Akumulatory start-stop – co trzeba wiedzieć

Akumulatory start-stop – co trzeba wiedzieć Pixabay – kaboompics
Bogdan Kruk
15.2.2023

Coraz więcej nowych samochodów z wyposażeniem standardowym ma system start-stop. Nowa technologia umożliwia obniżenie zużycia paliwa, redukcję emisji CO2 oraz zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych.

System start-stop składa się z wielu podzespołów, które wraz z układem sterującym odpowiadają za pracę silnika. Sprzężony z jednostką napędową system elektroniczny po zatrzymaniu pojazdu (np. na światłach lub w korku) wyłącza silnik. Ponowne, natychmiastowe uruchomienie następuje automatycznie w momencie, w którym kierowca naciśnie pedał przyspieszenia i zwolni hamulec (sposób uruchomienia zależy od producenta auta oraz tego, czy pojazd wyposażony jest w automatyczną skrzynię biegów, czy manualną). Z uwagi na specyficzną pracę silnika oraz zasilanie wielu dodatkowych urządzeń wymagane jest użycie bardziej wytrzymałych urządzeń rozruchowych. Zastosowane  akumulatory muszą mieć odpowiednio zwiększoną wytrzymałość na częste rozładowywania, a także zwiększoną liczbę cykli ładowania.

Powiązane firmy

Główne parametry akumulatorów stosowanych w autach z systemem start-stop

Henryk Przybyło, dyrektor działu R&D w firmie AUTOPART, podkreśla, że głównym parametrem, który charakteryzuje akumulatory rozruchowe nowej generacji, jest ich wysoka zdolność do przyjmowania ładunku. Daje to gwarancję, że w krótkich odcinkach czasowych między zatrzymaniami a rozruchami pojazdu akumulator zostanie ponownie doładowany do swojej nominalnej pojemności. Standardowy akumulator będzie w takim trybie pracy permanentnie niedoładowany, co doprowadzi do przedwczesnej destrukcji materiału aktywnego, czyli „śmierci baterii”.

Podobnie w tej kwestii wypowiada się Adam Potępa, key account manager w firmie Clarios: – W konwencjonalnym pojeździe w zasadzie jedynym obciążeniem dla akumulatora jest rozruch silnika, ponieważ następnie pracę rozpoczyna alternator, w którym napięcie jest w miarę stałe podczas jazdy. Przy podstawowym systemie start-stop przepływ energii wygląda już zupełnie inaczej z uwagi na częste rozładowania akumulatora podczas każdego z zatrzymań przez odbiorniki elektryczne oraz kolejne rozruchy silnika. Z kolei  przy zaawansowanym systemie start-stop dodatkowym obciążeniem dla akumulatora są „piki napięciowe”, które wynikają z procesu rekuperacji. Można zatem stwierdzić, że w pojazdach mikrohybrydowych najistotniejsze parametry akumulatora to żywotność cykliczna, możliwości w zakresie głębokiego rozładowania oraz szybkość przyjmowania ładunku elektrycznego. Do każdego typu systemu start-stop opracowano odpowiednie akumulatory.

Akumulatory AGM

Akumulatory wykonane w technologii AGM (Absorbed Glass Mat) są wyposażone w specjalną matę, dzięki której możliwe jest zasilanie najbardziej wymagających pojazdów z systemem start-stop.

Budowa akumulatora AGM
Budowa akumulatora AGM. Chłonna mata pochłania elektrolit i utrzymuje go przy płycie. Akumulatory AGM charakteryzują dużą wydajnością cykliczną. Źródło: Adobe Stock – Pro_Vector

Krzysztof Najder, fitment & cataloguing manager EMEA w firmie Exide Technologies S.A., wyjaśnia, że są to akumulatory kwasowo-ołowiowe z regulacją zaworową VRLA (Valve Regulated Lead-Acid). – Płyty w tego typu akumulatorze, zamiast tradycyjnym separatorem z polietylenu, są oddzielone włóknem szklanym, które pochłania elektrolit i utrzymuje go w pobliżu materiału aktywnego. Zarówno wzmacnia to odporność na rozładowanie, jak i ułatwia kolejne ładowania, dając efekt w postaci skutecznego rozruchu silnika i zdolności do pracy cyklicznej – mówi Krzysztof Najder.

