Il sistema Start & Stop rappresenta una delle innovazioni tecnologiche più diffuse e apprezzate nel settore automobilistico moderno, mirata a ottimizzare l'efficienza dei veicoli e a ridurre il loro impatto ambientale. In particolare, sulla Fiat 500, questo sistema è integrato per offrire un'esperienza di guida più sostenibile, soprattutto nel traffico urbano congestionato. La sua presenza si manifesta attraverso un piccolo pulsante, spesso situato in una posizione strategica sotto il cruscotto, che permette al guidatore di interagire con la funzionalità, attivandola o disattivandola a seconda delle necessità e delle preferenze.
Cos'è il Sistema Start & Stop
Lo Start & Stop è un sistema che arresta il motore durante le fermate prolungate e lo riavvia poi rapidamente, non appena i sensori di bordo rilevano l’intenzione del pilota di rimettersi in marcia. Nasce per limitare i consumi e le emissioni nelle aree urbane, dove si passa molto tempo fermi al semaforo o in coda. Nei listini dei vari marchi il sistema può avere diversi nomi commerciali, come per esempio Stop&Start o i-stop. All’atto pratico, tuttavia, non ci sono differenze degne di nota. Il sistema può di norma essere disattivato agendo su un apposito pulsante, come quello che appare nella foto, permettendo al guidatore di scegliere se avvalersi o meno di questa tecnologia in determinate circostanze. Questa flessibilità è fondamentale per adattarsi a diverse condizioni di guida e preferenze personali.
Come Funziona il Sistema Start & Stop
La centralina elettronica gestisce lo Start & Stop, arrestando il motore quando ricorrono determinate condizioni. Una centralina elettronica controlla lo start e stop, spegnendo il motore in particolari situazioni. 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. Sulle auto a cambio manuale è di norma necessario che l’auto sia ferma e il cambio si trovi in folle, mentre sulle auto a cambio automatico non è richiesto di agire sul cambio perché i pistoni siano messi a riposo. Sulle vetture a cambio automatico non è invece necessario intervenire sul cambio, con la tecnologia che lavora in maniera autonoma.
Alcuni sistemi, alla ricerca di una maggiore efficienza, entrano in funzione già in fase di rallentamento, quando la velocità scende a pochi chilometri orari. In questo caso alcuni sistemi sono tarati per intervenire e spegnere il motore già nell’ultima fase del rallentamento. Non appena il pilota aziona nuovamente il pedale della frizione, oppure solleva il piede dal freno nel caso della trasmissione automatica, l’elettronica dà l’ordine al motorino d’avviamento di rimettere immediatamente in movimento gli organi meccanici. Quando il pilota schiaccia di nuovo il pedale della frizione o alza il piede da quello freno nel caso della trasmissione automatica, l’elettronica dà l’ordine alla batteria di dare energia al motorino d’avviamento affinché gli organi meccanici si rimettano in moto.
Sensori e Controllo Elettronico
Il funzionamento preciso del sistema Start & Stop si basa su una rete integrata di sensori e su una sofisticata centralina elettronica. Questi componenti lavorano in sinergia per monitorare costantemente le condizioni di guida e determinare il momento ottimale per arrestare e riavviare il motore.
- Sensori sui Pedali: Un sensore posto sulla scatola del cambio e sul pedale della frizione rileva quando il guidatore mette in “folle” il cambio e rilascia la frizione. Analogamente, nel caso di trasmissioni automatiche, specifici sensori monitorano l'azione sul pedale del freno. Questi input sono cruciali per segnalare alla centralina che il veicolo è fermo e che il guidatore non sta attivamente cercando di muoversi.
- Sensore di Stato della Batteria: 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. Questo è un aspetto di sicurezza fondamentale per garantire che il motore possa essere riavviato prontamente quando necessario.
- Centralina di Controllo: Questa unità centrale elabora i dati provenienti da tutti i sensori. È la “mente” del sistema, responsabile di prendere decisioni in tempo reale sull'attivazione o disattivazione del motore, basandosi su una complessa serie di algoritmi che considerano parametri come la velocità del veicolo, lo stato del cambio, l'azionamento dei pedali e lo stato di carica della batteria.
