Sistemas start-stop. ¿Deshabilitar o no?
La tarea del sistema start-stop es apagar el motor en el estacionamiento y volver a encenderlo cuando el conductor desea continuar conduciendo. ¿Para qué sirve, cómo funciona y funciona en la práctica?
La idea de apagar el motor durante su funcionamiento inútil, incluso en un semáforo en rojo o en un embotellamiento, existe desde hace varias décadas. Toyota desarrolló un sistema de este tipo en 1964 y lo probó en el Crown hasta mediados de los 1,5 s. La electrónica apaga automáticamente el motor después de 10 segundos de ralentí. En las pruebas en las calles de Tokio, se informó que se lograron ahorros de combustible del XNUMX%, lo que es un resultado excelente, sin embargo, la compañía japonesa no estuvo entre los pioneros del ensamblaje en serie de tales dispositivos.
En la década de 1985, la capacidad de detener el motor en las paradas apareció en el Fiat Regata ES (Ahorro de energía) con el sistema Citymatic producido entre 1987 y XNUMX. El conductor decidió apagar el motor, teniendo a su disposición un botón especial. Para volver a poner en marcha el motor, tuvo que pisar el acelerador. Una decisión similar tomó Volkswagen en la década de XNUMX, y la empresa de electricidad automotriz Hella decidió apagar y encender el motor con un botón en su sistema.
El primer modelo de producción con un sistema start-stop que apaga automáticamente el motor en determinadas situaciones fue el Golf de tercera generación en la versión Ecomatic, lanzado al mercado en el otoño de 1993. Usó la experiencia adquirida mientras trabajaba en Öko. - Prototipo de Golf, basado en el Golf de segunda generación. El motor se apagó no solo después de 5 segundos de ralentí, sino también mientras conducía, cuando el conductor no presionó el pedal del acelerador. Al volver a pisar el pedal, se encendió de nuevo el diésel de aspiración natural. Para arrancar el motor, amortiguado en el estacionamiento, había que incluir la primera marcha. Esto se hizo sin usar un embrague porque el Golf Ecomatic simplemente no tenía uno (semiautomático).
Este no es el único cambio técnico respecto al Golf base. Los siguientes fueron la introducción de la dirección asistida electrohidráulica, la colocación de un interruptor de "arranque y parada" en el tablero, la instalación de un paquete de baterías más grande y una batería auxiliar opcional más pequeña. Otros vehículos VW equipados con sistema start-stop fueron el Lupo 3L y el Audi A2 3L de 1999 (versiones ecológicas con un consumo de combustible de 3 l/100 km).
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Volkswagen fue el primero en reaccionar a las nuevas normas legales que entraron en vigor en la Unión Europea el 1 de enero de 1996, y pronto otros fabricantes siguieron su ejemplo. Este cambio normativo es un nuevo ciclo de medición NEDC (New European Driving Cycle) para comprobar el consumo de combustible de los turismos, durante el cual el motor estuvo al ralentí durante aproximadamente una cuarta parte del tiempo prescrito (paradas y reinicios frecuentes). Por eso se desarrollaron los primeros sistemas start-stop en serie en Europa. En los Estados Unidos, la situación era completamente diferente. En el ciclo de medición actual de la EPA de los EE. UU., solo un poco más del 10 % del tiempo indicado se dedicó al ralentí del motor. Por lo tanto, apagarlo no afectará tanto el resultado final.
Sistemas start-stop. ¿Pero por qué?
Debido al hecho de que los fabricantes determinan los beneficios de usar el sistema start-stop de acuerdo con los resultados de la prueba de medición, hay muchas decepciones en las condiciones prácticas del automóvil. No todo el mundo está contento cuando pagar más por un sistema económico de automóvil resulta ser un desperdicio sin sentido. "Start-stop" proporciona beneficios tangibles en forma de ahorro de combustible cuando se conduce en tráfico pesado en la ciudad. Si durante las horas pico alguien tiene que viajar desde el centro de la ciudad a un área distante, el camino tomará de 1,5 a 2 horas, en atascos de tráfico casi interminables. En tales condiciones, la máquina se detiene literalmente cientos de veces. El tiempo total de parada del motor puede llegar incluso a varios minutos. Teniendo en cuenta que el consumo de combustible al ralentí es, según el motor, de 0,5 a 1 litro por hora, y el automóvil pasa por esa ruta dos veces al día, el ahorro de combustible por mes puede alcanzar incluso varios litros de combustible y alrededor de 120 l. En tales condiciones de funcionamiento, el sistema start-stop tiene sentido.
En el mismo automóvil, pero después de conducir de 1,5 a 2 horas en el tráfico normal de la ciudad, el tiempo de inactividad total será de 2 a 3 minutos. Los ahorros de 1,5-2 litros de combustible por mes y alrededor de 20 litros de combustible por año no serán suficientes para un posible pago en exceso del sistema start-stop, trabajos de mantenimiento adicionales o complicaciones en la estructura del automóvil, que pueden provocar averías. En el caso de los vehículos que recorren mayoritariamente largas distancias, el beneficio de apagar el motor en las paradas es aún menor.
