elektronska i elektricna oprema na vozilu

ELEKTRIČNA I ELEKTRONSKA

OPREMA NA VOZILU

• Treba razlikovati električne uređaje od elektronskih

• Elektronika kao tehnička disciplina je deo elektrotehnike koja se bavi razvojem i proizvodnjom elektronskih komponenti, uređaja i sistema.

• Elektronika kao pojam se često upotrebljava da označi deo uređaja proizvedenog od elektronskih komponenti (npr često kažemo elektronika automobila podrazumevajući pod tim sve delove automobila koji su načinjeni od elektronskih komponenti).

Oprema na vozilu:

• ESP sistem – sistem stabilnosti vozila• ABS• ASR-sistem za regulaciju pogona• Elektronska regulacija prenosa snage u diferencijalu• Vazdušni jastuci i sigurnosni pojasevi• Elektronska zaštita vozila, alarmi• Sistem za kontrolu odstojanja vozila• Elektronsko upravljanje automatskim menjačem

• Elektronska regulacija brzine-tempomat• GPS,telematski uređaji• Klima uređaj• itd

Elektronska upravljačka jedinica na vozilu, senzori

• uvođenje složenih elektronskih sistema upravljanja omogućava da se realizuju vozila koja imaju bolje pogonske i upotrebne karakteristike

• Svaki od mnogobrojnih elektronskih sistema upravljanja na vozilu ima niz različitih senzora – davača i da bi vozilo funkcionisalo kao celina neophodno je da ti sistemi međusobno razmenjuju informacije.

• To uslovljava veoma složenu hardversku i softversku strukturu savremenih i buduć ihvozila.

• Senzor (često i - davač, osetilo, detektor) je uređaj koji meri fizičke veličine i konvertuje ih u signal koji je čitljiv posmatraču i/ili instrumentu.

• Na primer, živin termometar konvertuje izmerenu temperaturu u širenje živine tečnosti, koja se može očitati na cevi sa podeocima.

Senzori imaju široku primenu u svakodnevnom životu: -kod ekrana osetljivih na dodir,-kod vrata i elevatora u javnim objektima,-kod osvetljenja i alarma- i mnogih drugih uređaja: automobila, aviona,medicinskih uređaja, robota, industrijskih mašina i drugde.

Senzori mogu biti:– Temperaturni senzori: termometar, termostat, termometar

• Elektromagnetni– Senzori električnog otpora: ommetar, – Senzori električne struje: ampermetar– Senzori električnog napona: voltmetar, – Senzori električne snage: kilovat-sat merač– Radar

• Mehanički– Senzori pritiska: barometar, barograf, manometar, merač pritiska,

indikator brzine vetra– Senzori protoka fluida: senzor protoka, gasni senzor, – Senzori gustine i viskoznosti fluida: viskozimetar, hidrometar– Mehanički senzori: senzor rastojanja, senzor ubrzanja, senzor

naprezanja, senzor prekida– Senzori nivoa tečnosti: nivostat

• Optički– Svetlosni senzori, ili fotodetektori, – Infracrveni senzori (IC) koriste infracrvene zrake za detekciju

predmeta u okruženju i izvora toplote– Senzori blizine — tip senzora rastojanja ali mnogo precizniji i

složeniji. Detektuje samo određena rastojanja. Može biti optički - kombinacija foto-ćelije, LED diode ili lasera. Koristi se kod mobilnih telefona, detektora papira kod uređaja za fotokopiranje, funkcije uspavljivanja kod prenosnih računara i drugih uređaja.

