אלקטרוניקה ברכב. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אלקטרוניקה ברכב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים

היום לא תפתיע אף אחד עם שפע האלקטרוניקה במכונית, במיוחד כאלה ברמה גבוהה - בלינקולן מדגם Mark VIII יש רק יותר מיקרו-מעבדים מאשר בכל קרב מודרני אחר. שוק האלקטרוניקה לרכב הוא אחד מארבעת המגזרים הצומחים ביותר של תעשיית האלקטרוניקה (אחרי טלקומוניקציה, מחשבים וציוד תעשייתי), אשר בתורו הוא הצומח ביותר - ממוצע של 8...10% בשנה - הגדול ביותר התעשייה בעולם. יתרה מכך, החלק העיקרי בעלות המכשירים האלקטרוניים בחו"ל אינו נופל על מכשירי שירות (מקליטי רדיו, אזעקות פריצה וכו'), אלא על אמצעי השליטה במערכות הרכב עצמו והבטחת האבטחה.

חלקם במחיר של מכונית מודרנית גדל אף הוא ומגיע כעת לממוצע של 10...15%, אם כי אנליסטים צופים את התייצבותה בעתיד הקרוב על כ-20...25%. אולם בהינתן הירידה המתמשכת בעלות היחידה של המכשירים האלקטרוניים (במונחים של פונקציה אחת), אין ספק שמספר התפקודים המבוצעים על ידי המכשירים האלקטרוניים במכונית, ומגוון שלהם יתרחב עוד יותר בהתמדה, לפחות עד כל עוד הצרכן מסוגל להשתמש בהם.

הודות לשיקום הדרגתי של הקשרים בין הכלכלות הרוסיות והעולמיות, חוסר האיזון במחירים בין מוצרי אלקטרוניקה ומוצרים הנדסיים אחרים שהיה קיים בימי ברית המועצות הופך נחלת העבר. יחד עם זה, הצורך להגביר בו זמנית את היעילות, הידידותיות לסביבה ושיפור ביצועי הנהיגה של מכוניות הופך לרלוונטי עבור מפעלי רכב מקומיים.

ראשית, זה נובע מהעובדה שיצוא מוצרים מיושנים למדינות מפותחות הופך כמעט לבלתי אפשרי, אפילו במחירים מוזלים, וחברות זקוקות למטבע קשה כדי לשלם עבור רכיבים מיובאים. שנית, לאחרונה התקבלו בארצנו תקנים מחמירים יותר לרמות המותרות של זיהום אוויר ובטיחות רכב, ואמורים להיכנס לתוקף בקרוב, מה שיקרב אותנו לתנאים השוררים בשוק הרכב העולמי.

בהקשר זה, פנייה לניסיון של תעשיית הרכב העולמית נראית טבעית ומוצדקת לחלוטין. במדינה שלנו, VAZ מצייד כעת יותר מ-40% מהמכוניות המיוצרות במערכות בקרה אלקטרוניות להזרקה והצתה.

נכון להיום, הדבר החשוב והמוצדק ביותר מבחינה כלכלית הוא הכנסה נרחבת של מערכות אלקטרוניות המשפרות את הביצועים ומוזילות את עלות תפעול המנוע וההילוכים, וכן מערכות לשיפור הבטיחות - הן אקטיביות (ABS - מערכת נגד חסימה (AntiBlocking System) ), APS - בקרת משיכה) ופסיבית (כריות אוויר). בנוסף, פותחו וכבר נמצאות בשימוש מערכות אלקטרוניות נוספות - בקרות מתלים, ניווט, חניה ועוד, אך הן עדיין יותר מותרות מאשר צורך.

במשך זמן רב, הרכיב האלקטרוני היחיד במכונית, מלבד הרדיו, היה מערכת ההצתה. מערכת ההצתה הקלאסית הוצעה לראשונה על ידי פיליפ לבון בשנת 1801, והיא מצאה את היישום התעשייתי הראשון שלה במנוע הגז של לנואר בשנים 1860-1864. עם זאת, בשל הרמה הנמוכה של הנדסת החשמל באותה תקופה, הצתת ניצוץ לא פעלה בצורה מהימנה. לכן, עד שנות ה-90 של המאה הקודמת, רוב מנועי הבעירה הפנימית נבנו באמצעות הצתת זוהר (גוף מחומם מאוד בתא הבעירה).

המצב השתנה עם יצירתו של רוברט בוש של מגנטו אמין וקומפקטי לחלוטין. יתרה מכך, בשנות ה-10 של המאה שלנו, הודות לשיפור העיצוב של המצת, סליל ההצתה ובחירת חומרי המגע, ניתן היה להשיג פעולה משביעת רצון ממערכת ההצתה של הסוללה. עם זאת, היא, במיוחד אנשי הקשר, עדיין נשארה אחד החלקים הכי לא אמינים ודורשים תחזוקה של המכונית. היה צורך בפתרונות שונים ביסודו.