Componenti Chiave del Sistema
Per poter gestire questi cicli frequenti di spegnimento e riavvio, il sistema Start & Stop richiede componenti specifici, progettati per sopportare uno stress maggiore rispetto ai sistemi standard:
- Motorino d'Avviamento Rinforzato: Nelle auto dotate di Stop&Start, il motorino d'avviamento è “irrobustito”. Questo significa che è costruito con materiali più resistenti e una progettazione che gli consente di effettuare un numero elevato di avviamenti senza subire danni o usura precoce. La sua capacità di avviare il motore rapidamente e ripetutamente è essenziale per il corretto funzionamento del sistema.
- Batteria Speciale (Heavy Duty): La batteria è del tipo Heavy Duty: regge più cicli di carica e scarica. Questo tipo di batteria è progettato per sopportare molti più cicli di carica del normale, garantendo l'energia necessaria per ogni riavvio del motore, anche dopo lunghe soste. Tuttavia, è importante notare che sostituirla può comportare una spesa maggiore rispetto a una batteria convenzionale.
- Centralina di Controllo: Come già menzionato, è il cervello del sistema, che coordina tutte le operazioni.
- Sensori sui Pedali di Freno e Frizione: Questi sensori comunicano alla centralina lo stato di pressione sui pedali, indicando l'intenzione del guidatore.
- Generatore: Il generatore, spesso integrato con il motorino d'avviamento in sistemi più evoluti (come nel caso dei motori Belt Starter Generator - BSG), ha il compito di ricaricare la batteria e fornire energia al sistema elettrico del veicolo anche durante le fasi di spegnimento del motore principale.
Condizioni di Funzionamento e Limitazioni
Sebbene il sistema Start & Stop sia progettato per essere efficiente, esistono determinate condizioni ambientali o operative che possono influenzarne il funzionamento, sia per preservare la durata dei componenti sia per garantire il comfort dei passeggeri.
Gestione in Condizioni Climatiche Estreme
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. Una situazione che si può presentare in condizioni climatiche particolari.
- Temperature Rigide (Inverno): Come in inverno, in presenza di temperature rigide (di solito inferiori ai 10°), il sistema potrebbe non attivarsi per non affaticare troppo la batteria. In condizioni di freddo intenso, la capacità della batteria di fornire corrente può diminuire, e un ulteriore stress dovuto ai ripetuti avviamenti del motore potrebbe comprometterne l'affidabilità o richiedere un consumo energetico maggiore per il riscaldamento abitacolo.
- Temperature Elevate (Estate): Oppure in estate (al di sopra dei 30°), il sistema potrebbe essere disattivato per garantire il funzionamento continuo del climatizzatore. Il funzionamento del compressore del “clima” è collegato direttamente al motore; se il motore si spegne, il sistema di condizionamento dell'aria smette di funzionare, causando un aumento della temperatura nell'abitacolo. Per mantenere il comfort, il sistema Start & Stop può essere temporaneamente disabilitato.
Interazione con Trasmissioni Automatiche Avanzate
L'evoluzione tecnologica ha permesso l'integrazione dello Start & Stop anche con trasmissioni automatiche, superando le limitazioni iniziali.
- Cambio Automatico con Convertitore di Coppia: Fino a “ieri” lo Stop&Start non era disponibile sulle auto dotate di cambio automatico con convertitore di coppia. Questo perché il sistema automatico necessita di una lubrificazione costante per funzionare correttamente. La soluzione a questo problema è stata l'introduzione di un accumulatore idraulico ad impulsi. 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 e permettendo al sistema di funzionare senza interruzioni. Un esempio di questa tecnologia si trova nei moderni cambi ZF a 8 rapporti.
Manutenzione cambio automatico ZF 8HP: BMW dice che non serve, sarà VERO ?
Vantaggi e Benefici del Sistema Start & Stop
Il sistema Start & Stop è stato studiato per consumare meno carburante, ridurre le emissioni di CO2 e contribuire a contenere i costi di gestione. I benefici, sebbene variabili, sono tangibili e contribuiscono a un'esperienza di guida più ecologica ed economica.
Riduzione dei Consumi e delle Emissioni
Il sistema Start & Stop si rivela efficace nel ridurre i consumi e le emissioni all’incirca di un 8 - 10%. Nel ciclo di omologazione l’abbattimento del consumo sfiora il 10%, mentre nella vita reale tutto dipende dalla tipologia di percorso affrontato. I maggiori benefici si hanno chiaramente nei tratti urbani con traffico congestionato, laddove questa percentuale può essere anche superata. Gli Start & Stop più moderni rendono vantaggioso arrestare il motore anche per pochi secondi, dato che riavviarlo ha un’incidenza negativa minima sul consumo. I vantaggi maggiori emergono chiaramente nei percorsi urbani e quando code, semafori e traffico impongono frequenti fermate e ripartenze. Tutto questo vale a prescindere dal tipo di carburante utilizzato. Sulle vetture a gasolio qualche beneficio si ha anche in termini di AdBlue per il catalizzatore presente nello scarico.
