Tecnologia stop-start: qual è l'impatto a lungo termine sul motore della mia auto? - Tribuna Attiva

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Tecnologia stop-start: qual è l’impatto a lungo termine sul motore della mia auto?

By o1m94 0 Comment Dicembre 4, 2019

La tecnologia sempre più comune progettata per risparmiare carburante potrebbe ridurre i consumi, ma che effetto ha sulla vita del motore?
Soprattutto nelle situazioni urbane, lo stop-start dovrebbe fare la differenza nel mondo reale, ma la durabilità dei motori sarà influenzata a lungo termine?

Cos’è la tecnologia stop-start?

Stop-start è un sistema sulla maggior parte delle auto moderne che taglia il motore quando l’auto è ferma, al fine di ridurre il consumo di carburante e le emissioni. Il motore si riavvia quando la frizione viene innestata o il freno viene rilasciato o quando il conducente è pronto a muoversi di nuovo.

Come funziona stop-start?

Il sistema utilizza un computer per rilevare quando l’automobile è ferma o è senza marcia, a quel punto interrompe l’erogazione di carburante e la scintilla al motore. L’accensione riparte quando l’auto inizia a muoversi o viene premuta la frizione.

Il processo si svolge automaticamente, ma i conducenti possono scegliere se il sistema è attivo o disabilitato premendo il pulsante stop-start della propria auto; una A maiuscola con una freccia che gira in senso orario.
Un motorino di avviamento elettrico convenzionale funziona innestando un piccolo pignone con un grande ingranaggio ad “anello” montato all’esterno del volano del motore.

L’ultima tecnologia stop-start sembra più o meno la stessa, ma i motori sono più potenti, ad azione più rapida e più robusti. Alcuni sono designati “TS” per “solenoide in tandem” e progettati per affrontare più agevolmente gli scenari in cui il motore sta per arrestarsi e quindi il conducente accelera di nuovo.
Un momento simile può accadere quando il conducente ha deciso di fermarsi, ma per qualsiasi motivo ha cambiato idea, come quando il traffico si sposta inaspettatamente.

In quel momento il motore potrebbe essere “impegnato” a fermarsi, ma continua a girare, quindi per evitare lo scricchiolio, un solenoide accende il motorino di avviamento per sincronizzare la sua velocità con il motore prima che il secondo si innesti dolcemente.
Svantaggi della tecnologia stop-start:

Stop-Start consuma il mio motore?

Quando si tratta di durabilità e lunga durata, è necessario coprire tutte le basi relative all’ingranaggio di avviamento stesso, ma il maggior numero di cicli di arresto-avviamento porta ad una maggiore usura del motore a meno che non vengano prese misure per impedirlo.

“Si prevede che un’auto normale senza stop-start automatico subirà fino a 50.000 eventi di stop-start durante la sua vita”, afferma Gerhard Arnold, responsabile della progettazione dei cuscinetti presso Federal Mogul.

“Ma con l’arresto automatico attivato ogni volta che la macchina si ferma, la cifra aumenta drammaticamente, forse fino a 500.000 cicli di arresto-avvio durante la vita del motore.”

Questo è un grande salto e quello che pone grandi sfide alla durata e alla durata dei cuscinetti del motore.

Un componente fondamentale del motore e anche uno dei più pesanti è l’albero motore. È supportato mentre ruota da una serie di diaframmi di precisione a terra lungo la sua lunghezza che scorre in cuscinetti principali “semplici” (senza cuscinetti a sfera o rulli, solo metallo liscio). Questi sono i cuscinetti principali e l’effetto è maggiore sul cuscinetto nella parte posteriore del motore immediatamente adiacente al motorino di avviamento.

Quando il motore è in funzione, l’albero a gomiti e le superfici dei cuscinetti principali non si toccano, ma sono separati da un film di olio super sottile, alimentato sotto pressione e pompato attorno alle superfici dei cuscinetti per l’azione dell’albero a gomito rotante. Questo processo si chiama “lubrificazione idrodinamica” ma quando il motore si ferma, la manovella si deposita sul cuscinetto, le due superfici metalliche entrano in contatto.