מערכות ההצתה האלקטרוניות הראשונות נוצרו בשנות ה-1940 של המאה ה-1960 על בסיס תיראטרונים מלאי גז, אך לא נעשה בהם שימוש נרחב בשל הנפח והשבירות של העיצוב. יישום המוני של מערכות הצתה טרנזיסטוריות - מגע ראשון, אחר כך ללא מגע - נמצא בתחילת שנות ה-XNUMX, כאשר ג'נרל מוטורס קורפ. (GMC) החלו לצייד איתם את מכוניות הייצור שלהם.

התפשטות נוספת של מערכות הצתה אלקטרוניות ידועה. מעניינת במיוחד היא מערכת הפריקה בתדר גבוה (SAAB), שהושאלה ממנועי סילון. כאשר הוא נוצר, נעשה שימוש בנסיבות שמתח הפריצה עבור מתח בתדר גבוה (80 ... 200 קילוהרץ) מתברר כפחות פי שניים עד שלוש מאשר עבור מתח בתדר נמוך, ובמקום חוט דק ניצוץ, מתקבלת פריקה כדורית עם משטח גדול משמעותית.

הפחתת המתח הופכת את המערכת לפחות רגישה לשימון ולפיח על נרות, והצורה הכדורית של פריקת הניצוץ מאיצה את ההצתה ומגבירה את האמינות של הצתת תערובות רזות. עם זאת, מורכבות התכנון והעלות הגבוהה יותר של מערכת זו, כמו גם העובדה שהיא מייצרת הפרעות רדיו בשפע, הובילו להסרתה מייצור לאחר הכנסת מערכות הזרקה מבוזרות נשלטות אלקטרונית (תנאי ההפעלה של נרות ומערכת ההצתה כמו שלם על מנועים כאלה הרבה יותר קל מאשר על קרבורטורים).

בניגוד למה שנהוג לחשוב, גם הזרקת דלק אינה המצאה חדשה. יתרה מכך, מערכת ההזרקה הייתה זו ששימשה במקור כמעט בכל מנועי הבעירה הפנימית שפעלו על דלק נוזלי. עם זאת, עד מהרה התברר כי נדרש מנגנון מורכב למדי לוויסות כמות הדלק המוזרקת ומשאבות מדידת הדלק העשויות בדיוק גבוה. בתחילת המאה זה היה יקר מאוד, אבל במחיר סביר, זה לא סיפק את האמינות והיציבות הנדרשת של המאפיינים.

לכן, לאחר המצאת קרבורטור ספריי פשוט וזול על ידי דונת בנקי, מערכות ההזרקה בתעשיית הרכב כמעט נשכחו. הם נשארו רק במנועי דיזל, שעלותם המוגדלת, אגב, נובעת בעיקר מהעלות הגבוהה של ציוד הזרקה ישירה בלחץ גבוה. בשל מחירם הגבוה, כמעט אף פעם לא נעשה שימוש במכשירי בקרת הזרקה מכנית במכוניות בייצור המוני. המערכות הראשונות שנשלטות חשמלית נוצרו כבר ב-1939 (מוטו גוזי, איטליה), אך הן נותרו אקזוטיות מבחינה טכנית.

בשנת 1957 הציגה קרייזלר מערכת הזרקת דלק אלקטרונית לרכב המבוססת על צינורות ואקום, שגם היא לא מצאה יישום רחב בשל עלותה הגבוהה. מערכות טרנזיסטור הפכו נפוצות יותר בתחילת שנות ה-1970 והיו בשימוש במכוניות גרמניות (פולקסווגן, 1967) ויפניות (ניסאן, 1971) שיוצאו לארצות הברית. בתחילת שנות ה-70 וה-80 ביפן, ארה"ב וקצת מאוחר יותר בגרמניה, החלו להציג מערכות בקרה משולבות של מיקרו-מעבדים כמנוע.

לקרבורטור חסרונות רבים: חוסר יציבות של התאמות, במיוחד בעת שינוי טמפרטורה וסוג דלק; חלוקה לא אחידה של דלק על הצילינדרים; דיוק נמוך בעומסים נמוכים, מאלץ את כוונון הקרבורטורים בצורה כזו שבעומס סרק ועומס נמוך התערובת הדליקה עשירה מדי. בנוסף, הקרבורטור מגביר את התנגדות כניסת האוויר. עקב הימצאות תא ציפה, ביצועי הקרבורטור מתדרדרים בתנאים של רעידות חזקות, האצה בפינות וכאשר המכונית נוטה.

לעת עתה, החסרונות הללו ביחס למכוניות בייצור המוני פוצו במלואן על ידי הפשטות והזול של קרבורטורים. למרות זאת, במכוניות יקרות, כמו גם בתעופה בוכנה, מאז סוף שנות ה-30, חלה חזרה לשימוש במערכות הזרקת דלק נשלטות מכנית. הם היו מאוד מורכבים ויקרים, אבל הם אפשרו להגביר את היעילות והיציבות של המנועים.

