Come ti spengo il motore per risparmiare

2 settembre 2009
Tecnologia
Start&Stop, Stop&Start, i-stop... le Case automobilistiche chiamano in modi diversi, ma è sempre la stessa cosa: il sistema di spegnimento automatico del motore in sosta. Scopriamo insieme come funziona.
Che cos'è?

La Fiat 500 Pur-O2 dotata di Stop&Start impegnata nella nostra prova in mezzo al traffico di Milano.Il cruscotto della Fiat 500 Pur-O2, come quello di tutte le altre auto dotate di Stop&Start, indica quando il sistema è disinserito: Questo perchè le condizioni di carico richieste in quel momento alla batteria sono troppo elevate. Un secondo caso in cui il sistema Stop&Start non entra in funzione è quando il motore non ha ancora raggiunto la sua temperatura ottimale. Un terzo caso in cui lo Stop&Start si disattiva è quando la differenza tra la temperatura nell'abitacolo e quella impostata col climatizzatore sono troppo diverse (8° nel caso della 500 Pur-O2).

FA TUTTO DA SOLO - Lo Stop&Start è un sistema che spegne automaticamente il motore ogni volta che ci si ferma al semaforo. Nasce per limitare i consumi e le emissioni nelle aree urbane, dove si passa molto tempo fermi al semaforo o in coda. È studiato in modo tale che il riavvio del motore sia poi il più veloce possibile e non “disturbi” il guidatore.

Qui sopra, il video rilasciato da Mazda che spiega come funziona il sistema i-stop montato sulla recente Mazda 3.

Per rendersi conto dell'efficacia dello Stop&Start, su alVolante di marzo 2009 avevamo guidato una Fiat 500 1.2 Pur-O2 per oltre 20 km nel congestionato traffico di Milano. Dopo aver compiuto un giro sia con il dispositivo attivo, sia spento, era risultato che con lo Stop&Start (così Fiat chiama il sistema di spegnimento automatico del motore) inserito avevamo ottenuto un risparmio del 17% sui consumi (la percorrenza con un litro di verde era salita da 7,3 a 8,8 km).

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Come funziona

Il disegno realizzato dalla Bosch (riportato più in grande qui a sinistra) mostra le componenti dello Stop&Start. Il sistema è composto da un motorino d'avviamento rinforzato (1), una centralina di controllo (2), un sensore che rileva lo stato di carica della batteria (3), una batteria speciale che sopporta molti più cicli di carica del normale (4), sensori sui pedali di freno e frizione (5) e un generatore (6).

IL SEGRETO SONO I SENSORI - In un'auto dotata dello Stop&Start, quando ci si ferma e si sposta la leva del cambio in folle, il motore si spegne nel momento in cui si rilascia il pedale la frizione. Salvo poi riavviarsi automaticamente quando si preme nuovamente il pedale della frizione e s'ingrana una marcia per partire. Vediamo di capire come ciò possa essere possibile.

Start Stop Bosch Dida italiano rid

Un sensore posto sulla scatola del cambio e sul pedale della frizione rilevano quando il guidatore mette in “folle” il cambio e rilascia la frizione. Se i sensori di giri posti sulle ruote indicano zero (ovvero, l'auto è ferma), il software di gestione del motore taglia l'alimentazione (l'invio di corrente e benzina) ai cilindri: il motore si spegne. 

Quando il guidatore preme nuovamente la frizione, il motorino di avviamento fa compiere un giro all'albero motore e un sensore posto sopra di esso individua quale cilindro si trova nella fase di compressione; ed è proprio in quel cilindro che viene dato l'avvio alla combustione. Il motore si riavvia e si può ripartire.

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Come funziona

Nella foto la batteria con sensore di carica della Fiat 500 Pur-O2.Il tasto per disinserire la funzione Stop&Start.

VERIFICA L'EFFICIENZA - Il sistema di gestione dello Stop&Start prima di spegnere il motore verifica attraverso un sensore posto sulla batteria che ci sia abbastanza carica per un successivo avvio. Se così non fosse la funzione di spegnimento automatico verrebbe automaticamete esclusa dal software di gestione.

