Sistema de parada i arrencada

Botó per poder desactivar el sistema en un Citroën Berlingo .

El sistema stop-start o sistema de reinici automàtic (en anglès Stop & Start system, que es pot traduir com sistema automàtic d'aturada i arrencada), és un dispositiu que para i re-arranca automàticament el motor d'un vehicle per tal d'estalviar combustible i per reduir la contaminació, important principalment en les ciutats i en els embotellaments .

Història

El sistema motor/generador no és nou, perquè els cotxes de luxe dels anys trenta sovint estaven equipats amb un sistema " dynastart ", un gran dinamo/arrancador, normalment muntat directament al final del cigonyal i el principal avantatge del qual era permetre una arrencada del motor flexible i tranquil·la.

Les emissions de monòxid de carboni i el primer xoc de petroli van empènyer els fabricants automobilístics cap a les tecnologies per reduir el consum de combustible. Ja el 1974, Toyota comercialitzava el seu Toyota Crown de sis cilindres amb un interruptor automàtic d'arrencada , per estalviar un 10% de combustible en els embotellaments.

El principi de Stop & Start manual va ser desenvolupat el 1981 per Volkswagen pel seu Polo Formula E (per "econòmic") amb un sistema semiautomàtic (parada per pressió manual d'un botó "Stop" i reinici automàtic)

El primer sistema automàtic Stop & Start va ser proposat per Fiat en el Regata ES (pour « Energy saving »), llançat el 1983 . Es triga deu anys més a revisar el sistema sobre el Volkswagen Golf III de 1994, que no tindrà més èxit .

L’onada actual de desenvolupament va començar el 1999 a Volkswagen per als seus models Lupo 3L i Audi A2 3L, però sobretot a Citroën amb C3 Stop i Start per al públic general a finals del 2004 per un modest cost addicional . L’alternador és reversible i la tecnologia només s’associa a caixes manuals robòtiques . L’impuls a la tecnologia provindrà dels governs europeus que comencen a donar suport econòmic a les baixes emissions de CO2 dels cotxes. Aquesta tecnologia bastant simple proporciona un efecte mesurable sobre el cicle europeu de mesurament del consum a la ciutat, i s’adopta molt ràpidament des de finals dels anys 2000 .

A Valònia, des de llavors 11 març 2019 està prohibit mantenir el motor en marxa en un vehicle estacionari amb una multa de 130 .

Descripció del sistema modern

Botó per poder desactivar el sistema en un Ford Focus .

El sistema es compon de dos elements principals  :

• una màquina de reinici, que pot ser  :
  1. un alternador reversible (o alternador-arrencador ), que exerceix tant el rol d’ arrencador com l’ alternador (que ocupa el lloc, utilitzant els mateixos punts d’adhesió), però només ve a més del motor d’arrencada convencional, que es reserva per als primers inicis. El seu ús garanteix un reinici ràpid i silenciós;
  2. un simple reforç de la bateria d’arrencada i bateria existent, per permetre-la suportar els molts reinicis addicionals imposats. Aquesta tècnica és menys costosa, però també molt menys efectiva en termes d’aprovació;
  3. un arrencador amb aire comprimit, que també pot servir com a retardador i com a potència addicional, per exemple durant l'acceleració  ;
• una caixa electrònica que gestiona la interconnexió entre la màquina de reinici, l'ordinador del motor i la caixa del servei intel·ligent.

Apart d’aquests dos elements principals, el sistema inclou una bateria de recombinació de gas hermètica, així com en el cas d’un sistema d’alternador-arrencador una corretja suficientment dimensionada.

Funcionament

Un exemple d’implementació d’aquesta tècnica és el següent  :

• tan aviat com la velocitat assolida sigui inferior a 6 , el motor està en marxa, l’embragatge queda obert;
• el motor s’atura quan el pedal de fre està apretat;
• quan es deixa anar el pedal de fre, el motor arranca de forma automàtica i instantània;
• quan es torna a sol·licitar l’accelerador, l’embragatge es tanca gradualment.

