Otomotiv endüstrisi dinamiktir ve teknolojisi, sıkı çevre düzenlemelerini karşılamak ve sürüş konforunu artırmak için sürekli gelişmiştir. Bu evrimdeki önemli bir yenilik Start-Stop sistemidir. Yirmi yıldan fazla bir süre önce tanıtıldı, o zamandan beri önemli gelişmeler yaşadı. Kayış Marş Jeneratörleri (BSG) ve Gates E-Start™ Micro-V® Kayışları modern Hafif Hibrit araçlarda önemli rol oynamaktadır. Bu bileşenler yakıt verimliliğine katkıda bulunur ve daha sorunsuz, daha sessiz bir sürüş deneyimi sağlayarak sürdürülebilir otomotiv çözümleri için vazgeçilmez hale getirir.
- Start-Stop ve BSG Teknolojisinin İç Hikayesi
İlk Start-Stop sistemleri 2000'lerin başında ortaya çıkmaya başladı. Araç kırmızı ışıkta olduğu gibi motor gerekmediğinde yakıt tasarrufu yaparak emisyonları azaltmaya yardımcı oldular.
Start-Stop özellikli araçlarda, bazı modeller motoru marş motoru yerine alternatörden çalıştırır. Bu gibi durumlarda, alternatör geçici olarak Kayış Marş Jeneratörü (BSG) olarak da bilinen bir elektrik motoru haline gelir. BSG bir elektrik motoruna dönüştürüldüğünde, krank miline bağlı aksesuar kayışını çeker, böylece krank milini döndürür ve durdurulduktan sonra motoru yeniden başlatır.
Bu tür sistemler sorunsuz çalışması için daha yüksek kayış gerginliği ve kavrama gerektirir, ancak geleneksel bir marş motorundan daha hızlı olma avantajına sahiptir. Bu sistemler çok daha sessizdir.
Bu operasyonel gereksinimleri karşılamak için Gates, gerekli çekişi iletebilen ve ömrü boyunca birçok başlangıca dayanabilen daha sağlam bir kayış geliştirdi.
Bu Start-Stop sistem kayışı (bkz. Resim.3), daha fazla güç ve dayanıklılık için Aramid kablosu (1) ve daha sessiz çalışma için geliştirilmiş EPDM kauçuk malzemesi (2) gibi iyileştirmelere sahiptir. Kayışın arka tarafındaki kauçuk kumaş ekstra koruma, plastisite ve sıcaklık değişimlerine karşı direnç sağlar (3).
Resim 3
- Start-Stop Teknoloji Sisteminin Evrimi
Bu sistem, zamanın dizel motorlu araçlarına uyacak şekilde iki gerdirici bir sistemin (bkz. Resim.4) tanıtılmasıyla önemli ölçüde gelişti ve böylece kayışın alternatör kasnağı üzerindeki tutuşunu iyileştirdi.
Resim 4
Resimler 5 ve 6, iki gerdiricinin sistemin gereksinimlerine nasıl uyum sağladığını göstermektedir.
Bu (resim.5) motorun geleneksel olarak kayışı nasıl çektiğini gösterir. Alternatör kasnağı ile krank mili arasında bulunan gergi bu durumda daha fazla çalışır çünkü kayışın daha az gerginliğe sahip olduğu noktadır (1).
Resim 5
- Yanmalı motor Start-Stop modu
Bu (resim.6) sistemdeki kuvvetlerin geçici olarak nasıl değiştirildiğini gösterir. Çalıştırma sırasında, alternatör marş motoru haline gelir ve motor dururken kayışı çeker. Bu, alternatör kasnağı ile krank mili arasındaki noktayı gererek orada bulunan gerdiriciyi iter (1). Bu arada, diğer gergi, çalıştırma sırasında çekiş kaybını önlemek için gevşek taraftaki (2) alternatör kasnağından önce kayışı sıkar.
