l-jet, abs

S ZENT I STVN E GYETEM G PSZMRNKI K ARJrm - s H technika Tanszk u o

JRM UELEKTRONIKA

Lajber Zoltn Dr. Varga Vilmos

Ez a jegyzet az Oktatsi Minisztrium PFP 0163/99 plyzatnak tmogatsval kszlt

Gdll o 2000

2

TARTALOMJEGYZK

3

Tartalomjegyzk1. Bevezets (Lajber Zoltn) 2. Szerkezeti elemek (Lajber Zoltn) 2.1. Jeladk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Lgfogyaszts mrs . . . . . . . . . . . . Torlcsappanty . . . . . . . . . . . . . . Izzszll . . . . . . . . . . . . . . . . . . Krmn-effektus alap . . . . . . . . . . . 2.1.2. Nyomsmrs piezorezisztv talaktval . 2.1.3. Elmozduls rzkels . . . . . . . . . . . . Ellenlls vltozssal . . . . . . . . . . . . Induktv elven . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4. Fordulatszmmrs . . . . . . . . . . . . . Indukcis talaktval . . . . . . . . . . . HALL jeladval . . . . . . . . . . . . . . 2.1.5. Kipufoggz oxign mennyisg rzkelse Elterjedtebb megoldsok . . . . . . . . . . 2.1.6. H mrsklet mrs termisztorral . . . . . . o 2.1.7. Kopogs rzkels . . . . . . . . . . . . . 2.1.8. Gyorsuls rzkel k . . . . . . . . . . . . o 2.2. Beavatkoz szervek . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. Gyjttekercsek . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Benzin-befecskendezo szelepek . . . . . . 2.2.3. Egyb elektromgneses berendezsek . . . 2.2.4. Elektromotorok . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Elektromos rendszer . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Villamos hlzat . . . . . . . . . . . . . . 9 11 12 12 12 13 14 16 17 17 18 18 18 19 20 21 22 23 24 24 24 25 26 28 28 28

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

TARTALOMJEGYZK

A villamos vezetkek . . . . . . . . . . . . . . . . . . Csatlakozk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Egyb elemek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Multiplex kbelrendszerek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. J1850 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. ISO 9141-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.3. CCD busz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.4. CAN busz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hogyan m kdik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . u A logikai adatkapcsolat vezrlse . . . . . . . . . . . A kzeghozzfrs vezrlse . . . . . . . . . . . . . . A zikai kialakts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rugalmassg s b vthetosg . . . . . . . . . . . . . o A CAN-re pl magasabb szint hlzati protokollok o u 3. Villamos berendezsek (Dr. Varga Vilmos) 3.1. Akkumultorok . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Gpjrmu akkumultorok . . . . . . . 3.1.2. Akkumultor zem kzbeni ellenrzse 3.2. Vltakoz ram genertor . . . . . . . . . . . 3.3. Indtmotorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Dzelmotor indtst el segt berendezsek . . o o 3.5. Vilgt- s fnyjelz berendezsek . . . . . . o 3.5.1. Hatsgi elrsok . . . . . . . . . . . 3.5.2. A gpkocsik fnyforrsai . . . . . . . . 3.5.3. A gpjrmuvek fnyszri . . . . . . . 3.5.4. Hangjelz berendezsek . . . . . . . . o 4. Motorelektronika (Lajber Zoltn) 4.1. Otto motorok elektronikus szablyozsa . . . . 4.1.1. Szablyozsi lehet sgek, hatsuk . . . o 4.1.2. Lgfogyaszts mrs . . . . . . . . . . Leveg ram . . . . . . . . . . . . . . . o Szvcs nyoms . . . . . . . . . . . . o Fojtszelep nyitsi szg . . . . . . . . 4.1.3. Befecskendezs vezrlse . . . . . . . A befecskendezett mennyisg vezrlse A befecskendezs id ztse . . . . . . . o 4.1.4. A gyjts vezrlse s szablyozsa . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

28 29 31 33 36 36 37 37 38 38 40 41 42 42 43 44 45 47 50 52 56 58 58 63 66 71 73 73 74 76 76 77 77 78 78 78 78

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

. . . . . . . . . .

TARTALOMJEGYZK

5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 79 80 81 82 82 84 86 87 89 89 89 90 91 94 95 95 95 96 96 96 96 97 98 98 98 99 100 101 102 103 103 104 109 110 110 110 110

Gyjts id zts . . . . . . . . . . . . . . . . . o Primerram hatrols . . . . . . . . . . . . . . Zrsszg szablyozs . . . . . . . . . . . . . Tlfeszltsg vdelem . . . . . . . . . . . . . 4.1.5. Klnbz o zemllapotok kezelse . . . . . . Indts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Melegt jrats . . . . . . . . . . . . . . . . . o Kataliztoros szablyozs . . . . . . . . . . . Gyorsts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Motorfk, vezethet sg . . . . . . . . . . . . . o Alapjrat szablyozsa . . . . . . . . . . . . . Kiegszt funkcik . . . . . . . . . . . . . . o 4.1.6. Elterjedt rendszerek ttekintse . . . . . . . . 4.1.7. Kzvetlen befecskendezses Otto - motorok . . 4.2. Elektronikus Diesel-motor szablyozs . . . . . . . . . 4.2.1. Befolysolhat jellemz k . . . . . . . . . . . . o Dzis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adagolskezdet . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2. Klnbz o zemllapotok kezelse . . . . . . Hidegindts . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alapjrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gyorsts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Teljes terhels . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vezethet sg . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 4.2.3. Elterjedt rendszerek . . . . . . . . . . . . . . Soros adagol . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lkettolks soros adagol . . . . . . . . . . . Axildugattys, forgeloszts adagol . . . . . Radildugattys adagol . . . . . . . . . . . . Modulris felpts adagolrendszerek - PLD u Modulris felpts adagolrendszerek - PDE u Common Rail rendszerek . . . . . . . . . . . . Perkins HEUI . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Elektronikus vezrl s szablyoz berendezsek (Lajber Zoltn) o 5.1. Fkszerkezetek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Elektronikus blokkolsgtl berendezs . . . . . . . . A szablyozs clja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A szablyozs mdja . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

6

TARTALOMJEGYZK

5.2.

5.3.

5.4.

5.5.

5.6.

5.7.

5.1.2. Kiprgsgtlk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.3. Elektropneumatikus fkek . . . . . . . . . . . . A rendszer elemei . . . . . . . . . . . . . . . . A rendszer funkcii . . . . . . . . . . . . . . . . Az EBS biztonsgi lozja . . . . . . . . . . El rsok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Er tviteli rendszer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 5.2.1. Sebessgvltk vezrlse . . . . . . . . . . . . . A menetprogramok . . . . . . . . . . . . . . . . Sebessgvlts vezrlse, szablyozsa . . . . . 5.2.2. Ngykerk-hajts s differenclmu . . . . . . . . Mez gazdasgi er gpeken . . . . . . . . . . . o o Kzti jrm veken . . . . . . . . . . . . . . . . u Rugzs s felfggeszts . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1. Szintszablyozs . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2. Lengscsillaptk szablyozsa . . . . . . . . . Traktorok sajtos berendezsei . . . . . . . . . . . . . . 5.4.1. Hrompont-fggeszts elektronikus szablyozsa Szerkezeti felpts . . . . . . . . . . . . . . . . Rendszer funkcik, el nyk . . . . . . . . . . . o 5.4.2. Fordulvezrl rendszer . . . . . . . . . . . . . o 5.4.3. Teljestmny monitor . . . . . . . . . . . . . . . sszetett szablyoz rendszerek . . . . . . . . . . . . . 5.5.1. Elektronikus menetstabiliztor . . . . . . . . . . 5.5.2. Egyb rendszerek . . . . . . . . . . . . . . . . . Biztonsgi s knyelmi berendezsek . . . . . . . . . . 5.6.1. tkzsvdelem . . . . . . . . . . . . . . . . . Lgzskok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vfeszt k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Rvidzr vdelem . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6.2. Kulcsnlkli belptets, riasztk, lops gtlk . . 5.6.3. Rdi, fedlzeti informcis rendszer . . . . . . Elektromos jrkerk hajts . . . . . . . . . . . . . . . 5.7.1. Hibrid hajts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Soros hibrid hajts . . . . . . . . . . . . . . . . Prhuzamos hibrid hajts . . . . . . . . . . . . . Teljestmny-elgaztatsos hibrid hajts . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

114 115 115 117 119 120 120 120 121 123 125 125 125 126 126 126 127 127 127 129 129 130 131 131 133 133 133 133 134 134 135 136 136 137 137 137 138

