Sistema Start-Stop: Eficiencia y sostenibilidad desde los años 70

El sistema Start-Stop es hoy una tecnología común, utilizada incluso en vehículos populares en todo el mundo. La idea de apagar el motor cuando el vehículo se detiene y luego volver a encenderlo para moverse fue brillante y surgió hace mucho tiempo.

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A la hora de diseñar el Start-Stop, había que enfrentarse a algunos retos antes de que fuera viable para su propósito previsto: reducir el consumo de combustible y las emisiones de gases contaminantes, especialmente en situaciones de tráfico urbano, donde el vehículo se detiene con frecuencia.

ORIGEN DEL SISTEMA START-STOP

El primer vehículo en utilizar este sistema fue el Toyota Crown, en 1974, que ya ofrecía un ahorro de combustible del 10% en el tráfico urbano. En la década de 1980, el Fiat Regata “ES” con sistema City-matic y el Volkswagen Polo “Formel E” también adoptaron esta tecnología.

En la década de 1990, el Grupo Volkswagen implementó el Start-Stop en el Golf Ecomatic (1994), el Lupo “3L” y el Audi A2 “3L” (1999). Tanto el Lupo como el A2 destacaron como los coches más eficientes de la época en Estados Unidos, superando a cualquier coche producido.

Pero fue recién a partir de los años 2000, con el avance de la electrónica automotriz y motores de arranque más robustos, que el sistema Start-Stop comenzó a implementarse a mayor escala, especialmente con la introducción de la norma europea de emisiones Euro 5.

REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE Y EMISIONES

Los estudios demuestran que la reducción del consumo de combustible de los vehículos de combustión con el sistema puede variar entre el 3% y el 10%, llegando hasta el 12% en algunos casos. Esto se traduce en menores costes por Km/L para los conductores y menores emisiones de CO₂.

En países como Estados Unidos, donde el hábito de dejar el motor al ralentí supone la quema de aproximadamente 14.800 millones de litros de gasolina al año, la adopción a gran escala de esta tecnología podría tener importantes repercusiones ambientales.

CÓMO FUNCIONA EL SISTEMA START-STOP

El funcionamiento del sistema Start-Stop varía según el tipo de transmisión del vehículo. En los automóviles con transmisión manual, el motor se apaga automáticamente cuando el vehículo se detiene, la marcha está en punto muerto y se suelta el embrague. El motor se reinicia tan pronto como se presiona nuevamente el embrague para acoplar la marcha.

En los vehículos automáticos, el motor se apaga tan pronto como el coche se detiene completamente y se presiona el pedal del freno. Sin embargo, si existe una demanda de energía de los sistemas auxiliares, como el aire acondicionado, el motor puede reiniciarse automáticamente, garantizando el funcionamiento y la carga del sistema eléctrico del vehículo.

Para que el sistema funcione correctamente, el motor debe haber alcanzado una temperatura mínima de funcionamiento, con el fin de garantizar el correcto funcionamiento del convertidor catalítico y una correcta lubricación del motor. Este cuidado es fundamental para evitar un desgaste prematuro de los componentes y garantizar un buen rendimiento del sistema.

COMPONENTES MODIFICADOS

La implementación del sistema Start-Stop requiere adaptaciones en varios componentes del vehículo, ya que apagar y encender constantemente el motor crea nuevas exigencias a los sistemas eléctricos y mecánicos.

Para garantizar un funcionamiento eficiente y la durabilidad de los componentes, el sistema Start-Stop requiere la adaptación de varios sistemas del vehículo:

MOTOR DE ARRANQUE REFORZADO

• A diferencia de los motores convencionales, los motores de arranque para sistemas Start-Stop necesitan soportar un número mucho mayor de ciclos de arranque a lo largo de la vida útil del vehículo. Mientras que un coche convencional realiza alrededor de 50.000 arranques a lo largo de su vida útil, los vehículos con Start-Stop pueden llegar a alcanzar hasta 500.000 ciclos de arranque. Este aumento requiere componentes más robustos, como escobillas de carbón y cobre de mayor duración y cojinetes de agujas, en lugar de bujes, para reducir el desgaste.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN

• Cuando se apaga el motor, también se detiene el flujo de aceite, lo que puede provocar desgaste en las superficies metálicas, así como en los cojinetes del cigüeñal. Para evitar este problema, sobre las superficies de los cojinetes se aplican recubrimientos especiales con polímeros con propiedades lubricantes, como la poliamida, garantizando así una protección adecuada incluso en ausencia de una película de aceite adecuada.

BATERÍA DE MAYOR CAPACIDAD

• Para soportar la demanda eléctrica durante los periodos en los que el motor está apagado, los vehículos equipados con Start-Stop utilizan baterías avanzadas, como la tecnología AGM (Absorbent Glass Mat) o EFB (Enhanced Flooded Battery), que en definitiva presentan una mayor resistencia a los frecuentes ciclos de carga y descarga.

GESTIÓN ELECTRÓNICA

• La ECU (unidad de control del motor) es la encargada de gestionar el funcionamiento del sistema, garantizando así que el motor sólo se apague cuando se cumplan todas las condiciones necesarias, como la temperatura adecuada del motor y el nivel de carga de la batería.

ACCESORIOS EN FUNCIONAMIENTO

• Incluso con el motor apagado, los sistemas eléctricos como el aire acondicionado, la radio y las luces continúan funcionando. Por lo tanto, es necesario rediseñar componentes como compresores y bombas de agua para que funcionen independientemente del motor de combustión. Muchos vehículos utilizan motores eléctricos para impulsar el compresor de aire y otros componentes auxiliares, lo que les permite seguir funcionando.

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DESAFÍOS Y TENDENCIAS FUTURAS

A pesar de sus ventajas, el sistema Start-Stop todavía enfrenta resistencia por parte de algunos conductores, especialmente aquellos que utilizan el aire acondicionado constantemente o conducen en condiciones de calor extremo. En los vehículos en los que el compresor del aire acondicionado todavía es accionado por la correa del motor, el sistema se puede desactivar temporalmente para mantener el confort térmico. Sin embargo, con el avance de las tecnologías de electrificación para sistemas auxiliares, se espera que se superen estos inconvenientes.

La popularidad del sistema Start-Stop comenzó a crecer en Europa, principalmente debido a las regulaciones más estrictas respecto a las emisiones de gases contaminantes. En las pruebas del Nuevo Ciclo de Conducción Europeo (NEDC), el 25 por ciento del tiempo de conducción se pasa con el motor al ralentí, lo que hace que la tecnología sea especialmente efectiva en este contexto.

En Estados Unidos, donde el ciclo de pruebas de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) pasa aproximadamente el 11% de su tiempo con el motor en ralentí, la adopción ha sido más lenta, pero eso podría cambiar a medida que las regulaciones sobre emisiones se vuelvan más estrictas.

Debido a las crecientes demandas gubernamentales de una mayor eficiencia energética y menores emisiones contaminantes, es probable que el sistema Start-Stop se vuelva cada vez más común en vehículos de todo tipo.

SEG Automotive se destaca como un proveedor confiable, con productos aprobados por importantes fabricantes de automóviles mundiales y refuerza así su liderazgo en los mercados de reposición y OEM. (PUBLICADO POR RAFAEL MICHESKI EL28 DE ENERO DE 2025| ACTUALIZADO EL3 DE FEBRERO DE 2025).