עם זאת, ככל שהדרישות לניקיון הסביבתי של הפליטה הפכו מחמירות יותר והתחזוקה של מכונית בייצור המוני פשטה, התברר שכמעט בלתי אפשרי להבטיח את יישומן על ידי שיפור קרבורטורים (דרישה אופיינית בשוק האמריקאי היא הצורך לתחזוקה ראשונה של המנוע ותיבת ההילוכים לא לפני 80 ... 100 אלף ק"מ). מיילים). מהות הבעיה היא שאם התערובת הדליקה דלה, היא מתלקחת בצורה גרועה, נשרפת בצורה לא יציבה, נוטה להתפוצץ, ומייצרת הרבה תחמוצות חנקן NOx בזמן הבעירה. ברגע שהם נמצאים באטמוספירה ובשילוב עם מים, תחמוצות אלו יוצרות חומצות חנקתיות וחנקניות.

אם יש יותר דלק בתערובת ממה שניתן לשרוף בכמות החמצן הזמינה, אזי בעירה לא מלאה של הדלק מובילה לפליטות של פחמימנים CmHn, פחמן חד חמצני CO, בנזופירן, אלדהידים, ועם עודף דלק גדול עוד יותר - מאוד פיח מסרטן (עשן). עם הפרה חזקה של היחס בין כמויות האוויר לדלק, תערובת האוויר-דלק בדרך כלל מפסיקה להתלקח, מה שללא ספק מוכר לנהגים רבים.

ניתן להפחית בצורה חדה - יותר מפי עשרה - את כמות הפליטות המזיקות באמצעות ממיר קטליטי (אפטר-ברנר) של גזי פליטה, אולם פעולתו דורשת הרכב מאוד ספציפי של גזי פליטה. במיוחד, הממיר אינו סובל פעולה על בנזין עופרת. הפרה של תנאים אלה מובילה לכשל בלתי הפיך של הממיר.

עם זאת, ההופעה וההפחתה המהירה בעלות טכנולוגיית המיקרו-מעבד אפשרה ליצור מערכות הזרקת דלק למנועי בנזין, ראשית, שאינן דורשות התקנים מכאניים מדויקים יקרים, ושנית, בעלות יכולות גדולות משמעותית מאלה המכניים. כתוצאה מכך, השימוש במערכות אלקטרוניות להזרקת דלק ובקרת הצתה מאז סוף שנות ה-1980 במדינות מפותחות הפך למוצדק כלכלית במכוניות כמעט מכל המעמדות.

מערכת ההזרקה הנשלטת אלקטרונית (EFI - Electronic Fuel Injection) בעת שימוש בחיישן תכולת חמצן בגזי הפליטה (l-probe) מאפשרת שמירה יציבה מאוד (+0,5%) על היחס האופטימלי לפי משקל של הדלק המסופק כניסת אוויר לכל צילינדר (1:14,65 לבנזין). זה הכרחי הן כדי להבטיח את הביצועים של הממיר הקטליטי, והן כדי להשיג את הפשרה הטובה ביותר בין כוח המנוע לחסכון. לכן בפועל ניתן להבטיח חיי שירות ארוכים וביצועים של ממירים קטליטיים רק בשימוש

מערכות הזרקת דלק מחולקות על תנאי לשלוש קבוצות - עם הזרקה מרכזית, כאשר ישנה פיית ריסוס אחת לכל סעפת היניקה (לפעמים יש להוסיף לה שנייה - פיית התנעה שעובדת עם מנוע קר ונכבית כ הוא מתחמם), עם הזרקה מבוזרת (רב-נקודתית), אם מותקנים מזרקים בצינורות היניקה של כל צילינדר ליד שסתומי היניקה, ועם הזרקה ישירה (ישירה), כאשר הזרבובית מותקנת ישירות בדופן או בראש הצילינדר. ומספקת דלק ישירות לצילינדר במהלכת הדחיסה כאשר השסתומים כבר סגורים.

בשני המקרים הראשונים, לחץ הדלק במהלך אספקתו אינו עולה על 4 ... 10 ק"ג / סמ"ר, בעוד שבהזרקה ישירה במנוע דיזל הוא יכול להגיע ל-2, ובמנוע בנזין - 600 ק"ג / סמ"ר.

המערכת הזולה ביותר - עם הזרקה מרכזית - מעניקה למעשה רק שני יתרונות משמעותיים - עמידות בפני רעידות והיעדר צורך בהתאמות תכופות. יחס המחיר/איכות הטוב ביותר מסופק כיום על ידי מערכות הזרקה רב-נקודתיות לצינורות הכניסה (איור 1). מערכות הזרקה ישירה במנועי בנזין מוצדקות עד כה רק במנועים מוגדשים, שכן הן מאפשרות לא לכלול את העברה של תערובת דלק האוויר לסעפת הפליטה עם תזמון רחב של שסתומים ולחץ דחיפה מוחלט של יותר מ-1,5 ק"ג. / cm2.

אלקטרוניקה ברכב

ישנן גם מערכות של הזרקה רציפה ודופקת (לסירוגין). במערכות הזרקה רציפה הזרבובית פועלת ללא הרף, רק הביצועים שלה משתנים, במערכות דופק מוזרק דלק במנות ברגעים מסוימים. להזרקה רציפה חסרונות רבים והיא נחשבת כיום למיושנת במנועי רכב.