Resim 6
Mild Hybrid sistemleri, BSG'li Stop-Start sistemlerinden bir evrim olarak görülebilir. Bu sistemlerde bulunan gelişme, BSG'nin trafik ışığından sonra çalıştırıldığında veya ekstra tork gerektiğinde (Boost Mode) gibi belirli zamanlarda yanmalı motora yardımcı olma kapasitesi ile belirlenir. Bu yeni sistem sayesinde, EMEA parkındaki çok sayıda araç kirletici gaz emisyonlarını azalttı ve daha katı kirlilik önleme standartlarını karşılayabiliyor.
BSG tarafından sunulan ekstra torku uygulamak ve rejeneratif frenlemeyi tam olarak kullanmak için gerdiricilerin sistemle birlikte gelişmesi gerekiyordu. İki bağımsız gerdiriciye sahip bir sistemde, rejeneratif frenleme ve güçlendirme modunun performansı sınırlı olacaktır. Bununla birlikte, bir yan sarıcı gerdiricinin kullanılması, tüm gücü daha az gerginlikle aktarmayı mümkün kılar.
Image.7, tümü benzer şekilde çalışan bir dizi farklı yan sarıcı tasarımını gösterir.
Resim 7
Bu yeni germe sistemi (resim 8), alternatör kasnağının her iki tarafındaki kasnaklar arasında mekanik bir bağlantı üzerinde çalışır. Kayışın bir kısmı gerildiğinde, daha az gerginliğe sahip kısım gerdiricinin dönme hareketi ile anında gerilir. Farklı çalışma modlarında nasıl çalıştığını görelim.
Resim 8
Bu mod (image.9) geleneksel Start-Stop sistemlerine benzer şekilde çalışır. Ateşlemede, bir elektrik motoru haline gelen BSG, krank milini döndürmek ve motoru çalıştırmak için kayışı çeker. Mekanik bağlantı sayesinde, alternatör kayışa tork uyguladığında, kayış gergi kasnağını gerilmiş tarafa iter. Gergi daha sonra kendi üzerinde döner (1), kayışın (2) gevşek tarafına gerginlik uygular ve alternatör kasnağı üzerinde kaymasını önler. Bu işlem çok hızlı ve sessizce gerçekleşir, bu nedenle sürücü bazen bunu fark etmez bile.
Resim 9
Belirli sürüş anlarında (bkz. Resim.10), BSG yanmalı motora yardımcı olur, örneğin yanmalı motorun daha az verimli olduğu ve BSG'nin maksimum potansiyelini ortaya çıkardığı düşük devirlerde trafik ışığından çalıştırıldığında. Bu modda, başlangıçtaki gibi aynı işlem gerçekleşir, ancak BSG daha uzun süre çok daha yüksek tork (1) uygular. Yan sarıcı gergi kasnaklarının mekanik bağlantısı, iletilen yüksek tork nedeniyle özellikle önemlidir.
Resim 10
Yavaşlama sırasında BSG, aküyü şarj etmek için aracın ataletinden yararlanır. Sonuç olarak, BSG mili döndürülmeye karşı daha fazla karşıtlık gösterir (bkz. Resim.11), kayış gerginliğini (1) arttırır ve gerdiriciyi aşağıdaki resimde gösterildiği gibi konumlandırmaya zorlar.
Resim 11
Araca ve donanıma bağlı olarak, bazı durumlarda seyir modu mümkün olabilir. Bu mod, ataletten yararlanmak ve daha az yakıt tüketmek için belirli bir hızda (55 - 160 km/s arasında) seyahat ederken yanmalı motorun kapatılmasını sağlar.
Bu çalışma modları sayesinde, yan sarıcı gerdirici sürekli olarak kendi üzerinde döner ve gerilimi mevcut çalışma moduna göre alternatörün tarafına veya diğerine uyarlar. Bu gerdirme cihazları daha fazla gerildiği ve sürekli çalıştığından, genellikle araç üreticisi tarafından belirlenen bir bakım süresine sahiptir. Dönem tipik olarak yaklaşık 90.000 - 140.000 km arasında değişmektedir. Gates, daha fazla onarım garantisi sağlamak için hem gerdiricinin hem de kayışın tedarik edildiği yedek kitler sunar.