Start-Stop – k čemu je tento systém?

Specialisté sítě autoservisů AvtoBomba vždy bedlivě sledují nejnovější trendy v provozu automobilů a sledují nejmodernější vývoj. A v dnešním článku se pokusíme pochopit nuance baterií se systémem Start-Stop.

Ať už je to dobré nebo špatné, spotřeba paliva se stala určujícím faktorem při výběru auta. Auto si dnes lidé kupují s kalkulačkou v ruce, předem si spočítají, kolik bude stát jeho provoz. Výrobci aut samozřejmě nežijí izolovaně od trhu (ti, co to zkusili, už dávno zkrachovali). I když je pod kapotou moderního auta „zaostalý“ spalovací motor, a ne módní hybrid nebo elektromotor, je vždy vybaven ekologickým režimem a nějakou funkcí pro úsporu energie.

Masovým „zeleným“ řešením byl systém „start-stop“, který automaticky vypíná motor v dopravních zácpách. To už není možnost pro nadšence, ale základní vlastnost stovek modelů aut, o kterých jejich majitelé do první zastávky na semaforu možná ani nevědí.

Co s tím mají společného autobaterie? Pokud jste se dobrovolně nebo náhodou zařadili mezi nadšence do „zelených“ aut, pak se váš výběr startovací baterie výrazně zužuje. Baterie pro systém start-stop musí být speciální: posílá zasloužené „kyselé baterie“ do důchodu, což vyžaduje jiná řešení. Pojďme zjistit proč.

Myšlenka systému Start&Stop je jednoduchá: automaticky vypnout motor, když je vůz na semaforu nebo v dopravní zácpě, aby nedocházelo k plýtvání palivem při volnoběhu motoru. A rychle jej nastartujte, když uvolníte brzdový pedál. Podle různých odhadů je úspora paliva díky start-stop 5-10%. Ale za jakou cenu?

Během dne jízdy po městě se auto desítkykrát zastaví a nastartuje. Je zřejmé, že takové režimy vyžadují zesílený startér. Často se místo toho používá reverzibilní generátor, který je schopen jak napájet palubní síť, tak rychle nastartovat motor. Ale přesto hlavní zátěž dopadá na baterii.

Životnost baterie je dána nejen jejím stářím, ale také počtem cyklů vybití/nabití. Není těžké si představit, kolikrát za den se bude baterie vybíjet a dobíjet se systémem start-stop v provozu. Navíc je potřeba rychle nabít, aby se ztráty doplnily další křižovatkou.

Palubní elektronika, klimatizace a audiosystém nadále fungují. Celá tato zátěž dopadá na baterii.

Co jiného kromě startování motoru využívá energii baterie? Po vypnutí motoru systémem Start&Stop zůstává palubní elektronika, klimatizace a audiosystém v činnosti: řidič si ani nemusí všimnout, že se motor zastavil. Veškerá tato zátěž dopadá na baterii, která podléhá nejen častým vybíjením, ale i hlubokým častým vybíjením – nejničivější provozní režim pro olověné baterie.

Běžná baterie – jak pokročilá, ale „jemná“ vápenatá, tak pevnější antimonová a hybridní – se při takovém použití doslova rozpadne a donutí nás pamatovat na bezpečnou likvidaci olova. Je zřejmé, že vozy se systémem start-stop vyžadují odolnější baterie, které jsou odolné proti hlubokému vybití a rychle se nabijí. A existují.

AGM baterie

Zkratka AGM znamená Absorbent Glass Mat. Baterie AGM nemají obvyklý tekutý elektrolyt: je absorbován, tedy nasáklý speciálními vložkami mezi deskami. To mu umožňuje nejen pracovat v jakékoli poloze (pod úhlem, na boku), ale také výrazně zlepšuje výkon baterie. Baterie AGM mají vysoký startovací proud, nebojí se hlubokého vybití a díky nízkému vnitřnímu odporu se rychle nabíjejí. Životnost baterií AGM je mnohem delší než u jejich kapalných protějšků.

Baterie AGM neobsahují obvyklý tekutý elektrolyt.

Kvůli absenci tekutého elektrolytu se AGM bateriím často říká gelové baterie, jedná se však o odlišné technologie. Gelové baterie se používají hlavně jako trakční baterie a startovací „gelové“ modely se ukazují jako AGM.

Technologie AGM existuje již půl století, ale dříve se takové baterie používaly pouze v letectví, motocyklech, motorsportu a výpočetní technice. Pro masový automobilový trh se jejich schopnosti zdály přehnané, zejména proto, že cena baterií AGM není malá. S příchodem systému start-stop v automobilech se vše změnilo: právě zde byly odhaleny silné stránky baterií AGM a jejich trvanlivost a solidní zdroje ospravedlnily vysoké náklady.