השימוש בהזרקת רב-יציאות מספק יתרונות נוספים על פני השימוש בקרבורטורים. ראשית, זוהי האפשרות להבטיח יציבות גבוהה של הרכב התערובת הדליקה על פני מגוון רחב של טמפרטורות ועומסי מנוע, ולמעשה ללא קשר לצמיגות הדלק (התפוקה של מטוסי הקרבורטור תלויה מאוד בצמיגות הדלק. דלק). שנית, השימוש בהזרקה רב-נקודתית (במיוחד ישירה) מאפשר לא רק להבטיח פיזור אחיד של הדלק על הצילינדרים, אלא גם לבטל את הצורך בחימום אוויר היניקה וסעפת היניקה. יתר על כן, הדלק המתאדה, להיפך, מקרר את אוויר היניקה והמנוע. כתוצאה מכך, צפיפות אוויר היניקה מתבררת כ-7 ... 10% גבוהה יותר (לאותה מטרה - להפחית את טמפרטורת האוויר - אפילו במכוניות זולות עם הזרקה, מנסים לשאוב אוויר לא מהמנוע תא, שבו הוא חם, אבל ישירות "מהרחוב", תוך מתן לכך, במידת הצורך, כניסות אוויר נוספות (אופל "קדט") .

הגדלת צפיפות האוויר, ולכן כמות החמצן הנכנסת לצילינדרים, מאפשרת לשרוף יותר דלק ולקבל יותר כוח. הורדת טמפרטורת האוויר בכניסה מאפשרת להגדיל את יחס הדחיסה, מה שמשפר את יעילות המנוע.

ביטול הקרבורטור מפחית את התנגדות כניסת האוויר, ומאפשר שימוש בכניסה תהודה, שגם משפר את הכוח. הגישה של המזרק לצילינדר במערכות הזרקה מרובה יציאות מונעת נפילה של עיבוי דלק. זה מקל על התנעת המנוע, מפחית היווצרות משקעי פחמן על המצתים ושטיפת שמן מדפנות הצילינדר.

היעדר עיבוי דלק מגביר את היציבות ואת מומנט המנוע, במיוחד במהירויות נמוכות ובינוניות, היכן שהוא נחוץ ביותר. אם העלייה בהספק המרבי בעת החלפת המנוע להזרקת דלק היא בדרך כלל כ-10%, אזי העלייה במומנט במהירויות נמוכות ובינוניות יכולה להגיע ל-15 ... 20%.

כמובן שניתן להשיג עלייה כזו בביצועי הנהיגה של המכונית "על המצח", על ידי הגדלת נפח העבודה של המנוע בכ-20 ... הוצאות.

השימוש במערכות הזרקה מבוזרות מספק הזדמנות נוספת להפחתת צריכת הדלק – כיבוי אספקת הדלק לחלק מהצילינדרים על מנת להעמיס את השאר במידה רבה יותר. כדאיות פתרון כזה נובעת מהעובדה שבעומס נמוך היעילות של מנוע בעירה פנימית מופחתת בחדות לא רק בגלל הפסדים מכניים, אלא גם בגלל מחזור פעולה לא אופטימלי. העלייה ביעילות של צילינדרים עמוסים יותר ממפצה על הפסדים מכאניים בצילינדרים הכבויים, כך שניתן להגדיל את היעילות בעומסים נמוכים ב-25 ... 30%, במיוחד במנועים מרובי צילינדרים.

טכניקה דומה - דילוג על מחזורי הזרקה לסירוגין - נמצאת בשימוש נרחב גם במכוניות יפניות ואמריקאיות רב-צילינדריות. ישנה יישום נוסף של שיטת הדילוג על המחזור - קירור צילינדרים "מנותקים" עם אוויר יניקה, המאפשר לשמור על ביצועי המנוע ולהגיע ליעד גם לאחר איבוד מוחלט של נוזל קירור (מנוע GMC North Star וכו').

השימוש באלקטרוניקה מבטיח שליטה מיטבית לא רק במנוע, אלא גם בשלדת הרכב. ראשית, מדובר במערכות בלימה מוכרות למניעת נעילה, המאפשרות ברוב המקרים לשמור על יכולת שליטה ברכב בזמן בלימת חירום, ובמקביל מספקות את מרחק הבלימה הקצר ביותר האפשרי. שנית, פונקציה קרובה אליהם מתבצעת על ידי מערכות למניעת החלקה, שהפכו רלוונטיות מאוד בקשר להתפשטות כלי רכב קדמיים, בהם אובדת יכולת השליטה כאשר גלגלי ההינע מחליקים או ננעלים. מכיוון שהגלגלים הקדמיים נפרקים במהלך האצה של המכונית (ולכן כל מכוניות המירוצים והיוקרתיות שחייבות להיות עם דינמיקת תאוצה טובה עדיין מתוכננות עם הנעה או לאחור ("דיימלר-בנץ", "BMW"), או ל כל הגלגלים ("אאודי A8"), על מנת למנוע אובדן שליטה ולמנוע שחיקה מופרזת של הצמיגים, רצוי מאוד להחזיק מכונית הנעה קדמית יחד עם מניעת נעילה ובקרת משיכה.