Akumulatory wykonane w technologii AGM są akumulatorami z elektrolitem całkowicie wchłoniętym przez włókninę szklaną, o grubszych i większych płytach. Stanowią idealne rozwiązanie zarówno do podstawowych, jak i zaawansowanych systemów start-stop, a także do konwencjonalnych pojazdów z dużą ilością elektroniki, użytkowanych w cyklu miejskim – dodaje Adam Potępa.

Akumulatory AGM cieszą się dużym uznaniem wśród użytkowników, ponieważ zastosowana technologia mat z włókna szklanego umożliwia zasilanie najbardziej wymagających pojazdów. Sprawia również, że są one bardzo trwałe i bezpieczne w użytkowaniu oraz nie stwarzają zagrożenia podczas uszkodzenia. 

Również Sylwester Szustak z firmy ZAP Sznajder Baterien jest zdania, że akumulatory AGM charakteryzują się wyższą trwałością niż akumulatory klasyczne i są lepszym rozwiązaniem dla systemów start-stop. Są jednak droższe.

Akumulatory EFB 

Akumulatory rozruchowe zalewane wykonane są w ulepszonej technologii EFB (Enhanced Flooded Battery). Nadają się do eksploatacji w sytuacjach częściowego naładowania i nie wymagają głębokiego rozładowania, które charakteryzuje akumulatory AGM.

Budowa akumulatora EFB
Budowa akumulatora EFB. Porowaty separator zapobiega kontaktowi między płytą dodatnią a ujemną. Powłoka z poliestru sprawia, że akumulator EFB ma dłuższą żywotność. Źródło: Adobe Stock – Pro_Vector

Henryk Przybyło, zwraca uwagę, że akumulatory kwasowo-ołowiowe EFB charakteryzują się wydłużoną żywotnością: – Są przeznaczone głównie do samochodów z systemem star-stop, ale także tych intensywnie użytkowanych oraz do samochodów wyposażonych w wiele odbiorników prądu. W związku z rosnącą liczbą nowych samochodów wyposażonych w system start-stop będziemy coraz częściej spotykali się z koniecznością wymiany i diagnozowania akumulatorów typu EFB.

– Akumulator EFB ma ponad dwukrotnie wyższą wytrzymałość cykliczną w porównaniu z akumulatorami konwencjonalnymi oraz zwiększoną odporność na częste rozładowywanie przy utrzymaniu wydłużonej żywotności i wysokich parametrów. Ponadto akumulatory EFB są na rynku dostępne od niedawna, co oznacza, że do ich wytwarzania używa się zaawansowanych technologicznie rozwiązań w zakresie budowy i jakości poszczególnych komponentów. Na uwagę zasługuje np. bezobsługowe podwójne wieczko bez korków, które ma płaską powierzchnię, zgrzaną nakładkę z podwójnymi wkładkami przeciwwybuchowymi i system specjalnego labiryntu, który uniemożliwia wydostanie się kwasu i pozwala elektrolitowi spłynąć z powrotem do cel. W momencie np. wywrócenia samochodu ma to duże znaczenie, ponieważ z akumulatora nie wycieka elektrolit – dodaje Henryk Przybyło.

Technologia EFB jest przeznaczona dla małych i średnich samochodów z systemem start-stop oraz pojazdów z systemem hamowania rekuperacyjnego. Powyższa konstrukcja sprawdza się również w intensywnie eksploatowanych samochodach z konwencjonalnym układem napędowym. Akumulatory EFB charakteryzują się mniejszą wydajnością w porównaniu z ogniwami z matą szklaną, dzięki temu możliwe jest ich zastosowanie zamiast akumulatorów AGM. Odwrotny montaż nie jest zalecany. 

