Il dispositivo e il principio di funzionamento del sistema "start-stop"

Nelle grandi città, la congestione del traffico è diventata una parte della vita quotidiana degli automobilisti. Mentre l'auto è in un ingorgo, il motore continua a girare al minimo e consumare carburante. Per ridurre il consumo di carburante e le emissioni, gli sviluppatori automobilistici hanno creato un nuovo sistema "start-stop". I produttori parlano all'unanimità dei vantaggi di questa funzione. In effetti, il sistema presenta molti svantaggi.

La storia del sistema start-stop

Di fronte all'aumento dei prezzi di benzina e diesel, la questione del risparmio di carburante e della riduzione dei consumi rimane rilevante per la maggior parte degli automobilisti. Allo stesso tempo, il movimento in città è sempre associato a fermate regolari ai semafori, spesso con attese negli ingorghi. Le statistiche dicono: il motore di qualsiasi auto funziona al minimo fino al 30% del tempo. Allo stesso tempo, continuano il consumo di carburante e l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera. La sfida per le case automobilistiche è cercare di risolvere questo problema.

I primi sviluppi per ottimizzare il funzionamento dei motori delle automobili sono stati avviati da Toyota a metà degli anni '70 del secolo scorso. A titolo sperimentale, il produttore ha iniziato a installare un meccanismo su uno dei suoi modelli che spegne il motore dopo due minuti di inattività. Ma il sistema non ha preso piede.

Alcuni decenni dopo, la società francese Citroen mise in funzione un nuovo dispositivo Start Stop, che gradualmente iniziò ad essere installato sulle auto di produzione. All'inizio, solo i veicoli con un motore ibrido ne erano dotati, ma poi hanno iniziato a essere utilizzati nelle auto con un motore convenzionale.

I risultati più significativi sono stati raggiunti da Bosh. Il sistema start-stop creato da questo produttore è il più semplice e affidabile. Oggi è installato sulle loro vetture da Volkswagen, BMW e Audi. I creatori del meccanismo affermano che il dispositivo può ridurre il consumo di carburante dell'8%. Tuttavia, i dati reali sono molto più bassi: nel corso degli esperimenti si è riscontrato che il consumo di carburante si riduce solo del 4% nell'uso urbano quotidiano.

Molte case automobilistiche hanno anche creato i propri meccanismi di arresto e avviamento unici per il motore. Questi includono i sistemi:

• ISG (Idle Stop & Go) от Kia;
• STARS (Starter Alternator Reversible System), installato su vetture Mercedes e Citroen;
• SISS (Smart Idle Stop System) sviluppato da Mazda.

Principio di funzionamento del dispositivo

Il compito principale del sistema "start-stop" è ridurre il consumo di carburante, il livello di rumorosità e l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera mentre il motore è al minimo. A tal fine, è previsto uno spegnimento automatico del motore. Un segnale per questo può essere:

• arresto completo del veicolo;
• posizione neutra della leva selezione marce e rilascio pedale frizione (per vetture con cambio manuale);
• premendo il pedale del freno (per veicoli con cambio automatico).

Mentre il motore è spento, tutta l'elettronica del veicolo è alimentata dalla batteria.

Dopo aver riavviato il motore, l'auto si avvia silenziosamente e prosegue il viaggio.

• Nei veicoli con cambio manuale, il meccanismo avvia il motore quando si preme il pedale della frizione.
• Il motore delle auto con cambio automatico riprende a funzionare dopo che il conducente ha sollevato il piede dal pedale del freno.

Il dispositivo del meccanismo "start-stop"

Il progetto del sistema "start-stop" è costituito da un controllo elettronico e da un dispositivo che prevede l'avviamento multiplo del motore a combustione interna. Questi ultimi sono più spesso usati:

• avviamento rinforzato;
• generatore reversibile (starter-generatore).

Ad esempio, il sistema start-stop di Bosh utilizza uno speciale starter a lunga durata. Il dispositivo è originariamente progettato per un gran numero di avviamenti ICE ed è dotato di un meccanismo di azionamento rinforzato, che garantisce un avviamento del motore affidabile, veloce e silenzioso.

I compiti dell'e-government includono:

• arresto e avviamento tempestivi del motore;
• monitoraggio costante della carica della batteria.

Strutturalmente, il sistema è costituito da sensori, un'unità di controllo e attuatori. I dispositivi che inviano segnali alla centralina comprendono sensori:

• rotazione della ruota;
• giri dell'albero a gomiti;
• premendo il pedale del freno o della frizione;
• posizione neutra nel cambio (solo per cambio manuale);
• carica della batteria, ecc.

La centralina motore con il software installato nel sistema start-stop viene utilizzata come dispositivo che riceve i segnali dai sensori. I ruoli dei meccanismi esecutivi sono svolti da:

• iniettori del sistema di iniezione;
• bobine di accensione;
• antipasto.

È possibile abilitare e disabilitare il sistema start-stop tramite il pulsante situato sul quadro strumenti o nelle impostazioni del veicolo. Tuttavia, se la carica della batteria è insufficiente, il meccanismo si spegnerà automaticamente. Non appena la batteria viene caricata alla quantità corretta, il sistema di avviamento e arresto del motore riprenderà a funzionare.

"Start-stop" con recupero

Lo sviluppo più recente è il sistema start-stop con recupero di energia in frenata. Con un carico pesante sul motore a combustione interna, il generatore viene spento per risparmiare carburante. Al momento della frenata, il meccanismo riprende a funzionare, a seguito del quale la batteria viene caricata. È così che l'energia viene recuperata.

Una caratteristica distintiva di tali sistemi è l'uso di un generatore reversibile, che è anche in grado di funzionare come avviamento.

Il sistema rigenerativo start-stop può funzionare quando la carica della batteria è almeno del 75%.

Debolezze di sviluppo

Nonostante gli evidenti vantaggi dell'utilizzo del sistema "start-stop", il meccanismo presenta importanti inconvenienti che dovrebbero essere presi in considerazione dai proprietari di auto.

• Carico pesante sulla batteria. Le auto moderne sono dotate di un numero enorme di dispositivi elettronici, per il cui funzionamento, quando il motore è spento, la batteria deve essere responsabile. Un carico così pesante non giova alla batteria e la distrugge rapidamente.
• Danni ai motori turbocompressi. L'arresto improvviso regolare del motore con una turbina riscaldata è inaccettabile. Nonostante il fatto che le auto moderne con turbine siano dotate di turbocompressori con cuscinetti a sfera, riducono solo il rischio di surriscaldamento della turbina quando il motore viene spento improvvisamente, ma non lo eliminano completamente. Pertanto, è meglio che i proprietari di tali veicoli abbandonino l'uso del sistema "start-stop".
• Maggiore usura del motore. Anche se il veicolo non è dotato di turbina, la durata del motore che si avvia ad ogni fermata può essere notevolmente ridotta.

Considerando tutti i pro e i contro dell'utilizzo del sistema start-stop, ogni proprietario dell'auto decide da solo se vale la pena risparmiare una quantità di carburante piuttosto insignificante o se è meglio prendersi cura del funzionamento affidabile e duraturo del motore, lasciando inattivo.