Регистрация Войти
Вопрос

Можно ли использовать стартер в качестве генератора?

Вероятно, есть веская причина, по которой у нас есть две разные детали для выполнения двух разных задач.



Однако электродвигатель можно использовать и в качестве генератора. Если конструкция позволяет, почему бы не использовать стартер в качестве генератора?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/69350/can-starter-be-used-as-an-alternator
1
+ Читать

0 Комментариев

  1. Как бы то ни было, в новом поколении GLE от Mercedes-Benz используется так называемый интегрированный стартер-генератор, который делает именно то, что заявлено.



    Им удалось интегрировать эту технологию в свою новую линейку двигателей I-6 и значительно снизить вес двигателя.



    Инженер Explained немного рассказывает об этом в своём видео о рядном шестицилиндровом двигателе
    https://youtu.be/7PkX-NH6bE0

  1. Однако электродвигатель можно использовать и в качестве генератора. Если конструкция позволяет, почему бы не использовать стартер в качестве генератора?


    Вы не единственный, кто это понимает.



    В автомобилях Honda используется интегрированная система помощи двигателю, которая представляет собой интегрированный стартер-генератор. Она позволяет подавать на двигатель электрический ток от аккумулятора, когда это необходимо, а затем заряжать аккумулятор, когда вырабатывается избыточная мощность. Такие системы используются в гибридных автомобилях Honda, которые не так сложны, как гибриды Toyota.



    Toyota пошла ещё дальше: в гибридных автомобилях Toyota есть два мотор-генератора (МГ). Один из них, МГ2, соединён напрямую с колёсами. МГ1, в свою очередь, соединён с планетарной коробкой передач, на валах которой находятся двигатель, МГ1 и колёса + МГ2. МГ1 и МГ2 вместе используются для регулировки эффективного передаточного числа электрического вариатора, а также для зарядки аккумулятора, обеспечения электрического наддува и запуска двигателя.



    Итак, подводя итог, можно сказать, что в гибридных автомобилях это действительно имеет смысл и так и должно быть.



    Однако, если вам не нужен электроусилитель руля, вам не понадобится большая зарядная мощность. Но вам понадобится возможность запустить двигатель. Стартеру на самом деле приходится выполнять больший объём работы, чем генератору, и именно поэтому в традиционных автомобилях эти два компонента разделены. Стартер используется только периодически и вырабатывает много энергии. Генератор обеспечивает лишь небольшой зарядный ток для аккумулятора и питания электрических систем автомобиля, но он предназначен для непрерывного использования.

  1. Они были объединены много лет назад. Один из них назывался Dyna-start (его создал Лукас, он же князь тьмы... :) ), а другими производителями были Bosch и Delco.



    Они утратили популярность из-за того, что выполняли обе функции, но при этом возрастали требования к мощности как для запуска, так и для выработки электроэнергии. Более мощным двигателям требовались более совершенные стартеры, а большему количеству электроприборов, например лампам и т. д., требовалась большая мощность.



    Таким образом, функции были разделены на блоки, которые мы видим сейчас.



    Вот ссылка на дополнительную информацию, так как эти устройства всё ещё проходят восстановление.
  1. @leftaroundabout Я вижу, что вы отредактировали свой комментарий с тех пор, как я увидел его в первый раз. В обоих случаях есть редукция: у стартера примерно 10:1, а у генератора — 2 или 3:1 (максимальное число оборотов генератора составляет от 10 000 до 12 000, поэтому размер шкива от коленчатого вала до генератора подбирается тщательно... А как вы определяете «мощность»? Это будет интересно...
  1. @leftaroundabout если бы вы знали, что в некоторых комбинированных стартерах-генераторах для запуска и выработки энергии использовался клиновой ремень (ремень гораздо большего размера, чем те, что вы видите сейчас) то, возможно, вы поняли бы, почему эти функции были разделены...
  1. @Ralph Вопрос в том, «почему», и я хочу обратить ваше внимание на то, сколько энергии требуется современным автомобилям для запуска и зарядки.
  1. @SolarMike, вам следует отредактировать ответ в соответствии с комментарием Майкла, потому что в нынешнем виде он не имеет смысла. Ключевой момент заключается в том, что для стартера нужен высокий крутящий момент, а для генератора — высокая эффективность (в частности, низкий паразитный крутящий момент). Именно это и сложно согласовать. Мощность в данном случае не имеет большого значения (в обоих случаях это «другая мощность»; в стартере τ·ω преобладает над τ, а в генераторе — над ω).
  1. Обратите внимание, что динамо-стартер — это комбинированный генератор-стартер, а не генератор-стартер в одном устройстве. Стандартный автомобильный генератор вырабатывает трёхфазный переменный ток, который затем преобразуется в постоянный с помощью диодов регулятора. Вы не можете превратить генератор в двигатель, подав на него электричество. Ближайшим аналогом был бы бесколлекторный двигатель постоянного тока, управление которым открывает совершенно новые возможности.
  1. @Michael, если вам нужно более техническое объяснение, перейдите по ссылке. Вкратце: обмотка, предназначенная для обеспечения пускового тока, должна выдерживать нагрузку в несколько сотен ампер, что приводит к выделению тепла, с которым нужно как-то справляться. Из этой же обмотки не получится эффективная обмотка генератора, которая будет работать лучше, если в ней будет много витков из более тонкого материала. Так что моё объяснение не противоречит здравому смыслу... Общий вес двух отдельных высокоэффективных устройств лучше, чем вес чуть более лёгкого устройства, которое не справляется ни с одной из задач...
  1. Рассуждения кажутся несколько противоречивыми. Если нам нужно больше энергии (как на входе, так и на выходе), то тем более имеет смысл объединить функции в одном устройстве, а не таскать с собой два ещё более тяжёлых отдельных устройства.
  1. У Bullnose Morris был двигатель Dynastart, но не двухтактный...
  1. Я знал, что кто-то в истории уже пытался это сделать, лол. Довольно интересно, что старые двухтактные двигатели чем-то похожи на этот стартер, потому что они не повреждаются, когда двигатель вращается в обратном направлении. +1
  1. @SolarMike Я почти уверен, что это касалось только женщин за рулём. (Не надо ничего бросать — я не одобрял это постановление.)
  1. @Jeffyx да, но лошадям не нужен был человек с красным флагом впереди...
  1. Это было в те времена, когда автомобили мало чем отличались от лошадей :)
  1. @Jeffyx Посмотрите мой ответ, они были объединены в одно целое...
  1. Действительно хороший вопрос! Я бы предположил, что это связано с тем, что один из них работает очень интенсивно в течение коротких промежутков времени (стартер), а другой просто работает в течение длительного времени (генератор). Но я могу ошибаться!
  1. Я не решаюсь опубликовать ответ, потому что эти две детали автомобиля кажутся взаимозаменяемыми, но это не так, потому что на самом деле они сильно отличаются. Я бы посоветовал почитать о том, как система зажигания активирует стартер автомобиля, а также о том, как на самом деле работает генератор переменного тока по сравнению с двигателем постоянного тока с постоянными магнитами. Я могу представить себе только одну деталь — это какой-то сумасшедший двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, который обладает высоким крутящим моментом и не сгорает при высоких оборотах, или, может быть, там есть шестерни для регулировки оборотов. Честно говоря, это звучит как катастрофа.
Вы уже ответили на этот вопрос