• Ostali tipovi– Senzori pokreta: radarski pištolj, brzinometar, takometar, senzor

prolaza vozila, koordinator okreta– Senzori orijentacije: žiroskop, veštački horizont,

žiroskop sa leserskim prstenom– Senzori rastojanja (beskontaktni) magnetostrikcija

ABS (Anti-Lock Braking Sistem)

• Ugrađuje se u sistem za kočenje• Sprečava blokiranje točkova prilikom kočenja• Kada točkovi blokiraju u toku kočenja gubi se

upravljivost• ABS sistem skraćuje put kočenja, a to je

izraženo najviše na klizavom kolovozu

• Pri intenzivnom kočenju, a pogotovo pri kočenju na putu sa niskim koef.prijanjanja(kiša,sneg, led isl.) točkovi blokiraju i pri tome se vozilo kreće dok se točkovi ne obrću ili se samo određeni točkovi blokiraju.

• To zavisi od uslova prijanjanja na pojedinim točkovima, opterećena vozila, raspodele momenta kočenja itd.

• Zbog blokiranja točkova dolazi do:- Gubitka upravljivosti- Gubitka stabilnosti- Povećanja puta kočenja nepravilno i neravnomerno

trošenje pneumatika na obimu- Zanošenje vučnog i priključnog vozila

• Sve ovo je nepovoljno sa aspekta bezbednosti jer povećava verovatnoću sudara

• Da do ovog ne bi došlo ugrađuju se regulatori sile kočenja koji vrše preraspodelu sila kočenja.

• Najpoznatiji regulator je ABS i on prilikom intenzivnog kočenja reguliše pritisak u kočionom cilindru svake kočnice do vrednosti koja dovodi do blokiranja

Konstrukcija ABS-a

Postoje četiri osnovne komponente u jednom ABS sistemu:

• Senzori brzine,• Pumpa,• Ventili i• Regulator

Senzori brzine – broja obrtaja točkaABS sistemu je potreban neki način da ustanovi kada je

neki točak blokirao, tj. prestao da se okreće. Ovi senzori, koji se nalaze na svakom točku ponaosob ili u nekim slučajevima unutar diferencijala za zadnje točkove, pružaju ove informacije.

• Induktivni senzor-davač koji je spojen za nepokretan deo točka, dok je za pokretan deo spojen nazubljen prsten

• Tokom obrtanja točka zupci prolaze pored senzora i time se indukuju elektronski impulsi

Ventili. U kočionom kolu (u kućištu pumpe) postoje ventili koji

doziraju silu kočenja i koji su kontrolisani upravljačkim uređajem ABS-a.

Na jednom sistemu ventil ima tri moguće pozicije:• u prvoj poziciji, ventil je otvoren i pritisak iz glavnog

kočionog cilindra dopire skroz do kočionih klješta,• u poziciji dva, ventil blokira kolo i na taj način prekida

“komunikaciju” kočionih klješta sa glavnim cilindrom. Na taj način se sprečava dalje povećanje pritiska koje bi vozač izazvao jakim pritiskom na pedalu kočnice,

• u poziciji tri, ventilom se delimično smanjuje pritisak u kočnici.

• Pumpa i ventili

• Pumpa. Pošto ventil omogući smanjenje pritiska u kočnici,

znači da je postojao neki način kojim je taj pritisak propušten nazad. I to je ono što pumpa u suštini radi; kada ventil redukuje pritisak u kolu, pumpa je ta koja preuzima povratni pritisak.

• Elektronska upravljačka jedinica, zapravo kompjuter koji se nalazi u vozilu. On nadgleda senzore brzine i kontroliše ventile.

• Elektronski upravljačku uređaj se sastoji od ulaznog pojačivača i dela za nadzor rada sistema.

• Signali o broju obrtaja ulaze u pojačivač a zatim u kompjuter

• Kompjuter je mikroprocesor i sadrži posebne računarske jedinice

• U računarskim jed.izračunava se referentna brzina vozula (na osnovu obrtaja 2 točka), ugaono usporenje i ubrzanje, kao i klizanje svakog točka

• Kompjuter ima memorisane vrednosti ugaonog ubrzanja i usporenja na osnovu koga kompjuter odgovarajuće reaguje na ventil

ASR - Anti-Slip Regulation

• Ovaj sistem je izveden iz sistema ABS i predstavlja mu dopun

• Sprečava proklizavanje točkova• Kada vozilo ubrzava, proklizavanje na pogonskim

točkovima se sprečava preraspodelom pogonskog momenta i simultanim delovanjem kočnice

