El Start-Stop con conducción a vela apaga el motor y avanza con la inercia

El sistema Start Stop con modo ‘conducción a vela’ apaga el motor cuando se rueda por inercia a altas velocidades consiguiendo un ahorro de un 10 % de combustible. Y es que hasta un 30 % del recorrido en trayectos largos se puede realizar en modo ‘a vela’ sin ruidos ni emisiones. Esta función se puede incorporar mediante una ampliación del software en todos los motores de combustión con sistema Start Stop.

El sistema Start Stop en modo de ‘conducción a vela’, presentada por Bosch, permite que el motor de combustión funcione largas distancias sin emisiones, sin ruidos y con poca resistencia. Esta innovadora tecnología apaga el motor de combustión durante la conducción, con lo que mientras está apagado no se consume combustible. El motor se apaga en el momento en el que el vehículo puede mantener su velocidad al rodar por inercia, por ejemplo, en una ligera pendiente hacia abajo. Cuando el conductor pisa un poco el freno o el acelerador, el motor vuelve a arrancar.

Ahorro del 10 % de combustible
Los tests de Bosch han demostrado que durante el 30 % de casi todos los trayectos largos no se requiere la fuerza del motor. Es decir, los vehículos pueden rodar por inercia durante más o menos la tercera parte de un trayecto. En el Nuevo Ciclo de Conducción Europea no se tienen en cuenta estas fases – pero en la conducción real los conductores pueden ahorrar hasta un 10 % de combustible.

La innovación se basa, en gran parte, en la ampliación del software sobre la base de las informaciones existentes de los sensores. Además, el motor de arranque Start Stop está diseñado para un mayor uso y un nuevo arranque más rápido. El coste de los componentes adicionales es comparablemente bajo y el sistema se puede integrar en casi todos los vehículos del mundo. No importa que se trate de un motor diésel de Europa, gasolina en América del Norte o de gas natural en Asia, del sistema se benefician los conductores y el medio ambiente, puesto que la reducción del consumo de combustible se refleja también en menores emisiones de CO2.

En Alemania, se vendieron en 2012 unos tres millones de vehículos de nueva matriculación. Según las estadísticas, el kilometraje rodado anualmente es de unos 11.500 kilómetros. Si cada coche nuevo emitiese tan sólo 10 gramos de CO2 menos gracias al modo de ‘conducción a vela’, el ahorro sería teóricamente de unas 30.000 toneladas de CO2 al año.

El modo de ‘conducción a vela’ se convertirá en un estándar
En algunos coches ya se puede realizar un modo de conducción por inercia ‘light’ a través de un mecanismo de transmisión de doble acoplamiento. Este cambia automáticamente a punto muerto cuando el conductor deja de pisar el acelerador. Es verdad que el coche rueda por inercia, perosigue consumiendo combustible por ir en punto muerto.

No obstante, el sistema de Bosch apuesta por un motor totalmente apagado. La primera generación de este sistema apagaba el motor sólo cuando el vehículo se detenía. En el sistema Start/Stop ampliado ya se apagaba el motor cuando iba rodando para detenerse, por ejemplo, delante de un semáforo en rojo. Pero en los coches equipados con un sistema Start Stop con modo de ‘conducción a vela’, el motor se apaga cuando el conductor deja de pisar el acelerador o los frenos. De esta manera, se ahorra más combustible. Y como el motor está desacoplado, el coche puede rodar más tiempo como, por ejemplo, con la desconexión del empuje.

El Start Stop, también en los coches automáticos

Hasta ahora, el sistema start stop que para el motor del coche cuando se detiene, se utilizaban sobre todo en automóviles con cambio manual. En colaboración con los fabricantes de automóviles, Bosch ha logrado adaptar esta nueva técnica para su utilización en coches con cambio automático, por lo que, desde ahora, viene ya montado en algunos nuevos modelos como el Porsche Panamera y el Volkswagen Passat con transmisión de embrague doble, así como en el Fiat 500, en combinación con una transmisión manual automatizada, y en el Audi A8 dotado con un cambio automático conversor. Los estudios que ha realizado Bosch han demostrado que los sistemas start / stop reducen tanto el consumo de combustible como las emisiones de CO2 conforme al nuevo ciclo europeo de conducción (NEFZ) en hasta un 5 por ciento, y hasta en un 8 por ciento en el porcentaje del NEFZ que corresponde al tráfico urbano.

En los vehículos con transmisión automática, la función start / stop funciona de forma muy sencilla. Sólo se tiene que pisar el freno y cuando el coche se detiene, se apaga el motor automáticamente. El coche vuelve a arrancar en el momento en el que se levanta el pie del pedal del freno. Por un lado, esto es muy cómodo para los conductores, puesto que sólo tiene que acelerar y frenar, pero, por otro, para los ingenieros ha supuesto un gran reto que el proceso de arranque sea aún más rápido y dinámico, porque aquí se elimina el tiempo que el conductor necesita en un automóvil con cambio manual, para pisar el embrague y meter la marcha.

Para ello, los ingenieros de desarrollo de Bosch han adaptado el potente motor eléctrico, así como la silenciosa mecánica de una vía del motor de arranque y el sistema de inyección. El software de regulación se ha modificado conjuntamente con los fabricantes de automóviles. El nuevo sistema sigue integrado, entre otros componentes, por el sensor de la batería, un conversor de corriente continua y una batería altamente resistente a los ciclos parada / arranque.

Los sistemas start / stop que aprovechan los componentes existentes como el motor de arranque y el módulo electrónico de control del motor se pueden adaptar rápidamente y de forma económica a los distintos motores y vehículos. Por ese motivo, se ha impuesto esta técnica basada en el motor de arranque en casi todos los fabricantes de automóviles en Europa, casi siempre con Bosch como proveedor. Un complemento ideal para los sistemas start / stop son los potentes alternadores que pueden cargar rápidamente la batería. Con ello, el sistema start / stop se puede utilizar un mayor número de veces.

Fiat 500 Multijet con Start & Stop de serie

El nuevo motor 1.3 Multijet II 95 CV (Euro5) de Fiat está causando furor montándose en el Fiat 500 y el 500C. Este Multijet lleva instalado de serie el sistema de arranque y parada Start & Stop y cuenta con un potencia de 95 CV a 4000 rpm y ofrece un par motor de 200 Nm (20,4 kgm) a sólo 1500 rpm. El precio de estos modelos asciende a 13.900 euros con el nuevo motor, que alcanza una velocidad máxima de 180 km/h con una aceleración de 0 a 100 km/h en 10,7 segundos junto a unos consumos y emisiones de CO2 de 3,9 l/100 km y 104 g / km (ciclo mixto), respectivamente.

Desarrollado y producido por FPT – Fiat Powertrain Technologies, el 1.3 Multijet II motor de 95 HP pertenece a la segunda generación de propulsores Multijet y tiene nuevos inyectores common rail que permiten un mejor control de la combustión del diésel, con beneficios para el consumo, las emisiones, los niveles de ruido y comportamiento.

El nuevo motor de 95 HP en el Fiat 500 y 500C está equipado con un turbocompresor de geometría variable que asegura la turboalimentación óptima. El consumo de combustible se ha reducido hasta en un 8 % en el ciclo urbano, gracias también al sistema de inicio y parada (Start & Stop) que desconecta el motor temporalmente y luego se reinicia. El nuevo motor 1.3 litros aumenta su respeto por el medio ambiente a través de la mejora también del filtro de partículas (DPF).

Las unidades de segunda generación del propulsor Multijet representan el desarrollo del common rail de inyección que hoy, después (de 1997, el JTD) y Multijet (2003) motores, permitirá a Fiat Group Automobiles para robar una marcha en este campo y estar preparados para futuras reglamentaciones. Los motores Multijet II uso cada vez más avanzadas “estrategias” para mejorar la combustión, por ejemplo, el uso de la configuración de velocidad de inyección (dos inyecciones consecutivas sin intervalo hidráulica) reduce el ruido, el consumo de combustible y, en vista de Euro 6, las emisiones nocivas (con un potencial 30 % de reducción de óxidos de nitrógeno).

Por último, junto con el nuevo motor 1.3 Multijet II de 95 HP, la gama Fiat 500 Multijet II también cuenta con una nueva barra de torsión trasera (semi-independiente) que mejora la suspensión haciendo la conducción más comoda, tal y como hacía en el modelo 500 Abarth.

Ahora el Start-Stop también en los coches automáticos

El sistema start-stop detiene el motor tan pronto como el vehículo comienza a parar. En los coches automáticos, el motor permanecerá detenido mientras el conductor mantenga pisado el pedal del freno. Una vez que éste levante el pie del pedal, el sistema arrancará automáticamente el motor de forma rápida y silenciosa. Gracias a las sinergias tecnológicas de la Plataforma de Eficiencia Modular y a la experiencia tecnológica de Audi, el sistema start-stop se ofrece ahora en combinación con la transmisión automática. El A3 1.6 TDI de 105 CV y el 1.4 TFSI de 125 CV combinan por primera vez la función de parada y arranque con la innovadora transmisión de doble embrague S tronic.

Junto a sus prestaciones y dinamismo, estos modelos Audi A3 tienen un consumo ejemplar de tan sólo 4,2 l de diésel a los 100 km (1.6 TDI) o de 5,3 l de gasolina Premium sin plomo (1.4 TFSI). Eso significa que el A3 1.6 TDI emite únicamente 109 gramos de CO2 por kilómetro. En cuanto al A3 1.4 TFSI, la cifra de emisiones es de 124 g/km.

El A3 1.6 TDI está propulsado por una mecánica de cuatro cilindros y 1.598 cc de cilindrada que desarrolla 105 CV a 4.400 rpm y tiene un par máximo de 250 Nm entre las 1.500 y las 2.500 vueltas. En combinación con la caja de cambios S tronic, el TDI impulsa el A3 de tres puertas de 0 a 100 km/h en 11,7 segundos y alcanza una velocidad máxima de 194 km/h.

El A3 1.4 TFSI tiene una cilindrada de 1.390 cc y 125 CV de potencia. Su par máximo de 200 Nm lo consigue entre las 1.500 y las 4.000 rpm. Asociado a la transmisión S tronic, este vehículo acelera de 0 a 100 km/h en 9,3 segundos y llega a una velocidad punta de 203 km/h.

También ambos modelos del A3 incorporan en su equipamiento de serie el sistema de recuperación de energía. Durante la frenada y las fases de retención, este mecanismo controla de forma inteligente el alternador para recuperar energía y la almacena temporalmente en la batería. Posteriormente, esta energía retorna al sistema eléctrico durante la aceleración, lo que reduce la carga sobre el alternador y así se ahorra combustible. El sistema de recuperación de energía y el sistema start-stop muestran de manera más evidente todo su potencial en las condiciones de tráfico urbano, precisamente donde la mayoría de los conductores conducen día a día. Audi comenzará a vender en España el A3 1.6 TDI y el A3 1.4 TFSI en versiones de tres puertas y Sportback en diciembre de 2009.

Más de un millon de motores de arranque Start Stop

Bosch ha equipado, hasta agosto de 2009, a un millón de vehículos con el sistema Start&Stop. Estos sistemas reducen el consumo de combustible y, de esa manera, también las emisiones de CO2 hasta en un 5 % según el Nuevo Ciclo Europeo de Conducción (NEFZ) y en el tráfico urbano incluso hasta en un 8 por ciento, también según el NEFZ. Desde el inicio de su fabricación en serie ha ido aumentando la demanda por esta tecnología de ahorro de combustible. En 2008 se equiparon sólo el 5 por ciento de los coches de nueva matriculación en Europa con este sistema, pero según los cálculos de Bosch, en 2012 estarán ya equipados uno de cada dos vehículos de nueva matriculación con él.

“Los sistemas Start&Stop de Bosch ofrecen una excelente relación entre costes y beneficios, puesto que utiliza, en gran parte, componentes ya existentes y los optimiza. Por eso, el sistema Start&Stop representa una oportunidad muy económica para ahorrar dinero y proteger el medio ambiente”, explicó Stefan Asenkerschbaumer, presidente de la División Starter Motors and Generators (Motores de Arranque y Alternadores) de Bosch.

La tecnología Start&Stop de Bosch ya se está utilizando, entre otros, en modelos de BMW, Mini, Fiat, Kia y Volkswagen. Los sistemas Start&Stop apagan el motor de combustión cuando el coche se detiene en semáforos o en atascos y lo vuelven a arrancar automáticamente cuando el conductor pisa el embrague y mete la marcha para avanzar. Para ello, Bosch suministra un motor de arranque especial cuyo potente motor eléctrico, así como su silenciosa mecánica garantizan un arranque rápido y silencioso del motor. A ello se le une el software de regulación que está integrado casi siempre en el módulo de control del motor, así como el sensor de la batería que – entre otras cosas – detecta el estado actual de la carga de la batería y envía esa información al sistema de gestión de la energía.

Esto garantiza que el motor sólo se apagará, si la batería tiene suficiente energía para un arranque rápido y seguro. El sistema se ve complementado por un sensor del cigüeñal, un sensor en los pedales y una batería resistente a los ciclos cortos.

Nueva serie de generadores para ahorrar aún más combustible
Para el servicio frecuente del Start&Stop, Bosch ofrece, además, una nueva serie de alternadores. En los modelos de la serie constructiva “Efficiency Line” (EL), los ingenieros de Bosch pudieron incrementar la eficiencia en hasta un 77 por ciento gracias a un mejor diseño eléctrico y el uso de nuevos diodos. Además, los alternadores ya proporcionan una buena carga de la batería cuando el coche está en ralentí y gira a pocas revoluciones, lo que es condición imprescindible para el apagado y encendido automático del motor de combustión. La combinación resultante del generador EL y el sistema Start&Stop de Bosch puede reducir el consumo y, como consecuencia, las emisiones de CO2 en ciudad hasta en un 10 por ciento.

Uno de cada dos coches tendrá el sistema Start & Stop en 2012

Cada vez más turismos se equipan con la técnica Start & Stop de Bosch, desde que en el año 2007 se suministraran a BMW los primeros motores de arranque, especialmente desarrollados para este sistema y que hacían posible el encendido del motor con tan solo pisar el embrague o el acelerador. Stefan Aschenkersbaumer, Director de la División Motores de Arranque y Alternadores de Bosch, pronostica un crecimiento dinámico de este mercado durante los próximos años: “En 2008 se ha equipado aproximadamente un 5 % de los turismos europeos de nueva matriculación con este sistema Start & Stop. Para 2012 esperamos que uno de cada dos coches de nueva matriculación esté equipado con está técnica y que Bosch sea previsiblemente el principal suministrador”. Las pruebas comparativas demuestran que los sistemas Start & Stop reducen hasta en un 5 por ciento las emisiones de CO2 y el consumo de combustible según el nuevo ciclo europeo de conducción (NEFZ). En ciudad, se logra una reducción entre el 8 y el 15 %.

Los sistemas Start & Stop apagan el motor automáticamente cuando se produce algunas de estas condiciones y siempre y cuando se haya superado anteriormente los 5 km/h ó desde la última vez que se puso el contacto: detención del vehículo, velocidad por debajo de los 3 Km/h (por ejemplo, en un semáforo en rojo), cuando la caja de cambios está en punto muerto o el pedal de embrague no está presionado y en caso de que no se haya comenzado a girar el volante. El motor no se parará si no detecta la posición de punto muerto en los modelos con cambio manual. El motor arrancará automáticamente en respuesta a la acción del conductor cuando detecte el engranaje de una velocidad y el pedal de embrague esté pisado en un 90 % o cuando desde punto muerto se pisa en un 10 % el pedal de embrague.

Además, el sistema Start & Stop de Bosch arranca el motor automáticamente en otras situaciones en las que puede no actuar el conductor, como cuando el vehículo comienza a rodar (velocidad superior a los 5 Km/h); cuando el nivel de carga de la batería desciende por debajo de los límites preestablecidos; el sensor de empañado detecte que el parabrisas comienza a empañarse; o la temperatura del evaporador supere los límites preestablecidos y sea necesario conectar el compresor.

Situaciones que afectan al funcionamiento del sistema Start & Stop
La función Start & Stop se activa siempre que conectamos por primera vez el contacto y se inicia el ciclo de conducción. Puede desconectarse con el botón de la consola central y se conectará de nuevo cuando volvamos a poner en marcha el motor.

Adicionalmente a estas funciones primarias, se necesitan unas condiciones básicas para que el sistema Start & Stop comience su función. El sistema no se activará si el motor tiene una temperatura por debajo de un cierto nivel (entre 20 y 50° C dependiendo del motor), si el filtro de carbón activo para la evaporación de los gases del depósito está saturado o si el motor no gira a revoluciones de ralentí. También los agentes externos, como la temperatura exterior, pueden afectar a la función Start & Stop, que sólo actuará por encima de 3° C. En caso de que la temperatura exterior sea muy alta el sistema no estará disponible por periodos de tiempo prolongados.

El estado de la batería es otro factor fundamental que afecta a las condiciones de la función Start & Stop. Su control es determinado por el sistema de gestión de energía. La cuestión que debe resolver este sistema es que durante un tiempo no determinado el motor no funcionará, por tanto, todo el suministro eléctrico lo proporcionará la batería. El sistema deberá calcular cuál es el mínimo nivel absoluto al que puede llegar la tensión y, consecuentemente, forzar el arranque del motor en caso de ser necesario. De este modo se verificarán algunos parámetros dentro del estado de la batería, tales como nivel de tensión, estado de carga, temperatura, etc., además de comprobar la demanda eléctrica del equipamiento del vehículo en uso.

Precisamente, los sistemas de climatización del automóvil son grandes consumidores de energía eléctrica, por ello, en el modo calefacción, si la temperatura del refrigerante es significativamente menor que la que requiere en ese momento la calefacción, el motor no se parará. En modo aire acondicionado y en ciertas situaciones es necesario asegurar que el compresor continúe generando presión para el funcionamiento del ciclo frigorífico, como son para bajar la temperatura y deshumidificar el interior del vehículo. Por ello, el motor no se parará cuando el climatizador esté funcionando en posición MAX o esté activada al máximo la velocidad de ventilación y recirculación del aire acondicionado.

Del mismo modo, la presión del servofreno y la dirección asistida son continuamente monitorizadas por el sistema para garantizar su funcionamiento en todo momento, por lo que el motor arrancará automáticamente en caso de que la presión del servofreno descienda por debajo de los 500 hPa mientras el motor está parado. Igualmente, el motor puede no pararse cuando el sistema detecta que se está efectuando algún movimiento con el volante, puesto que podría interpretarse como una maniobra de aparcamiento, por ejemplo. Sólo cuando no hay movimiento del volante, el motor se parará dándose todas las demás circunstancias para ello.

Bosch ha aumentado considerablemente el ciclo de vida útil del motor de arranque específico de este sistema, para que pueda realizar un mayor número de arranques. El potente motor eléctrico, así como su silenciosa mecánica de una vía garantizan en todas las situaciones un arranque rápido y seguro del motor.

También es importante destacar, que el sistema Start & Stop de Bosch tiene un sistema inteligente de seguridad que evita un arranque del motor en caso de que se esté manipulando algún elemento en el compartimiento del motor. Por ejemplo si el capó esta abierto, el sistema se desconecta (siempre se podrá arrancar con el interruptor de arranque) aunque se reactivará de nuevo una vez que se cierre el capó, haya sido arrancado el motor o se hayan superado los 5 Km/h. A su vez, si el cinturón de seguridad del conductor no esta abrochado, el sistema Start & Stop se desconecta -indicándolo en el panel de instrumentos del vehículo-. Una vez se abrocha, el sistema se conecta cuando el vehículo supere los 5Km/h.

En los sistemas Start & Stop de Bosch se han aprovechado los amplios conocimientos de las áreas ‘técnicas de motores de arranque’, ‘cadena cinemática’, y ‘gestión de la energía’. El sistema completo lo componen, además del motor de arranque, el software de regulación y el sensor de la batería; así como un sensor del cigüeñal y el sistema de sensores correspondiente para los pedales del coche. El alternador, cuya eficacia ha sido aumentada, y una batería más resistente permiten unas fases de paro más prolongadas con el motor apagado.

Start – Stop: Ahorro de combustible cuando el coche para

Cada vez más modelos de automóvil emplean técnicas de ahorro de combustible, como el último Fiat 500 que se ha sumado a las marcas BMW, Mini y Kia que ya apuestan por la tecnología Start – Stop de Bosch, que ahorra hasta un cinco por ciento en combustible según el nuevo ciclo europeo de conducción (NEFZ). Bosch prevé que en 2012 uno de cada dos coches de nueva matriculación estará equipado con un sistema Start – Stop.

Cada vez más turismos se equipan con la técnica Start – Stop de Bosch. Desde diciembre de 2008, también Fiat ofrece su modelo Fiat 500 (el primero de esta marca) con el sistema Start – Stop de Bosch. Bosch suministra para ello el motor de arranque adaptado específicamente, el módulo de control del motor, así como el sensor de la batería. Bosch fabrica esta técnica Start – Stop desde 2007 y ha suministrado a BMW y a Mini ya más de 500.000 motores de arranque. Stefan Aschenkersbaumer, Director de la División Motores de Arranque y Generadores de Bosch, pronostica un crecimiento dinámico de este mercado durante los próximos años: “En 2008 se ha equipado aproximadamente un 5 por ciento de los turismos europeos de nueva matriculación con este sistema Start – Stop. Para 2012 esperamos que uno de cada dos coches de nueva matriculación esté equipado con está técnica. Las unidades vendrán mayoritariamente de Bosch”. En los próximos meses se fabricarán más coches de grandes series con este sistema, junto al Fiat 500 también el cee’d de Kia se fabrica con la técnica Start – Stop de Bosch.

Las pruebas comparativas que han realizado los ingenieros de desarrollo de Bosch demuestran que los sistemas Start – Stop reducen hasta en un 5 por ciento las emisiones de CO2 y el consumo de combustible según el nuevo ciclo europeo de conducción (NEFZ). En el porcentaje del NEFZ que corresponde a la ciudad, se logra incluso una reducción de hasta el 8 por ciento.

¿Cómo funciona?
Los sistemas Start – Stop apagan el motor automáticamente cuando el coche se detiene, por ejemplo en un semáforo rojo. Cuando el conductor pisa el embrague para meter la marcha, el motor vuelve a arrancar inmediatamente. Como los sistemas que funcionan con motores de arranque se basan en componentes ya existentes, tienen una excelente relación de prestaciones y precio. Además, a lo contrario de otras tecnologías, se pueden utilizar también para el arranque en frío de motores diésel en invierno.

En el Fiat se ha instalado el sistema, en un principio, para coches con caja de cambio automática y un motor de gasolina de 1,2 litros. Fiat piensa equipar a partir de 2009 otras versiones del Fiat 500 y otros modelos con el sistema Start – Stop. Bosch ha aumentado considerablemente el ciclo vital útil del motor de arranque, para que pueda realizar un mayor número de arranques. El motor eléctrico potente, así como su silenciosa mecánica de una vía garantizan en todas las situaciones un arranque rápido y seguro del motor. Bosch suministra para el Fiat 500 también otros componentes como el módulo de control del motor con su software correspondiente que evalúa todos los datos necesarios de los sensores y que controla el apagado y el encendido del motor, pero también el sensor de la Batería es de Bosch. Este sensor calcula el estado de carga actual de la batería y transmite la información obtenida al sistema de gestión de la energía.

En los sistemas Start – Stop de Bosch se han aprovechado los amplios conocimientos de las áreas ‘técnicas de motores de arranque’, ‘cadena cinemática’, y ‘gestión de la energía’. El sistema completo lo componen – además del motor de arranque, el software de regulación y el sensor de la batería – un sensor del cigüeñal y el sistema de sensores correspondiente para los pedales del coche. Un alternador, cuya eficacia ha sido aumentada, y una batería más resistente permiten unas fases de paro más prolongadas con el motor apagado.

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