בעזרת מכשירים אלקטרוניים מוחלק גם האנטגוניזם בין תיבות הילוכים עם העברה אוטומטית וידנית. נזכיר כי תיבת ההילוכים האוטומטית הקלאסית להבטחת מיתוג חלק דורשת שימוש בממיר מומנט יקר ומגושם, שגם לו הפסדים מכניים גדולים (יעילות נמוכה). תיבת ההילוכים עם העברה ידנית היא הרבה יותר פשוטה מבחינה מבנית, קומפקטית יותר, זולה יותר ואמינה יותר. נכון, זה פחות נוח לשימוש.

מערכת בקרת המנוע וההילוכים המשולבת הופכת את תהליך העברת ההילוכים לאוטומטית ללא שימוש בממירי מומנט ומצמדים נוספים - על ידי שליטה אוטומטית במצמד ומהירות המנוע, תוך שמירה על כל היתרונות התפעוליים של תיבה אוטומטית (נוחות) ותיבת הילוכים ידנית (אמינות, עלות נמוכה, אובדן אנרגיה נמוך). בנוסף, בקרה אלקטרונית למעשה מבטלת את הסיכון לנזק עקב טיפול לא נכון.

תיבת הילוכים כזו אינה שונה בעלות הייצור מתיבה ידנית, ופונקציות הבקרה שלה משולבות בדרך כלל במנוע ובמערכת בקרת הילוכים משולבת. אלגוריתמי הילוכים נבנו לאחרונה כדי להתאים לסגנון הנהיגה של בעלים מסוים, שלא לדבר על העובדה שתמיד יש כמה מצבים סטנדרטיים לבחירה (מהירות גבוהה, עירונית, חסכונית וכו').

תפקיד חשוב לא פחות במכונית מודרנית ממלאים מערכות אבטחה אלקטרוניות. נהוג לחלק אותו לאקטיבי (מניעת תאונות) ולפאסיבי (הפחתת חומרת השלכותיהם). באשר לבטיחות אקטיבית, היא מסופקת על ידי שיפור דינמיקת ההאצה והבלימה של המכונית, כמו גם הגדלת יציבות פניות על ידי מיקסום רוחב המסילה והורדת מרכז הכובד (זה נראה בבירור אם נשווה את הצללית של מקומיים וזרים מכוניות ממעמד דומה, כגון VAZ-2108 ופולקסווגן "גולף III" או "גולף IV") בשילוב עם מערכת בקרת מתלים אלקטרונית.

במכוניות יקרות משתמשים לעיתים במערכת מכ"ם למניעת התנגשויות חזיתיות והתנגשויות (שמירה על מרחק), אך היא אינה חוסכת מבוע עץ או חור באספלט. כדי להפחית את הסבירות להתנגשויות, נעשה שימוש באורות בלמים עליונים (סלון), הנראים למרחק רב. זה לא הספיק, ואז פותחה מערכת עם ערוץ רדיו משדר שמדליק אוטומטית את המחוון במקרה של בלימת חירום או תאונה מול המכונית. נכון לעכשיו, מערכת זו, שקיבלה את מדליית הזהב של תערוכת ההמצאות בבריסל, נמצאת בשלבי סיום עם סטנדרטיזציה שלאחר מכן ברוב המדינות המפותחות.

דינמיקת האצה משתפרת, קודם כל, על ידי הכנסת מערכות אלקטרוניות להזרקת דלק ובקרת הילוכים (מיקרו-מעבד יכול להעביר הילוכים הרבה יותר מהר ומדויק מאדם; כתוצאה מכך, המכונית מאיצה), ובהנעה קדמית כלי רכב, גם על ידי שיפור הרכב הגומי וגלגלי הדריכה, בלם - שימוש במערכות בלימה נגד נעילה המונעות החלקה מוגזמת של הגלגלים ביחס לכביש, מה שמאפשר לקבל את עוצמת הבלימה המקסימלית האפשרית וברוב המקרים , לשמור על שליטה ברכב גם במהלך בלימת חירום.

תרומה מסוימת לעלייה בבטיחות האקטיבית נעשית על ידי בקרת סרוו ההיגוי עם יחס העברה משתנה ותגובת ההיגוי - כדי להבטיח סיבוב שווה של הגלגלים במהירות גבוהה, נדרשת זווית היגוי גדולה יותר מאשר במהירות נמוכה. לפעמים מוכנס התקן נוסף למניעת קריעת הגלגלים בכוח לרוחב. זה למעשה מבטל את הסיכון של החלקה במהלך פניות חדות במהירויות גבוהות. עם זאת, כל היתרונות הללו נשארים רק כל עוד מערכת הסרוו פועלת כראוי ....

