Gotovo svi današnji moderni automobili imaju serijski ugrađen sustav start-stop ili stop-start, koji automatski isključuje i ponovno pokreće motor s unutarnjim izgaranjem kako bi smanjio vrijeme što ga motor provodi u praznom hodu, smanjujući time potrošnju goriva i emisije štetnih plinova.

Ta tehnologija je posebno korisna za vozila koja provode značajnu količinu vremena čekajući na semaforima ili se često zaustavljaju u gužvi. Tehnologija start-stop trebala bi postati i učestalija sa strožim vladinim propisima o potrošnji goriva i emisijama.

Ova je značajka prisutna u hibridnim električnim vozilima, ali se pojavila i u vozilima koja nemaju hibridni električni pogon. Za neelektrična vozila dobit od ove tehnologije obično je u rasponu od tri do 10 posto, potencijalno čak 12 posto. Koliko je to eco friendly tehnologija, možda najbolje govori primjer Sjedinjenih Američkih Država, u kojima se u praznom hodu godišnje, prema podacima još iz 2012. godine, trošilo približno 14,8 milijardi litara benzina. Naravno, tada su automobili bili veći potrošači nego današnji moderni automobili, ali bez obzira, brojke su enormne.

U hibridnim automobilima isti sustav također može ugasiti motor s unutrašnjim izgaranjem kada se vozi pri malim opterećenjima, pri spuštanju niz padinu i pri usporavanju s većih brzina. Motor se ponovno pokreće kad je spojka uključena ili je kočnica otpuštena ili kad je vozač spreman za ponovno kretanje ili ubrzanje.

Kako funkcionira stop-start?

Sustav koristi računalo kako bi otkrio kada automobil miruje ili je bez pogona ili kad radi u uvjetima slabog opterećenja; u tom trenutku zaustavlja isporuku goriva i iskru motora. U slučaju hibridnih automobila električni pogonski motor automobila može isporučiti ograničenu količinu okretnog momenta dok je motor isključen, iako je to obično dovoljno samo za održavanje male brzine ili u gradu. Paljenje ponovno započinje kad se automobil počne kretati, pritisne spojka ili je potrebna veća snaga.

Postupak se događa automatski, ali vozači mogu odabrati hoće li sustav biti aktivan ili onemogućen pritiskom gumba stop-start u automobilu. Simbol ove funkcije je veliko slovo 'A' sa strelicom koja kruži u smjeru kazaljke na satu.

Konvencionalni električni motor za pokretanje - popularno ime kod nas je 'anlaser' - radi uključivanjem malog zupčanika s velikim zupčanikom postavljenim oko vanjske strane zamašnjaka motora.

Najnovija tehnologija stop-start izgleda približno isto, ali motori su snažniji, bržeg djelovanja i robusniji, a često ih nužno podupiru višenaponski električni sustavi s većim akumulatorima. Neki su označeni kao 'TS' za 'tandemski solenoid' i dizajnirani su da se glatko nose sa scenarijima kada se motor sprema zaustaviti, a onda vozač ponovno ubrzava. Inače, solenoid je elektromagnetska naprava koja se sastoji od elektromagneta i pomiče metalne jezgre podržane s oprugom. Kad struja prolazi kroz elektromagnet, on privlači jezgru djelovanjem magnetskog polja. Kad struja ne teče, jezgra se vraća u početni položaj djelovanjem opruge. Takav trenutak može doći kada je vozač odlučio stati, ali je iz bilo kojeg razloga promijenio mišljenje, naprimjer kada promet neočekivano krene.

U tom bi trenutku motor mogao biti 'prisilno' zaustavljen, ali i dalje se vrti. Kako bi se izbjeglo 'krčanje' zupčanika, jedan solenoid pokreće starter kako bi sinkronizirao brzinu s motorom prije nego što drugi glatko uključi stupanj prijenosa.

Nedostaci tehnologije stop-start

Mnogi su vozači, vlasnici automobila skeptični prema ovoj tehnologiji te si često postavljaju pitanje: 'Troši li učestalo zaustavljanje i pokretanje motor mog automobila?'

Što se tiče trajnosti i dugog vijeka trajanja, trebali bi biti zadovoljeni svi preduvjeti koji se odnose na sam pokretački zupčanik, ali veći broj ciklusa zaustavljanja i pokretanja dovodi do povećanog trošenja motora ako se ne poduzmu koraci da se to spriječi. Obično se očekuje se da će normalni automobil bez automatskog zaustavljanja i pokretanja proći do 50.000 ciklusa zaustavljanja i pokretanja tijekom svog životnog vijeka. Ali aktiviranjem automatskog zaustavljanja i pokretanja svaki put kad automobil zastane brojka se dramatično povećava, možda na čak 500.000 ciklusa zaustavljanja i pokretanja tijekom životnog vijeka motora. To je veliki skok i koji predstavlja glavne izazove po pitanju trajnosti i vijeka trajanja ležajeva motora.

