Sistemi start-stop. Disabilitare o no?
Il compito del sistema start-stop è quello di spegnere il motore nel parcheggio e riavviarlo quando il conducente desidera continuare a guidare. A cosa serve, come funziona e funziona in pratica?
L'idea di spegnere il motore durante il suo inutile funzionamento, anche al semaforo rosso o in un ingorgo, esiste da diversi decenni. Toyota sviluppò un tale sistema nel 1964 e lo testò sulla Crown fino alla metà degli anni 1,5. L'elettronica spegne automaticamente il motore dopo 10 secondi di minimo. Secondo quanto riferito, nei test per le strade di Tokyo sono stati raggiunti risparmi di carburante del XNUMX%, il che è un risultato eccellente, tuttavia l'azienda giapponese non è stata tra i pionieri dell'assemblaggio in serie di tali dispositivi.
Negli anni '1985 la possibilità di spegnere il motore ai fermo compare nella Fiat Regata ES (Energy Saving) con il sistema Citymatic prodotta dal 1987 al XNUMX. L'autista ha deciso di spegnere il motore, avendo a disposizione un apposito pulsante. Per riavviare il motore, doveva premere il pedale dell'acceleratore. Una decisione simile è stata presa dalla Volkswagen negli anni XNUMX e l'azienda elettrica automobilistica Hella ha deciso di spegnere e accendere il motore con un pulsante nel suo sistema.
Il primo modello di serie con sistema start-stop che spegne automaticamente il motore in determinate situazioni è stata la terza generazione della Golf in versione Ecomatic, lanciata sul mercato nell'autunno del 1993. Ha utilizzato l'esperienza acquisita lavorando su Öko. - Prototipo Golf, basato sulla seconda generazione di Golf. Il motore è stato spento non solo dopo 5 secondi di minimo, ma anche durante la guida, quando il conducente non ha premuto il pedale dell'acceleratore. Premendo nuovamente il pedale si riaccese il gasolio aspirato. Per avviare il motore, smorzato nel parcheggio, doveva essere inclusa la prima marcia. Questo è stato fatto senza l'uso di una frizione perché la Golf Ecomatic semplicemente non ne aveva una (semiautomatica).
Questo non è l'unico cambiamento tecnico rispetto alla Golf di base. I successivi sono stati l'introduzione del servosterzo elettroidraulico, il posizionamento di un interruttore "start-stop" sul cruscotto, l'installazione di un pacco batteria più grande e una batteria ausiliaria opzionale più piccola. Altri veicoli VW dotati di sistema start-stop sono stati il Lupo 3L e l'Audi A2 3L del 1999 (versioni ecologiche con consumo di carburante di 3 l/100 km).
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Volkswagen è stata la prima a reagire alle nuove normative legali entrate in vigore nell'Unione Europea il 1 gennaio 1996, e presto altri produttori hanno seguito l'esempio. Questa modifica al regolamento è un nuovo ciclo di misurazione NEDC (New European Driving Cycle) per il controllo del consumo di carburante delle autovetture, durante il quale il motore è stato al minimo per circa un quarto del tempo prescritto (frequenti arresti e riaccensioni). Ecco perché in Europa sono stati sviluppati i primi sistemi di serie start-stop. Negli Stati Uniti la situazione era completamente diversa. Nell'attuale ciclo di misurazione dell'EPA statunitense, solo poco più del 10% del tempo indicato è stato trascorso al minimo con il motore. Pertanto, spegnerlo non influirà così tanto sul risultato finale.
Sistemi start-stop. Ma perché?
A causa del fatto che i produttori determinano i vantaggi dell'utilizzo del sistema start-stop in base ai risultati del test di misurazione, ci sono molte delusioni nelle condizioni pratiche dell'auto. Non tutti sono contenti quando il pagamento aggiuntivo per il sistema per migliorare l'efficienza dell'auto si rivela uno spreco inutile. "Start-stop" offre vantaggi tangibili sotto forma di risparmio di carburante durante la guida nel traffico cittadino intenso. Se durante le ore di punta qualcuno deve viaggiare dal centro città a una zona lontana, la strada impiegherà 1,5-2 ore, con ingorghi quasi infiniti. In tali condizioni, la macchina si ferma letteralmente centinaia di volte. Il tempo totale di spegnimento del motore può raggiungere anche diversi minuti. Considerando che il consumo di carburante al minimo è, a seconda del motore, da 0,5 a 1 litro all'ora, e l'auto percorre tale percorso due volte al giorno, il risparmio di carburante al mese può raggiungere anche diversi litri di carburante, e circa 120 l. In tali condizioni operative, il sistema start-stop ha senso.
Con la stessa auto, ma dopo aver guidato per 1,5-2 ore nel normale traffico cittadino, il tempo di fermo totale sarà di 2-3 minuti. Il risparmio di 1,5-2 litri di carburante al mese e circa 20 litri di carburante all'anno non sarà sufficiente per eventuali pagamenti in eccesso del sistema start-stop, ulteriori lavori di manutenzione o complicazioni della struttura dell'auto, che possono portare a guasti. Nel caso di veicoli che percorrono prevalentemente lunghe distanze, il profitto ricavato dallo spegnimento del motore alle fermate è ancora più basso.
La pratica dimostra che per un'auto a benzina di classe media utilizzata in modalità media in varie condizioni stradali, il tempo totale di arresto del motore da parte del sistema start-stop è di circa 8 minuti ogni 100 km. Questo dà 0,13 litri di benzina. Con un chilometraggio annuo di 50 km, il risparmio sarà di 000 litri, ma la pratica dimostra anche che i risultati possono essere molto diversi a seconda delle condizioni operative e del tipo di motore. Nei grandi motori a benzina possono raggiungere fino a 65 l / 2 km, nei piccoli turbodiesel - solo centesimi di litro. Quindi, se devi pagare un extra per il sistema start-stop, devi analizzare attentamente tutti i pro e i contro.
Tuttavia, allo stato attuale, la questione del sovrapprezzo per il sistema start-stop e del suo confronto diretto con l'eventuale beneficio per le tasche dell'utente non è più rilevante. Ciò è dovuto al fatto che lo "start-stop" ha cessato di essere un elemento di equipaggiamento aggiuntivo, ma è diventato un componente regolare di specifiche versioni del motore. Pertanto, quando si sceglie un'opzione motore con un sistema start-stop standard, è possibile dimenticare come verrà utilizzata l'auto. Siamo semplicemente condannati ad avere un tale sistema.
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Ma oltre ai problemi economici associati ai sistemi start-stop, ci sono anche problemi tipici di utilità. È standard nelle auto moderne riavviare il motore dopo che è stato spento dal sistema premendo il pedale della frizione. E qui sorgono problemi, perché in alcune situazioni la manipolazione simultanea della frizione e dei pedali "gas", quando il sistema vuole avviare il motore, finisce con l'immobilizzazione dell'auto. Allo stesso tempo, è importante quanto velocemente il sistema è in grado di avviare un motore precedentemente spento (prima è, meglio è).
Sebbene tali situazioni non si verifichino regolarmente, possono causare avversione al sistema start-stop. A molti piloti non piace nemmeno per nessun motivo particolare. Lo spegnimento automatico del motore li infastidisce. Pertanto, appena salgono in macchina, o al primo spegnimento del motore, raggiungono il pulsante di disattivazione del sistema. Il gruppo di appassionati di questa soluzione a favore dell'ambiente è probabilmente più numeroso e l'ampia disponibilità del sistema start-stop di serie li rende felici. Tuttavia, la verità è che questo ha un prezzo nel prezzo dell'auto. Nessuno regala niente, soprattutto qualcosa che sembra semplice solo dal punto di vista tecnico.
Sistemi start-stop. Funzione semplice, grande complessità
Sembrerebbe che accendere e spegnere il motore sia cosa da poco e non richieda particolari soluzioni tecniche. In pratica, tutto è completamente diverso. Anche nei sistemi più semplici basati su avviatore tradizionale, è necessario introdurre speciali sistemi di gestione dell'alimentazione che non solo controllino il livello della batteria, la temperatura e la potenza di avviamento, ma riducano anche il consumo di energia di altri dispositivi al momento dell'avvio e controllino il corrente di conseguenza caricando la batteria. La batteria stessa deve essere realizzata utilizzando una tecnologia completamente diversa da quella tradizionale per essere resistente a scariche rapide e potenti, oltre che alla carica ad alta corrente.
Il sistema start-stop deve anche ricevere informazioni dall'elettronica di bordo sulla temperatura dell'aria esterna, la temperatura dell'olio (un motore freddo non si spegne) e la temperatura del turbocompressore nelle unità turbo. Se il turbocompressore ha bisogno di raffreddarsi dopo una corsa faticosa, anche il motore non si fermerà. In alcune soluzioni più avanzate, il turbocompressore ha un sistema di lubrificazione indipendente che continua a funzionare anche a motore spento. Anche un avviatore start-stop tradizionale ha più potenza, componenti interni più robusti (come spazzole e accoppiatore) e un ingranaggio modificato (riduzione del rumore).
Nei sistemi start-stop più complessi e quindi più costosi, il tradizionale avviatore viene sostituito da una macchina elettrica montata sul volano o da un alternatore appositamente progettato. In entrambi i casi si tratta di un dispositivo che può fungere sia da avviatore che da generatore, a seconda delle necessità. Questa non è la fine.
L'elettronica deve contare il tempo tra gli arresti del motore e controllare se l'auto ha raggiunto la velocità corretta dall'avvio. Ci sono molte mutazioni nel sistema start-stop. Alcuni sono compatibili con i sistemi di recupero dell'energia frenante (recupero), altri utilizzano condensatori speciali per immagazzinare elettricità e supportare la batteria quando la sua capacità di avviamento diminuisce. Ci sono anche quelli in cui, dopo aver spento il motore, i suoi pistoni vengono portati nella posizione ottimale per la ripartenza. Al momento dell'accensione è sufficiente scuotere lo starter. Il carburante viene iniettato dall'ugello solo nel cilindro in cui il pistone è pronto per la corsa di lavoro e il motore inizia a funzionare molto rapidamente e silenziosamente. Questo è ciò che i progettisti desiderano di più quando progettano sistemi start-stop: funzionamento rapido e bassi livelli di rumorosità.