– Niemniej jednak należy pamiętać, że niedozwolone jest zamontowanie akumulatora konwencjonalnego w pojazdach z systemem start-stop, ponieważ prowadzi to do jego wcześniejszego zużycia w okresie już od kilku tygodni do kilku miesięcy – dodaje Adam Potępa.

Diagnozowanie stanu akumulatora

Kontrola stanu technicznego akumulatora w samochodzie z system start-stop trwa dłużej niż w przypadku akumulatora konwencjonalnego. Zaleca się ją jednak wykonywać regularnie ze względu na charakter pracy ogniwa. Częste uruchamianie silnika oraz zasilanie zainstalowanych urządzeń zmniejsza wydajność akumulatora. Przeprowadzenie diagnozy uchroni użytkownika przed wystąpieniem niespodzianki.

Henryk Przybyło zwraca uwagę na właściwe przeprowadzenie diagnostyki akumulatora w warsztacie. Powinno się ono opierać na trzech podstawowych kwestiach: zastosowanie i instalacja akumulatora, historia serwisowania oraz kontrola wizualna.

– Ręczne testery zwykle bardzo trafnie wskazują problemy akumulatorów. Należy jednak pamiętać o kilku istotnych kwestiach. Testery są przeznaczone do oceny wadliwych lub używanych akumulatorów, w badaniu zdolności rozruchowej nowego akumulatora bywają już zawodne. Różne testery mogą dawać różne wyniki – dotyczy to zarówno poszczególnych marek, jak i modeli testerów danej marki. Również konstrukcja akumulatora może znacząco wpłynąć na odczyt na cyfrowym testerze przewodności. Odczyty prądu rozruchu można mierzyć zgodnie z wieloma międzynarodowymi normami, jak SAE, EN czy DIN. Cyfrowe testery przewodności mogą określać realistycznie tylko początkową, wewnętrzną rezystancję akumulatora w konkretnym jego stanie, a nie ilość materiału.  Może to powodować znaczną różnicę między wskazywanymi danymi prądu rozruchu a rzeczywistymi danymi uzyskanymi w laboratorium w zakresie rzeczywistych obciążeń zgodnie z odpowiednią normą dla danego akumulatora. W wyniku przeprowadzonych badań może się okazać, że akumulator, który ma 2–3 lata, może być użyteczny przez wiele lat, ale ze względu na „zużycie” może dać tylko 75% odczytu jego stanu – dodaje Henryk Przybyło.

Wybór właściwego akumulatora

Wybór właściwego akumulatora jest bardzo istotny, bo tylko prawidłowa decyzja zakupu sprawi, że samochód nie zaskoczy nas podczas rozruchu.

– Przy zakupie nowego akumulatora dobrze jest wybrać produkt o parametrach zalecanych przez producenta samochodu. Często bywają w tym pomocne katalogi zastosowań producentów akumulatorów – mówi Sylwester Szustak.

– Podczas wyboru nowego akumulatora należy kierować się zaleceniami producenta pojazdu odnośnie do gabarytów obudowy i parametrów użytkowych. Należy również zwrócić uwagę na użytą technologię produkcji baterii. Akumulator w technologii AGM należy zawsze wymienić na zamiennik AGM, natomiast EFB trzeba zastąpić zamiennikiem EFB. W przypadku tego drugiego możliwe jest jednak odstępstwo w postaci zastosowania akumulatora AGM, tylko wtedy, gdy pojazd wyposażony jest w dodatkowe, nieseryjne odbiorniki energii – dodaje Radosław Płowens, technolog przygotowania produkcji w firmie Jenox Akumulatory.