הבטיחות הפסיבית מוגברת הן על ידי אמצעים קונסטרוקטיביים (הגברת מהלך העיוות של חלקים מרוסקים בגוף תוך חיזוק הפנים, החלפת גלגל הגה קונבנציונלי בבטיחותי), והן על ידי הכנסת מכשירים אלקטרוניים המפעילים כריות אוויר ומנגנון מתיחת חגורות. אגב, ההחדרה הנרחבת של האלקטרוניקה במכוניות בארצות הברית החלה בדיוק לאחר שבתחילת שנות ה-60 וה-70 העביר הקונגרס חוק על התקנת חובה של מערכות שחוסמות את התנעת המנוע עד לחגורות הבטיחות בשתיהן. המושבים הקדמיים קבועים. .

כיום, ככלל, נעשה שימוש במערכת בקרה משולבת עבור חגורות וכריות אוויר. החיישן בו הוא מד תאוצה חד-צירי (או דו-צירי בעת שימוש בכריות אוויר צדיות), לרוב מוליך למחצה (איור 2), יחידת בקרה עם התקני סף ומערכת של סקוויבים, שחלקם, כאשר מופעלים, פועלים על אימפלרים מהדקים את החגורות (איור 3) , וחלק - ממלא את כריות האוויר. ההפעלה של מנגנון הידוק החגורה נקבעת בדרך כלל מעט מוקדם יותר מרגע הפעלת כריות האוויר.

אלקטרוניקה ברכב

פעולת מערכת זו מאפשרת לרדת עם פחד, שריטות או חבלות בהתנגשות חזיתית במכשול קבוע במהירות של 50 קמ"ש (תקן EC), ולעיתים יותר - עד 80 קמ"ש. במהירויות מעל 80 קמ"ש, התאוצה שחווה אדם ברגע כיבוי אנרגיית התנועה בדרך, בערך 0,7 ... משקל גם בהיעדר נזק חיצוני.

אם כבר מדברים על מערכות אבטחה אלקטרוניות, כדאי להזכיר גם מכשיר פשוט אך שימושי מאוד לניטור תקינות מנורות האותות והחיווט. עיקרון פעולתו הוא שזרם קטן עובר דרך המנורות והחיווט עם ההצתה דולקת, שאינו גורם להדלקת המנורות, אך מאפשר אבחון קצר חשמלי, מעגל פתוח ומצב המנורה - ב- בסוף חיי השירות, ההתנגדות של חוט הלהט עולה מעט, מה שמשמש אזהרה לנהג מראש.

לאחרונה, פופולריות מסוימת, לפחות במכוניות ממעמד מעל הממוצע, החלה לרכוש את השימוש בשליטה אלקטרונית על פרמטרי מתלים - קשיחות ומקדם השיכוך של בולמי זעזועים, ושינויים בגובה הנסיעה. מתלה כזה נקרא לרוב אקטיבי, למרות שלמעשה מדובר רק על התאמה איטית יחסית של פרמטרי המתלים לתנאי הדרך, כלומר, נכון יותר לשקול אותו כסתגלן או חצי אקטיבי. מערכת מתלים אקטיבית באמת, למהדרין, צריכה, בעזרת מערכת סרוו עוצמתית, לעקוב אחר כל בליטה ולבלום זעזועים גם ברגע שהם מתרחשים, כפי שקורה בספינות נוחות ובספינות מלחמה רבות ("מייצבים מתגלגלים").

באירופה ואפילו, אולי, בעולם, המובילה ב"בניית מתלים" היא סיטרואן, שהשתמשה זה מכבר ובהצלחה במתלים המתקדמים ביותר - הידרופנומטיים - בשילוב עם שליטה אלקטרונית על הפרמטרים שלהם. נראה כי מיצובישי היא המובילה בין החברות היפניות. אמריקאים, עם כבישים מצוינים ומגבלת מהירות של 55 מייל ברוב המדינות, מעדיפים פתרונות מסורתיים יותר - מימדים מוגדלים, ולכן, רגע האינרציה של גוף המכונית, בשילוב עם גלגלים בקוטר גדול ומתלים רכים, בהם מערכות אלקטרוניות בדרך כלל. לשלוט רק על גורם השיכוך.

השימוש במכשירים אלקטרוניים איפשר גם לשפר מספר מכשירים מסורתיים, קודם כל, כוננים חשמליים (מגבים, חלונות חשמליים, כוונון מושבים ועוד), מכשירי תאורה ואיתות. באופן מסורתי, בטכנולוגיית הרכב, משתמשים במנועים חשמליים אספנים, שיש להם שלושה חסרונות עיקריים - חיי שירות מוגבלים, אמינות לא מספקת (נטייה להיתקע) והפרעות רדיו. חסרונות אלו נובעים משימוש במגעי שפשוף בקולט. התפתחות האלקטרוניקה הובילה לעובדה שמנועים ללא מגע (ללא מברשות, ללא מברשות) הפכו לתחרותיים במחיר מול המסורתיים, ועולים עליהם באמינות, ייצור ויכולות התאמה.

