EAU
19. 11. 2012
Elektrické vybavenie motorových
vozidiel
Ing. Jozef Klus
2012
Obsah tematického celku
• Prehľad elektrických zariadení a účel
jednotlivých častí
Ing. Jozef Klus
1
EAU
19. 11. 2012
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
• Elektronika má v automobile stúpajúcu
dôležitosť
• Uplatňuje sa vo všetkých funkčných častiach –
prevádzky hnacieho ústrojenstva,
komunikácie, komfort, bezpečnosť
• Nahrádza pôvodné mechanické časti
elektronicky riadenými elektrickými agregátmi
• V dôsledku rozširovania elektronicky riadených
systémov je nutné riešiť vzájomnú
komunikáciu riadiacich systémov
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
• Elektronika prenikala do automobilu v
niekoľkých etapách:
0. etapa – regulátor dynama – to dalo predpoklad
pre elektrické napájanie vozidla
1. etapa – mikroprocesor, ktorý riadi motor,
prostredníctvom snímačov a senzorov riadi
zapaľovanie a vstreky paliva – umožnilo to zvýšiť
výkon a znížiť spotrebu
Ing. Jozef Klus
2
EAU
19. 11. 2012
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
2. etapa – systémy riadenia podvozku – ABS/ESP,
BAS – zvýšila sa bezpečnosť posádky
3. etapa – komfortné systémy – riadená
klimatizácia, zabezpečenie vozidla, otváranie
dverí a okien, nastavovanie sedadiel, ovládanie
svetiel, stieračov, ...
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
4. etapa – telematika a multimediálne aplikácie –
tiesňové volanie, navigácia, príjem informácii o
prevádzkena komunikáciach, MP3 a DVD
prehrávače, telefón, príjem TV SAT signálu,
nočné videnie, ...
5. etapa – v blízkej budúcnosti
senzitívne vozidlo - senzory vnímajú okolie a na
základe objektov zistených v okolí generujú hlásenia
alebo priamo zasahujú do prevádzky vozidla
(podstatne rýchlejšie ako vodič),
technológie komunikácie vozidlo-vozidlo a
vozidlo-infraštruktúra
Ing. Jozef Klus
3
EAU
19. 11. 2012
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
pokrač.
elektronické brzdové svetlo, ktoré pri núdzovom brzdení doručí správu z
brzdiaceho vozidla do vozidla za ním, napríklad za zákrutou
systém upozornenia na prekážky, prostredníctvom ktorého vozidlo
informuje ďalších účastníkov premávky na prítomnosť, polohu a druh
potenciálne nebezpečných prekážok na ceste
asistent dopravného značenia, ktorý je v kontakte s dopravnými
riadiacimi strediskami a umožňuje prístup k aktuálnym informáciám
ohľadne meniacich sa rýchlostných obmedzení, dočasných zákazov a
odklonení, pevné rýchlostné obmedzenia a prednosť v jazde
manažment verejnej premávky, ktorý poskytuje informácie o dopravnej
situácii
internetový prístup v aute, ktorý napríklad môže vodičovi umožniť
cestou rezervovať a zaplatiť za parkovanie.
Prehľad elektrických zariadení a účel ...
• Použitie elektroniky sa delí na 4 hlavné oblasti:
A. hnacie ústrojenstvo
riadenie automatickej prevodovky, regulácia vstrekovania,
zapaľovania, katalyzátor, voľnobeh, diagnostika motora, el.
akcelerátor, riadiaca jednotka motora
B. komunikácia
rádio, palubný počítač, telefón, navigácia, hlasový syntetizátor, ...
C. komfort
tempomat, vykurovanie a klimatizácia, sedadlá, zamykanie,
regulácia odpruženia, cúvacie senzory, ...
D. bezpečnosť
radar na bezpečnú vzdialenosť, automatické stierače a svetlá,
autodiagnostika, monitor náplní, pneumatík a bŕzd, airbagy,
bezpečnostné pásy, zabezpečenie vozidla, protiblokovacia a
protipreklzová sústava
Ing. Jozef Klus
4
EAU
19. 11. 2012
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Zdroje el. prúdu
– nezávislé na prevádzke vozidla, používajú sa
akumulátory.
– závislé na prevádzke vozidla – sú to
elektromechanické generátory napr.: dynamo,
alternátor.
Ing. Jozef Klus
5
EAU
19. 11. 2012
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Štartovacie zariadenia
– sú väčšinou sériové elektromotory, ktoré slúžia
k prvotnému uvedeniu spaľovacieho motora
a vozidla do prevádzky
– pomocné zariadenia väčšinou elektrotepelné,
ktoré uľahčujú rozbeh studeného motora,
zaistenie plynulého a stabilného voľnobehu
a zníženie škodlivých emisií, štart motora za
nepriaznivých klimatických podmienok (vznetové naftové motory/)
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Zapaľovanie
– nevyhnutne potrebné el. zariadenie spaľovacích
motorov
– celkom nezávislá zapaľovacia sústava je
akumulátorová, t.j. batériové zapaľovanie a to
klasické alebo elektronické
– úlohou zapaľovacej sústavy je zapáliť zmes paliva
so vzduchom v správny okamih s potrebnou
energiou (elektrickou iskrou)
Ing. Jozef Klus
6
EAU
19. 11. 2012
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Prevádzkové spotrebiče
– uľahčujú prevádzku vozidla alebo zvyšujú
bezpečnosť jeho prevádzky
– patria sem vonkajšie a vnútorné osvetlenie,
svetelné a iné výstražné a informačné zariadenia,
stierače, ostrekovače, klíma...
