Come funzionano i sistemi Idle-stop

I sistemi di arresto al minimo possono ridurre il consumo di carburante? Tim Graham / Getty Images

È quell'immagine temuta che nessuno vuole vedere quando sta entrando in autostrada: un mare piatto e nebbioso di auto che sono bloccate da paraurti a paraurti, muovendosi a malapena di un centimetro quando un po 'di spazio si libera. L'esperienza di essere intrappolati in un ingorgo è già abbastanza difficile psicologicamente per la maggior parte delle persone. Di solito siamo in ritardo per una riunione o qualche altro appuntamento, quindi lo stress di non essere in grado di arrivare a destinazione il più facilmente possibile può essere sconvolgente. Inoltre, sei completamente chiuso nella tua auto, allacciato dalla cintura di sicurezza e le cose tendono a diventare un po 'claustrofobiche. A meno che tu non scelga di abbandonare la tua auto, non hai nessun posto dove andare finché il traffico non si schiarisce.

Insieme a tutti questi traumi c'è il fatto che quando ti siedi nel traffico, la tua auto è ancora in funzione e continua a bruciare gas. Nelle calde giornate estive, anche se sei all'interno di un'auto con aria condizionata, puoi quasi sentire il calore proveniente da tutti i tubi di scappamento che ti circondano sulla strada. Quindi, a quanto pare, mentre ti siedi nel traffico, non stai solo stressando di essere bloccato in un posto, ma tecnicamente stai anche buttando soldi dalla finestra. Un'auto con il motore semplicemente acceso, fermo o che avanza lentamente, è uno dei modi meno efficienti per bruciare gas.

E, naturalmente, non è solo un male per il tuo portafoglio; influisce negativamente sulla qualità dell'aria regionale creando inquinamento atmosferico e contribuendo al riscaldamento globale. Le emissioni di carbonio rilasciate dal tuo motore a seguito del processo di combustione interna - la combustione di combustibili fossili per creare energia - fluttuano nell'atmosfera, creando smog e aumentando le temperature locali. Questo è noto come effetto isola di calore nelle grandi aree metropolitane.

Con la mente di molti conducenti sull'ambiente e sui crescenti costi di produzione e consumo di petrolio in questi giorni, le persone sono alla ricerca di alternative al motore a benzina convenzionale. Un modo per combattere il problema degli arresti, degli avviamenti e delle fermate frequenti è una tecnologia in grado di accendere e spegnere il motore senza interruzioni a seconda di come funziona il veicolo. Un sistema idle-stop, noto anche come sistema start-stop, è essenzialmente ciò che compone i cosiddetti ibridi lievi sempre più popolari di oggi.

I sistemi di arresto al minimo aiutano i cosiddetti ibridi leggeri a risparmiare gas spegnendo il motore quando un veicolo si ferma. Philip Kramer / Getty Images

Sebbene la tecnologia ibrida "completa" stia comprensibilmente ricevendo molto scalpore negli ultimi anni, soprattutto ora che l'industria automobilistica sta subendo un tale sconvolgimento, anche gli ibridi lievi stanno ricevendo una certa attenzione ultimamente. Nonostante il nome, le ibride leggere non sono auto tecnicamente ibride. In realtà sono veicoli convenzionali che utilizzano la combustione interna per trasformare la benzina in energia e movimento rotatorio, spingendo un veicolo in avanti. Non c'è un motore elettrico in un ibrido leggero per spostare l'auto, e sebbene ci sia una batteria, ha uno scopo diverso rispetto a una batteria in un ibrido completo.

La batteria in un Mild Hybrid è ancora molto importante, ma il suo scopo principale è come parte del sistema di arresto al minimo che spegne il motore a benzina quando un Mild Hybrid è a riposo, per inerzia o in rallentamento. Ad esempio, una fermata al semaforo rosso a un incrocio provocherà lo spegnimento del motore. Quando l'auto è al minimo, nessun gas brucerà all'interno del motore. Una volta che la luce diventa verde e il guidatore applica la pressione sul pedale dell'acceleratore, il motore dovrebbe riaccendersi senza interruzioni, come se non fosse stato affatto spento.