Baterie EFB

Baterie EFB (Enhanced Flooded Battery) byly vytvořeny speciálně pro systém start-stop jako cenově dostupná alternativa k AGM. Obsahují sice tekutý elektrolyt, ale je ho tam asi třikrát méně než v klasických olověných bateriích. Desky v bateriích EFB jsou vyztuženy a utěsněny v „obalech“ vyrobených ze speciálního vlákna, které chrání před sulfatací a uvolňováním aktivní hmoty – neblahými následky častých výbojů.

Cena EFB baterií je nižší než u AGM baterií a jejich životnost a odolnost proti hlubokému vybití je výrazně vyšší než u běžných kapalných baterií. Baterie EFB úspěšně odolávají neustálým cyklům vybíjení/nabíjení spojené s provozem systému start-stop, a proto jsou obvykle doporučovány majitelům „zelených“ vozů.

Baterie EFB jsou mezistupněm mezi AGM a konvenčními mokrými bateriemi.

Co je lepší: AGM nebo EFB?

Není úplně správné přímo porovnávat baterie EFB a AGM. Oba typy baterií fungují dobře v „zelených“ vozech se systémem start-stop, ale jsou vyráběny pomocí různých technologií a pro různé účely. AGM je nekompromisní řešení, které dokáže pracovat v extrémních podmínkách, se silnými vibracemi a velkými návaly, dodává stabilní napětí bez propadů a rychle doplňuje náboj. K tomu je respektují jeepeři, kteří používají silné elektrické navijáky, a milovníci kvalitního autoaudia. Vysoká cena baterií AGM je zcela v souladu s jejich úrovní.

Baterie EFB jsou mezistupněm mezi AGM a konvenční kapalinovou baterií, lze je nazvat úspěšným kompromisem. Vzhledem k tomu, že se EFB konstrukčně blíží „klasice“, není o mnoho horší než AGM, pokud jde o odolnost proti hlubokému vybití a rychlost nabíjení. Toto řešení je pro ty, kteří nejsou připraveni přeplácet extrémní schopnosti AGM baterií, ale chtějí si jednoduše zajistit běžný provoz start-stop systému. V tomto případě je nákup baterie EFB chytrou volbou.

Baterie pro hybridní auto

Co když potřebujete baterii pro hybrid? Ostatně hybridy mají kromě výkonné trakční baterie, která pohání elektromotor, také běžnou startovací baterii, jako každé auto na benzín. Zde je vše jednoduché: v každém hybridu, včetně „mild“ (Mild Hybrid), je systém „start-stop“ přítomen a priori. A výběr baterie pro hybrid se neliší od výše popsaného – jedná se o baterie AGM a EFB. Například Toyota Prius je z výroby vybavena baterií AGM o kapacitě 45 Ah.

Doufáme, že jsme vám trochu podrobně popsali rozdíly a vlastnosti těchto dvou moderních autodoplňků a rozhodnutí o jejich pořízení necháme zcela na vás!

Jedním z důležitých mechanismů v každém autě, bez ohledu na účel, typ a rozměry, je startér. Jeho úkolem je nastartovat spalovací motor přeměnou elektrické energie na mechanickou energii. Když pochopíte konstrukční vlastnosti, princip fungování a specifika, můžete pochopit, jak přesně tento mechanismus funguje.

Navzdory kvalitě výkonu a spolehlivosti může startér časem selhat. Nejčastěji je to způsobeno přirozenými příčinami – provozním opotřebením vnitřních součástí: kartáčů, relé, vinutí, ozubených kol a ložisek. Mnoho lidí jistě bude mít zájem dozvědět se o známkách opotřebení, typických poruchách a také o způsobech, jak eliminovat poruchy startéru.

Co je startér do auta a k čemu slouží?

Jakýkoli startér automobilu je speciální elektromechanické zařízení určené ke spouštění motoru vozidla. Hlavní funkcí je zajistit počáteční rotaci klikového hřídele motoru tak, aby směs paliva a vzduchu vstoupila do válců, po kterém nastává proces spalování, který je nezbytný pro autonomní provoz motoru.

Samotný startér je kompaktní, ale výkonný elektromotor, který získává energii z akumulátoru vozidla. Když otočíte klíčkem zapalování (v moderních autech stisknete startovací tlačítko), startér jím pomocí ozubeného kroužku na setrvačníku motoru začne otáčet. Během startování pohybuje relé navíječe, které je rovněž součástí systému, ozubené kolo Bendix a spojuje jej se setrvačníkem.

Když se motor sám rozběhne, startér se automaticky odpojí, aby nedošlo k poškození v důsledku vysokých otáček motoru. Autostartér je nutný pro prvotní nastartování motoru zejména při nízkých teplotách nebo po delší době nečinnosti vozu, kdy motor sám nejde nastartovat. Startér je tedy kritickou součástí jakéhokoli systému startování vozidla, bez kterého by provoz vozidla nebyl možný.