TARTALOMJEGYZK

7 139 140 142 142

6. Diagnosztika (Lajber Zoltn) 6.1. Rendszerdiagnosztika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Dinamikus diagnosztika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3. Statikus diagnosztika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

TARTALOMJEGYZK

9

1. fejezet

BevezetsAz elektromossgot, mint jelensget mr id szmtsunk kezdete eltt ismerte az emo ber. Hossz vek fradsgos munkjval a 19. szzadban mr gyakorlati clokra is fel tudtk hasznlni. Lenoir ltal az 1860-as vekben ksztett gzmotor mr elektromos gyjtssal m kdtt, br a mai gyjtsok osnek tekintheto megszakts rendszert Bouu ton 1889-ben tallta fel. A 20. szzad elejn Robert Bosch s msok tallmnyai rvn megnylt az az t, amely a mai jrm veken tallhat rendkvl sszetett elektromos s u elektronikus rendszerekhez vezetett, s amelynek f bb llomsai az 1.1 tblzatban lto hatk. A fejl ds eredmnye knt ma az elektronika rtke elrheti a jrm rtknek o u hozzvet leg 20 %-t, teht sszemrheto olyan f darabok rval, mint a motor. o o A jrm veken el szr az elektronikus gyjts, majd az elektronikus benzinbefecsu o kendezs terjedt el a 70-es vekt l kezdve. Ehhez az els lkst az olajr-robbans o o adta, ezt kvet en pedig az egyre szigorod krnyezetvdelmi el rsok knyszertteto o tk a gyrtkat. Ez a fejl ds ltrehozta az elektronika ipar egy nagyon klnleges o gt, a jrm elektronikt. A jrm vekben elhelyezett elektronika rendkvl kedvez tu u o len krlmnyek kztt m kdik. A h mrsklet szles hatrok kztt vltozik ( -45 u o o u - +125 C), mg a norml flvezet k m kdsi tartomnya ltalban 0 - 85 C, a relatv pratartalom esetenknt nagy, a rz ignybevtel szmottev , mint a 2.1 tbo lzatban lthat. A tpfeszltsg er sen ingadozik ( 9.5 15.5V kztt 12V nvleges o feszltsgnl), ezrt nagy er ssg elektromgneses zavarok keletkeznek. o u Az elektronikk els genercijval szerzett rossz tapasztalatok ellenre a jrm o u gyrtk s az elektronika ipar felismerte a piacban rejl lehet sgeket, s risi tem o o u fejlesztsek indultak. Ennek hatsra az elektronika ra elkpeszt mrtkben csko kent. Ma mr egy korszer jrm ben minden fontosabb funkci elektronikus vezrls u u u vagy szablyozs. A kvetkez kben ttekintjk a jrm fedlzeti szablyoz rendo u

10

1. FEJEZET. BEVEZETS

1.1. tblzat. A jrm villamossg fejl dsnek f bb esemnyei u o o Esemny Kt sznkefs dinam s feszltsgszablyz alkalmazsval stabil elektromos rendszer a jrm veken u 1936 ttrs a pozitv testels hlzatra u 1950 Megfelel min sg izzk, gy az irnyjelz s a kett s o o u o o izzszlas elrendezs elterjedse 1960-as vek Extra felszerelsek megjelense: ablaktrlo, elektromos f ts, rdi, szivargyjt. jdonsg: flvezet k az elektu o ronikus gyjtsvezrlsben 1965 Visszatrs a negatv testels hlzathoz u u 1970-es vek Extrk: Ktsebessg ablaktrlo, f ttt hts ablak, lgu kondicionls jdonsgok: vltram genertor, elektronikus benzinbefecskendezs M szerfal egyre sszetetu tebb, kialaktsa az auttervezs fontos rsze lett 1980-as vek Flvezet k, klnsen a mikroszmtgpek rzuhansa, o terjedse 1990-es vek A jrm minden fontos funkcija szmtgpek felgyeu lete al kerl v 1930

szereket. Nem kvnunk kiterjedt szerkezeti lerst adni, csak a szablyozs cljt s mdjt ismertetjk. A mai jrm veken roppant nehz az elektromos s elektronikus rendszerek sztvu lasztsa. A hagyomnyosan elektromos rendszerben is megjelentek a flvezet k, mint o pldul a genertornl az egyenirnyts, a feszltsgszablyozs cljbl, de ma mr alkalmaznak LED-et helyzetjelzo lmpkban is. A helyzetet tovbb bonyoltja, hogy az egyes f daraboknak (motor, sebessgvlt, fk) szerves rszt kpezi az elektronikus o vezrls s/vagy szablyozs. A kvetkez feloszts az zemeltet mrnk szemllett o o prblja kvetni. Ksznjk kollginknak s bartainknak mindazt a segtsget, amellyel hozzjrultak a jegyzet elksztshez: Vas Attilnak, Mezei Tibornak, Gdor Lszln vnak. Kln ksznet Arinak s Kristfnak.

11

2. fejezet

Szerkezeti elemek

12

2. FEJEZET. SZERKEZETI ELEMEK

2.1.2.1.1.

JeladkLgfogyaszts mrs

Torlcsappanty

2.1. bra. Torlcsappantys lgfogyaszts mr : 1. Alapjrati keverk-sszettel o belltcsavarja, 2. megkerl leveg csatorna, 3. torllap, 4. visszacsapszelep, 5. o o leveg h mrsklet-rzkel , 5. csillaptlap, 6. csillaptkamra, 7. potenciomter s o o o villamos csatlakoz

Mrs elve : a beraml leveg az tjban elhelyezett torllapot rug ellenben elforo dtja. Az elforduls mrtke arnyos a leveg trfogatramval. Az elforduls o mrtket az elektronika csszellenlls(ok) segtsgvel mri. El nyk : o egyszeru felpts jl kalibrlhat, nem fgg a motor kialaktstl viszonylag olcs. mivel ez a jel siet a motorba jutott leveg hz kpest, nem kell kln gyoro stsi kompenzci

2.1. JELADK

13

Htrnyok : a szvcs ellenllst nveli (fojts) o pontos mrshez stabil referencia feszltsg szksges hangolt szvcs esetn rezgsbe jhet o Tipikus hibk : elektromos szakads rvidzrlat szennyez ds miatti "sercegs" o mechanikai srls Izzszll

(a) F ramban: 1. platina izzszl, 2. leveg o o h mrsklet rzkel (NTC), 3. elektronika, o o 4. hz, 5. vd rcsok (2 db), 6. tart, ramo lsrendez , 7. alapjrati leveg lltcsavar o o

(b) Mellkramban

2.2. bra. Izzszlas lgmennyisgmro elrendelkezsek

14


Mrs elve : a beraml leveg tjban huzalt helyeznk. A huzalt elektromos ramo mal gy f tjk, hogy a h mrsklete lland maradjon. Ekkor a f t ram nagyu o uo sga arnyos a leveg tmegramval. A szl h mrsklett az ellenllsnak o o vltozsval rzkeli az elektronika. El nyk : o Nincs mozg alkatrsze jl kalibrlhat, nem fgg a motor kialaktstl mivel ez a jel siet a motorba jutott leveg hz kpest, nem kell kln gyoro stsi kompenzci kisebb a fojtsa, mint a torlcsappantynak Htrnyok : rzkeny a szennyez dsre o az izzszl srlkeny Tipikus hibk : elektromos szakads rvidzrlat szennyez ds miatti hibs jel o mechanikai srls Hasznlnak kermira felvitt vkony lmrteg rzkel t is, amely kevsb srlo keny. Ltezik olyan megolds is, ahol egyms utn kt izzlmet helyeznek el igy a vltozsokat rzkelve az elektronika eldntheti az ramls irnyt is. Ez klnsen alapjrat kzeleben nveli a leveg mennyisg mrs pontossgt. o Krmn-effektus alap Mrs elve : a beraml leveg az tjban elhelyezett testr l rvnyek szakadnak le. o o Az rvnyek kztti tvolsg az ramlsi sebessg fggvnye. Az rvnyeket rzlhetjk ultrahanggal vagy nyomsklnbsg mrsvel. El nyk : o Nincs mozg alkatrsze

2.1. JELADK

15

2.3. bra. Ultrahangos-rvnykeltses lgmennyisgmro. Az ultrahang ms sebessggel halad az rvnyben, mint a norml ramlsban

2.4. bra. Optikai-rvnykeltses lgmennyisgmro. A nyomsklnbsg (7. pontban) egy kis rugalmas fmlapot csavar (2), igy a LED fnye id nknt a fnyrzkel re (5) jut. o o

jl kalibrlhat, nem fgg a motor kialaktstl mivel ez a jel siet a motorba jutott leveg hz kpest, nem kell kln gyoro stsi kompenzci kisebb a fojtsa, mint a torlcsappantynak

16 Htrnyok : bonyolult az optikai rendszer srlkeny Tipikus hibk : elektromos szakads rvidzrlat mechanikai srls


2.1.2.