Una situazione che si può presentare in condizioni climatiche particolari. Come in inverno, in presenza di temperature rigide (di solito inferiori ai 10°), per non affaticare troppo la batteria. Oppure in estate (al di sopra dei 30°), per non dover “staccare” il climatizzatore: il funzionamento del compressore del "clima" è collegato direttamente al motore. Ad ogni modo, su tutte le auto che ne sono dotate il guidatore ha sempre la possibilità di disinserire la funzione Stop&Start con un apposito pulsante.

COMPONENTI PIÙ ROBUSTE - Per far sì che l'operazione di spegnimento e riavvio venga ripetuta nel tempo senza problemi, nelle auto dotate di Stop&Start il motorino di avviamento è “irrobustito”, mentre la batteria è del tipo Heavy Duty: regge più cicli di carica e scarica, però costa di più. Per dare un'idea sull'impiego gravoso cui è chiamato il motorino di avviamento, sulla 500 1.2 Pur-O2 è irrobustito per resistere a 300.000 accensioni (anziché 30.000).

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Da oggi a domani

Lo "Start&Stop" equipaggia sia utilitarie come la Citroën C3......sia sportive di lusso come la Porsche Panamera.Nel disegno il nuovo cambio ZF a 8 rapporti, dotato di accumulatore idraulico ad impulsi. Sarà il primo cambio automatico con convertitore di coppia ad essere compatibile con i sistemi Stop&Start.

SI DIFFONDE DAL 2007 - Nonostante i primi sistemi per lo spegnimento automatico del motore risalgano agli inizi degli Anni 80 con la VW Derby Formel E e la Fiat Regata ES, lo Stop&Start ha iniziato a diffondersi solo negli ultimi tre, quattro anni.

La prima auto ad offrirlo è stata nel 2005 la Citroën C3 con cambio robotizzato (lo Stop&Start si attiva premendo il pedale del freno), seguita nel 2006 dalla C2. Nel 2007 c'è stato il debutto sulle auto BMW con la Serie 1 nel pacchetto “Efficient Dynamics”e, dal 2008, sulle Mini e sulla Fiat 500 Pur-O2.

LO AVRANNO QUASI TUTTI - Venendo ai giorni nostri, il sistema Stop&Start è usato (al momento in cui scriviamo) anche da Porsche sulla Panamera, dal Gruppo Audi/VW su modelli BlueMotion, dalla Kia sulle Cee'd a benzina, da Mazda sulla 3 i-Stop e da Mercedes sulle versioni BlueEFFICENCY. Secondo Bosch entro il 2012 un'auto su due sarà dotata di Stop&Start.

BENZINA E DIESEL - Quando è apparso, lo Stop&Start veniva offerto solo su auto con cambio manuale o robotizzato (dove l'innesto e lo stacco della frizione è eseguito da un software) e alimentate a benzina. Oggi, invece, il sistema sviluppato da Bosch per vari costruttori tra cui BMW e Mini permette di adottare lo Stop&Start anche ai motori diesel, grazie a delle modifiche apportate agli iniettori common-rail del gasolio.

ANCHE CON I CAMBI AUTOMATICI - Fino a “ieri” lo Stop&Start non era disponibile sulle auto dotate di cambio automatico con convertitore di coppia. Il motivo era semplice: spegnendo il motore al cambio non era più garantita la lubrificazione per gli elementi di innesto, indispensabili per l'avviamento.

Un problema che la ZF (una delle principali aziende nella produzioni di trasmissioni) ha risolto adottando un accumulatore idraulico ad impulsi che propone sul suo nuovo cambio a otto rapporti.

In pratica, in una “vaschetta” con pistone a molla viene conservato dell'olio di “riserva”. In fase di avvio del motore, questo olio viene riconvogliato dal pistone nel circuito idraulico del cambio garantendo così la lubrificazione degli elementi d'innesto. Secondo la ZF questa operazione richiede soli 350 millisecondi, contro i circa 800 se il gruppo cambio non fosse dotato dell'accumulatore.

