Стартер-генератор с ременным приводом. Принцип работы

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, состоящая из высокоэффективного индукционного мотора, ременного привода с длительным сроком службы и сложных электронных средств управления. Стартер-генератор с ременным приводом заменяет существующий генератор переменного тока и имеет сходные требования к размещению.

Рис. Концепция стартер-генератора с приводным ремнем (Источник: Gates)

Один из ключевых компонентой этой системы, помимо стартер-генератора, — гидравлическое натяжное устройство. Оно должно быть в состоянии предотвратить существенное изменение натяжения ремня во время запуска и далее контролировать динамические свойства системы управления во время ускорения и замедления двигателя.

Комбинация мотора конструкции компании Visteon и технологии ремней компании Gates привела к разработке очень надежной и экономичной системы управления мощностью. Стартер-генератор приводится в действие специально разработанным для экстремальных нагрузок ремнем с множеством V-образных канавок.

Рис. Ремень Micro-V в поперечном сечении (Источник: Gates)

Система позволяет осуществлять разумную экономию топлива и сократить вредные выбросы. Главные особенности системы следующие;

• способность использовать механические или электрически управляемые натяжные устройства с напряжением питания 42 В и 14 В;
• высокопрочный ремень привода;
• способность к генерации мощности 6 кВт при 42 В и отсутствие коллектора, что гарантирует десятилетний срок службы.

Главные преимущества этого метода запуска и генерации следующие:

• рекуперативное торможение и создание тормозного момента электрическим способом;
• увеличенная мощность и почти бесшумное проворачивание двигателя при более низкой стоимости, чем в действующих системах с генератором переменного тока и стартером;
• возможность встраивания в существующие проекты двигателя/трансмиссии с минимальными изменениями;
• возможность реализации стратегии экономии топлива и сокращения выбросов посредством гибридных электрических стратегий, увеличенной скорости запуска и старт-стопных систем.

Результаты настоящего исследования показывают, что система ременного привода способна запустить двигатель со стартер-генератором на 14 В при наличии крутящего момента 40 Нм. Сейчас разрабатываются новые машины, работающие при 42 В и крутящих моментах в районе 70 Нм. Они будут использоваться для больших бензиновых двигателей и для дизельных двигателей более высокой степени сжатия.

Концепция стартер-генератора — не новость, но до недавнего времени она не могла удовлетворить требования современных транспортных средств. Эти требования касаются пускового крутящего момента и способности генерировать нужную мощность. Самое большое преимущество этой развивающейся системы состоит в том, что она может быть приспособлена к существующим проектам двигателей с небольшими модификациями. И эта система, скорее всего, может стать переходной технологией, позволяющей изготовителям получать новые характеристики без затрат на разработку и дорогостоящее перепроектирование двигателя.

Рис. Стартер-генератор (Источник: Gates)