Nyomsmrs piezorezisztv talaktval

2.5. bra. Piezorezisztv nyomsjelad tipikus kialaktsa: 1. vakuum kamra, 2. szilikon lapka (chip), 3. mr csatlakozs, 4. sz r o uo

Mrs elve : A kls er hatssal deformlt flvezet kristly ellenllsa megvltozik. o o o Az eszkz rzkenysgt a flvezet korong tmr s vastagsg arnya hato o rozza meg. Kis nyomsok mrshez nhny nanomter vastagsg membrn szksges. Nagyobb mret szilcium lapkt haszlva ezen kialakthat a jelforu mlst s er stst vgz ramkr is. o o

2.1. JELADK

17

El nyk : o kalibrlt zrpont nagy linearits kialaktstl fggen nyoms vagy nyomsklnbsg mrsre is alkalmas Htrnyok : drga Tipikus hibk : mechanikai srls

2.1.3.

Elmozduls rzkels

Ellenlls vltozssal Mrs elve : az ellenlls aktv hossznak vltoztatsa (a tnyleges hossz vltozsa nlkl), azaz potencimter. El nyk : o egyszeru felpts jl kalibrlhat zavar jelekre nem tl rzkeny, viszonylag olcs. Htrnyok : szennyez dsre rzkeny o pontos mrshez stabil referencia feszltsg szksges Tipikus hibk : elektromos szakads rvidzrlat szennyez ds miatti "sercegs" o mechanikai srls

18 Induktv elven


Mrs elve : leggyakrabban az gynevezett viv frekvencis differencil transzformo tort alkalmazzk ott, ahol a potenciomteres megolds nem elg pontos, vagy mostoha a krnyezet, pldul Diesel adagolkban, Diesel prolasztkban. A viv frekvencia ltalban 2.5kHz. o El nyk : o pontos mechanikai szennyezsre nem rzkeny (kivve vasreszelk) nincs cssz rtinkezs Htrnyok : karakterisztika nem lineris meghajt ramkr szksges

2.1.4.

Fordulatszmmrs

Indukcis talaktval Mrs elve : A vasmagos tekercs mgtt lland mgnes helyezkedik el. A mgneses kr ellenllst, s ezltal a tekercsen thalad er vonalak szmt a jelad eltt o forg, mgneses vezet b l kszlt trcsa csapja vagy hornya (pl. fogaskerk) o o vltoztatja. El nyk : o szennyez dsre nem rzkeny (kivve vasreszelk) o Htrnyok : fordulatszmtl fggo kimeno feszltsg Tipikus hibk : szakads fordtott polarits bekts esetenknt nem megfelel lgrs o

2.1. JELADK

19

V 35 30 20 15 10 5

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1/min

(a) felptse: 1. hz, 2. mgnes, 3. tekercs, 4. vasmag, 5. vezetkek

(b) maximlis feszltsg a fordulatszm fggvnyben

2.6. bra. Induktv fordulatszm jelad HALL jeladval Mrs elve : Egy vkony, keskeny vezet ben keresztirny feszltsg bred, ha a o hosszirnyban foly ramot keresztirny mgneses tr ri. Ahhoz, hogy r zkel knt hasznlhassuk, megfelel en kialaktott mgneses krre s a kimeno o o jel elektronikus er stsre, formzsra van szksg. Ezek tbbnyire egy tokoo zsba kerlnek, innen ered a HALL IC elnevezs. El nyk : o fordulatszmtl fggetlen kimeno feszltsg stabil ngyszgjel kimenet (ltalban TTL jelszint) Htrnyok : bonyolultabb s drgbb bepts, mint induktv jeladnl elektromos kimenete rzkenyebb Tipikus hibk :

20 elektronika meghibsods kimeno tranzisztor meghibsodsa


2.1.5.

Kipufoggz oxign mennyisg rzkelse

feszltsg [ V ] 1

0 0.8 1 1.2 lgfelesleg

(a) felptse: 1. kermia test, 2. vkony platina rtegek (elektrdk), 3. villamos kontaktus, 4. testcsatlakozas, 5. kipufogcs , 6. keo rmia vd rteg, 7. kipufoggz, 8. szabad o leveg o

(b) tipikus jelalak

2.7. bra. A lambda szonda Mrs elve : A kipufoggz oxigntartalma ds keverknl kb 0.2-0.3 %, szegny keverknl gyorsan nvekszik. A lambda-szonda felptse a 2.7(a) brn lthat. A tmr (1) kermiatest (cirknium-dioxid, ittrium oxiddal stabilizlva) kt oldalt vkony gztereszt platinarteggel vonjk be (2). A kipufog oldali o platinartegre mg vd reteget is visznek fel (6). Az alkalmazott kermia kb o o 300 C-on az oxignionok szmra vezet v vlik. Ha a kermiarteg kt oldaln az oxign koncentrci klnbz o, akkor a kt platina rteg kztt elektromos feszltsg keletkezik, lnyegben a galvnelem elvn. Ez a folyamat h mrsko letfggo, ezrt ma mr kivtel nlkl elektromosan f ttt szondt hasznlnak. A u

2.1. JELADK

21

tl nagy h mrsklet cskkenti az lettartamot. Az lom tartalm benzin gso termkei eltmtik a platinarteg prusait, a szonda rvid id alatt tnkremegy. o El nyk : o

jellegzetes, gyors jelvltozas Htrnyok : h mrsklet-rzkeny o

1-nl

kipufogrendszer tmtetlensgre rzkeny

csak Tipikus hibk :

1 krnykn hasznlhat

elregeds mechanikai sr ls u

2.8. bra. A lambda szonda vd burkolat vltozatok o

Elterjedtebb megoldsok 1 vezetkes f ts nincs, 1 jelvezetk u

22


2 vezetkes jelvezetk kln fldelve, pontosabb mrs 3 vezetkes 2 vezetk f tsre, jel fldelt u 4 vezetkes 2 vezetk f tsre, 2 jelvezetk u

2.1.6.

H mrsklet mrs termisztorral o20 ellenallas [kOhm] feszultseg V 18 16 4 14 4.5 5

Elektronika

12 10 8 6

3.5

3

R = 1 kOhm 5 V U ki NTC

2.5

2 4 2 0 -20 1.5

1 0 20 40 60 80

(a) bektsi vzlata

(b) ellenllsa s a kimen feszltsge a h o o mrskelt fggvnyben

2.9. bra. Az NTC elem Mrs elve : Megfelel en kialaktott flvezet k h mrsklet fggvnyben vltozo o o tatjk az ellenllsukat. Jrm veken szinte kizrlag negatv ellenlls tnyeu z j (NTC) jeladkat hasznlnak. Ezek ellenllsa a h mrsklet nvekedsou o vel cskken. A m szerfali kijelz k egyvezetkes, az elektronikk ktvezetkes u o kivitelt hasznljk. El nyk : egyszeru, olcs o Htrnyok : nem lineris karakterisztika Tipikus hibk : szakads, szakadst megel z en szobahomrskleten kialakul igen o o kis, nhny 10 ohmos ellenlls A nem lineris ellenlls - h mrsklet karakterszitika miatt a gyrtk tbb ponton o megadjk az sszetartoz h mrskelt - ellenlls rtkeket, precz hibakeressnl ez o is ellen rizendo (2.9(b) bra). o

2.1. JELADK

23

2.1.7.

Kopogs rzkels

2.10. bra. Kopogsrzkel elhelyezse a motortmbn 1. szelep, 2. motortmb, 3. dugatty, 4. o kopogs-rzkel , a: elhelyezs ngyhengeres motortmbn egy jelad esetn, o b: elhelyezs ngyhengeres motortmbn kt jelad esetn

Mrs elve : Piezkristlyos gyorsuls jeladval rzkelik a rezgsek ltal keltett gyorsulst. El nyk : o a jelad sajtrekvencija gyrtskor szles svban kivlaszthat Htrnyok : rzkeli a motor egyb alkatrszei (vezrm , stb) ltal keltett zajokat is u elhelyezsre, bepts helyre rzkeny rgebbi vltozatok motortpus rzkenyek bonyolult jelfeldolgozst ignyelnek

24


2.1.8.

