Del alternador a la Máquina Recuperadora de Boost
En los últimos años, el alternador ha pasado de ser un componente simple a una máquina de recuperación de impulso (BRM) altamente integrada. Pero ¿cuáles son las diferencias y qué ha permanecido igual?
Cuando el generador trifásico, todavía conocido coloquialmente como alternador, solo se encargaba de suministrar energía al vehículo y aún quedaban lejos los complejos sistemas de gestión de la batería, las cosas eran sencillas: si el testigo de carga parpadeaba, el V- La correa se había roto o el alternador se había quedado sin carbón. Pero mientras tanto han sucedido muchas cosas. Sin embargo, hoy en día se imponen exigencias mucho mayores al alternador: por un lado, las necesidades eléctricas para la potencia de carga han aumentado considerablemente y, por otro lado, el BRM asume cada vez más la función de motor de arranque para encender el motor de combustión clásico. motor en un híbrido suave. Para tener en cuenta estos requisitos, el clásico controlador de carga se transformó en un inversor de 48 voltios, que ahora puede cargar la batería de iones de litio. Para disipar eficazmente el calor residual resultante de la electrónica de potencia, en la mayoría de las aplicaciones la electrónica se refrigera por agua y se integra en el circuito de refrigeración del motor. En el lado de la correa, la polea simple sugiere una correa "simple", pero para poder transmitir la fuerza motriz en el funcionamiento híbrido se necesitan una correa de diez nervaduras y dos poleas tensoras o desviadoras BRM (tensores de desacoplamiento). que la correa tenga el mayor cerramiento posible que tenga la polea.
Rendimiento eléctrico
Hoy en día, los generadores trifásicos convencionales suelen entregar entre 90 y 140 amperios. Cuanto más grande sea el motor y más potente el equipo eléctrico, más potentes deben ser el generador y la batería. Sin embargo, por encima de 140 amperios, el aire se vuelve más fino; Sólo en el sector de los vehículos comerciales existen modelos individuales que entregan aún más potencia: las secciones de los cables simplemente se vuelven demasiado grandes. 140 amperios con una tensión de carga de 14,3 dan como resultado una potencia total de unos 2 kW que un generador de este tipo puede proporcionar de forma permanente; la eficiencia suele rondar el 67 por ciento, lo que significa que se necesitan unos 3 kW de energía mecánica para producir 2 kW de Generar energía eléctrica: se ignoran las pérdidas de eficiencia causadas por la transmisión por correa.
La Boost Recuperation Machine lleva el rendimiento eléctrico a un nivel completamente nuevo: además de una potencia de salida comparable de 2,2 kW en el carril de 12 voltios, también entregan hasta 16 kW de potencia en el carril de 48 voltios al sistema de a bordo. red cuando el vehículo se está recuperando. La eficiencia general también es significativamente mayor: con un 87 por ciento, se convierte alrededor de un 20 por ciento más de energía en energía eléctrica que con un generador trifásico convencional. Además de un devanado optimizado y un rotor reforzado con imanes de neodimio, este ahorro es posible gracias al inversor electrónico, que siempre puede hacer funcionar el generador de la mejor manera. Para ello, el BRM dispone de un sensor de posición similar al sensor del cigüeñal, de modo que la electrónica sepa siempre cómo está posicionado el rotor y su velocidad exacta para poder controlar la recuperación y la sobrealimentación de la forma más eficaz posible.
El inversor ya no es solo un circuito pasivo, sino un controlador propio y altamente desarrollado que, según el fabricante y el modelo del vehículo, se programa con una curva de carga/aceleración específica que se adapta óptimamente al motor. Un gran esfuerzo que merece la pena para fabricantes y conductores: en funcionamiento real, un híbrido suave ahorra una media de unos 0,2 litros de combustible cada 100 kilómetros; Para el fabricante, esto supone un ahorro de 1,4 gramos de CO² en el consumo de la flota.
Lo que en la conducción normal sólo parece ofrecer ventajas, en el día a día en el taller también presenta algunas desventajas: la transmisión por correa con tensor de desacoplamiento está diseñada de forma más compleja y la integración en el circuito de agua de refrigeración convierte lo que antes era un "rápido cambio del alternador” en una operación de tamaño medio que incluye la purga del circuito de refrigeración. Y: a diferencia del alternador, el BRM ya no se puede reparar mucho. Las brasas todavía se pueden cambiar, ¡eso es todo! En teoría, los rodamientos de bolas podrían sustituirse, pero el sensor de posición, que detecta la posición del rotor con precisión milimétrica, se interpone en el camino. Una vez retirado, se debe recalibrar el software del inversor, lo que no se puede hacer con el diagnóstico de taller, sino únicamente con las herramientas del fabricante. Al mismo tiempo, la batería de iones de litio de 48 V y el inversor CC/CC añaden al vehículo componentes adicionales costosos, lo que ofrece un potencial adicional de errores. Pero nadie esperaba que un producto tan desarrollado no fuera más barato que su predecesor más sencillo, ¿verdad?
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