מגוון רחב של אפשרויות שליטה מאפשרות לפשט את הקינמטיקה של מספר מכשירים, כגון מגב שמשות, שבו ניתן להשתמש בהיפוך חשמלי במקום בהיפוך מכני. לכן, כיום, כמעט כל יצרני הרכב המובילים מחליפים בהדרגה את מנועי האספנים במכוניותיהם במנועי אספנים ללא מגע, אשר יתרון גם לכך שליחידות הבקרה שלהם יכול להיות ממשק לשליטה ישירה ממיקרו-מעבד.

באשר למכשירי תאורה, הכנסת מנורות פריקת הליד מתכת, שצוברות פופולריות, פשוט תהיה בלתי אפשרית ללא שימוש ביחידות בקרה אלקטרוניות עבורן. היתרונות העיקריים של מנורות הליד מתכת בהשוואה למנורות ליבון הם הגודל הקטן משמעותית של השטח הזוהר, מה שמאפשר להקטין את גודל מחזירי הפנס תוך שמירה על איכות מיקוד האלומה, להשגת יעילות טובה יותר (תפוקת אור גבוהה יותר עם שווה צריכת חשמל), מאפיינים ספקטרליים ובהירות יציבים, ללא קשר למידת הסוללה הנדירה, ולעמידות.

מערכת אלקטרונית נוספת המשפרת את בטיחות הנהיגה היא מתקן מיקום הפנסים, המספק תאורה מתמדת של הכביש בנסיעה בכבישים לא ישרים או מפותלים, ללא קשר לעומס ולמיקום המרכב, במקרה האחרון הוא מנטר את גלגל ההגה. בנוסף, המתקן מפחית את ההשפעה המסנוורת של פנסים על נהגי מכוניות מתקרבות.

נורות איתות במכוניות אמריקאיות רבות נוצרו לאחרונה על בסיס בלוקי LED בהירים במיוחד. הן חסכוניות יותר, קטנות יותר ואמינות יותר מנורות ליבון מסורתיות, במיוחד במצב מהבהב, הן מספקות בהירות גדולה יותר וצבעים טהורים יותר (נראות טוב יותר במהלך היום). קל יותר לשנות את בהירות הנוריות בהתאם לאור הסביבה.

גם אותות קול אינם נעלמים מעיניהם - הצופרות האלקטרומגנטיות המגע המסורתיות מוחלפות בצופרות אלקטרודינמיות ופיזואלקטריות ללא מגע עם מגברים אלקטרוניים ויחידות בקרה מתאימות.

הופעת מעבדי האותות הדיגיטליים והירידה ההדרגתית במחירים של מכשירים אלו הובילו ליצירת מערכות דיכוי רעשים בתדר נמוך אקטיביות בפנים המכונית. מהות הרעיון היא להזין לתוך תא הנוסעים דרך הרמקולים של מערכת השמע המובנית אותות שהם רעש אנטי-פאזי. במקרה זה, אותות הרעש מקבלים פיצוי הדדי.

בפועל, בשל תכונות הגל של הקול, ניתן להשיג את האפקט הרצוי רק בתדר מתחת ל-200 ... 300 הרץ, והפחתת הרעש אינה עולה על 8 ... 15 dB. זה נראה קצת, אבל בהתחשב בכך שהמאבק נגד רעש בתדר נמוך בדרכים אחרות אינו יעיל, מערכת אלקטרונית כזו חוסכת 10 ... 25 ק"ג של בולם קול של Dynamat או חומר אחר שאינו זול בשום פנים ואופן.

ההקדמה הנרחבת של בקרה אלקטרונית בגישה המסורתית מובילה לסיבוך חד של חיווט חשמלי, וכתוצאה מכך, לעלייה במורכבות הנחתו ובסבירות לשגיאות במהלך תחזוקה במהלך הפעולה. שפע החוטים איים להפוך את המכונית ל"ארון חשמלי" על גלגלים. בחיפוש אחר פתרון לבעיה זו פנו יצרניות הרכב לחוויית התעופה: בזמן מסוים, מסת הכבלים החשמליים שם הגיעה ל-30% ממשקל הציוד החשמלי של המטוסים ונטתה לעלות עוד יותר.

הבעיה נפתרה על ידי הכנסת מערכות מסוג "קו משותף עם שידור טורי", כאשר רוב המכשירים האלקטרוניים מחוברים זה לזה במקביל באמצעות ממשק משותף תלת חוטים, ומידע מועבר ביניהם על פני אותם חוטים, אך מופרדים. בזמן, באותו אופן כפי שהוא עושה ברשתות מחשבים Ethernet.

פתרונות דומים המכונים חיווט מרובי החלו לשמש בתעשיית הרכב בתחילת שנות ה-90. בתחילה, כרגיל, הייתה "מלחמת תקנים", שכללה את J1850 (SAE), CAN (Controller Area Network), CarLink, VAN, A-bus וכו'. עד היום, תקן CAN, שפותח במשותף על ידי Bosch, קיבלה את ההכרה הגדולה ביותר. ומוטורולה. הוא מספק קצב העברה של עד 1 Mbps ומאפשר לך להשתמש גם בחוטי נחושת וגם בסיבים אופטיים להעברת מידע.