Gyorsuls rzkel k o

Feladatuk a jrm vet rt gyorsulsok rzkelse. u A legegyszerbbek egy irnyban es gyorsulst rzkelnek, s a kimenetk bio nris: csak azt jelzik, ha az adott irnyban a gyorsuls meghalad egy bizonyos rtket. Az ilyen jeladkat ltalban az tkzsvdelemnl hasznljk (lgzsk, vfeszt ,rvidzrlat vdelem). Nmelyik tpus kapcsol jelleg , azaz bizonyos gyorsuls o u utn megszakt egy elektromos kontaktus, amit csak megfelel nyomgomb m kdteo u tsvel lehet ismt zrni. Vannak olyanok, amelyek nem csak egy irnyban rzkelik a gyorsulst, s az rzkenysgk llthat, de a kimenetk tovbbra is binris. Ezeket elterjedten hasznljk riasztk m kdtetsre. A binris kiemenetu jeladk kialaktsa sokfle lehet, nagy a u vltozatossg. Gyakoriak az egy irnyban rzkel , de a gyorsulssal arnyos elektromos jelet ad o jeladk. gy a vezrl elektronika a gyorsuls mrtktol fggoen tud dnteni (pldul o els s oldals lgzskok felfjsa). o Versenytechnikban mrsadatgyujtsre s sszetett szablyoz rendszereknl (e lektronikus menetstabliztor) hasznlnak olyan jeladt, amelyik egy kszlkhzban egyesti a kereszt- s hosszirny gyoruls, valamint a fggoleges tengely krli szggyorsuls jeladit s jelforml ramkreit. Ezek a jeladk ltalban piezelektromos elven m kdnek. u

2.2.2.2.1.

Beavatkoz szervekGyjttekercsek

A gyjttranszformtor feladata a primer feszltsg megnvelse az ivkpzshez szksges rtkre, ltalban 20 30 kV -ra. A kapacitv gyjtsnl a primer feszltsg nvlegesen 12V, gyakorlatilag 8 15V kztti. Induktv gyjtsnl a transzformtornak energiatrolsi feladatai is vannak. Rgebbi rendszereknl a mechanikus megszakt vdelme miatt a primer tekercs ellenllsa 4 krli volt. Ekkor viszont nagy fotdulaton vagy cskkent tpfeszltsgnl (hidegindts) nem alakult ki a megfelel ramerssg, gy cskkent az v energija. o Az elektronikus vezrls rendszereknl a 3A helyett lehetsges az 5 8A -es u primerram hasznlata. Egyb okobl a primer tekercs ellenllsa ilyenkor 0 5 krli, gy a legrosszabb esetben is megfelel energij v keletkezik. Idelis esetben o viszont a primer ram jval nagyobb lenne, ezrt elektronikus ton korltozzk. Kapacitv (CDI) gyjtsnl nincs energiatrolsi funkci, mert azt egy kondenztor ltja el, csak a 400V krli primer feszltsget kell transzformlni. A primer tekercs

2.2. BEAVATKOZ SZERVEK

25

ellenllsa ennl a rendszernl ltalban 0 1 krli.

2.11. bra. Kt darab egybeptett, kett s kivezets gyjttranszformtor o u

2.2.2.

Benzin-befecskendez szelepek o

Kinomult elektromgneses szelepek. A statikusan, teljesen nyitott szelepnl mrheto tfolys s a tnyleges tfolys kztt jelent s klnbsg van. Ennek oka az, hogy a o mgnesszelep nyitsa ksik az elektromos jelhez kpest (megszlalsi id ), s termo szetesen a teljes nyits elrshez is id re van szksg. A norml szemlygpkocsi o motoroknl hasznlatos kapcsolsi frekvencia esetn a tnyleges tfolys megkzel t leg 66 % -a a nvlegesnek, de er sen fgg a tpfeszltsgtol. Ezrt a vezrl elekto o o ronika mindig mri a tpfeszltsget, s annak megfelel en korriglja a kiszmtott o befecskendezsi id t. o Eleinte a kisebb megszlalsi id elrshez gynevezett peak & hold tpus o befecskendezo szelepeket hasznltak. Ezek tekercsnek ellenllsa 1 krli. gy bekapcsols utn rvid id alatt kialakul a 4A krli ram, amit ksbb az elektronika o 1A -re cskkent. gy cskkent a melegeds, s hamarabb zr a szelep. A pontosabb s kinomultabb kivitelezs miatt ma mr erre nincs szksg, gy egyre gyakrabban alkalmaznak 4 krli ellenlls szelepeket. Ekkor nincs szksg az ram vezrlsre, a bekapcsols alatt vgig 1A krl lesz.

26


(a) TopFeed

(b) BottomFeed

(c) Topfeed beptsi plda

2.12. bra. Befecskendezoszelep kialaktsok s beptse

2.2.3.

Egyb elektromgneses berendezsek

A beavatkoz szervek szinte kivtel nlkl elektromgnesek. Amenyibben nem ki be kapcsols jellegel kell vezrleni valamit (pldul turbonyoms, hrompont felfggeszts), gyakran hasznlnak gynevezett PWM (Pulse Width Modulation, impulzusszlessg modulci) vezrlst. Ilyenkor a mgnesszelep lland frekvencij (12 500 Hz kztt, tpusfggo), de vltoz szlessg impulzusokat kap. A tekercsben u ilyen gyorsan nem tud vltozni az ram, ezrt az elektromos jellemz kt l s kitltsi o o tnyez t l fggo kzprtkre ll be. Amenyiben az impulzusok szlessge n , a teoo o kercsben foly ram rtke is n , teht n a tekercs ltal kifejtett er is. o o o Fel kell hvni a gyelmet arra, hogy a ltszlag egyszeru s jl ismert relkombi ncik is tartalmazhatnak pldul didkat, amiket a kezels s hibakeress sorn is gyelembe kell venni (2.13 bra).

2.2. BEAVATKOZ SZERVEK

27

620 Ohm

2.7 Ohm

88y

88d

88c

86a

86

86b

85

88z 88a

88b

88c

2.13. bra. Jelfog egysg: f rel s szivatty rel o

2.14. bra. Hidrosztatikus arnyos kszlk: a hidraulikus jellemz (trfogatram) arnyos az o elektromos jellemz vel (ram a tekercsben) o

620 Ohm

86 Ohm

86 Ohm

28


2.2.4.

Elektromotorok

A jrm vekben nagyon sok s sokfle elektromos motort hasznlnak (ablaktrlo, szelu l zs, alapjrati megkerl vezetk, kzponti zr...). Ezek tbbnyire egyenram moo o torok, de a nagyobb pontosgot ignyl helyeken el fodulnak lptet motorok is. Iso o o mertetskre terjedelmi okobl nincs lehet sg. o

2.3.2.3.1.

Elektromos rendszerVillamos hlzat

A villamos hlzat feladata a fogyasztk energival val elltsa, tlram-vdelme s kapcsolsa. A nagy szmban alkalmazott szablyoz berendezsek nem csak a tpfe szltsggel szemben tmasztanak magasabb ignyeket, de klnsen a bemeno jeleik zavaraira rzkenyek. Fokozott a kvetelmny a haszonjrmuveken, a sokkal mosto hbb zemi krlmnyek s nagyobb mretek miatt. Egy j min sg kbelkorbcs o u (sszeszerelt, ktegelt kbel s csatlakozk) ra sszemrheto egy nagyon bonyolult vezrl elektronika rval. o Az elektronikus rendszerek hibinak tbb mint 90 szzalkt kzvetlenl vagy kzvetve a hibs kbelrendszer okozza. A villamos vezetkek A jrm zeme kzben a rszegysgek rszeinek egymshoz viszonytott elmozdulsai u s a folytonos rzs a vezetkeknek olyan rezgseit idzik el , amiket a villanyszerelso ben ltalnosan hasznlt vezetkek trs nlkl nem brnak el. Ezrt a jrm villamos u hlzatba csakis rugalmas s hajlkony, tbb vezet szlbl sodrott vezetket szabad o bepteni. Mivel a jrm veken kis feszltsg mellett sokszor elg nagy teljestmnyt is t u kell vinni, a villamos vezetkek csak igen j vezet kpessg anyagbl, azaz rzb l o u o kszlhetnek, nehogy olyan feszltsgess jjjn ltre, amely a bekapcsolt kszlk m kdst zavarhatja. Ezrt a vezetk keresztmetszetnek kivlasztsakor is kvetni u kell a gyri el rsokat. o Ezek a krlmnyek klnleges kvetelmnyeket tmasztanak a vezetkek szigetelsvel szemben is. A szigetelsnek rugalmasnak s kopsllnak kell lennie, de 100 C-ig h ll legyen, tovbb a ken olaj, hajtanyag s vz behatolst is tartsan o o gtolja. Ma mr tbb kilomter hosszsg vezetk tallhat mg egy egyszeru szemly gpkocsiban is. Ilyen mennyisg kbelt mr nem lehet egyenknt beszerelni s elveu