Efficacia nel Traffico Urbano
Per rendersi conto dell’efficacia dello Stop&Start, è stato possibile guidare una Fiat 500 1.2 Pur-O2 per oltre 20 km nel congestionato traffico di Milano. In queste condizioni, dove il tempo trascorso a motore acceso ma fermo è significativo, il sistema dimostra la sua piena utilità, contribuendo a un risparmio di carburante notevole e a una diminuzione delle emissioni locali di gas inquinanti.
Evoluzione e Discrezione
L’evoluzione ha portato negli ultimi tempi alcuni Start & Stop a essere sempre più discreti e a rendere l’avviamento molto veloce, talvolta quasi impercettibile. Nelle sue prime applicazioni il sistema start e stop risultava un po’ brusco nel funzionamento, specie in fase di riavvio. Con lo sviluppo e gli affinamenti i sistemi sono diventati sempre più discreti e rapidi, al punto che il loro intervento è talvolta quasi impercettibile.
Diffusione del Sistema Start & Stop
Il sistema Start & Stop non è una tecnologia esclusiva di un singolo marchio o modello, ma si è rapidamente diffusa su una vasta gamma di veicoli, dalle utilitarie alle sportive di lusso, dimostrando la sua versatilità e il suo valore percepito dai costruttori e dai consumatori.
Applicazioni su Diversi Segmenti
Lo “Start&Stop” equipaggia sia utilitarie come la Citroën C3, sia sportive di lusso come la Porsche Panamera. Il sistema è usato 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.
Benzinare 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 è ampiamente disponibile sia per motori a benzina che diesel, con ottimizzazioni specifiche per ciascun tipo di propulsione.
L'Abbinamento Ideale con le Ibride
Ciò vale soprattutto nel caso delle auto ibride, che spesso utilizzano il motore elettrico al posto del motorino d’avviamento. I veicoli mild hybrid e full hybrid sono spesso i più avanzati in questo senso. Nel loro caso il motore termico si disattiva a volte anche in fase rilascio, portando l’auto a veleggiare e a limitare ulteriormente i consumi. L'integrazione dello Start & Stop con la tecnologia ibrida massimizza i benefici in termini di efficienza energetica, poiché il motore elettrico può gestire gli avviamenti in modo ancora più fluido e silenzioso.
Pro e Contro del Sistema
Come ogni tecnologia, anche il sistema Start & Stop presenta una serie di vantaggi e potenziali svantaggi che meritano di essere considerati.
Vantaggi Principali
- Risparmio Carburante: Significativo, specie in città.
- Riduzione Emissioni: Minore impatto ambientale.
- Costi di Gestione Inferiori: Meno carburante consumato.
- Guida più Silenziosa: Motore spento durante le soste.
Potenziali Svantaggi
In alcuni casi, tuttavia, lo start e stop può comportare anche alcuni svantaggi. Al di là delle ruvidezze delle prime applicazioni, il sistema richiede uno sforzo supplementare al motorino d’avviamento e alla batteria. Se a livello del primo è più probabile che alla lunga emerga qualche problema di affidabilità, la seconda richiede un dimensionamento specifico e sostituirla può comportare una spesa maggiore. In altre parole può succedere che le auto equipaggiate di start e stop abbiano dei costi di manutenzione leggermente più elevati. La necessità di componenti rinforzati e batterie specifiche può infatti tradursi in costi di sostituzione superiori al termine della vita utile di questi componenti.
Con un quadro normativo sempre più severo e stringente, limitare le emissioni inquinanti delle auto è diventato un chiodo fisso per le Case automobilistiche. Prima ancora di compiere una svolta verso l’elettrificazione, i costruttori hanno quindi studiato diversi sistemi capaci di ridurre il carburante consumato e quindi l’impatto ambientale. Tra loro c’è appunto il cosiddetto “start e stop”. La sua adozione diffusa, anche su modelli iconici come la Fiat 500, sottolinea l'importanza crescente attribuita alla sostenibilità nei trasporti moderni.