Mazda i-stop
Come funziona l'i-stop sui motori Mazda, l'unico sistema di arresto/avviamento che utilizza l’energia della combustione per riavviare il motore e che permette di risparmiare oltre il 14% di carburante.
La funzione i-stop di Mazda spegne automaticamente il motore quando il veicolo si ferma ad un semaforo o rimane bloccato nel traffico, e quindi lo riavvia automaticamente per consentire di riprendere la marcia. Il sistema permette di risparmiare carburante, ridurre le emissioni di gas di scarico ed eliminare la rumorosità prodotta dal motore quando gira al regime minimo. In questa guida cerchiamo di capire che cos’è e come funziona.
Mazda i-stop che cos’è
Il sistema i-stop di Mazda consente di spegnere il motore quando l’auto è ferma, ad esempio in mezzo al traffico o al semaforo. L’obiettivo di questa tecnologia è quello di permettere all’auto di consumare di meno ed emettere meno emissioni di CO2. Rispetto al classico start&stop ha bisogno di un motorino elettrico solo durante la fase iniziale di riavvio.
Infatti l’i-stop funziona grazie all’iniezione diretta per riavviare il motore dopo lo spegnimento. I consumi di carburante delle auto Mazda grazie al sistema i-stop sono inferiori almeno del 14% rispetto ad un normale motore provvisto di iniezione indiretta.
Mazda i-stop su motori ad iniezione diretta
Il sistema i-stop sui motori Mazda ad iniezione diretta si attiva automaticamente non appena viene avviata la vettura. Volendo, il conducente può disattivare il sistema tramite un interruttore sito sul cruscotto. La presenza del sistema non è avvertibile durante la guida, dopo l’avviamento iniziale. Solo quando il veicolo viene fatto fermare per la prima volta ed il conducente preme la frizione per mettere in folle la vettura, il motore si spegne automaticamente.
Una spia verde sul quadro strumenti indica che il sistema di arresto/avviamento ha effettuato lo spegnimento del motore, come previsto. Finché la vettura rimane ferma, non viene consumato carburante. Per proseguire la marcia, il conducente preme la frizione ed il motore si riavvia automaticamente.
Mazda i-stop come funziona
Non appena l’auto arriva ad uno stop, il modulo di controllo del motore non lo spegne fino a che il volume dell’aria nel cilindro in fase di compressione e nei pistoni in fase di espansione non sono equivalenti. Il conducente non se ne accorge nemmeno, in quanto tutto accade solo in una frazione di secondi, collocando il motore in una posizione ideale per il riavvio. Durante tale processo, un cilindro rimane nella posizione della fase di combustione.
Il processo di riavvio ha inizio quando viene iniettato carburante direttamente in tale cilindro, prima nebulizzato, poi ne avviene l’accensione, che fa spostare il pistone verso il basso. Nel contempo, il motorino d’avviamento applica una piccola quantità di moto aggiuntivo all’albero motore. Insieme, tali due eventi danno inizio ad un riavvio estremamente rapido del motore.
La decisione di non utilizzare solo la combustione del motore per il riavvio è stata presa dopo che i progettisti Mazda addetti allo sviluppo hanno calcolato accuratamente quanto carburante risulta necessario per la riaccensione. Si sono resi conto che per utilizzare solo la potenza derivante dalla combustione per riavviare il motore, oltre ad un’accurata analisi del posizionamento del pistone prima dello spegnimento del motore, sarebbe stata necessaria anche una completa eliminazione dei gas incombusti dalle camere di combustione.
Ciò avrebbe implicato dover lasciare che il motore continuasse a funzionare un po’ più a lungo, prima dello spegnimento, con un ulteriore spreco di carburante, che può essere evitato tramite un motorino elettrico a supporto del riavvio del motore.
Coordinare questo tipo di meccanismo di riaccensione con l’impulso elettrico al riavvio richiede sensori estremamente sensibili ed il pieno controllo del motore. Il sistema i-stop di Mazda monitorizza la posizione del pistone di ogni cilindro e calcola in una frazione di secondi, appena prima dello spegnimento del motore, quali cilindri saranno più efficienti per il successivo riavvio.
Mazda i-stop differenze con lo start&stop
I normali sistemi start&stop individuano quale cilindro si trova nella posizione della fase di combustione dopo che l’albero motore è stato fatto girare da uno starter elettrico, il che richiede ulteriore energia e rallenta il riavvio.
Il sistema Mazda, invece, dà immediatamente inizio al riavvio del motore, con un tempo di riavvio calcolato in appena 0,35 secondi, due volte più rapido rispetto ai sistemi normali.
L’uso di uno starter elettrico è ridotto al minimo, il motore si riavvia immediatamente spontaneamente, senza vibrazioni né rumorosità.
Batteria Mazda per i-stop
Per garantire un’affidabile fornitura di energia elettrica in qualsiasi momento, soprattutto durante lo spegnimento ed il riavvio, i motori Mazda con i-stop sono provvisti di due batterie. Quella principale fornisce l’alimentazione di energia generale, mentre la batteria secondaria viene utilizzata esclusivamente per riavviare il motore.
Quando l’i-stop spegne il motore, l’illuminazione, il sistema audio e tutte le altre utenze elettriche continuano a funzionare. Anche il sistema di climatizzazione continua a funzionare normalmente, sempre che il conducente non richieda la massima capacità refrigerante del sistema. In questo caso, l’i-stop riconosce la necessità di avviare il motore e si attiva di conseguenza. Il funzionamento di tutti i sistemi non viene interrotto nemmeno durante il riavvio del motore.
Mazda i-stop, quando non funziona
Il sistema i-stop non attiva lo spegnimento del motore durante la fase di riscaldamento, consentendo al sistema di trattamento dei gas di scarico di raggiungere rapidamente la temperatura operativa ottimale e di ridurre al minimo le emissioni. Lo stesso accade quando ci si ferma su una strada in pendenza. Se la vettura si trova su un tratto collinare avente una pendenza superiore al 14%, il motore continua a funzionare per motivi di sicurezza.
L’arresto automatico del motore non funziona o richiede qualche tempo prima di essere operativo solo se la batteria si è scaricata per qualche ragione, come per esempio una lunga inattività del veicolo o se la temperatura ambientale è molto alta o molto bassa.
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