Temeljna komponenta motora, a ujedno jedna od najtežih, je radilica. Ona je kada se okreće podržana duž svoje dužine nizom preciznih učvršćenih 'nosača' kliznim glavnim ležajevima (bez kugličnih ležajeva ili valjaka, samo glatki metal). To su glavni ležajevi i učinak na ležaj na stražnjoj strani motora neposredno uz starter je veći.

Kad motor radi, radilica i glavne površine ležaja zapravo se ne dodiruju, već su odvojene izuzetno tankim slojem ulja, dovode se pod pritiskom i pumpaju oko površina ležaja djelovanjem koljenastog vratila. Taj se postupak naziva 'hidrodinamično podmazivanje', ali kad se motor zaustavi, radilica se smjesti na ležaj, a dvije metalne površine dolaze u kontakt.

Kako hrđa pomaže u sprječavanju trošenja?

Kad se motor pokrene, postoji točka prije nego što se dvije površine razdvoje uljnim filmom nazvanim 'granični uvjet', gdje se radilica okreće, ali između površina ležaja postoji kontakt metal-metal.

Tada se odvija najviše trošenja. Ugradnja stop-start znači da bi granični uvjet (i kontakt metal-metal) mogao postojati možda 500.000 puta u životnom vijeku motora umjesto uobičajenih 50.000 i uobičajeni, normalni ležajevi bi se istrošili puno prije toga. Dvije stvari sprečavaju da se to dogodi. Prvo je to da proizvođači ležajeva razvijaju novi materijal s većim svojstvima samopodmazivanja kako bi se oduprli habanju prilikom pokretanja. Tako je npr. američka tvrtka Federal Mogul razvila novi materijal nazvan Irox s polimernom prevlakom koja sadrži čestice željeznog oksida (hrđe), a koji je u ovom mikroskopskom obliku iznenađujuće sklizak.

Zapravo je toliko sklizak da je koeficijent trenja ležaja 50 posto niži od uobičajenog aluminijskog ležaja i lako će izdržati vijek trajanja motora opremljenog sustavom stop-start.

Ulja s malim trenjem pomažu produljiti životni vijek motora

Druga su poboljšanja u mazivim uljima. Suvremeno motorno ulje sadrži paket aditiva sa složenim kemijskim koktelom. Tehnički direktor britanske tvrtke Millers Oils Martyn Mann kaže da je ključna formulacija ovih paketa: 'Smanjili smo trenje našim uljima i poboljšali trajnost uljnog filma te mislimo da to mora biti put prema naprijed sa sustavima stop-start.'

Millers je počeo istraživati ​​ulja s niskim trenjem u svojim laboratorijima još 2006. 'Sastavili smo formulu, testirali je na frikcijskom uređaju i otkrili da trenje klizanja između tipičnih komponenata poput klipa i obloga možemo smanjiti za 50 posto', kaže Mann.

Općenito, ovo smanjuje toplinu, gubitak energije, potrošnju goriva i trošenje, ali Millerova nova nanotehnologija trostrukog estera, poznata kao Nanodrive, ide još dalje. Sitne nanočestice poput mikroskopskih kugličnih ležajeva ljušte se pod visokim pritiskom, a polimerne pahuljice prianjaju na površine motora. Zasad je ova tehnologija dostupna samo u Millerovim vrhunskim trkaćim uljima, ali u odnosu na sustave stop-start, mogla bi također smanjiti trošenje tijekom svakog ponovnog starta kada se dogodi najviše habanja.

Ugrađenim ležajevima i tehnologijom podmazivanja s malim trenjem teoretski bi se trebala prevladati potencijalna prijetnja vijeku motora sustavima zaustavljanja i pokretanja. No trenutna tehnologija još je uvijek relativno nova i samo će vrijeme pokazati je li svaki proizvođač automobila to ispravno riješio.

Pomaže li stop-start uštedi goriva?

Da, u situacijama kada stojite s 'ugašenim' motorom, poput gustog prometa ili čekanja na promjenu svjetla na semaforu, uštedjet ćete onoliko koliko bi goriva motor koji radi (bez ovog sustava) koristio dok je automobil u mirovanju.

Koliko se uštedi goriva, to gotovo u potpunosti ovisi o vrsti vožnje koja se odvija sa sustavom. Očito je da više vremena stajanja znači više uštede goriva. Postoje i situacije kada se stop-start neće aktivirati, naprimjer ako je motor hladan, manja je vjerojatnost da će sustav intervenirati kako bi se potpuno zagrijao. Isto tako, motor se neće isključiti ako je akumulator ispod određene razine svog kapaciteta, ako, poput Volvovog sustava, vozač otkopča sigurnosni pojas ili ako uključite klima-uređaj.

Sustav stop-start također je osmišljen kako bi smanjio emisije u urbanim područjima, u kojima je vjerojatnije da će promet dulje biti zaustavljen, pa unatoč koristi od smanjene potrošnje goriva za samog vozača sustavi imaju više koristi od financijskih.