteln. Der Kraftstoff wird durch die Düse nur in den Zylinder eingespritzt, in dem der Kolben für den Arbeitshub bereit ist und der Motor beginnt sehr schnell und leise zu arbeiten. Das ist es, was Designer bei der Entwicklung von Start-Stopp-Systemen am meisten wollen – schneller Betrieb und niedriger Geräuschpegel.