מחבר: S. Ageev, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גרסה קומפקטית של כרטיס המסך GeForce GTX 970 24.10.2014

עם הפופולריות ההולכת וגוברת של מערכות משחק קומפקטיות עם גרפיקה נפרדת, הביקוש לכרטיסי מסך קטנים אך חזקים נמצא בעלייה. יצרני מארזים מציעים דגמים רבים של Micro ATX או אפילו Mini ITX, אבל אם עיצוב מארז, אפילו קטן, הוא פשוט יחסית, אז יצירת כרטיס מסך קומפקטי היא משימה הרבה יותר קשה, כי מאיצים מתקדמים עולים על המרכז המודרני מעבדים מבחינת צריכת חשמל ופיזור חום.

מתאמי הווידאו הקומפקטיים אך החזקים הראשונים באמת החלו להופיע לאחר ההכרזה על הארכיטקטורה הגרפית של NVIDIA Kepler ומעבד ה-GK104. הרעיון נלקח במיוחד ללב על ידי ASUS, שהוציאה סדרה של כרטיסי מסך DirectCU Mini: תחילה GTX670-DCMOC, ולאחר מכן GTX760-DCMOC. עם פתרונות המבוססים על שבבי AMD Radeon, המצב היה גרוע יותר בגלל TDP גבוה יותר, אבל אתה עדיין יכול לזכור דגם כזה כמו MSI Radeon R9 270X Gaming ITX. כעת הצטרפה GIGABYTE למרדף אחר הקומפקטיות, והציגה דגם חדש של GeForce GTX 970 עם בסיס מקוצר.

הדגם החדש עם אינדקס GV-N970IXOC-4GD הוא גרסה מלאה של ה-GeForce GTX 970 ושונה מהאפשרויות הרגילות רק במידות, או ליתר דיוק, באורך - אחרי הכל, יצירת כרטיס מסך בפרופיל נמוך עם TDP של 145 וואט בקושי אפשרי. למרות שמעריצים רבים של מערכות קומפקטיות ייקחו את הגרסה הזו של ה-GeForce GTX 970 בהתלהבות. ה-PCB של ה-GV-N970IXOC-4GD הוא רק באורך 12 סנטימטרים, מה שאומר שרוב מארזי ה-Mini ITX שמקבלים כרטיסי הרחבה עם חריצים כפולים יקבלו אותו בקלות לתוך הקרביים שלהם.

נשאלת השאלה, מה GIGABYTE תרמה בעת יצירת פריטים חדשים? במבט ראשון, כלום. ל-GV-N970IXOC-4GD אפילו יש אוברקלוק קטן מהמפעל: 1076/1216 מגה-הרץ מול 1051/1178 מגה-הרץ. מחבר שמונה פינים בודד עם קיבולת עומס של 150 וואט משמש לחיבור החשמל. מערכת הקירור של החידוש די פשוטה ומסיבות ברורות היא משתמשת במאוורר אחד בלבד, אך חוץ מזה היא מיוצרת על פי קנונים מודרניים: בסיס הנחושת מעביר את זרימת החום לרדיאטור האלומיניום דרך שלושה צינורות חום, ששניים מהם כוללים קוטר של 8 מילימטרים.

פתרונות ASUS המקוצרים זכו לביקורת בצדק על רמת הרעש המוגברת. ייתכן שגם הביצועים האקוסטיים של פתרון ה-GIGABYTE החדש יהיו מעט גרועים יותר מאלו של כרטיסים גרפיים בגודל מסורתי. אבל החברה המפתחת בטוחה לחלוטין לגבי הביצועים של מערכת הקירור ואף נותנת נתונים: 62 מעלות צלזיוס בעומס במטרו: היורה Last Light לעומת 76 מעלות שהודגם על ידי מצנן NVIDIA הייחוס באותם תנאים. גם ביכולות המיתוג אין חיסכון: לכרטיס יש שתי יציאות DVI, אחת מהן תומכת בחיבור דיגיטלי בלבד, שלושה מחברי DisplayPort ומחבר HDMI בגודל מלא.

המחיר המומלץ של החידוש הוא 330$.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הדיבור מאט בגלל שמות עצם

▪ כפכפי אצות מתכלים

▪ חיישני טמפרטורה מדויקים TE Connectivity G-NIMO-00x

▪ נמצא מנגנון שמכבה את תחושת הרעב

▪ כללים לבדיקת רכבים רובוטיים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אשליות חזותיות. מבחר מאמרים

▪ מאמר יוצר סרטים. עריכת וידאו חובבנית. וידאו ארט

▪ מאמר באילו דגים זכרים נושאים צאצאים במקום נקבות? תשובה מפורטת

▪ מאמר Tansy Maiden. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר נעילת קוד פשוטה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מכונת רדיו שינקן. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר