AUTO EFEKT Zlín s.r.o.

Automobilka Mazda nadále pokračuje v rozvíjení své strategie „udržitelného Zoom-Zoom“. Dalším významným milníkem na této cestě je uvedení jedinečného systému „i-stop“ v novém modelu Mazda3 2.0 DISI. Ve spojení s technologií přímého vstřikování paliva představuje toto řešení působivou kombinaci radosti z jízdy a šetrnosti k životnímu prostředí.

K opětovnému spuštění motoru je používáno energie zážehu, pouze s malou dopomocí startéru. Předpokladem je precizní sladění vzájemného časování pístů, respektive klikové hřídele, ventilů a přímého vstřikování. Podpory elektrického startéru je zapotřebí pouze v počáteční fázi znovuspuštění motoru. Prvotní zážeh ve spojení s impulsem do klikové hřídele potom zajistí klidný a hospodárný start, který je dvakrát rychlejší než v případě konvenčních systémů start-stop.

Ve spolupráci s přímým vstřikováním benzínu, aerodynamicky optimalizovanou karoserií a dalšími opatřeními snižuje nový systém i-stop spotřebu paliva v kombinovaném cyklu o 14 procent oproti první generaci vozu Mazda3 s konvenčním zážehovým agregátem 2,0 l.

Systém Mazda i-stop

Úspora paliva při zachování radosti z jízdy

Srdcem filozofie Mazda Zoom-Zoom je radost z řízení automobilu. Spojení této radosti s minimalizací dopadů na životní prostředí je výzva, jíž Mazda čelí se stále intenzivnějším odhodláním. Když pověřený tým zahájil práce na obnově celé modelové řady, držel se jednoduché logiky: auta, která stojí, by neměla vytvářet žádné emise. Výsledkem je představení zcela nového systému start-stop, vyvinutého přímo Mazdou, který zažívá svůj evropský debut v kombinaci s novým zážehovým agregátem 2,0 l DISI.

Systém nazvaný i-stop se aktivuje samočině ihned po nastartování automobilu. Řidič ho nicméně může deaktivovat tlačítkem na palubní desce. Během jízdy o sobě systém nedává nijak vědět. Pouze při uvedení vozidla do klidu a sešlápnutí spojky dojde k automatickému zhasnutí motoru. Zelené kontrolní světlo na přístrojové desce informuje řidiče, že systém i-stop je funkční a zhasnutí hnacího agregátu bylo řízené. Chce-li řidič pokračovat v jízdě, stačí znovu sešlápnout spojku a motor se ihned spustí.

Zařízení i-stop není pouhou variací již existujících systémů start-stop. Jde o jedinečné řešení, vyvinuté přímo Mazdou, které potřebuje elektrický startér pouze v počáteční fázi opětovného spuštění motoru. V principu i-stop staví na výhodách přímého vstřikování paliva. Právě touto schopností je systém Mazda i-stop jedinečný.

Jakmile Mazda3 zastaví, řídicí jednotka nezhasne motor, dokud se nevyrovná objem vzduchu ve válcích, které se zrovna nacházejí v kompresní fázi čtyřdobého cyklu, s objemem vzduchu ve válcích ve fázi expanze. Řidič si ničeho nevšimne, protože celý proces trvá pouhé zlomky sekundy, ale motor se tímto nastaví do ideální pozice pro opětovné spuštění. Jeden píst přitom vždy zůstane připraven k zážehu. Proces znovuspuštění začíná vstříknutím, rozprášením a zažehnutím paliva právě v tomto válci. Píst se začne pohybovat dolů – a právě v tomto okamžiku vstoupí do hry také startér, když vyvine pomocný moment na klikovou hřídel. Společně tyto dvě akce způsobí extrémně rychlý start motoru.

K rozhodnutí nepoužívat jen samotnou energii zážehu přistoupila Mazda poté, co vývojoví inženýři pečlivě změřili množství paliva potřebné k opětovnému spuštění motoru. Dospěli k závěru, že použití samotného zážehu by vyžadovalo nejen detailní analýzu polohy pístů před odpojením zapalování, ale také úplný výplach nespálených plynů ze spalovacích komor. To by znamenalo, že motor před zhasnutím poběží déle a spotřebuje tak více paliva.

