马自达i-stop启停不需要起动机介入?与其他启停系统有什么区别?

其他品牌自起停系统都属于电动机直接拖曳发动机启动的直起系统 。 也就是说车辆自动熄火后 , 当松开刹车踏板时启动机会立刻启动发电机 , 与我们手动启动车辆是一个原理 。

马自达i-stop启停不需要起动机介入?与其他启停系统有什么区别?
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部分车型带有bsg启动/发电一体电机 , 只有冷启动采用传统的启动机 。 启停触发后则采用bsg电机来启动发动机 , 转速高、振动小 , 启动过程更加平稳 。
当然 , 活塞做功并不能顺利启动发动机 , 毕竟能量有限、转速低 。 但是活塞做功可以降低启动压力 , 相当于上坡时有人帮忙推车一样 。 因此起动机输出功率大大降低 , 启动电流也会降低、电瓶放电电流也会降低 。
看到这里可能有朋友会反驳 , 马自达的istop系统是不需要起动机介入的!
其实马自达官方(马自达中国)对istop系统的解释也是相当模糊的:

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官方关于istop智能启停系统的解释就是利用活塞推力来启动发动机的 , 并没有提到起动机是否介入 。
因此很多人看到官宣资料后也就以为二次启停并没有使用起动机 , 而是由活塞做功启动的 。 为此我找到了马自达国外宣传视频 , 截图如下:

马自达i-stop启停不需要起动机介入?与其他启停系统有什么区别?
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马自达i-stop启停不需要起动机介入?与其他启停系统有什么区别?】行驶中如果子启停条件满足的情况下 , 松开油门踏板踩下刹车踏板时发电机会介入 , 用发电机来控制活塞停留位置 。 发电机此时相当于一个负载 , 根据曲轴位置传感器回传信号来确定活塞位置 , 避免活塞停留在上止点或者下止点的位置上 。
发电机具体如何让活塞停下来的呢?视频并没有进一步说明 , 但是可以猜出来 。 发电机虽然不能驱动曲轴旋转 , 但是他可以拖着曲轴运动 , 增加曲轴负载迫使曲轴停止运转 。

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怎么拖呢?那就是发出更多的电量来消耗更多的能量 , 可以为电瓶充电 , 甚至可以接入假负载来消耗电量 。
因发电机输出更的大电流则需要消耗更多的能量 , 因此曲轴的负载就会增加 。 当发动机熄火后失去动力来源时曲轴还尚存少部分动能 , 活塞还可以运行一段距离 , 这时候就可以通过消耗曲轴剩余能量来模糊控制活塞位置、只要活塞没有停留在上下止点就可以了 。 发电机拖曲轴的时候 , 节气门也会打开(停止喷油) , 让外界空气进入气缸内 。
当松开刹车踏板 , 或者其他条件触发了启动阈值后 , 电脑会像气缸内喷射燃油 , 同时火花塞点火 , 混合气爆燃做功推动活塞下行 , 活塞做功推动曲轴运转 。

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如果活塞停在上止点或者下止点位置上 , 爆燃做功也无法推动曲轴旋转 。 即使有很小的夹脚 , 其产生的力矩也不足以推动曲轴 , 无法使之大幅度运转 。
具体启动过程我们继续看动图:

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上图(左)就是发动机启动瞬间工作状态图 。 喷嘴喷射燃油 , 火花塞点火混合气燃烧做功、推动活塞下行运动推动曲轴旋转 。
但这种方式点火后曲轴旋转速度低 , 气缸内压力也相对低 , 发动机难以顺利启动 。 所以在关键时刻 , 起动机介入(右图) , 起动机介入后瞬间拉高转速 , 提高缸内压力后发动机会在很短的时间内完成启动过程 。 官宣启动时间是0.3s , 这个启动时间要比其他自启停系统快一倍左右 。 起动机在这里的角色就相当于东风 , 加快野火燃烧速度 。

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这就是马自达工程师的脑洞 , 也是马自达执着倔强的表现 , 走自己的路让别人去说(玩转子发动机) 。 这种启动方式充分发掘了发动机潜力 , 启动时发动机自己“推”一下、起动机只是关键时刻辅助发动机启动而已 。 因此整个启动过程耗电小、起动机负载低 , 电池放电电流小 。 启动机与电瓶寿命都得以延长 , 启动时间也得以缩短 。
别的车企之所以不这么搞 , 技术是一方面原因 , 另一方面原因就是觉得没有必要这么搞 , 毕竟增加了一个功能也增加了一个麻烦 。 为什么马自达能做到人马合一?就是与这种锲而不舍的工匠精神有关 , 细微之处见真章!