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Informačné a diagnostické zariadenia
– systémy, ktoré informujú vodiča o činnosti motora
napr.: chladenie, mazanie, rýchlosť, jazdy
– vyšším stupňom sú zariadenia, ktoré prinášajú
informácie z vonkajšieho prostredia do mobilného
prostriedku, napr.: rozhlas alebo obojsmerné, ktoré
umožňujú komunikáciu, napr.: palubné rádiostanice
alebo telefóny
– vyšším stupňom diagnostických systémov je aj
palubné autodiagnostické centrum, ktoré je schopné
priamo vo vozidle vyhľadať a vyhodnotiť príčinu
prevádzkovej závady
Ing. Jozef Klus
7
EAU
19. 11. 2012
Základné rozdelenie el. zariadení v mV
• Elektronicky riadené systémy
– zvyšujú bezpečnosť a hospodárnosť jazdy alebo len zlepšujú
pohodlie vodiča a cestujúcich (napr. aktívny podvozok, ABS,
riadenie činnosti motora, klimatizácia)
– všetky uvedené zariadenia tvoria ako celok elektrickú sústavu
vozidla a s ňou spojený inštalačný rozvod
– s rastúcim počtom zariadení, prudko narastá počet a dĺžka
vodičov, ktoré privádzajú potrebnú energiu a zaisťujú prenos
riadiacich a informačných signálov
– významným pokrokom, ktorý znižuje spotrebu vodičov a takmer
vylučuje poruchovosť el. rozvodu je nový systém „multiplex“
– tento systém zaisťuje jednovodičovým rozvodom, ústrednou
a miestnou elektronikou prenos energie a prenos vhodne
modulovaných riadiacich a informačných signálov
Elektrický rozvod
• Veľké množstvo elektrických a elektronických zariadení
použitých vo vozidle vyžaduje ich vzájomné prepojenie
a pripojenie ku zdrojovej súprave vozidla.
– u osobných a ľahkých úžitkových automobilov sa používajú
sústavy s napätím. U=12V
– u stredných a ťažkých úžitkových automobilov sústavy 24V
– u malých motocyklov a mopedov sústava 6V a u veľkých
motocyklov 12V.
• Nutný elektrický rozvod má veľké množstvo vodičov
rôznych prierezov a je tak najčastejšou príčinou
prevádzkových porúch.
Ing. Jozef Klus
8
EAU
19. 11. 2012
Inštalácia elektrického rozvodu v MV
• Inštaláciou el. rozvodu nazývame umiestnenie,
upevnenie, pospájanie a istenie elektrických
zariadení motorových vozidiel a ich prípojných
vozidiel.
– určujú to príslušné normy
– ostatné el. zariadenia sa vzhľadom na karosériu
umiestňujú tak, aby príslušné zariadenia pracovalo v tých
podmienkach a prostredí, pre ktoré je určené
– vyžaduje sa, aby časti vozidla, ktorých by mohla porucha
vážne ohroziť bezpečnosť premávky, napr.: vonkajšie
osvetlenie bolo možné vymeniť s použitím náradia
z výbavy vozidla
Inštalácia elektrického rozvodu v MV
• Spojenie vnútri el. zar. sa môže vytvoriť aj plošnými spojmi
alebo vodivými konštrukčnými časťami bez izolácie.
• Spojenie vo vonkajších obvodoch sa musí robiť výhradne
vodičmi typu CYA.
• Konce vodičov sa ku každému zariadeniu v súčasnosti
pripájajú pomocou plochých zasúvacích spojov alebo
konektorových spojok.
• Význam číselného označovania svoriek je dané normou.
• Pri kreslení zapojenia el. inštalácie sa používajú značky
platné pre elektrotech. schémy cestných motor. vozidiel
podľa STN 345547
• Aby sa pri montáži a opravách ľahšie rozlíšili jednotlivé
vodiče, označujú sa vodiče CYA farbami podľa normy.
