Start and Charge Systems
08.05.2024
Fahrzeuge, die von Verbrennungsmotoren angetrieben werden, benötigen eine Ausstattung, die in der Lage ist, den Motor zu starten, Strom zu erzeugen und einen Teil davon zu speichern. Die für diese Funktionen verantwortlichen Komponenten bilden das Start- und Ladesystem, das in einem diskontinuierlichem Zyklus elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt und umgekehrt, was einen kontinuierlichen Start-, Betriebs- und Stoppzyklus sowie im Bedarfsfall seine Unterbrechung ermöglicht.
Der Anlasser ist verantwortlich für die Umwandlung der elektrischen Energie (die von der Batterie geliefert wird) in mechanische Energie, um den Verbrennungsmotor solange zu drehen, bis dieser anspringt. Gleichzeitig benötigt der Verbrennungsmotor derzeit für den weiteren Betrieb einen elektrischen Stromgenerator bzw. eine Lichtmaschine. Die Lichtmaschine wandelt im Gegensatz zum Anlasser mechanische Energie (aus der Rotation des Verbrennungsmotors) in elektrische Energie um. Ein Teil der von der Lichtmaschine gelieferten elektrischen Energie wird in der Batterie gespeichert, der Rest versorgt die Verbraucher des Fahrzeugs, einschließlich des Motors selbst. Die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie wird verwendet, um den Verbrennungsmotor neu zu starten oder einige der elektrischen Stromkreise des Fahrzeugs zu versorgen, wenn der Motor nicht läuft.
Als Folge der Entwicklung der Umweltschutzvorschriften hin zu immer restriktiveren Werten hat das Start- und Ladesystem in den letzten Jahren eine entscheidende Entwicklung durchlaufen, um zu einem effizienteren Betrieb des Fahrzeugs beizutragen.
Einer der bemerkenswertesten Fortschritte in diesem Bereich ist die Schaffung von Start-Stopp-Systemen oder -Automatiken, die es ermöglichen, den Verbrennungsmotor bei kurzen Stopps, wie sie im Stadtverkehr üblich sind, abzuschalten und automatisch neu zu starten, um weiterfahren zu können. Die Ladesysteme neuester Generation nutzen die kinetische Energie des Fahrzeugs auch beim Bremsen, um elektrische Energie zu erzeugen, die dann nicht während der Beschleunigungsphasen generiert werden muss, wodurch der Kraftstoffverbrauch reduziert wird, ohne die Motorleistung zu beeinträchtigen.
Unlängst sind auch Systeme mit einem Startergenerator entwickelt worden, wobei diese spezifische Komponente der Schlüssel dafür ist, die im Schubbetrieb erzeugte Energie besser „einzufangen“ und den Verbrennungsmotor in den Phasen der automatischen Abschaltung zu starten, sodass in diesen Fällen der Anlasser entlastet wird. Bei den innovativsten Modellen kann der Startergenerator sogar als Assistent des Verbrennungsmotors zur Beschleunigung des Fahrzeugs beitragen.
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