Come la ruggine aiuta a prevenire l’usura

Quando il motore si avvia, c’è un punto prima che le due superfici vengano separate dal film d’olio chiamato “condizione al contorno”, in cui l’albero a gomiti gira, ma c’è un contatto metallo-metallo tra le superfici dei cuscinetti.

Questo è quando si verifica la maggior parte dell’usura. L’arresto di avvio del raccordo significa che le condizioni al contorno (e il contatto metallo-metallo) potrebbero esistere forse 500.000 volte nella vita del motore anziché 50.000 e che i cuscinetti normali si consumerebbero molto prima.
Due cose impediscono che ciò accada. Il primo è che i produttori di cuscinetti stanno sviluppando nuovo materiale per cuscinetti con maggiori proprietà autolubrificanti per resistere all’usura all’avviamento.

Federal Mogul ha sviluppato un nuovo materiale chiamato Irox con un rivestimento polimerico contenente particelle di ossido di ferro (ruggine), che in questa forma microscopica è sorprendentemente scivoloso.

In effetti è così scivoloso che il coefficiente di attrito di un cuscinetto Irox è inferiore del 50% rispetto a un cuscinetto in alluminio convenzionale e durerà facilmente la vita di un motore dotato di stop-start.

Gli oli a basso attrito aiutano a prolungare la vita del motore

Il secondo è il miglioramento degli oli lubrificanti. Un olio motore moderno contiene un pacchetto di additivi comprendente un cocktail chimico complesso. Il direttore tecnico della società britannica, Millers Oils, Martyn Mann, afferma che la formulazione di questi pacchetti è fondamentale: “Abbiamo ridotto l’attrito con i nostri oli e migliorato la durata del film d’olio e pensiamo che debba essere la strada da percorrere con stop -start sistemi “.

Millers ha iniziato a ricercare oli a basso attrito nei suoi laboratori nel 2006. “Abbiamo messo insieme una formulazione, testata su una piattaforma di attrito e abbiamo scoperto che potremmo ridurre del 50% l’attrito di scorrimento tra componenti tipici come pistoni e camicie”, afferma Mann
In generale, ciò riduce il calore, la perdita di potenza, il consumo di carburante e l’usura, ma la nuova nano-tecnologia a triplo estere di Miller, nota come Nanodrive, va oltre. Piccole nanoparticelle come i microscopici cuscinetti a sfera esfoliano ad alta pressione, i “fiocchi” polimerici aderiscono alle superfici del motore.

Finora la tecnologia è disponibile solo negli oli da corsa di fascia alta di Miller, ma in relazione allo stop-start, potrebbe anche ridurre l’usura durante ogni riavvio quando si verifica la maggior usura.

Con la tecnologia di lubrificazione e cuscinetti a basso attrito in atto, la potenziale minaccia alla vita del motore da parte dei sistemi di start-stop dovrebbe teoricamente essere superata. Ma la tecnologia attuale è ancora relativamente nuova e solo il tempo dirà se ogni casa automobilistica ha ragione.

Stop-Start aiuta a risparmiare carburante?

Sì, in situazioni in cui sei fermo con il motore al minimo, ad esempio in caso di traffico intenso o in attesa del cambio del semaforo, risparmierà la quantità di carburante utilizzata dal motore mentre l’automobile è ferma.

La quantità di carburante risparmiata viene spesso contestata e dipende quasi interamente dal tipo di guida intrapresa con il sistema. Ovviamente, più tempo di sosta significa maggiore risparmio di carburante. Ci sono anche occasioni in cui l’arresto non si avvia, ad esempio se il motore è freddo, il sistema ha meno probabilità di intervenire, per consentire al motore di riscaldarsi completamente. Potrebbe anche non spegnere il motore se la batteria è al di sotto di un certo livello, se, come quella di Volvo sistema , il guidatore allenta la cintura di sicurezza o se si accende l’aria condizionata.

Stop-start è inoltre progettato per ridurre le emissioni nelle aree urbane in cui è più probabile che il traffico rimanga fermo più a lungo, quindi, nonostante i benefici per il consumo di carburante dei conducenti, ci sono più benefici per i sistemi rispetto a quelli monetari.