2.3. ELEKTROMOS RENDSZER

29

zetni a megfelel helyre. Ezrt a gyrak erre specializldott beszlltktl pontos mo ret szerint el re gyrtott vezetk ktegeket, gynevezett kbelkorbcsokat rendelnek. o Itt az egy irnyba men vezetkeket sszektik, s kln szigetelssel, vdoburkolattal o ltjk el. Ahol a kteg lemezfalon vagy hasonl kikpzsu helyen halad t, ott tovbbi vd burkolatot kap. E burkolatoknak a szerepe nem csak a nyrs s az les irnytrs o elkerlse, de sokszor klnleges tmtsi feladatokat is el kell ltniuk. A kbelkorbcs vezetse s rgztse nagy hatssal van a jrm megbzhatsgra. u A nem kell en rgztett kbel fraszt ignybevtele jelent sen megn . Ugyanakkor o o o kerlni kell a msik vgletet is. A tl szorosra hzott rgztobilincs megsrtheti egy egy vezetk szigetelst, s gy nagyon rejtlyes, nehezen feldertheto hibkat okozhat. gyelni kell arra is, hogy az zemszeruen elmozdul alkatrszek kztt (pldul a futmu, vagy a rugalmasan gyazott motor s a karosszria kztt) ne legyen feszes a kbel. A kbel vonalvezetst sok paramter hatrozza meg, s nehz j kompromisszumot elrni a gyrtsi kltsgek s a szerelhet sg kztt. o Csatlakozk Csatlakozkat olyan helyen ptnk a vezetkbe, ahol a kbeleket zemszeruen meg bontjuk, pldul ptkocsi vilgt s jelz berendezse szmra, vagy ahol szerelhet o o sg miatt szksges. Rgebben kizrlag csavaros sszekt ket s dugaszolhat kapcsokat alkalmaztak, o de az elektronikus alkatrszek egyre nvekv ignyeket tmasztottak, gy sokfle csato lakoz kialaktssal tallkozhatunk. A csatlakozs jelent s hibaforrs lehet. A hibaforrsokat sorra vve megismerheto jk a j vezetk-csatlakozssal szemben tmasztott kvetelmnyeket is. rintkezs: A nem megfelel rintkezs nagy elektromos ellenlls. Ez egyrszt o nveli a feszltsgesst (ami zavarlag hat a csatlakoztatott berendezsre), msrszt a csatlakoz melegedst idzheti el , gy a vezetk szigetelse is megso rlhet, ezzel tovbbi meghibsodsokat okozva. A j rintkezst egyrszt a megfelel kialaktssal lehet biztostani (rugs, csao varos rgzts), msrszt olyan anyag rintkez prokat vlasztanak, amelyek o elektrokmia s mechanikai tulajdonsgaik megfelel ek. J eredmny rhet o o el az nozott - nozott, nozott - ezstztt prostssal, kiemelked en j (de o drga) az arany - arany prosts, ugyanakkor jelent s hiba forrsa lehet az ro zkeny, nagy sebessg jelvezetkeken az ezst - arany prosts. Ennek oka u az, hogy az ezstn keletkezett vkony oxidrteg letredezett darabkit az n puhasga rvn elnyeli, mg az arany erre nem kpes. Igy ez az oxidrteg a kt rintkez kztt szigetel rteget alkot, az rintkez ellenllsa s kapacitsa o o o

30


is megn . A megnvekedett kapacits rintkez klnsen a nagy sebessg o o u digitlis jeleket torztja. Tmtettsg: Amennyiben csatlakoz olyan helyre kerl beptsre, biztostania kell a nedvessg s szennyez anyagok tvoltartst az rintkez kt l. o o o Szerelhet sg: A csatlakoz oldshoz szksges er ne legyen tl nagy, mert ez szeo o relskor a kbel srlshez vezethet. Ez a kvetelmny s az elz kett ellento o mond egymsnak, az ellentmonds tbbnyire rugs biztostk alkalmazsval thidalhat. Egyrtelmu azonosthatsg: A fordtott vagy nem megfelel helyre trtno csatla o koztats ellen lehet sg szerint vdelmet kell nyjtani. Ez pldul tjol hornyok o kialaktsval rhet el. A nem megfelel helyre trtno csatlakoztats ellen vo o delmet nyjt a kbelkorbcs gondos kialaktsa is. E szempont jelent sge nagyobb a szemlygpkocsiknl, mivel itt az elektronio kk kisebb vltozatszmban, nagyobb sorozatban kszlnek, ezrt kltsgkmls miatt sokszor nem tartalmaznak vdelmet a fordtott polaritssal vagy tlfeszltsggel szemben. Kbelcsatlakozs: Tbb hiba forrsa lehet a nem megfelel tmenet a kbel s a csato lakoz kztt. A legnagyobb gondot az okozza, hogy a hajlkony kbel vggel valamilyen mdon ssze kell ktni egy merev csatlakozt, gy a tallkozsi pontban a kbel egy helyre koncentrlt hajltgatsoknak lesz kitve. Ilyen hely a for rasztot csatlakozsoknl az n vgnl tallhat. Ezrt kerlendo a csatlakozk forrasztsa. Ma mr szinte kizrlag kln e clra kifejlesztett roppantott ktseket hasznlnak. Jelent sen javthat a helyzet a szigetels megfelel kialako o tsval, fokozatos megvastagtsval. Hiba alkalmazzuk a legjobb csatlakozt, ha a csatlakoz eltti nhny mm-en mr csupasz a vezetk. gy a nedvessg hatsra fellphetnek rvidzrlatok, srlsek, korrzi. A csatlakoz eltt megnvelt vastagsg szigetels merevebb teszi a vezetket, gy a fraszt ignybevtel hosszabb szakaszt vesz ignybe. A legfels rtego nek lgmentes zrst kell biztostani. Ezt ltalban h re zsugorod m anyag o u csvecskkkel rik el. A szigor kvetelmnyekbol is lthat, hogy a zsebkssel szigetelst farag s vezetket sszesodr "javtsok" kora lejrt. Szakadt vezetkek javtsa is szakrtelmet s persze forrleveg fjt, h re zsugorod szigetelseket s kell krltekintst ignyel. o o o

2.3. ELEKTROMOS RENDSZER

31

Egyb elemek Biztostk: A jrm vekben a tlram elleni vdelemre ltalban olvadbiztostkat u alkalmaznak. Ezeket tbbnyire egy dobozban helyezik el. A klnbz o ram rtkeket sznkdokkal is jellik. Egy biztost gyakran tbb ramkr vdelemt is elltja. Ez ugyan nehezti a hibakeresst, de jelent sen cskkentheti a biztostk o szmt s fajtjt. Klnsen kell gyelni az utlag beszerelt kszlkek megfelel vdelemmel o val elltsra. Lehet leg olyan fogyasztk kerljenek egy biztostra, amelyek o nem m kdnek egy id ben. Arra is gyeljnk, hogy alapvet en hromfle feu o o szltsg csatlakozsi pont van. Az egyik llandan bekapcsolt, a msik csak a gyjtssal egytt bekapcsolt, mg a harmadik, gynevezett kiegszt lehet bro melyik, de az nindt m kdtetse alatt kikapcsoldik. u Kapcsolk: Feladatuk egy-egy fogyaszt vagy fogyasztcsoport ki s bekapcsolsa. Kialaktsuk nagyon sokfle lehet, az egyszeru nyomgombtl a sokfunkcis kormnyoszlop kapcsolig. Elektromos szempontbl lehet impulzus, kt- vagy tbblls, illetve egyszerre tbb ramkrt kapcsol kialakts. ramkri elhelyezst illet en lehet gynevezett als- vagy fels oldali kapcsol (2.15 bra). A o o fels oldali kapcsol az ramforrs pozitiv sarka s a fogyaszt kz kerl bepo tsre, a fogyaszt felli kapcsn kikapcsolt llapotban test feszltsg, bekapcsolt llapotban tpfeszltsg mrheto. Az alsoldali kapcsol a fogyaszt s a test kz kttt. A fogyaszt felli kapcsn kikapcsolt llapotban tpfeszltsg, be kapcsolt llapotban testfeszltsg mrheto.felsoldali kapcsol alsoldali kapcsol

2.15. bra. Als s fels oldali kapcsol o

32


2.1. tblzat. Jrm fedlzeti elektronikk rezgsllsgi kvetelmnyei u Beptsi hely Frekvencia Amplitd Gyorsuls [ Hz ] [ mm ] [ m/s2 ] Karosszria 10 - 25 1 - 1,5 25 - 500 25 - 35 10 - 50 2-3 Motortr 50 - 200 0,1 - 0,2 200 - 500 250