Wymiana akumulatora

Kiedy w samochodzie z technologią start-stop nadejdzie czas na wymianę akumulatora, należy dokonać jego wymiany zgodnie z zaleceniami producenta pojazdu. 

– Akumulatory pojazdów wyposażonych w start-stop powinny być zawsze wymieniane w warsztacie. Tylko profesjonalna wymiana i zastosowanie właściwego typu akumulatora może zapewnić prawidłowe działanie systemu start-stop i osiągnięcie pożądanego zmniejszenia zużycia paliwa i emisji CO2. W przypadku wielu pojazdów ze wspomnianym systemem wymiana akumulatora wymaga użycia odpowiedniego testera diagnostycznego, dostosowania akumulatora w pojeździe i zaprogramowania danych technicznych, takich jak pojemność i numer seryjny – informuje Henryk Przybyło.

– Z drobnymi wyjątkami wymiana akumulatora nie wymaga dodatkowych ingerencji w oprogramowanie samochodu. Dobrze jest wymieniać akumulator na podtrzymaniu zasilania rezerwowego. Przed wymianą dobrze jest również zorientować się, czy dla konkretnego modelu samochodu istnieją dodatkowe konieczne do wykonania czynności serwisowe. Jednym z elementów diagnostyki akumulatora jest pomiar rezystancji (impedancji), dlatego zaleca się, aby nowy akumulator miał podobną wartość parametrów. Bezpośrednio przekłada się to na zbliżoną wartość zdolności rozruchowej – dodaje Sylwester Szustak.

Tylko właściwie przeprowadzona wymiana i konfiguracja nowego akumulatora zagwarantuje odpowiednie parametry jego pracy. Warto mieć na uwadze, że w samochodzie wyposażonym w technologię start-stop należy montować akumulator, który jest zalecany przez producenta pojazdu. 

Zdaniem EXPERTów

Henryk Przybyło AutopartAkumulatory pojazdów wyposażonych w system start-stop powinny być zawsze wymieniane w warsztacie. Tylko profesjonalna wymiana i zastosowanie właściwego typu akumulatora może zapewnić prawidłowe działanie samochodu.

Henryk Przybyło
Dyrektor działu R&D, AUTOPART

 

Adam Potępa ClariosTechnologia EFB (czyli akumulatory o grubszych płytach i dodatkowej powłoce poliestrowej na płycie dodatniej) znajduje zastosowanie w podstawowych systemach start-stop, a także stanowi idealne rozwiązanie w pojazdach konwencjonalnych użytkowanych w cyklu miejskim.

Adam Potępa 
Key account manager, Clarios

 

Krzysztof Najder EXIDENieskonfigurowanie akumulatora AGM czy EFB w samochodach, które tego wymagają, może spowodować niedoładowania lub przeładowania akumulatora, skutkujące jego uszkodzeniem, utratę funkcjonalności systemu kontroli emisji CO2 czy też możliwą utratę niekrytycznych funkcji układu pojazdu.

Krzysztof Najder 
Fitment & cataloguing manager EMEA, Exide Technologies S.A.

 

Radosław Płowens Jenox AkumulatoryO większej żywotności akumulatorów przeznaczonych do pojazdów z systemem start-stop świadczy to, że akumulatory w technologii EFB mają minimum dwukrotnie wyższą, a akumulatory w technologii AGM ponadtrzykrotnie wyższą odporność na cykliczne wyładowanie niż tradycyjne akumulatory rozruchowe.

Radosław Płowens 
Technolog przygotowania produkcji, Jenox Akumulatory S.A.

 

Podczas zakupu nowego akumulatora dobrze jest wybrać produkt o parametrach zalecanych przez producenta samochodu. Często bywają w tym pomocne katalogi zastosowań producentów akumulatorów.

Sylwester Szustak 
ZAP Sznajder Baterien

Artykuł ukazał się w czasopiśmie

O Autorze

Bogdan Kruk

Redaktor miesięcznika „autoEXPERT”

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę