De Mazda3 wordt aangedreven door een 2.0 liter DISI motor met groene start-stoptechnologie, Mazda's unieke i-stopsysteem. Dit systeem is 's werelds enige start-stopsysteem dat de motor start door brandstof direct in te spuiten in de cilinder en deze te verbranden, om daarmee de zuiger naar beneden te laten bewegen waardoor de motor gaat draaien. Het voordeel van het combineren van een DISI-motor met i-stop (origineel genoemd SISS: Smart Idle Stop System) is dat het systeem de motor ongeveer twee keer zo snel, en stil, start als conventionele start-stopsystemen.
Door deze twee eigen technologieën van Mazda te combineren met verdere aanpassingen als aërodynamische verbeteringen, bereikt de nieuwe Mazda3 ongeveer 14 % brandstofbesparing (gecombineerd) in vergelijking met zijn voorganger. Als de bestuurder de auto stilzet (rood licht, file) dan stopt de motor automatisch en maakt zich gereed voor een snelle herstart. Zodra de bestuurder het gaspedaal intrapt, start de motor automatisch de herstartprocedure. Hier merkt de bestuurder helemaal niets van.
Werking
Als de auto stilstaat voor een verkeerslicht of in een file, kan het uitschakelen van de stationair draaiende motor het brandstofverbruik verlagen met ongeveer 5%. Dat blijkt uit tests die zijn uitgevoerd in verschillende Europese steden. Het nadeel van conventionele start-stopsystemen is echter dat ze volledig vertrouwen op het gebruik van een elektrische motor voor het herstarten van de motor. Daarom duurt het relatief lang voordat er verbranding plaatsvindt in de motor als deze opnieuw gestart wordt. Bij het rijden betekent dit een vertraging tussen het moment dat het gaspedaal wordt ingetrapt en het moment dat de auto begint te rijden, naast veel vibratie en geluid.
Het i-stopsysteem van de nieuwe Mazda3 maakt gebruik van het direct inspuitingsmechanisme van de DISI-motor voor het verbeteren van het brandstofverbruik door de motor snel en stil opnieuw te starten door brandstof direct in de cilinder te spuiten en te verbranden om de zuiger naar beneden te bewegen en de krukas in beweging te stellen. De motor wordt met precisie geregeld om dit te laten gebeuren
Speciale eisen aan de motor
Om verbrandingsenergie van de eerste fase van het herstarten van de motor te kunnen gebruiken en om de motor snel te kunnen starten, dient aan de volgende drie voorwaarden voldaan te worden als de motor uitgeschakeld wordt:
- De motor moet brandstof direct in de verbrandingskamer kunnen inspuiten en deze verbranden;
- Er dient een voldoende hoeveelheid schone lucht aanwezig te zijn in de verbrandingskamer van de cilinder waar de brandstof verbrand moet worden;
- Het computercontrolesysteem moet kunnen bepalen welke cilinder direct na het starten van de motor moet reageren.
Het i-stopsysteem dient daarom gekoppeld te zijn aan een directe ingespoten injectiemotor die onder hoge druk brandstof kan doorvoeren naar de verbrandingskamer en die eenvoudig die brandstof kan verbranden. Mazda’s 2.0-liter DISI benzinemotor is hiervoor de ideale motor.
Positie van de zuiger
De zuigers worden in de juiste positie stilgezet als de motor uitgeschakeld wordt, er wordt voldoende lucht in de verbrandingskamer gehouden en de verbrandingskamer wordt voldoende gespoeld om de hoeveelheid niet verbrande benzine te verminderen. De zuiger wordt in de juiste positie gezet door een elektromotor als de motor uitgeschakeld wordt. Door dit te doen, werkt hij bijna als een elektrische motor en maakt hij gebruik van het signaal van de krukassensor die de zuigerpositie regelt ter controle, om de motor te stoppen met de zuiger in de juiste positie (in de expansieslag).
Speciale balansregeling klep en krukas
Om de verbrandingskamer te spoelen, opent het i-stopsysteem in de nieuwe Mazda3 even de gasklep tijdens het uitschakelen. De gasklep is normaal gesproken gesloten bij het uitschakelen van de motor. De reguliere krukassensoren kunnen alleen voorwaartse rotatie bepalen, wat betekent dat ze de achterwaartse rotatie niet kunnen meten en dus de juiste zuigerpositie niet kunnen bepalen. Mazda’s i-stop maakt gebruik van een krukassensor die de rotatie van de krukas in beide richtingen kan controleren, waardoor hij nauwkeurig de juiste zuigerpositie kan bepalen. Om de juiste ruststand van de krukas te verkrijgen als de motor wordt uitgeschakeld, wordt deze een beetje in achterwaartse richting gedraaid.
Snellere herstart en minder brandstofverbruik
Door deze aanpassingen is het mogelijk de brandstof op de juiste wijze in te spuiten als de motor opnieuw gestart wordt en de verbranding te regelen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van verbrandingsenergie nadat de motor wordt uitgeschakeld. Het systeem start de motor in 0,35 seconden, ongeveer de helft van de tijd die conventionele start-stopsystemen nodig hebben. Hoewel het nieuwe i-stopsysteem van Mazda gebruik maakt van verbrandingsenergie voor het opnieuw starten van de motor, wordt dit systeem bij de eerst paar omwentelingen van de krukas aangedreven door de startmotor. Hierdoor wordt de optimale balans bereikt tussen maximale brandstofbesparing en de minimale hoeveelheid tijd die benodigd is om de motor opnieuw te starten. Als gevolg daarvan kan er met het i-stopsysteem meer brandstof bespaard worden dan wanneer alleen verbrandingsenergie gebruikt wordt voor het opnieuw starten van de motor.
Communicatiesysteem voor de bestuurder
Op de nieuwe Mazda3 met de 2.0 liter DISI motor ondersteunt het start-stopsysteem de bestuurder door middel van visuele weergave van de werking van de motor met betrekking tot de rijstijl. Op het dashboard zit een aan/uitschakelaar voor het systeem en het bestuurderspaneel beschikt over een lampje dat ‘i-stop’ weergeeft als het systeem de motor uitschakelt voor bijvoorbeeld een verkeerslicht. Als het i-stopsysteem gedeactiveerd is, geeft een paars lampje weer dat het systeem niet is ingeschakeld.
Betrouwbaar functioneren
Het nieuwe Mazda i-stopsysteem (alleen verkrijgbaar in combinatie met de 2.0 liter DISI benzinemotor) is uitgerust met een extra accu die het systeem laadt als de hoofdaccu niet voldoende geladen is of als er een soortgelijk probleem optreedt. Deze extra controlemaatregel zorgt ervoor dat de bestuurder het systeem op een natuurlijke manier kan gebruiken, zonder dat hij daarover hoeft na te denken. Daarnaast schakelt het systeem de motor niet uit als de auto wordt stilgezet op een weg met een extreem steil hellingspercentage (meer dan 14 %).
|