Ci sono essenzialmente tre parti principali coinvolte in un sistema di arresto al minimo: il motore a benzina, un avviamento / generatore elettrico e una batteria. Il trasferimento di energia funziona in quest'ordine, sia in avanti che all'indietro: dipende solo dallo stato in cui si trova l'auto. Quando il motore dell'auto è acceso e stai per frenare, i sistemi stop-start utilizzano frenata rigenerativa, dove l'energia rotazionale delle ruote fa girare il generatore elettrico e crea elettricità. Il generatore invia elettricità alla batteria dove può essere immagazzinata per un uso successivo. Quando il guidatore applica i freni, tuttavia, il generatore spegne il motore a benzina. Premendo il pedale dell'acceleratore si avvia nuovamente il motore prelevando l'energia immagazzinata dalla batteria e facendola passare attraverso un avviamento elettrico.

Alcuni prevedono che un terzo di tutte le nuove auto utilizzerà una sorta di sistema di arresto al minimo entro il 2012. AP Photo / Shuji Kajiyama

Sebbene i risparmi che otterrai sul carburante in un'auto ibrida leggera non siano davvero paragonabili a quelli di un'auto completamente ibrida, la tecnologia stop-start è ancora un promettente passo avanti nel rendere le auto convenzionali molto più efficienti nei consumi. Questo è un passo particolarmente importante, poiché la maggior parte dei problemi di risparmio di carburante derivano dal funzionamento al minimo e dalla natura costante della guida in città. La tecnologia è in circolazione da un po 'di tempo, ma daremo un'occhiata ad alcune auto più recenti degne di nota che utilizzano sistemi di arresto al minimo e ai miglioramenti in corso per la tecnologia esistente.

Diversi modelli di auto recenti useranno (o hanno utilizzato) una sorta di tecnologia stop-start, con la maggior parte degli esempi provenienti dall'Europa o dal Giappone. Alcune persone potrebbero non sapere che la MINI Cooper, costruita sotto il BMW Group, ha effettivamente utilizzato la tecnologia di arresto al minimo dal 2007. E la casa automobilistica tedesca Audi ha iniziato a utilizzare un sistema di arresto al minimo nel secondo trimestre del 2009 nei suoi A3, A4 e A5 modelli, con altri da seguire.

L'esempio più recente, e forse il più significativo, di un veicolo che riceve un sistema di arresto al minimo è il Madza3, che inizierà a utilizzare un tipo nuovo e migliorato di tecnologia stop-start entro la fine del 2009. Mentre alcuni sistemi tendono a soffrirne. a causa dell'utilizzo di un avviamento elettrico convenzionale, che può causare riavvii lenti e lenti, il nuovo sistema Mazda utilizzerà la combustione per il riavvio. L'iniezione diretta gioca un ruolo fondamentale nella funzione del sistema che Mazda chiama Smart Idle Stop System, o SISS. Quando un veicolo rallenta e si ferma, i sensori posizionano i pistoni del motore in posizioni specifiche all'interno di ciascuno dei cilindri. Ciò consente al sistema di determinare quale delle bombole è completamente pressurizzata e pronta a sparare. Al riavvio, il carburante viene iniettato nel cilindro appropriato, la miscela di carburante e aria viene accesa e il motore continua a funzionare normalmente.

Con questi lievi miglioramenti, Mazda afferma che i loro motori possono riavviarsi in 350 millisecondi, circa la metà del tempo necessario per il riavvio di altri sistemi convenzionali, e si traduce anche in una riduzione del 10% del consumo di carburante.

Per molte altre informazioni sulle auto ibride e sulla tecnologia a basso consumo di carburante, segui i link nella pagina successiva.

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fonti

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• HybridCars.com. "Ibridi motore con avviamento stop". (22 giugno 2009) http://www.hybridcars.com/stop-start-engine
• Korzeniewski, Jeremy. "Audi annuncia l'introduzione della tecnologia stop / start". AutoBlogGreen.com. 8 maggio 2009. (22 giugno 2009) http://www.autobloggreen.com/2009/05/08/audi-announces-introduction-of-stop-start-technology/
• Pollard, Tim. "MINI stop-start." CarMagazine.com. 3 settembre 2007 (22 giugno 2009) http://www.carmagazine.co.uk/Green-Cars/Search-Results/Drives/Mini-stop-start/
• Richard, Michael Graham. "Stanchi di ottenere zero miglia per gallone? La tecnologia Stop / Start è per te." Treehugger.com. 8 febbraio 2008. (22 giugno 2009) http://www.treehugger.com/files/2008/02/stop-start_technology_zero_miles_per_gallon.php
• Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. "Stop / Start: Panoramica". (22 giugno 2009) http://www.fueleconomy.gov/feg/hybridAnimation/stopstart/stopstartoverview.html