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Ritratto di falconetto
8 gennaio 2010 - 19:29
ce l'ho da 20 giorni e onestamente ancora non ho visto grossi vantaggi, poi occorre valutare bene se è più conveniente spegnere o tenere acceso ai semafori, dipende dalla durata del rosso, il consumo da me rilevato in pieno traffico da min 7,6 a 8,5 L/100Km, non riesco proprio a fare meglio , con la Yaris del 2005 quando consumo molto faccio 11,8 Km/l altrimenti i consumi si attestano sui 12,8/13 km/l. La sera con radio, luci e magari anche tergicristalli in funzione ho qualche remora a farla spegnere, penso che la batteria in queste situazioni non duri molto. Ancora devo capire come ottimizzare l'uso del start & stop.
Ritratto di m.grillo
21 gennaio 2010 - 19:35
La mia idea sui sistemi di Start & Stop provengono dal passato, la FIAT con sistema ES, la Regata ad esempio, avevano portato alla ribalta la possibilità in città di avere uno stop per il tempo di una coda oppure di un semaforo. Come spesso accade le buone idee poi diventano best-seller per gli altri, il common rail ad esempio. In città può essere utile nel caso ci siano dei semafori lunghi oppure in code lunghe e ferme, in altri casi non ha una vera e propria utilità. Andrebbe calcolato se il risparmio che si produce non è azzerato dal maggior costo della batteria e della manutenzione sul motorino di avviamento chiediamo questo.
Ritratto di miana80
21 gennaio 2010 - 19:42
infatti lo S&S, è solo la mera illusione di risparmiare, proprio per la manuntenzione piu costosa. è solo una trovata per rientrare in normative sempre piu severe
Ritratto di mi_elvis
23 gennaio 2010 - 12:12
Meglio usare motori e auto alla vecchia maniera... he he.. ne riparliamo quando perfezioneranno questo curioso e complesso sistema!!! (vedi saggio commento di falconetto - MERCEDES A 160 ) ..Personalmente mi accontento dell'euro 5, 6 e 7 con super catalizzatore se proprio nn devo inquinare!!!! ..Un saluto a tutti Voi e complimenti alla redazione e al sito di "al Volante" (molto meglio di giornali e siti concorrenziali... veramente BRAVI!!!) ;-)
Ritratto di the arabian phoenix
26 gennaio 2010 - 20:28
perchè non si usano i sistemi ibridi diesel-metano che la ditta italiana vm vende da 25 anni in inghilterra?si ridurrebbero pm, co2,annessi e connessi, si sfrutterebbe il rapporto di compressione elevato dei motori diesel col metano che ha piu'ottani e con serbatoi criogeni che aumentano l'autonomia in maniera spaventosa visto che si usa metano liquido, altro che spacca motori come gli start and stop!!!!voglio vedere quanto dura un motore con questo dispositivo ,visto che il 75%dell'usura si ha alla partenza....e questo sistema fa ridurre i consumi? e il carburante impiegato per le accensioni a quanto ammonta? vi ricordo che vi affidate a compouter di bordo che sono mooooooooooolto tolleranti....
Ritratto di capolungo
7 febbraio 2010 - 17:50
E' vero: la VM di Cento ha inventato i migliori motori diesel modulari ( aveva iniziato a montarli sulle Alfa Romeo ) ma poi non penso sia stata presa più in considerazione nel settore auto.
Ritratto di fede91punto
22 febbraio 2010 - 20:24
adesso la vm come motori produce il 2.0 di gm(antara,captiva,insigna ecc)poi jeep ecc 2.7
Ritratto di capolungo
25 febbraio 2010 - 12:44
Volevo dire che la VM non produce più motori per auto italiane, o mi sbaglio.
Ritratto di Savier
15 maggio 2010 - 17:11
Puo essere che per fare arricchire sempre le solite persone, si arrivi ad inventare puttan..... simili???? Non e per la Mazda, che sicuramente si accoda alla schiera di altre case automobilistiche che abbracciano simile " tecnologia ". Già il traffico e caotico così figuriamoci se tutti i mezzi fossero equipaggiati con lo stesso dispositivo!! Per diminuire l'inquinamento basta ELIMINARE i semafori ( una bella sfoltita !! ) con rotatorie ADEGUATE ( insegnando agli Italiani come prenderle!! ). Un tempo si diceva che accendere in continuazione un mezzo oltre che far consumare di più metteva a dura prova il motorino di avviamento.. ed altri organi motore, oggi invece si cerca di convincere che e meglio far spendere di piu al consumatore ( motorini avviamento, batterie, piu robusti?? ) facendogli il lavaggio della coscienza, dandogli la colpa dell'inquinamento!! p.s. Spero che qualcuno in alto mi risponda, anche perchè non siamo mica tutti scemi!! ( grazie al volante per lo sfogo )
Ritratto di TONY8
19 maggio 2010 - 12:01
Commento rimosso perché l'utente è stato disattivato. La redazione.
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