Károsak lehetnek hosszú távon a start-stop rendszerek?

A városi forgalomban a start-stop rendszer érezhető különbséget produkál, ám mennyire befolyásolja vajon a berendezés a motorok élletartamát hosszú távon?

A városi forgalomban vehetjük észre igazán a start-stop rendszerek jótékony hatásait - fotó: autocarpro.in

Túlélhető-e a motorok számára az extra terhelés?

Amikor a tartósságról és a hosszú élettartamról van szó, az önindító összes alkatrészére gondolnunk kell. Különböző megelőző intézkedések nélkül a start-stop ciklusok számának növekedése rendkívüli mértékben felgyorsítja a motor kopását.

– Egy start-stop rendszer nélküli autó esetében a jármű élettartama során körülbelül 50 ezer megállás-elindulás ciklusról beszélhetünk – mondja Gerhard Arnold, a Federal Mogul csapágytervezésért felelős vezetője. – Az automatikus start-stop rendszer azonban minden alkalommal aktiválódik, amikor az autó megáll, így ez a szám akár 500 ezer ciklusra is nőhet a motor élettartama során – hangsúlyozza a Federal Mogul szakembere.

Ez hatalmas ugrásnak számít, amely a motorban található csapágyak élettartamát és tartósságát tekintve nagy kihívást jelent. A motor egyik legfontosabb komponense, amely egyben a legnehezebb is, a főtengely. A főtengely egy „egyszerű“ főtengelycsapágyakban (nem pedig golyós- vagy görgőscsapágyakban) forog, amelyet a hossztengelyen számos tengelycsap támaszt alá. A főtengelycsapágyakon a motor hátuljánál, közvetlenül az önindító mellett a legnagyobb a terhelés.

Amikor a motor jár, a főtengely és a főcsapágyak valójában nem érintkeznek, mert elválasztja őket egy finom olajréteg. A csapágyak felszínének kenéséről a tengely forgása gondoskodik, ezt a folyamatot nevezzük „hidrodinamikus kenés“-nek. Amikor a motor megáll, a tengely ráül a csapágyra, így a két fémalkatrész érintkezésbe kerül egymással.

A rozsda mint a kopás ellenszere

Amikor a motor beindul, van egy pillanat mielőtt az olajréteg elválasztja egymástól a két felületet, amelyet kerületi feltételnek nevezünk: itt a főtengely már forog, ám a két fémfelület továbbra is érintkezik egymással.

Ilyenkor figyelhető meg a legnagyobb mértékű kopás. A start-stop rendszerek esetében a kerületi feltétel (azaz a fémfelületek érintkezése) a hagyományos motoroknál tapasztalható 50 ezer alkalom helyett 500 ezer alkalommal fordul elő a motor élettartama során, melynek hatására a hagyományos csapágyak sokkal hamarabb elkopnának.

Ezt két dologgal lehet megelőzni. Az első, hogy az elindításkor tapasztalt kopás csökkentése érdekében a csapágygyártóknak új anyagokkal kell előrukkolniuk, amelyek jobb önkenési tulajdonsággal rendelkeznek.

A start-stop rendszerekkel szerelt motorok esetében több problémát is meg kell oldaniuk a gyártóknak - fotó: hypermiler.co.uk

A Federal Mogul nemrég előrukkolt egy új anyaggal, amelynek az Irox nevet adta. Az anyagot egy fém-oxid (másnéven rozsda) szemcséket tartalmazó polimerbevonattal látták el, amely mikroszkopikus mennyiségben egy meglehetősen csúszós réteget alkot.

Valójában annyira csúszós, hogy az Irox csapágyak súrlódási tényezője 50 százalékkal alacsonyabb, mint a hagyományos alumíniumcsapágyaké, amelynek köszönhetően az alkatrész élettartama megegyezik a start-stop rendszerrel ellátott motoréval.

Alacsony súrlódású olajok

A második terület a kenőolajokkal kapcsolatos fejlesztések. Egy modern motorolaj rengeteg adalékot tartalmaz, az angliai Miller's Oils vállalat technikai igazgatója, Martyn Mann szerint a keverékek összeállítása kritikus fontosságú: – Sikerült lecsökkentenünk az olajaink súrlódását és növeltük az olajréteg tartósságát. Úgy gondoljuk, hogy ez az út vezet előre a start-stop rendszerek területén – mondta Martyn Mann.

A Miller's vállalat 2006-ban kezdte meg az alacsony súrlódású olajokkal kapcsolatos kutatásait. – Összeállítottunk egy formulát, amelyet leteszteltük, majd arra jutottunk, hogy akár 50 százalékkal is csökkenthetjük az olyan általános alkatrészek, mint a dugattyúk és a hengerhüvelyek közti súrlódási értéket – emelte ki Mann.

Mindez csökkenti az alkatrészek felmelegedését, energiaveszteségét, a fogyasztást, illetve a kopást. A Miller's legújabb, nanotechnológiával készült Nanodrive terméke azonban még ennél is tovább megy. A Nanodrive lényege, hogy apró nanorészecskék mikroszkopikus golyóscsapágyakként nagy nyomás alatt szilánkosan szétválnak, az így kapott polimer „forgácsok“ pedig hozzáragadnak a motoralkatrészek felszínéhez. A technológia egyelőre kizárólag a Miller's csúcskategóriás versenyolajaiban érhető el, ám az újdonság a start-stop rendszerek esetében is hasznos lehet az újraindításkor tapasztalt kopás csökkentésében.

Az alacsony súrlódású csapágyak és kenőanyagok segítségével elméletben leküzdhetővé vált a start-stop rendszerek esetében tapasztalt megnövekedett kopás. Az új technológia azonban még mindig nagyon újnak számítanak, így csak idővel derül majd ki, hogy vajon az autógyártók jó lóra tettek-e.