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 Aegidius
29 maggio 2010 - 02:31
Non c'è dubbio che l'avvio sia la fase più critica per un motore. Oltre a tutto quello che ho letto nei precedenti commenti, vorrei aggiungere anche il fatto che all'avvio un motore è quasi sprovvisto di lubrificazione (proprio perchè la circolazione dell'olio è garantita dal movimento stesso del motore), e molti avvii non penso che giovino all'usura delle parti in movimento. Sono d'accordo con chi dice che le effettive minori emissioni siano a scapito di costi di manutenzione più elevati. Ciao.
Ritratto di miky4662
4 aprile 2011 - 11:55
Si parla tanto di sistemi che riducano consumi ed inquinamento, ma trovo scandaloso che invece non si parli delle bufale che ci raccontano riguardo ai filtri FAP o DPF. Sono dispositivi dalle mille criticità (leggete qualche forum in rete e lo capirete da soli) inoltre non fanno altro che ridurre le famose particelle PM10 in altre ancora più piccole e dannose per la salute che sono tollerate solo perchè la normativa non ne contempla il monitoraggio. Nei siti delle riviste specializzate non ho trovato niente che riguardasse queste tematiche e nemmeno gli innumerevoli problemi di intasamento dei filtri che obbligano gli automobilisti a continue soste in officina con esborsi talora significativi.
Ritratto di fiskas
13 novembre 2011 - 19:33
grazie per i tuoi commenti. <a href="http://www.goldbetreview.com/goldbet-the-last-minute">goldbet the last minute</a>
Ritratto di gig
15 dicembre 2011 - 16:11
Perchè non ne fate più di rubriche del genere?
Ritratto di emylyodreamcar
5 febbraio 2015 - 13:05
Credo che sia un ottimo metodo, per risparmiare carburante, evitare la puzza di gas di scarico in coda ai caselli, alle rotonde, per evitare la fumosita' degli scarichi con l' auto ferma, ecc ..... d' altronde questa tecnologia la creo' la Fiat negli anni '80, mettendo sul mercato la Regata Energy Saving 1.3, provvista di un sistema di spegnimento motore, a vettura ferma, cambio in folle e pedale frizione sollevato, un antesignano del moderno Start&stop; pero', sarebbe il massimo, se questa tecnologia, fosse applicabile, oltre che ai motori benzina e gasolio, se fosse applicabile anche ai motori benzina/metano - benzina/gpl, sarebbe il massimo, non so come, non sono un meccanico, che ne so, magari tramite un sistema di valvole apertura/chiusura condotto benzina/gas, che quando riparti, riparti a benza e poi rivai a gas, oppure, visto che stai viaggiando a gas, un sistema di interruzione/riapertura del gas stesso, (gpl o metano che sia), credo che con la tecnologia moderna presto sara' possibile. A proposito di tecnologia .... QUESTA E LA TECNOLGIA DAVVERO UTILE - NON LE SCRITTE//IMMAGINI SUL PARABREZZA MODELLO PC !
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