Design a konstrukční vlastnosti startéru

Automechanici poznamenávají, že startér je klíčovou součástí celého systému startování vozidla a jeho konstrukce se vyznačuje zvýšenou spolehlivostí a životností. Chcete-li to provést, stojí za to pečlivě prozkoumat hlavní součásti zařízení a také popsat princip fungování startéru.

Mechanismus obsahuje následující komponenty:

• Trakční elektromotor. Základ startéru, sestávající ze statoru a rotoru. Mechanismus přeměňuje elektrickou energii z baterie na mechanickou energii, čímž zajišťuje mechanické otáčení hřídele.
• Kotva (rotor). Je umístěn uvnitř statoru a otáčí se, když je na vinutí přivedeno napětí. Rotace kotvy se přenáší na hřídel, která je spojena se setrvačníkem motoru.
• Stator. Stacionární část elektromotoru, která vytváří magnetické pole potřebné k otáčení kotvy.
• Kartáčová jednotka. Přenáší elektrický proud do kolektoru a zajišťuje plynulé otáčení rotoru. Samotné kartáče jsou vyrobeny z grafitu nebo slitiny mědi a grafitu, což poskytuje zlepšenou vodivost a odolnost.
• Kolektor. Jedná se o kontaktní kroužek umístěný na kotvě, přes který se přenáší proud z kartáčů do vinutí kotvy a zajišťuje její rotaci.
• Bendix (převodový pohon). Spojka s ozubeným kolem, které dočasně spojuje hřídel startéru se setrvačníkem motoru. Obsahuje jednosměrnou volnoběžnou spojku, která zabraňuje zpětnému otáčení startéru po nastartování motoru.
• Vtahovací relé (solenoid). Funguje jako spínač, protože když otočíte klíčkem zapalování, relé uzavře elektrický obvod a dodává proud do startéru. Tento solenoid také pohybuje bendixem a uvádí ozubené kolo do záběru se setrvačníkem.

Pokud jde o princip činnosti spouštěče, při otočení klíčku zapalování do polohy „Start“ je do relé navíječe elektromagnetu přivedeno napětí, které uzavře hlavní napájecí obvod. Dále solenoid současně uvede do pohybu pohon spouštěče, který přesune ozubené kolo k setrvačníku motoru. Ozubené kolo je v záběru se setrvačníkem.

Startér začne otáčet setrvačníkem, který zase otáčí klikovým hřídelem motoru. Tím se palivo ve válcích stlačí a motor se rozběhne. Jakmile se motor sám rozběhne, relé otevře okruh, odpojí startér a bendix se automaticky oddálí od setrvačníku.

Co může ve startéru selhat?

Startovací systém se skládá z několika částí, z nichž každá může časem selhat. Mezi typické poruchy patří následující:

• Opotřebení kartáčů a komutátoru. Kartáče, které jsou v neustálém kontaktu s komutátorem, se časem opotřebovávají. To má za následek špatný kontakt a sníženou účinnost motoru.
• Vyhoření vinutí Vinutí prvků často vyhoří v důsledku přetížení, zkratů a také v důsledku přirozeného opotřebení. V důsledku toho může startér téměř úplně selhat.
• Opotřebení zubů ozubených kol. Opotřebují se nebo se poškodí, což znemožňuje přenos rotace na setrvačník.
• Selhání cívky. Relé může vyhořet, což bude mít za následek nemožnost uzavřít obvod, a proto startér nebude fungovat.
• Kontaktní lepení. Při takové poruše může startér buď nefungovat, nebo naopak fungovat nepřetržitě, a to i po nastartování motoru.
• Bendix (volnoběžná spojka). Slouží k přenosu rotace ze startéru na setrvačník motoru. Skládá se z ozubeného kola a mechanismu, který umožňuje otáčení pouze jedním směrem.
• Koroze kontaktů. Vlivem vlhkosti a oxidačních procesů může dojít ke korozi kontaktů, což zhoršuje vodivost a snižuje výkon startéru.

Problémy s elektrickým připojením jsou také častou příčinou selhání startéru. V průběhu času se dráty zalomí nebo opotřebují, což způsobí poruchu startéru. Pokud baterie není schopna poskytnout dostatečný proud, startér prostě nebude schopen nastartovat spalovací motor, což je třeba vzít v úvahu. Poškozené nebo zoxidované vodiče často způsobují pokles napětí a snížení účinnosti startéru.

Závěr

Abychom to shrnuli, lze poznamenat, že startér automobilu je komplexní zařízení v konstrukci, kombinující jak elektromechanické, tak mechanické komponenty, které spolu úzce spolupracují, aby účinně nastartovaly motor. Spolehlivost a životnost jednotky závisí na kvalitě a provozuschopnosti jejích součástí a také na podmínkách jejího každodenního provozu.

Správná údržba startéru a včasná výměna opotřebovaných dílů může výrazně prodloužit životnost a zajistit nepřerušovaný chod motoru vozidla. Každý majitel automobilu by tedy měl přijít na údržbu včas a také sledovat činnost startéru, což umožní včasné odhalení problémů.