Jelfogk: Amikor nagyobb fogyasztn tfoly ramot szaktunk meg, az rintkez k o sztvlsakor jelent s elektromos v kpz dik. Ez cskkenti a kapcsol lettaro o tamt, s jelent s elektromgneses zavarhoz vezethet. Ezrt a nagyobb fogyaszo tkat nem kzvetlenl kapcsoljuk, hanem egy jelfogn keresztl. A kapcsol a jelfog tekercsn tfoly ramot kapcsolja, gy m kdteti az elektromgnest. u Az elektromgnes mozgatja a jelfog fegyverzett, ami a nagyobb ramot kapcsolja. A mechanika kialaktsa olyan, hogy az tkapcsols gyorsan, hatrozottan menjen vgbe, cskkentve az v kialakuls lehet sgt. Ma mr terjednek a o flvezetkbol kszlt, mozg alkatrsz nlkli teljestmny kapcsolk is. Elektronika dobozok: Els dleges feladatuk az elektronika vdelme a kls hatsoko o tl. Jelent s a mechanikai ignybevtel. A rezgsllsgi kvetelmnyek a 2.1 o tblzatban tekinthetok t. Ezen fell az elektronika doboznak meg kell akadlyozni a nedvessg s egyb folyadkok bejutst, de a bezrt leveg pratartalmnak el kell tudni tvozni. o Ezt specilis tmtssel oldjk meg. A nagysebessgu digitlis elektronikk jelent s rdifrekvencis zajt bocstanak o ki, de rzkenyek is a a jelfogkon s sznkefken keletkez rdifrekvencis o zajra. A jl kialaktott fmdoboz hatkonyan rnykol, gy jl alkalmazhat mindkt gond orvoslsra. Jelzsek, dokumentci: A jrm vek vezetkeit mr rgta sznes szigetel rteggel u o ltjk el. Kialakult egy szoks, gy a f bb funkcikra gyrttl fggetlenl azoo nos szneket alkalmaztak. Ez azonban a rendelkezsre ll kombincik csekly szma miatt tnyleg csak az alapvet funkcikra korltozdott. Az is gondot o okozott, hogy a hasznlat sorn elszennyezodtt, de klnsen a felhevlt, srlt kbelek esetn a szigetel m anyag elsznez dtt, gy nehzz vlt az azonoso u o

2.4. MULTIPLEX KBELRENDSZEREK

33

tsuk. A nagyszm, tbb ktegbe fogott kbelek kztt lehetetlen eligazodni a megfelel dokumentci hinyban. A 70-es vekben a jrm elektromos kapo u csolsi rajza nem volt tbb, mint egy kihajthat lap a javtsi kziknyv vgn. Egy mai korszer er gp ktktetes szervizdokumentcijnak 60 - 70 szzalka u o az elektronikus alrendszer lersa. Az elektronikus alrendszer dokumentlsnak ezt a formjt mr nem lehet kapcsolsi rajznak nevezni. Minden esetben olyan logikus rendszert hasznlnak, amely megknnyti a hibakeresst. Klnbz o gyrtk dokumentcija termszetes-en eltr , de minden esetben megri az id rfordtst a logikai rendszer o o megismerse. A haszonjrmuveknl gyakori, hogy a vezetkeket nem csak sznnel, de szm mal vagy szm s bet kddal is elltjk. Ezeket a szmokat a vezetkeken u kis tvolsgonknt feltntetik, gy a vezetk elsznez dse esetn is knnyebo ben azonosthat. A vezetkek szmozsa ltalban a funkcionlis csoportbl s sznkdbl ll. A gyrt megadja, hogy pldul 3 szmjegyes kdrendszerben az els szmjegy a csoportot jelli (pl. 1 - motor, 2 - sebessgvlt, 3- m szero u fal, 4-vilgts, stb.), a msodik a funkcit (0 - tpfeszltsg, 1 - test, 2-9 egyb), a harmadik szmjegy pedig a sznt (pl. 1 - piros, 2 - fekete, 3 kk, stb.). Igy ha egy srlt kbelen a 201-es jellst ltjuk, akkor a fenti plda alapjn ez egy sebessgvlthoz tartoz piros szn tpvezetk u A dokumentci termszetesen tartalmazza az alkalmazott rajzjelek magyarzatt, a jellsi rendszer lerst, s a teljes alkatrsz listt. Ezen kvl ltalban hrom rszb l ll. Az els egy funkcionlis kapcsolsi rajz, teht a felosztsa o o a rendszer logikai szerkezetnek felel meg. A kvetkez egy kbelkorbcs rajz, o amely mretekkel vagy a nlkl, de rajzos formban megadja, hogy mely ktegben mely vezetkek haladnak, s hol vannak elgazsok. A harmadik rsz tbbnyire rntgenrajzokbl ll, amelyek a kbelkorbcsok elhelyezkedst mutatjk a jrm vn. u Egy dokumentci ltalban tbb vltozatot is ler, amelyek tbbnyire a gyrtsi id pontban s felszereltsgben trnek el. Klnsen haszonjrmuveken, ahol o kis sorozatok s nagy vltozatszm a jellemz , gyelni kell a jrm megfelel o u o beazonostsra.

2.4.

Multiplex kbelrendszerek

Az elektronika egyre olcsbb vlt, rendkvli mdon elterjedt a jrm vekben. Ez a u terjeds risi terheket rtt a vezetkrendszerre, amely egyre bonyolultabba, nehezeb-

34


ben gyrthatv s karbantarthatv vlt. Ma mr a j min sg kbelkorbcs ra o u kzel azonos az elektronikval. A kiterjedt szablyozsi funkcik rvn egyre tbb vezrl egysgnek lett szksge ugyan arra a mrt jellemz re, de a nagy bonyolultsg o o miatt a hibakeress nagyon nehzz vlt. Pldul a jrm haladsi sebessge fontos adat a motorvezrls, a sebessgvlt u vezrls, de a fk blokkolsgtl vezrls szmra is. Hagyomnyos rendszerek esetn ehhez ugyan az az adat mrshez hrom jeladra lenne szksg. Megoldst jelenthet az, hogy az egyik vezrl egysg mri az adott jellemz t, s valamilyen mdon o o tudatja ezt a tbbi vezrl egysggel is. Ekkor gondot jelent az, hogy minden egyes o vezrl egysg kapcsolatot tart fen ms vezrl kkel, gy ahny tpusvltozat, annyifle o o vezrl egysgre lehet szksg. o Megoldst a szmtstechnikban mr rgebb ta alkalmazott gynevezett multiplex kbelrendszerek, ms nven buszok adjk. Ekkor elvileg az sszes rendszer ssze ktsre elegendo lehet kt vezetk, amelyre minden vezrl egysg csatlakozik. A o kt vezetkbol az egyik a tpfeszltsget szolgltatja, a msikon pedig a vezrl adao tok s informcik tovbbthatk. gy ha egy fontosabb jeladt elltjk egy e clra kszlt, egyetlen chipbol ll szmtgppel (nmelyikk olcsbb, mint 0,5 USD), ez a jelad rendszeresen kzlheti a mrt rtkeket az adatvezetken. Jelenleg mg nem ez a tipikus, a buszrendszerek tbbnyire csak a klnbz o vezrl regysgek s nhany o szetetebb jeladt kt ssze, de a vezrl egysgek kzlik a szksges be- s kimeneti o rtkeiket is. A multiplex kbelrendszerek kezdeti fejl dsi szakaszn tbb gyrt megalkotta sao jt rendszert. Ma mr a gyrtk sszefogsra trekednek, mivel ezzel sajt fejlesztsi s gyrtsi kltsgeik is cskkenhetnek. Az Amerikai Egyeslt llamokban az Amerikai Autmrnkk Szvetsge (SAE), mg Eurpban a nemzetkzi szabvnygyi hivatal (ISO) is kidolgozta sajt szabvnyt. A SAE J2057 szm dokumentumban hrom osztlyba sorolja a jrm fedlzeti kommunikcis hlzatokat, amelyeket A, B u s C betvel jell. A osztly: A kis sebessg adattvitelre hasznlhat, ltalban 1 - 10 kbps ( kbps: u Kilo Bit Per Secundum, ezer jel msodpercenknt, az adattvitel alap teme) sebessggel. Tipikus A osztly rendszeralkalmazs lehet a kzponti zr, visszapillant tkr lltsa, s hasonl, nem biztonsggal kapcsolatos kis sebessg u rendszerek. B osztly: Ebbe az osztlyba tartoz hlzatnak meg kell felelnie minden A osztly kvetelmnyek, de sszetettebb kommunikcis hibarzkelsi s ellen ro zsi mdszereket alkalmaz, s gyorsabb adattvitelre kpes. A 10 - 125 kbps sebessg tartomnyban zemel. Alkalmas diagnosztikai clokra, sebessgvlt vezrlsre, m szerfal s egyb rendszerek sszektetsre. u


