Стартер – генераторы

Для современных автомобилей характерна тенденция объединения функцио­нальных систем Развитие электроники, а также рост требуемой от генерато­ра мощности позволяет объединить совместно элементы системы пуска и электроснабжения в едином устройстве – стартер-генераторе, электрической машине, при пуске работающей электродвигателем, а в нормальном рабочем режиме – генератором [1]. Такое совмещение позволяет отказаться от ряда устройств, устанавливаемых обычно на двигателе автомобиля (маховика, приво­да генератор – двигатель, механизма привода стартера и т. п.), а также расши­рить функции, выполняемые обычно генератором и стартером. Например, со­вместно с тормозной системой осуществлять торможение автомобиля с пере­дачей энергии в аккумуляторную батарею, совместно с емкостным накопите­лем энергии служить демпфером при работе двигателя, работать в системе «стоп-старт» (ротор стартер-генератора вращается по инерции при кратко­временной остановке двигателя и пускает его за счет своей кинетической энергии без включения стартер-генератора в цепь питания) и т.п. Дополни­тельная мощность, отдаваемая стартер-генератором в двигательном режиме при разгоне автомобиля, позволяет соответственно снизить мощность двига­теля внутреннего сгорания и, следовательно, экономить топливо. Наконец, стартер-генератор в определенных ситуациях может осуществлять движение автомобиля на электрической тяге.

Собственно, идея применения стартер-генератора на автомобиле не нова - впервые он был применен на автомобилях «Кадиллак» еще в 1911 г, но это была коллекторная электрическая машина. Современный стартер-генератор – это электриче­ская машина, управляемая мощным полупроводниковым устройством. Повышенная мощность стартер-гене­ратора в генераторном режиме поз­воляет электрифицировать рулевое управление, механизм газораспреде­ления, насос в системе охлаждения и т.п. Однако слишком большие токо­вые нагрузки и повышенное падение напряжения в полупроводниках тре­бует перехода на повышенное напря­жение.

Фирма Bosch предлагает двухуров­невую систему напряжений на 42 В и 14 В, причем уровень 42 В вырабатывается стартер-генератором, а 14 В обеспечивается преобразователем. Высоким напряжением снабжаются подогреватель нейтрализатора отработавших газов, сервопривод, топливный насос и насос охлаждающей жидкости, а также стартер-генератор при пуске. Остальные по­требители обеспечиваются питанием по цепи низкого напряжения

Рис. 3.9. Кинематические схемы соеди­нения стартер-генераторов фирмы Bosch с двигателем: а – при установке между двигателем и коробкой передач; б – при внешней установке; 1 – стартер-ге­нератор; 2 – двигатель внутреннего сгора­ния; 3 – электронная система управления; 4 – асинхронная электромашина; 5 – короб­ка передач; 6 – сцепление; 7 – ременная передача; 8 – редуктор; 9 – электромашина с клювообразной магнитной системой

Наиболее целесообразное место установки стартер-генератора – между двигателем и коробкой передач на месте маховика двигателя, однако возможен привод стартер-генератора и через ременную передачу На рис. 3.9 представле­ны оба варианта систем стартер-генераторов, предложенные фирмой Bosch. Си­стема, показанная на рис. 3.9, а реализуется в виде асинхронной электромаши­ны, где ротор, установленный на валу двигателя, исполняет функцию маховика. Стартер-генератор на рис. 3.9, б связан с двигателем ременной передачей и вы­полняется на базе клювообразной электрической машины.

На рис. 3.10 показан асинхронный стартер-генератор фирмы Bosch. Это типичный асинхронный трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, электронный блок которого переводит его работу с двигательного в генератор­ный режим и обеспечивает стабильность напряжения в этом режиме Фирма ISAD (Германия) предлагает для автомобилей Citroen стартер-генератор мощно­стью 5 кВт в генераторном режиме и с напряжением 200 В в режиме двигателя, для BMW мощностью 4…7 кВт и с напряжением 42 В В последнем случае при­менено жидкостное охлаждение стартер-генератора. Масса всего устройства в обоих случаях около 30 кг.

Рис. 3.10. Асинхронный стартер-генератор фирмы Bosch: а – статор; б – ротор

Дата добавления: 2014-12-27