Интегрированный стартер-генератор. Принцип работы

Компания Ford создала новый интегрированный стартер-генератор (integrated starter-generator — ISG) и электрическую систему с рабочим напряжением 42 В, которая будет использоваться в автомобиле Explorer в последующие несколько лет. Автомобиль обещает достичь потрясающего уровня экономии топлива и предоставит больше комфорта на основе высоких технологий и разработок. На нем предполагается использовать новую электрическую систему с повышенным напряжением, которая позволяет реализовать несколько сберегающих топливо функций, в том числе способность отключать двигатель, когда транспортное средство останавливается, и мгновенно запускать по малейшему требованию.

Интегрированный стартер-генератор, как подразумевается в названии, совмещает обычный стартер и генератор переменного тока в одном электрическом устройстве. Транспортное средство, оборудованное системой ISG, могло бы считаться умеренным гибридом, потому что способно осуществлять большинство функций гибридного электрического транспортного средства.

Двигатель, оборудованный интегрированным стартер-генератором

Рис. Двигатель, оборудованный интегрированным стартер-генератором (источник: Ford)

Помимо трех функций, общих и для полногибридного электрического автомобиля (HEV), и для умеренного гибрида (ISG), есть еще четыре функции, характерные только для полного HEV:

  • «старт/стопный» режим. Когда двигатель бездействует, например, перед светофором, он автоматически выключается, и немедленно запускается, как только необходимо начать движение. Эта функция «старт/стопа» обеспечивает экономию топлива и снижение выбросов;
  • рекуперативное торможение. Эта функция позволяет использовать энергию, возникающую при торможении, для подзарядки батареи транспортного средства. Такая функция позволяет компонентам оборудования (фары, аудиосистема, климат-контроль) продолжать работу, когда двигатель отключается. Уменьшая в значительной степени количество электроэнергии, которая должна была быть произведена двигателем, рекуперативное торможение сокращает и потребление топлива;
  • электрическая помощь. Двигатели внутреннего сгорания в системах обоих типов получают помощь от электрического мотора, но весьма различными способами. Система ISG помогает двигателю при запуске и во время разгона, обеспечивая кратковременную подачу дополнительной мощности. Поскольку система ISG использует 42-вольтовую батарею, a HEV использует 300-вольтовую батарею с громадной энергетической емкостью, то последняя способна обеспечить намного большую мощность, более часто и на более продолжительный период;
  • электропривод. Только полные гибриды имеют способность двигаться в режиме электромобиля. В автомобиле Escape HEV это означает, что электрический мотор может везти транспортное средство при низких скоростях (до 30 миль/ч (около 48 км/ч)), когда двигатель выключен. Способность функционировать в режиме электромобиля четко отделяет полногибридный электрический автомобиль от умеренно-гибридного транспортного средства, использующего систему ISG.

Сравнение систем HEV и ISG

Рис. Сравнение систем HEV и ISG (источник: Ford)

Интегрированный стартер-генератор (ISG) на 42 В

Рис. Интегрированный стартер-генератор (ISG) на 42 В (источник: Ford)

Энергетическая установка ISG с напряжением 42 В в автомобиле с универсальным приводом

Рис. Энергетическая установка ISG с напряжением 42 В в автомобиле с универсальным приводом (источник: Ford)

Помимо 42-вольтовой батареи и интегрированного стартер-генератора, машина снабжена еще тремя главными компонентами:

  • модифицированным двигателем V-6
  • новой автоматической коробкой передач
  • контроллером «инвертор/мотор»

При возобновлении движении энергия постоянного тока от батареи преобразуется контроллером в энергию переменного тока регулируемой частоты и подается на ISG. Управление частотой мощного источника переменного тока позволяет запустить двигатель за доли секунды.

Рекуперативное торможение сохраняет энергию, обычно теряемую во время торможения в виде тепла. ISG во время замедления транспортного средства поглощает энергию, преобразуя ее в постоянный ток, и подзаряжает батарею. Электро-гидравлические тормоза заменяют тормоза с вакуумным гидроусилителем, а микропроцессоры управляют действием передних и задних тормозов так, чтобы сохранять устойчивость транспортного средства при торможении. Механические тормоза автомобиля действуют совместно с ISG, так что разница между механическим и рекуперативным торможением будет незаметна водителю.

ISG также обеспечивает дополнительную мощность и улучшенное качество работы, помогая двигателю при старте автомобиля. ISG иногда упоминается как интегрированный стартер-генератор-демпфер (integrated starter alternator damper — ISAD.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (4 голосов, средний: 3,75 из 5)

Стартер с планетарным редуктором

Работы в области совершенствования электродвигателей позволили соз­дать простую и достаточно легкую конструкцию стартера с возбуждением постоянными магнитами и с понижаю­щей передачей. На рисунке показан якорь и понижающая передача стартера Вosсh DW. Понижающая передача представляет собой планета...

Проверка дополнительного реле стартера

Реле проверяется по схеме, указанной на рисунке. Приборы, собранные по схеме, включают в цепь включателем 6 и с помощью реостата 2 устанавливают напряжение по вольтметру 5 в пределах 1—2 в. Затем плавным перемещением движка реостата увеличивают напряжение до момента включения реле (при этом должна з...

Неисправности стартеров, тяговых реле и реле включения

Основные неисправности: износ и зависание щеток, потеря упругости пружин щетко­держателей, износ и загрязнение коллектора, межвитковое замыкание, замыкание обмотки на корпус, замыкание обмотки якоря на сердечник, выброс проводников из паза сердечника якоря, износ подшипников и др. Основные неисправ...

Стартер-генератор с ременным приводом

Компания Gates, известная как изготовитель приводных ремней двигателя, ведет работы над концепцией стартер-генератора, который приводится в движение ременной передачей. Работа была выполнена совместно с компанией Visteon. Система известна как Visteon/Gates E-M DRIVE. Это электромеханическая система,...

Уход за стартером

В процессе эксплуатации требуется периодически проверять затяжку гаек крепления стартера и плотпость присоединения проводов к клеммам. После каждых 12 000 км пробега нужно: Снять защитную ленту и проверить состояние щеток и коллектора. Рабочая новерхность коллектора должна быть гладкой и не имет...
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