Plus
Provi il conto premium
0   Articoli
#
0,00 €
Il tuo carrello è vuoto

A cosa serve il sistema Start-Stop

iscriviti
ALLA NOSTRA NEWSLETTER

Per ricevere le nostre ultime novità e suggerimenti inserisci per favore la tua e-mail:

Al fine di ridurre il consumo di carburante e le emissioni nocive nell'atmosfera, le case automobilistiche continuano a progettare delle tecnologie innovative al fine di ottimizzare il funzionamento del motore e dei sistemi associati. Una delle soluzioni tecnologiche di maggior successo è il sistema Start-Stop che spegne il motore durante le soste brevi, come ad esempio negli ingorghi o al semaforo. Il presente articolo spiega come funziona, mostrando vantaggi e svantaggi.

Storia della tecnologia

I primi tentativi finalizzati a creare un sistema in grado di controllare il funzionamento del motore, impedendone il funzionamento al minimo, furono già effettuati negli anni '70 dalla Toyota. Infatti, la berlina Toyota Crown disponeva di un sistema in grado di spegnere il motore quando si trovava al minimo per almeno 1,5 secondi.

A seguire, durante la prima metà degli anni '80, si installarono tecnologie simili sulla Audi 100 e Volkswagen Santana. In questo caso, il motore doveva essere spento e riavviato manualmente attraverso l’uso di un pulsante. Lo stesso tipo di soluzione fu proposta nella Fiat Regata ES (Energy Saving), ma per riavviare il motore, era necessario premere il pedale dell'acceleratore. Dopo un po’ di tempo, anche l’Opel Ascona, la Volkswagen Lupo e l’Audi A2 entrarono a far parte di questo insieme.

Oggigiorno, la maggior parte delle case automobilistiche più note inseriscono in dotazione nelle vetture il sistema Start-Stop. Tra queste ricordiamo: Peugeot, Citroën, Smart, Volvo, Land Rover, Volkswagen, Seat, Nissan, Fiat, Bentley, BMW, Ford, Chevrolet, Hyundai, Honda, Jaguar, Kia, Mazda, Toyota e altre.

Principio di funzionamento e tipologie

Ogni casa automobilistica dispone di un proprio sistema per l’implementazione dello spegnimento e il riavvio automatico del motore. Le soluzioni tecnologiche più famose sono quelle sviluppate dalle seguenti società:

  • Bosch. Il loro sistema si chiama Stop&Start. È la soluzione più semplice ed affidabile. Permette di ridurre il contenuto delle sostanze nocive presenti nei gas di scarico dell'8% e il consumo di carburante del 15%. Viene installato nelle auto del marchio Audi, BMW, Volkswagen, Fiat, così come in auto di altre marche. Questo sistema necessita di un motore di avviamento più potente ed in grado di sopportare più avvii del motore. Il sistema è controllato dalla centralina (ECU) del motore. Il suo funzionamento tiene conto delle letture dei seguenti elementi sensibili: sensore di velocità del veicolo, sensori di posizione del pedale della frizione e del freno, sensore di posizione dell'albero motore, sensore di carica della batteria e altro ancora.

Quando si rileva che l'auto è ferma, il sistema spegne automaticamente il motore. Nel caso delle automobili dotate di cambio manuale, non appena si preme il pedale della frizione o, nel caso delle automobili con cambio automatico, si rilascia quello del freno, il motore si avvia. Al fine di risparmiare altro carburante, le generazioni successive sono in grado di spegnere il motore anche durante la guida, ma solo quando l'ECU (la centralina del motore) fornisce il comando corrispondente dopo aver calcolato la velocità della vettura, determinato l'assenza o la presenza di manovre, e l’inclinazione della strada, ecc.

  • Kia Motors. Il sistema ideato da questa casa è noto con il nome ISG (Idle Stop&Go). Di fatto, si basa sullo stesso principio dello Stop&Start di Bosch, ma, oltre a spegnere e riavviare il motore, si occupa di controllare anche l'alternatore. Durante la fase di accelerazione, il sistema scollega l’alternatore e tutto il carico elettrico viene alimentato dalla batteria. Durante la fase di frenata, si attiva nuovamente l'alternatore e si ricarica la batteria. Anche questo approccio si traduce in risparmi significativi di carburante: circa il 6% nel ciclo combinato e fino al 15% durante la guida in città.
  • Valeo. In questo caso, il sistema prende il nome di STARS (Starter Alternator Reversible System) e viene utilizzato nelle autovetture prodotte da Citroën, Mercedes-Benz e altre. Grazie a questa soluzione si riesce a ridurre il consumo di carburante di circa il 10%. Il sistema, dotato di una propria unità di controllo, si avvale di un alternatore reversibile in grado di combinare le funzioni di motorino di avviamento ed alternatore. Grazie ad una speciale cinghia di trasmissione e a un tensionatore appositamente progettato, all’occorrenza il dispositivo riesce a trasmettere lo sforzo in una delle due direzioni: o per avviare il motore o per caricare la batteria. Il vantaggio principale di questo approccio è dato dall'alta velocità di risposta: per avviare il motore occorre la metà del tempo impiegato da un motorino di avviamento convenzionale. In aggiunta, si sfrutta in modo efficiente l'energia di frenata.
  • Mazda. Si chiama SISS (Smart Idle Stop System) o i-Stop. Questo sistema è compatibile solo con le auto dotate di cambio automatico e motori benzina ad iniezione diretta. Questa soluzione garantisce fino al 9% del risparmio di carburante. L'avviamento ripetuto del motore avviene grazie all'iniezione forzata della miscela aria-carburante nei cilindri e alla relativa accensione. A tale scopo, durante la fase di spegnimento, i pistoni si pongono nella posizionei più favorevole per il riavvio rapido. Il motore di avviamento è usato solo come fonte ausiliaria di energia.