D'altre banda, el motor només es pot aturar si es compleixen les condicions necessàries. Així, la parada no es realitzarà si fa massa calor o fa massa fred, si es produeix una descongelació, etc. Sovint el sistema es pot desactivar amb un botó (de vegades anomenat "motor parada i arrencada").

Aquest sistema genera un estalvi d’energia quan la durada de l’aturada estalvia l’energia necessària pel reinici.

Avantatges i desavantatges del Stop & Start

Avantatges:

per al constructor

• si el trànsit es realitza en enbotellaments, el sistema ofereix una reducció important del consum i de les emissions de CO₂  :
• l’eficiència elèctrica és superior a la d’un alternador convencional;
• És possible re-arrancar el motor durant l'apagada, per exemple, si el conductor canvia d'opinió inesperadament;
• la instal·lació a la unitat de motor i la integració elèctrica són senzilles;

per a l’usuari

• es redueix el consum i les CO₂ (del 6 al 10% , teòricament fins al 15% , al cicle urbà a les hores punta)  ;
• l’apagat i el reinici del motor són automàtics;
• el reinici del motor és immediat (aproximadament 400 ) i silenciós;
• el soroll i les vibracions del motor s’eliminen durant l’apagada momentània, .

Desavantatges

• Els estalvis només es poden aconseguir en usos urbans o en carreteres molt transitades , .
• En detenir el motor, la temperatura disminueix gradualment en el convertidor catalític, cosa que fa que sigui menys eficaç al re-arrancar que la aturada es perllonga i la temperatura ambient baixa. Com més gran sigui el temps d’inactivitat, més augmentarà la contaminació a la posada en marxa, compensada parcial o totalment per l’absència total d’emissions durant les fases d’aturada.
• Quan el motor s’atura, l'escalfament i el refredament perden gradualment l’eficiència. En cas de tancar-se perllongadament, tots els accessoris que utilitzen la bateria poden "buidar-la", sobretot si la temperatura ambient és baixa, si està mal carregada o en "final de vida", o si l'apagada és massa llarga.
• Els diferents constructors

Dels dos precursors que són Fiat i Volkswagen,és el segon que ha perseverat tres vegades (Formel E, Ecomatic, després les versions de 3 L de Lupo i A2), abans de veure la difusió de la tecnologia .

El primer fabricant d’equips a oferir un sistema per a la producció massiva és Valeo en col·laboració amb PSA, amb el seu alternador d’arrencada (sistema STARS, per a “ Starter Alternator Reversible System ”). Segons Valeo, això correspon a una disminució del consum fins a un 15% en circulació urburbana.

Vehicles europeus

Des de la transició cap als estàndards Euro 5, cada vegada són més els vehicles amb caixes manuals o robotitzades equipades amb aquest sistema, a tots els nivells del rang . El sistema Valeo està muntat a Citroën, Peugeot, Smart, Land Rover, Volvo, mentre que el sistema Bosch equipa Volkswagen, SEAT, Nissan o Fiat en diversos models de gasolina i dièsel. Valeo anuncia la primavera del 2010 el llançament de la seva segona generació de Stop & Start prevista per al tercer trimestre del mateix any . Aquesta nova generació, anomenada "i-STARS", es distingeix per la integració de l'electrònica de control a la màquina elèctrica. Bosch ha compatibilitzat el sistema amb les caixes de canvi automàtiques .

Smart Idle Stop System desenvolupat per Mazda . Quan s’aturen, els pistons es posicionen en una configuració que permet re-arrancar directament mitjançant combustió, amb un temps d'arrencada de 0,35 segons .

El sistema ISG EcoDynamics de Kia utilitza components Bosch, Valeo i Varta .

Vegeu també

• Dynastart
• Embragatge
• Conducció eficient
• Cotxe híbrid
• Fre automàtic