La práctica muestra que para un automóvil de gasolina de clase media operado en modo medio en diversas condiciones de la carretera, el tiempo total que el sistema de arranque y parada detiene el motor es de aproximadamente 8 minutos por cada 100 km. Esto da 0,13 litros de gasolina. Con un kilometraje anual de 50 km, el ahorro será de 000 litros, pero la práctica también muestra que los resultados pueden ser muy diferentes según las condiciones de funcionamiento y el tipo de motor. En grandes motores de gasolina, pueden alcanzar hasta 65 l / 2 km, en pequeños turbodiésel, solo centésimas de litro. Entonces, si tiene que pagar más por el sistema start-stop, debe analizar cuidadosamente todos los pros y los contras.
Sin embargo, en la actualidad, la cuestión del recargo por el sistema start-stop y su comparación directa con el posible beneficio para el bolsillo del usuario ya no es relevante. Esto se debe a que el "start-stop" ha dejado de ser un elemento de equipamiento adicional, para convertirse en un componente habitual de determinadas versiones de motor. Por lo tanto, al elegir una opción de motor con un sistema de arranque y parada estándar, puede olvidarse de cómo se operará el automóvil. Simplemente estamos condenados a tener tal sistema.
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Pero además de los problemas económicos asociados con los sistemas start-stop, también hay problemas típicos de servicios públicos. Es estándar en los automóviles modernos reiniciar el motor después de que el sistema lo haya apagado al presionar el pedal del embrague. Y aquí surgen los problemas, porque en algunas situaciones la manipulación simultánea de los pedales de embrague y "gas", cuando el sistema quiere arrancar el motor, termina por inmovilizar el auto. Al mismo tiempo, es importante la rapidez con la que el sistema puede arrancar un motor previamente apagado (cuanto antes, mejor).
Aunque tales situaciones no ocurren regularmente, pueden causar aversión al sistema start-stop. A muchos conductores no les gusta ni siquiera por ninguna razón en particular. El apagado automático del motor simplemente los molesta. Por lo tanto, tan pronto como se suben al automóvil, o cuando se apaga el motor por primera vez, buscan el botón de desactivación del sistema. El grupo de entusiastas de esta solución proambiental es probablemente más grande, y la amplia disponibilidad del sistema start-stop como estándar los hace felices. Sin embargo, la verdad es que esto tiene un precio en el precio del coche. Nadie da nada gratis, especialmente algo que parece simple solo desde el punto de vista técnico.
Sistemas start-stop. Función simple, gran complejidad
Parecería que encender y apagar el motor es un asunto trivial y no requiere soluciones técnicas especiales. En la práctica, todo es completamente diferente. Incluso en los sistemas más simples basados en un arrancador tradicional, es necesario introducir sistemas especiales de administración de energía que no solo controlen el nivel de la batería, la temperatura y la potencia de arranque, sino que también reduzcan el consumo de energía de otros dispositivos en el momento del arranque y controlen el corriente en consecuencia cargando la batería. La batería en sí debe fabricarse con una tecnología completamente diferente a la tradicional para que sea resistente a la descarga rápida y potente, así como a la carga de alta corriente.
El sistema start-stop también debe recibir información de la electrónica de a bordo sobre la temperatura del aire exterior, la temperatura del aceite (un motor frío no se apagará) y la temperatura del turbocompresor en unidades turboalimentadas. Si el turbocompresor necesita enfriarse después de un viaje duro, el motor tampoco se detendrá. En algunas soluciones más avanzadas, el turbocompresor tiene un sistema de lubricación independiente que continúa funcionando incluso cuando el motor está apagado. Incluso un arrancador start-stop tradicional tiene más potencia, componentes internos más fuertes (como escobillas y acoplador) y un engranaje modificado (reducción de ruido).
En sistemas start-stop más complejos y, por lo tanto, más caros, el arrancador tradicional se reemplaza por una máquina eléctrica montada en un volante o por un alternador especialmente diseñado. En ambos casos, estamos ante un dispositivo que puede actuar tanto de arrancador como de generador, según la necesidad. Este no es el fin.
La electrónica debe contar el tiempo entre paradas del motor y comprobar si el coche ha alcanzado la velocidad correcta desde que arrancó. Hay muchas mutaciones en el sistema start-stop. Algunos son compatibles con los sistemas de recuperación de energía de frenado (recuperación), otros utilizan condensadores especiales para almacenar electricidad y dar soporte a la batería cuando su capacidad de arranque disminuye. También los hay en los que, tras parar el motor, sus pistones se colocan en la posición óptima para volver a arrancar. En el momento de la puesta en marcha basta con agitar el motor de arranque. La boquilla inyecta combustible solo en el cilindro en el que el pistón está listo para la carrera de trabajo y el motor comienza a funcionar de manera muy rápida y silenciosa. Esto es lo que más buscan los diseñadores cuando diseñan sistemas start-stop: funcionamiento rápido y bajos niveles de ruido.