Vantaggi e svantaggi

Gli ingorghi stradali sono uno dei principali problemi presenti nelle metropoli di oggi. Sulla base delle ultime ricerche condotte dalla società americana INRIX Roadway Analytics, nel 2017, i residenti di Mosca hanno trascorso ben 91 ore negli ingorghi, di Londra - 73 ore, di Parigi - 65 ore, di Istanbul - 59 ore, di Zurigo - 54 ore, di Monaco - 49 ore, di Oslo - 47. Inoltre, questi dati si basano solo su 240 giorni lavorativi, esclusi i fine settimana. Quando si guida in mezzo agli ingorghi stradali, il consumo di carburante aumenta significativamente, e maggiore è la quantità di combustibile che brucia, maggiore è la quantità di sostanze nocive emesse nell'atmosfera.

Lo scopo principale del sistema Start-stop è fornire una soluzione a questi problemi. Dal momento che questo sistema arresta il motore quando non è necessario che rimanga acceso, si contribuisce notevolmente al risparmio di carburante.

Esiste anche un altro vantaggio innegabile nell'utilizzo di questo sistema. Minimizzando il numero delle ore di funzionamento e aggiungendo un carico extra al motore a bassi regimi, si contribuisce ad ottimizzare l’utilizzo del catalizzatore, aumentando la durata di servizio e impedendo la formazione di depositi carboniosi sulle candele. Nel caso dei motori diesel, si rallenta la formazione di depositi sulla valvola EGR, riducendo il consumo di urea e contribuendo ad una più efficiente rigenerazione del filtro antiparticolato diesel.

Di contro, il sistema Start-stop presenta anche alcuni svantaggi poichè richiede delle apparecchiature più potenti, in particolare il motorino di avviamento e la batteria. Questi componenti costano circa il doppio di quelli convenzionali. In aggiunta, i ripetuti avviamenti del motore aumentano il carico sui cuscinetti dell'albero motore. Gerhard Arnold, a capo di uno dei dipartimenti del Federal Mogul, intervistato dalla rivista inglese Autocar, ha dichiarato che un motore convenzionale può facilmente sopportare oltre 50.000 avviamenti e arresti. Ma con il sistema Start-stop, il numero di cicli può facilmente superare i 500.000 cicli. In questo caso, i cuscinetti standard si consumano molto dopo i 100.000 avviamenti.

Un altro fattore abbastanza fastidioso è dato dall’avviamento del motore ritardato. Nonostante si tratti di qualcosa di insignificante (nel caso di sistemi con motorino di avviamento rinforzato - 0,8 secondi, con alternatore reversibile - 0,4 secondi, con regolazione dell'iniezione carburante - 0,35 secondi), per molte persone si tratta di un aspetto che rende la guida scomoda.

In aggiunta, il sistema funziona correttamente solo se si soddisfano alcune condizioni.

Le 10 condizioni necessarie per il corretto funzionamento del sistema Start-stop

  1. Il cofano e la portiera del conducente devono essere chiusi.
  2. Il conducente deve avere la cintura di sicurezza allacciata.
  3. La velocità della vettura deve essere di almeno di 4 km/h.
  4. Il motore è stato riscaldato a sufficienza.
  5. Il numero dei giri motore non supera il minimo consentito.
  6. Lo sbrinatore del finestrino è spento.
  7. La temperatura interna dell’abitacolo non supera gli 8 gradi rispetto al valore impostato. Questo aspetto è importante durante la stagione fredda.
  8. La carica della batteria non è inferiore al valore preimpostato nel sistema. Ad esempio, nel caso del sistema ISG deve essere superiore al 75%.
  9. L'alternatore è perfettamente funzionante.
  10. L'angolo di sterzata è insignificante.

Conclusione

Molti degli sforzi da parte di tante aziende hanno lo scopo di migliorare il sistema Start-stop. Ad esempio, la società britannica Millers Oils ha già commercializzato gli oli motore in grado di ridurre l'attrito degli elementi del motore e la loro usura del 50%. Secondo Martyn Mann, direttore tecnico dell'azienda, questo e altri prodotti simili contribuiscono attivamente alla diffusione delle tecnologie Start-stop. Inoltre, ci sono altri produttori che lavorano alla progettazione di cuscinetti più resistenti. Infine, gli ingegneri di Bosch, Valeo, Denso e molte case automobilistiche continuano a lavorare per ridurre la durata utile all’avviamento del motore.

Sebbene questo sistema abbia ancora delle lacune e il risparmio ottenuto - dato il costo elevato delle attrezzature utilizzate - sembri insignificante per qualcuno, secondo gli esperti,  questa tecnologia ha un grande futuro davanti a sè. Di fatto, i benefici per l'ambiente sono innegabili.

loader Attendere, prego...