Технологии генераторов: стремление к переменам

Генераторы играют важную роль в обеспечении одновременной работы различных систем автомобиля. С появлением в автомобилях новых функций нагрузка на генераторы возрастает, а значит, этот автокомпонент должен постоянно модернизироваться. Руслан Леонтьев, менеджер по продукту DENSO Europe, объясняет, как производителям генераторов удается быть на шаг впереди, несмотря на непрерывное и активное развитие автомобильных технологий и интеллектуальных систем.

Генератор выполняет важнейшие функции, преобразуя механическую энергию в электрическую и осуществляя подачу питания к различным потребителям. Если подаваемое генератором питание не соответствует потребностям конкретного устройства, дополнительный объем энергии для электрооборудования временно обеспечивается аккумулятором. Однако в связи с появлением автомобилей, оснащенных интеллектуальными решениями (например, навигационными системами и сложными электронными панелями управления), требования к генератору значительно возросли.

Конечно же, электропитание механизмов системы управления двигателем, таких как системы зажигания и впрыска топлива, как правило, предполагает длительную и высокую нагрузку. Новые системы управления двигателем потребляют больше энергии в связи с возросшим количеством датчиков и исполнительных механизмов в современных автомобилях.

Однако наибольшая нагрузка на аккумулятор, скорее всего, будет вызвана инновационными фарами, лобовыми стеклами с обогревом, электроприводом стеклоочистителей, вентиляторами салона, т. е. стандартным оснащением современного автомобиля.

Многообразие технологий привело к тому, что генераторы стали необходимы для работы не только двигателя, но и различных систем обеспечения комфорта, которые сейчас повсеместно используются в автомобилях. Необходимость постоянного повышения мощности при соблюдении ограничений по весу и новейших экологических стандартов требует параллельного развития генераторов — они должны быть способны вырабатывать больше электрической энергии.

Развитие генераторов

Производители всегда старались повысить эффективность генераторов, что достигалось в основном путем уплотнения медной обмотки статора, за счет чего снижались потери энергии. Первопроходцем в этой области стала компания DENSO, которая впервые использовала в обмотке статора провод прямоугольного сечения.

Эта технология оказалась настоящим прорывом: она увеличила плотность обмотки с 45 до 70 %, что позволило создать генератор, который весил на 20 % меньше и выдавал на 50 % больше энергии, чем традиционные агрегаты.

Современным автомобилям, особенно моделям премиум-класса, оснащенным сложным электронным оборудованием, необходимы генераторы с большей производительностью в связи с увеличенным потреблением электроэнергии. Чтобы удовлетворить эти потребности, производители постепенно повышают мощность и эффективность генераторов. До недавнего времени легкие генераторы с воздушным охлаждением и производительностью более 150 А были редкостью. Сегодня практически повсеместно используются компактные генераторы, выдающие более 200 А, и эта цифра постоянно увеличивается. Особенно часто такие генераторы устанавливаются на новейшие модели автомобилей или на авто верхнего ценового сегмента.

Чтобы и дальше идти в ногу с развитием автомобильных технологий и повышающейся нагрузкой на генераторы, производители разработали различные решения, включая усиленные щетки и модернизированные диоды. Они обеспечивают высокую производительность генераторов, минимизируя негативное влияние на их срок службы.

Последние разработки в этой области сфокусированы на технологии Smart Charging (умная зарядка), которая позволяет регулятору генератора и системе управления двигателя взаимодействовать друг с другом. Эта технология гарантирует надежное и точное управление работой генератора и распределением энергии. Кроме того, показатели времени зарядки могут быть улучшены. Одновременно повысится мощность двигателя, улучшится стабильность работы на холостых оборотах с задержкой мягкого пуска и увеличится эффективность управления динамической нагрузкой.

Взгляд в будущее

Электромобили кардинально меняют производственную среду. Очевидно, они будут играть важную роль в будущем развитии автомобильной промышленности. Это положительно отразится на развитии альтернативных технологий преобразования энергии, поэтому перспективы генераторов также выглядят оптимистично. По сравнению с различными гибридными концепциями, выгодность которых с точки зрения возврата инвестиций не столь очевидна, развивающаяся технология старт-стоп будет представлять собой гораздо более экономичное решение.

В данный момент системы старт-стоп преобладают на рынке. В их конструкции присутствует усовершенствованный стартер и высокопроизводительные генераторы. Использование этих систем, наряду с другими топливосберегающими решениями, позволит внести значительный вклад в дело соблюдения постоянно ужесточающихся требований экологических стандартов.

Компании DENSO принадлежит пальма первенства в разработке и внедрении передовых генераторных технологий для современных автомобилей, мотоциклов и коммерческого транспорта. Это позволяет ей оставаться крупнейшим производителем оригинальных стартеров и генераторов с долей мирового рынка 33,4 %. Накопленные компетенции используются и в производстве агрегатов для рынка послепродажного обслуживания. Широкий ассортимент DENSO включает 221 позицию генераторов, соответствующих 1236 оригинальным агрегатам для 2413 вариантов применения.