Koordinace restartovacího mechanismu s elektrickým impulsem nicméně vyžaduje použití extrémně citlivých snímačů a precizní řízení motoru. Systém Mazda i-stop monitoruje polohu pístů ve všech válcích a před zhasnutím motoru během zlomků sekundy vypočítá, který píst se nachází v ideální pozici pro pozdější znovuspuštění.

Konvenční systémy přitom určují, který válec se bude nacházet ve fázi zážehu po otočení klikové hřídele elektrickým startérem, což vyžaduje více energie a zpomaluje celý proces. Systém Mazda i-stop dokáže opětovně nastartovat motor za 0,35 s, tedy přibližně dvakrát rychleji než systémy používané konkurenčními výrobci. Dalším příznivým efektem tohoto přístupu je klidné a tiché rozběhnutí motoru, bez hluku a vibrací spojených s prací elektrického startéru.

Nová Mazda3 2.0 DISI i-stop spotřebuje v kombinovaném cyklu 6,8 l paliva na 100 km, což ve srovnání s konvečním zážehovým motorem 2,0 l v modelu předchozí generace představuje 14procentní úsporu. Emise CO₂ činí jen 159 g/km a agregát splňuje požadavky emisní normy Euro 5, nicméně s výkonem 111 kW (151 koní) v 6200 ot./min. a točivým momentem 191 Nm v 4500 ot./min. dokáže nabídnout také sportovní jízdní výkony.

Začlenění systému i-stop do pohonné jednotky si vyžádalo pouze několik málo úprav.  Kromě přizpůsobení řídicí jednotky to bylo zejména osazení přesnějšího snímače polohy klikové hřídele. S jeho přispěním dokáže i-stop zastavit motor v ideální poloze. K zastavení motoru se používá přerušení přívodu paliva, uzavření škrticí klapky a brzdný moment alternátoru.

Kvůli zajištění spolehlivé dodávky elektrické energie je Mazda3 2.0 DISI i-stop vybavena dvěma akumulátory. Kromě hlavního akumulátoru je zde také jeden přídavný, určený výhradně pro spouštění motoru.

Když motor zhasne, osvětlení, audio systém a všechny další elektrické spotřebiče ve voze normálně fungují. Dokonce i klimatizace zůstává v běhu, pokud řidič zrovna nežádá plný chladicí výkon. V takovém případě i-stop rozpozná požadavek na vyšší odběr energie a spustí motor. Funkce elektrických zařízení není během opětovného startu přerušena.

Mazda i-stop nedovolí zhasnutí během zahřívání motoru, aby systém čištění výfukových plynů co nejrychleji dosáhl optimální provozní teploty a nevznikaly tak zbytečné emise. Totéž platí také při zastavení v prudkém svahu. Pokud činí jeho sklon více než 14 procent, pohonná jednotka zůstává z bezpečnostních důvodů v běhu.

Inovativní katalyzátor pro vůz Mazda3 2,0 l i-stop

Zcela nová Mazda3 MZR 2.0 DISI je osazena neobvyklým typem katalyzátoru, vyrobeným za pomoci nové formy nanotechnologie. Částice v aktivní vrstvě katalyzátoru chemicky reagují s výfukovými plyny a zbavují je tak nežádoucích škodlivin. Protože jsou ale vystaveny extrémním teplotám, mohou se tyto drobné částice dát do pohybu a postupně spojit do větších celků, což oslabuje účinnost čistícího procesu. Až dosud se tomu předcházelo za pomoci velkého množství vzácných kovů, jež jsou ovšem velmi nákladné a v přírodě jich je k dispozici pouze omezené množství. Mazda vyřešila tento problém vyvinutím nové materiálové struktury – do základního nosiče katalytické vrstvy jsou vpraveny částice o průměru menším než pět nanometrů. Ty pak zůstávají na svých pozicích i tehdy, když jsou vystaveny působení extrémně vysokých teplot, a neshlukují se do větších celků. Tímto způsobem se podařilo redukovat množství vzácných kovů v katalyzátoru o 90 procent. Nový katalyzátor představuje důležitý příspěvek Mazdy ke snížení závislosti na neobnovitelných zdrojích.