Ing. Jozef Klus
9
EAU
19. 11. 2012
Význam čiselného označenia
svoriek
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Spínacia skrinka:
30, hrubá – prívod prúdu z akumulátora do skrinky bez poistky
30 tenká – spotrebiče pri jazde cez deň
31 – ukostrenie
54 – spotrebiče pri jazde cez deň so zapnutým kľúčikom, napr.: zapaľovacia cievka svorkou 15
50 – ovládanie elektromag. spínača, spúšťača, napr.: prepínač batérií 12/24V
56 – hlavné svetlá
56a – diaľkové a modré kontrolné svetlo
56b – stretávacie svetlá
58 – obrysové svetlá vozidla
Zapaľovacia cievka:
15 – prívod prúdu od spínacej skrinky
1 – spojenie s prerušovačom
15a – spojenie s pomocným kontaktom elektromag. spínača
4 – vývod vysokého U
Regulačné relé dynamá:
D – spojenie s hlavným vývodom z dynama
M – spojenie s budiacim vynutím dynama
51 (B) – spojenie s izolovaným pólom akumulátora
61 – spojenie s červeným kontrolným svetlom nabíjania
Multiplexný rozvod
• Dnes má automobil vyššej triedy stovky funkcií, kilometre
vodičov s 12 rôznymi prierezmi, so 49 rozlišovacími
farbami a okolo 1000 konektorov. K prístrojovej doske je
paralelne privádzaných v dĺžke niekoľkých metrov asi 80
vodičov rôznych prierezov.
• Z týchto dôvodov bol zavedený nový káblový systém
multiplex- wiring, ktorý problémy kabeláže značne
zjednoduší a zníži aj počet konektorov.
• V systéme multiplex sa príkazy a informácie a súčasne aj
spätné hlásenia o vykonanej funkcii prenášajú iba jedným
vodičom. Pre automobily to znamená, že náročný káblový
stromček je nahradený dvojvodičovým systémom.
Ing. Jozef Klus
10
EAU
19. 11. 2012
Bezpečnostné predpisy
• Všeobecne o bezpečnostných predpisoch hovorí
norma – vyhláška MDPaT č. 116/1997 –
podmienky prevádzky vozidiel na pevných
komunikáciách.
• V autoelektronike sa najčastejšie používa 2vodičový rozvod +, kostra – jednosmerného
malého U hodnoty 6V, 12V, 24V podľa STN 30
4002 – je to základná norma, podľa ktorej sa
určujú všetky predpisy pre všetky el. zariadenia
a inštaláciu.
Pojmy a definície
• El. zariad. motorových vozidiel podľa tejto normy sú zariad., ktoré
slúžia na výrobu, rozvod a spotrebu el. energie.
• El. inštalácia – slúži na umiestnenie, upevnenie, spojenie a istenie
el. zariad.
• El. zdroj – vyrába a dodáva el. energiu do siete vozidla
• El. sieť(rozvod) – je to súhrn jednotlivých vedení, vodičov, spínačov
určených na prenos el. energie do jednotlivých obvodov
• El. spotrebič – je zariad., ktoré využíva el. energiu a premieňa ju na
iný druh energie. Podľa STN 30 0025 je el. príslušenstvo
konštrukčnou časťou motor. vozidla, ktorá je nevyhnutná pre jeho
prevádzku
• Menovité napätie – je to napätie, ktoré charakterizuje el. zariad.
(6,12,24V)
• Prevádzkové napätie – je to napätie, pri ktorom el. zariad.
najčastejšie pracuje
Ing. Jozef Klus
11
EAU
19. 11. 2012
Pojmy a definície
• Trvalé zaťaženie – je to zaťaženie, ktoré el. zariad.
(dynamo, rozdeľovač...) trvale znesie bez toho aby jeho
zohriatie prekročilo povolenú hodnotu.
• Krátkodobé zaťaženie – je to zaťaženie, ktoré el. zariad.
znesie určitý čas bez toho aby jeho zohriatie prekročilo
povolenú hodnotu
• Životnosť– je to čas v priebehu, ktorého musí byť el.
zariadenia schopné funkcie pri dodržaní podmienok
výrobcu
• Živá časť – je to vodivá časť el. zariad., na ktorej je napätie
• Spojovacie vodiče – sú to vodiče, ktoré spájajú el. časti
jednotlivých zariad.
• Spínač – je to zariad., ktoré spína el. obvody (vypínač,
prepínač, odpojovač, spínacia skrinka... )
Základné konštrukčné požiadavky podľa STN 304002
• El. zariadenia sa konštruuje na prevádzku
v jednovodičovom zapojení, druhým vodičom je kostra
zariadenia kde sa pripája –pól.
• El. zariadenie musí byť konštruované tak, aby umožnilo
trvalé prepojenie na –pól.
• Voľba jednosmernej sústavy je podľa dynama, spúšťača
a alternátora.
• El. zariadenia na malé U (6,12,24V) v zásade pracujú
s tzv. bezpečným U a je možné sa ich ,,relatívne
dotýkať“ počas chodu zariadenia. Avšak vysoké
U zapaľovania s polovodičovými súčiastkami môže byť
nebezpečné.
Ing. Jozef Klus
12
EAU
19. 11. 2012
Ďakujem za pozornosť
Ing. Jozef Klus
13
Download

Elektrické vybavenie motorových vozidiel.pdf