• Upravljačka jedinica deluje na ABS sistem i na sistem napajanja

• Ovo je posebno značajno u slučaju zaleđenog kolovoza

ESP - electronic stability program

• Elektronska kontrola stabilnosti vozila• Nadgleda kretanje vozila i poredi ga sa

vozačevim željama (položajem točka upravljača)• Ako se položaj točka upr.reazlikuje od stvarnog

pravca kretanja vozila – postoji rizik od zanošenja ili prevrtanja

• ESP reaguje kada izmerena vrednost dobijenih podataka izađe iz određenih granica

• To su podaci o: zakretanju upravljača, bočnom ubrzanju vozila, brzini rotacije oko vertikalne ose,

• Na osnovu toga mikroprocesor, centralna računarska jedinica, određuje dejstvo da poništi sile koje izbacuju vozilo

• Sistem prvo oduzima snagu motoru, a ako to nije dovoljno onda selektivno koči točkovima

• Senzori znači registruju ponašanje vozila i vozača i šalju podatke mikroračunaru koji ima svoj matematički model za poredjenje

• Računar poredi trenutno stanje sa onim što predviđa sam model u tom trenutku i tako blagovremeno se uočava rizik od zanošenja ili proklizavanja

• Zanošenje je okretanje vozila oko vertikalne ose i to detektuje senzor za nekontrolisano klizanje (NASA)

• Senzor je maleni čelični cilindar u kojem se nalaze kvarcni kristali koji stvaraju merljive i jasne oscilacije.

• Mikroračunar obrađuje brzinu rotiranja kao i podatke iz ostalih senzora:

- Senzor ugla usmerenja vozila- Senzor brzine okretanja točkova- Senzor bočnog ubrzanja- Senzor pretpritiska – meri pritisak u koč.sistemu

• Nemacka kompanija Bosch zaslužna za pronalazak ECU, odnosno centralni kompjuter (kontrolna jedinica) automobila.

• Za ECU svakog modernog vozila je danas vezano sijaset Bosch-ovih proizvoda – od brisaca i grejaca zadnjih stakala, pa sve do ABS-a, ASR-a i ESP-a,

1. hidro-agregat sa senzorom pritiska2. senzori broja obrtaja• 3.senzor ugla okretanja upravljača• 4. senzor ugla zanošenja sa senzorom bočnog

(poprečnog) ubrzanja• 5. EUJ (komunikacija sa sistemom za upravljanje

• ESP utiče na aktivnu bezbednost saobraćaja• Smanjuje rizik proklizavanja u krivinama i

održava vozilo na željenoj putanji• ESP objedinjuje ABS, ASR u jednu celinu• Opremanje vozila sa kontrolom stabilnosti

može da smanji rizik od učešća u saobraćajnim nezgodama za više

od 50 %

Elektronska regulacija prenosa snage u diferencijalu

• utiče na raspodelu sile• Zahvaljujući elektronskoj regulaciji blokirajuće

dejstvo po potrebi može varirati između 0 i 100 %.

• Tokom kočenja blokirajuće dejstvo se brzo ukida.• Ova regulacija ugrađuje se samo na vozilima sa

diferencijalom i zadnjom vučom ili sa vučom na sva četiri točka

Moguće je koristiti 2 sistema:• hidrauličkim sistemom koji pritiska paket lamela

(kod zadnje vuče) ili • jakim elektromagnetima - od diferencijala sa

raspodelom pogona na sva četiri točka

Regulacija blokade izvodi se pomoću elektronske upravljačke jedinice prema programiranoj mapi podataka i u zavisnosti od ulaznih signala.

Elektrohidraulični kočioni sistem

• Najnovija inovacija Boša i Krajslera• Nazvan SBC (Sensotronic Breake Control)• Breake by Wire gde su mehaničke i hidraulične f-

je zamenjene elektronskim kontrolisanjem• Komande za kočenje od vozača prepoznaje

kontrolni uređaj, senzori mere brzinu i silu dejstva vozača na pedalu, signal se zatim prenose na modulatore i tako se reguliše nezavisno kočenje

• Kočioni pritisak se prenosi na točak preko hidraulične jedinice u kojoj je pritisak kočione tečnosti oko 140 bara

• Samo kočenje se obavlja elektronskim putam• Deluje silom koja je potrebna za konkretnu

situaciju za konkretan točak

Sistemi sigurnosti

• Vazdušni jastuci – air bag

• Sigurnosni pojasevi - safety belt

Vazdušni jastuci

• projektovani da zaštite putnike koji su vezani i pravilno sede na prednjim sedištima. Osim sigurnosnih

• kod sedišta vozaca i suvozaca postoje prednji i bocni vazdušni jastuci.

• takođe ima i vazdušni jastuci u obliku zavesa. • Svaki vazdušni jastuk je posebno upakovan u

modul iz kog se aktivira velikom brzinom i jačinom u slučaju određenih tipova sudara

• Vazdušni jastuk vozača se nalazi na sredini točka upravljača.

• Vazdušni jastuk suvozača se nalazi na instrument tabli.

• Vazdušni jastuk je projektovan da u slučaju frontalnog sudara štiti glavu, vrat i grudi od udaranja u upravljač, instrument tablu ili vetrobran.

• Vazdušni jastuci se neće aktivirati u slučaju udara u vozilo od nazad, u slučaju bočnog udara ili u slučaju prevrtanja.

• Vazdušni jastuci su projektovani da se aktiviraju pri sudarima koji su ekvivalentni ili nadmašuju silu kojom vozilo koje se kreće brzinom od 15 do 23 km/h udara u čvrstu nepokretnu prepreku.

• Sistem vazdušnih jastuka se aktivira prilikom snažnih frontalnih sudara ili ako je ugao udara sa prednje strane vozila do 30° u odnosu na uzdužnu osu vozila.

• Vazdušni jastuk može da se aktivira i u određenim umerenim ili teškim radnim uslovima u kojima ne dolazi do sudara

• Vazdušni jastuci se aktiviraju kada senzor registruje čeoni sudar dovoljnog intenziteta z naduvavanje jastuka.

• Senzor udara šalje električni signal za aktiviranje vazdušnog jastuka.

• Pogonsko sredstvo se pali i brzo sagoreva unutar modula vazdušnog jastuka, pri čemu nastaje količina inertnog gasa dovoljna za potpuno naduvavanje vazdušnog jastuka.

• Nakon 0,045 sekundi od detekcije sudara, pritisak naduvavanja vazdušnog jastuka razdvaja i otvara plastični poklopac koji pokriva modul.

• Poklopac je sa unutrašnje strane perforiran da bi se pod uticajem sile otvaranje poklopca izvršilo na sredini upravljača ili konzole ispred suvozača.

• Vazdušni jastuk se potpuno naduvava da bi formirao zaštitnu površinu koja će zahvatiti pokret glave prednjih putnika prema napred kao i gornjeg dela trupa.

• Kada putnik dođe u kontakt sa vazdušnim jastukom, gas iz jastuka se prazni kroz otvore na poleđini vazdušnog jastuka upijajući time sile pravolinijskog kretanja putnika.

• Ako na instrument tabli postoji prekidač u vozilu postoji prekidač za ručno uključivanje i isključivanje prednjeg i bočnog vazdušnog jastuka suvozača, kao i vazdušne zavese kod suvozača i putnika iza suvozača.

Sigurnosni pojas

• Sigurnosni pojas služi za sprečavanje nekontrolisanog kretanja tela,

• Sigurnosni pojas je izumeo Džordž Kejli početkom devetnaestog veka.

• Sigurnosni pojas u avionu je prvi koristio Adolf Pegod, prvi čovek koji je leteo u avionu okrenut naopačke.

• Međutim, sigurnosni pojasevi nisu ušli u širu upotrebu u avionima do tridesetih godina dvadesetog veka.

• Ukoliko lampica upozorenja na instrument tabli ne trepti ili se ne ukljui na kratko, kada je kontakt postavljen u"ON" položaj, ostaje da svetli duže od 10 sekundi, ili se pali tokom vožnje, sistem zatezac pojaseva ili sistem vazdušnih jastuka ne radi pravilno.

• Proverite oba sistema u servisu što pre.

Domaći zadatak:

• Alarmni uređaji

• Pranje vetrobrana – Elektronska kontrola

• Elektronsko upravljanje automatskim menjačem

• Elektronska regulacija brzine - tempomat

1.Zadatak uređaja2.Delovi3.Kako radi?

Klimatizacija vozila

• Obezbeđenje mikroklime u vozilu:

- Sistemom ventilacije- Sistemom klimatizacije- Sistemom grejanja

Sistem ventilacije može biti:- Sa prirodnom ventilacijom, neorganizovanom i

organizovanom- Sa prirodnom ventilacijom- Sa usklađenom prinudnom i prirodnomPrirodna ventilacija vezana za broj prozora

raspoređenih na karoseriji i krovu. Ovi prozori mogu se otvarati mehanički ili električno

Postoje i ventilacioni otvori pomoću kojih se vrši usisavanje i potiskivanje vazduha

• Sistem klimatizacije ima zadatak da u zatvorenom putničkom prostoru održava zadatu temperaturu i vlažnost vazduha

• To se obavlja klima uređajem• Zadatak: u ekstremnim spoljašnjim klimatskim

uslovima u kabini vozila za putnike i vozača stvori optimalne uslove po pitanju temp. i vlažnosti

• Vazduh u putničkom prostoru treba hladiti, sušiti, dodavajući svež vazduh i obnavljati.

• Vazduh treba da je rashlađen u odnosu na spoljašnju temperaturu najviše do 7°C niže

• Klima uređaj pored hlađenja može i da obezbedi zagrevanje vazduha, ali i obezbedjuje potrebnu vlažnost promenom vazdušnog toka kroz tzv.izmenjivač

• Najvažniji delovi sistema klimatizacije su: - kompresor,- isparivač, - Kondenzator- Termički ekspanzioni ventil

Međusobno su povezani cevovodima i u odnosu na okolni vazduh predstavlja hermetički zatvoren cirkularni sistem koji se puni rashladnim sredstvom - freonom

• Rashladna grupa radi na principu neprekidnog kružnog procesa, a za to vreme toplota vazduha unutrašnjosti prelazi u isparivač, gde prouzrokuje isparivanje rashladnog sredstva

• Rashladno sredstvo je u gasovitom stanju-kompresor ga usisava, sabija na visoki pritisak i potiskuje u kondenzator

• Toplota se odvodi u okolni vazduh i prelazi u tečno stanje

• Tečno rashladno sredstvo ponovo odlazi kroz ekspanzioni ventil u isparivač kako bi tamo opet primio toplotu u putničkom prostoru

• Savremeni klima uređaji su snabdeveni grejnim baterijama koje se koriste za ventilaciju i dogrejavanje vazduha u kabini

• Sistemi grejanja mogu biti:- Koji koristi toplotu motora (sistema za

hlađenje ili izduvnog sistema-nije u primeniu)- Nezavisno od sistema hlađenja motora, na

tečno gorivo - Vebasto- KombinovanoGrejanje može biti : kaloliferno-ventilator ili

radijator-toplotnim zračenjem

• Webasto ti je alternativa klasičnom klima uređaju, ali je mnogo praktičnije jer može da radi i kada motor vozila ne radi.

• Jer za razliku od klima koje rade zavisno od motora vozila, one rade na sopstveni pogon, najčešće na dizel .

• Najzastupljeniji je u kamionima (i najnovije generacije) jer kada je kamion parkiran i vozač odmara (spava) može da uključi grejanje i da se ne smrzava ako je zima napolju