35

C osztly: Nagysebessgu, vals idej adattvitelre szolgl. A legfejlettebb adatel u len rzsi s javtsi technikkat alkalmazza, sebessge 125 kbps-tl akr 1000 o kbps (1 mbps, Mega Bit Per Secundum, milli jel msodpercenknt) fl is emelkedhet. A nagy sebessg alkalmass teszi valsidej vezrlsekre, mint pldul u a motorvezrls, vagy a blokkolsgtl. Termszetesen ez a legkltsgesebb. A multiplex hlzatok kialaktsban len jr kt protokoll volt az ABUS (Automobile Bitserielle Schnitstelle, nmet autgyrtk), s a VAN (Vehicule Area Network, francia autgyrtk). Mra e protokollok jelent sge er sen cskkent. o o A szabvnyosts a B s C osztlyban terjedt el, az A osztlyban mg sajt protokollokat alkalmaznak a gyrtk. Az A osztly protokollok terletn jelenleg az USA-ban ltott napvilgot egy ITS (Inteligent Transportation Systems bus for Mobile Ofce, intelligens szlltrendszer mobil irodk szmra) nev tervezet. Ennek a lu nyege az, hogy a jrm bels hlzatra elhelyeznek egy tjrt, amely biztostja az u o ITS s a bels forgalom kztti adatforgalmat s sz rst. Ez a mdszer teljesen azonos o u az Internetrol ismert t zfalaknl alkalmazottal. A klnbz o, nem a jrm gyrtjtl u u szrmaz eszkzk, mint a mobiltelefon, a szemlyhv, a chipkrtya stb., biztonsgossan csatlakoztathat lesz a jrm hlzathoz. u A B s C osztlyban jelenleg hrom protokollt hasznlnak elterjedten. Az USAban, rszben az ODBII (On-Board Diagnostic II, azaz fedlzeti diagnosztika II, a krnyezet vdelmi minisztrium el rsai) rvn a SAE J1850, mg Eurpban az ISO o 9141-2 terjedt el. Ezt a kt protokollt els sorban a diagnosztikai clokra hasznljk. o 1995 ta robbansszer uen terjed a CAN (Controller Area Network). Az ISO 7498-as szabvny ler egy kommunikcis modelt ami OSI (Open Systems Interconnection, Nylt Rendszerek kommunikcija) nven ismert. Ez egy ltalnos lers szmtgp hlzatok szmra, ami nem ktelez , csak javaslat. Ennek eredmo nye kpen elmletileg brmelyik gp kommuniklhat a msikkal, mg ha klnbz o tpus (de megfelel en sszekttt) hlzaton is vannak. o Az OSI modell ht fggetlen, egymsra pl rteget denil. A szabvny mego kveteli, hogy a rtegek kztt csakis a jl lert felleten folyhat kommunikci, gy brmikor kicserlheto egy alsbb rteg gy, hogy a fltte lv k ezt nem szlelik. A o ht rteg fellr l lefel: o 7. Alkalmazsi rteg: (Application Layer) a legmagasabb szint rteg, felhasznli u csatol hasznlja. 6. Megjelentsi rteg: (Presentation Layer) adatformzsi s kdkonverzis feladatokat lt el. CAN hlzatban nincs r szksg. 5. Viszony rteg: (Session Layer) adatkoordincit vgez.

36


4. Szlltsi rteg: (Transport Layer) nagyobb adatcsomagok darabolst s helyes sorrendbeni sszelltst vgzi. 3. Hlzati rteg: (Network Layer) Egy csomag cmzsvel s clba juttatsval foglalkozik. 2. Adatkapcsolati rteg: (Data-Link Layer) az zenet bit s byte szerinti tovbbtsa a feladata. 1. Fizikai rteg: (Physical Layer) a busz zikai (csatlakozk, kbelek) s elektromos jellemz it rja le. o Nem ktelez mind a ht rteget megvalstani, de egy hlzati protokoll lersakor o egyms melletti rtegeket kell denilni.

2.4.1.

J1850

A SAE J 1850 szabvny egy B osztly hlzat ISO modell szerinti als kt rtegt, az adatkapcsolati s zikai rteget irja le. A hlzaton tbb mester vezrl lehet, a o hozzfrst tkzs rzekelssel szablyozza, de a szemlyi szmtgpeknl elterjedt rendszerekkel ellenttben az tkzs nem teszi tnkre a nyertes csompont adatait, teht nem kell a forgalmazst el rl kezdeni. o A szabvny egy s ktvezetkes kialaktst teszt lehet v. o Az adattviteli alapsebessg 10.4 kbps (ezer bit per msodperc) vagy 41.7 kbps lehet. A bjtokat gy kldik ki, hogy a nagyobb helyirtku bit lesz az els . Az ze o net, msnven adatkeret egy kezd jelet (SOF, start of frame), egy elvlaszt jelet, egy o o vagy hrom bjtos fejlcet, s 0-8 adatbjtot tartalmaz. Ez egy hibaellenorz szmmal (CRC) s adatvg jelz vel zrul. o

2.4.2.

ISO 9141-2

Egy 10.4 kbps sebessg , B osztly hlzat ISO modell szerinti als kt rtegt irja u le. Tbb mester vezrl lehet a buszon. Kt, egymstl elektromosan fggetlen veo zetket r el , az L s a K vezetket. Az L vezetk mindig egyirny adatforgalmat o engedlyez, a vezrl egysgek csak olvassk ezt a vezetket. Jelzsre vagy parancso kldsre hasznlhat, de hasznlata nem ktelez . A K vezetken lehet egy vagy kt o irny forgalom. A vezrl egysgek vagy csak adat fogadsra, vagy adat fogadsra s o kldsre is hasznljk.


37

2.4.3.

CCD busz

A Chrysler s John Deere ltal elterjedten (de nem kizrlagosan) hasznlt, de nem szabvnyostott ktvezetkes B osztly busz, ltalban 7.812 kbps sebessg . Az ISO u modell szerinti als (zikai) szintet irja el , az adatkapcsolati rtegre csak javaslatot o tesz, de megvalstsa az alkalmaztl fgg. Adatveszts nlkli tkzs rzkels s azonost alap prioritsos hozzfrs u u szablyozssal. A jel 0 6 Volt feszltsg , de a 0 rtk bit mindig dominl az 1 rtk vel szemben. (Ha egyik egysg 0-t, a msik 1-et kld, a buszon 0 lesz olvasu hat). A bjtok forgalmazsa sorn elbb egy 0 rtk startbit,utnna 8 adatbit kvetkezik, u a kisebb helyirtku el bb, majd egy logikai 0 rtk stop bit kvetkezik. o u Az adatkeret tetsz leges szm bjtbl llhat, megkts nkl. A javaslat szerint a o tipikus zenet azonban 1-4 bjt hossz. Az els bjt egy azonost, a kisebb azonoso tj adatot kldo csomopont folytathatja a forgalmazst.

2.4.4.

CAN busz

A CAN (Controller Area Network, hlzat vezrl k szmra) busz egy soros adattvio teli lehet sg vals idej alkalmazsok szmra. o u Egszen 1 Mbps (Mega Bit Per Secundum, milli jelzs msodpercenknt) sebessgig alkalmazhat, kinomult hibaszlelsi mdszereket hasznl, s kiemelked a hio bat rse. Teht alkalmas a B s C osztly kommunikci bonyoltsra is. u Eredetileg a Bosch GmBH fejlesztette ki az 1980-as vek kzepn az autiparban jelentkez kbelezsi problmk kltsgtakarkos megoldsra, de ma mr nemzetkzi o szabvnny vlt az ISO 11898 (nagysebessgu alkalmazsok) s az ISO 11519 (kisse bessg alkalmazsok) szmokon. u Szmos alacsony r berendezs vsrolhat a vezet elektronika alkatrsz gyro tktl, gy a jrm fejleszts sokkal olcsbb lehet. A piacon az elektronikai alkatru szeken kvl teljes fejleszt eszkzk llnak a mrnkk rendelkezsre. Nem csak a o jrm veken, de az ipari irnytstechnikban, s t megbizhatsga miatt a gygyszati u o m szerek kztt is terjed. u Alkalmazsnak terjedsre jellemz , hogy 1995-ben 5,5 milli CAN chipet ado tak el, 1996-ban tbb mint 10 millit, 1999-ben 140 millit. 1995-ban mr tbb mint 3 milli CAN busz m kdtt a jrm veken, s tovbbi 6 milli ezeken kvl. Megu u bzhatsgra jellemz , hogy a gygyszatban pldul rntgengpek vezrlsnl is o hasznljk.

38 Hogyan mukdik


A CAN hlzat a ktvezetkes buszbl s a hozz kapcsold gynevezett csompontokbl ll. Az adatokat ler binris informcik bitenknt sorban haladnak a vezetken. A csomponttl szrmaz zenet nem tartalmazza sem a forrs, sem a cl csompont cmt, csak egy azonostt. Ez az azonost teht nem a cl vagy forrs lloms, hanem az zenet adattartalmnak (pldul fordulatszm, jrm sebessg) azonostsra u szolgl. A CAN szabvny (ISO 11898) csak az ISO modell szerinti als kt rteget rja le. A CAN vezrl kben az adatkapcsolati rteget ltalban a hardverben valstjk o meg, gy kevsb terhelik a vezrl szmtgpet. Gyakorlati okokbl ezt a rteget o ktfel vlasztjk, a logikai kapcsolat vezrlsre (Logical Link Control, LLC) s a kzeg hozzfrsi vezrlsre (Media Access Control, MAC). A zikai rteg termszetnl fogva mindig zikailag megvalstott, a tbbi rteg lehet hardveres (azaz chipben megvalstott), vagy szoftveres (programmban megvalstott). A logikai adatkapcsolat vezrlse Az adatkapcsolati rteg a fels bb rtegt l kapott adatot elltja egy kerettel, s gy too o vbbtja a zikai rtegnek. A CAN szabvnynak ma kt vltozata van hasznlatban, amelyek az adatkeret formtumban klnbznek. A 2.0A szabvny szerinti adatkeret ht mez b l ll (2.16). o o SOF: Start Of the Frame, keret kezdet jelz 0 bit. Ha valamely egysg kldeni akar, o ezt a bitet 0-ra llitja, ezzel a tbbi egysg szinkronizlni tudja az rjt. Arbitration: Dntsi mez , tbb rszb l ll. Ez szablyozza a kzeghozzfrst. o o ID: Identier, azonost mez bl, ez 11 bit hossz o RTR Remote Transmission Request. Amenyiben ez a bit 1, az adatkrst jelent ms egysgt l, ha 0, akkor a krt adat kldst. o Control: Vezrl mez , ez is tbb rszb l ll: o o o r0, r1: ks bbi felhasznlsra fenntartott kt bitb l s a o o DLC: (Data Length Code) mez bl, amely a 4 bites adathossz kd, az o adatmezo hosszt adja meg. Data: Adatmez , 0-8 byte ( 0- 64 bit) adat, ami kr a keret pl. o


39

2.0Aframe bus idle arbitration ctrl data CRC ACK EOF Int bus idle

ID

DLC

DATA 0 - 64

CRC

EOF

SOF

RTR

R0 R1

2.0Bframe bus idle arbitration ctrl data CRC ACK EOF Int bus idle

ID

EIDE

DLC

DATA 0 - 64

CRC

EOF

SOF

SRR

IDE

RTR

R0 R1

2.16. bra. A CAN 2.0A s 2.0B adatkeret formtumok

CRC: Cyclic Redundacy Check code, 15 bites hibaellenrz o s javt kd, 1 hatrol bit ACK: ACKnowledge, 2 bites nyugtamezo. Az els biten tetsz leges csompont jeo o lezheti az adatok hibs vtelt, a msodik bit a hatrol bit. EOF: End OF Frame, 7 bites keret vge jelzs INT: INTermission, keretek kzti mez , 3 db 1-es rtk bit kvetkezik, majd a busz o u szabadd vlik, ha nincs jabb kldend o keret. A 2.0B szabvnyban megvltoztattk a dntsi mez t, de ez kompatbilis maradt a o 2.0A szabvnnyal. Az els rsz ugyan gy 11 bites azonost (ID), ezt kveti az SRR o (Substitute Remote Request, behelyettests tvoli krs) bit, egy IDE bit (ID extended, azonost kib vtve), majd a 18 bites EID (Extended Identier, kibovitett azonost), o ezt kvet rsz vltozatlan maradt, teht az RTR bit kvetkezik. o A 2.0A szabvny szerinti CAN vezrl nem kpes a 2.0B keretek fogadsra, ilyeno kor hibt jelez. A 2.0.B vezrl kbol kt fajta ltezik. Az gynevezett passzv 2.0B o

40


vezrl k felismerik a 2.0B kereteket, nem jeleznek hibt, de nem is tudjk fogadni ezeo ket. Ilyen esetben a buszon vegyesen mehetnek 2.0A s 2.0B keretek, de a passzv 2.0B vezrl t tartalmaz csompontok csak a 2.0A formj keretekben lv adatokat o o tudjk elrni. A kzeghozzfrs vezrlse El fordulhat, hogy egyszerre tbb csompont kvn adatot kldeni. Ezt azonban a o busz kialaktsa miatt egyszerre csak egy csompont teheti meg, klnben az adatok sszekeverednek. Teht a csompontoknak valamilyen mdon el kell dntenie, hogy ki frjen hozz a kommunikcis kzeghez. A CAN protokoll ehhez a dntsi mez t hasznlja fel. Az adat legkisebb rsze a o bit, amely 0 vagy 1 lehet. A CAN esetben a 0 a dominns, mg az 1 a receszv. A csompontok akkor is gyelik a hlzatot, amikor kldenek. Ha egyszerre kt csompont kld, azt addig nem lehet szlelni, amg egyforma adatokat kldenek. Azonban ha az egyik 0-t, a msik 1-et kld, akkor mindkett 0-t fog olvasni (a 0 a dominns bit). o Ekkor az az lloms, amelyik 1-et kldtt, szleli a klnbsget, s abbahagyja a forgalmazst. Ez a vetlkeds termszetesen csakis a dntsi mez ben m kdik, a keret o u tbbi rszben nem engedlyezett. Eredmnye kpen a kisebb azonostval rendelkez o adat els bbsget lvez. o Elvileg mg egy problma addhat. Amikor az egyik egysg egy adatkrsi keretet kld, s pontosan ekkor a msik egysg kldi is a vlaszt. Ekkor a kt keret sszekeveredne, mivel az azonstjuk azonos. Azonban az adatkrsnl az RTR bit 1, a vlaszkeretben viszont 0, ebb l tudja az adatot kr egysg, hogy a vlasz pont most o o rkezik, s abbahagyja a krs keret forgalmazst. A hozzfrs szablyozsban teht nem csak az azonost, de az RTR s a 2.0B hlzatoknl az SRR bit is rszt vesz. A dntsi mez utols bitje az RTR bit. Eno nek rtke 1, ha adatkrsre vonatkozik, s 0, ha az adatkrsre vlasz. Mivel a 0 a dominns bit, gy a vlasz csomagok el nyt lveznek a krsekkel szemben. A 2.0B o keretek SRR bitje mindig 1, s azon a helyen ll, ahol a 2.0A keretek nem hasznlt 0 rtk bitjei vannak. Ebb l kvetkezik, hogy azonos alap azonostval (els 11 bit) u o o rendelkez adatok kzl a 2.0A tpus keret el nyt lvez a 2.0B tpusval szemben. o o Most mr csak egy problma maradt megoldatlan. Bizonyos CAN csompontok alv zemmdba lphetnek. Akkor brednek csak fel, amikor adatot akarnak kldeni vagy fogadni, de ehhez meg kell tallniuk, hogy mikor trtnik a dntsi mez o forgalmazsa. A megoldst a keret vge jelzs s a bitbeszrs technikja adja. A keret vge jelzs 7 db 1-es rtk bit. Azrt hogy ez egyrtelmuen felismerheto legyen, a CAN szabvny u el rja, hogy az adatmezoben minden 5 db egyforma rtk bit utn be kell szrni o u


41

eredeti

beszrt

beszrt bit

beszrt bit

beszrt bit

2.17. bra. A CAN busz bitbeszrsi technikja

egy ellenkez rtk t, kivve a keretvg jelzsben. A fogad csompontok minden 5. o u egyforma bit utni bitet automatikusan kiszedik a folyambl, gy az mr nem is lthat a fentebbi rtegek szmra. Az adatkereten kiv l mg ktfle keret kldheto a CAN buszon: u Hibt jelz keret: Error Frame. Ha egy vev felismeri a tovbbtott zenet hibs volo o tt, (s mivel az ad egyben vev is legalbb o szlelni fogja ezt), akkor leadja o ezt az zenetet. Ez 6 egyms utni dominns bit kikldsvel teszi. Ez norml adatkeretben nem fordulhat el , gy minden rsztvev rtesl arrl, hogy hibs a o o busz. Ha ms egysg is egyetrt ezzel, akkor mg egy hibajelzst beltet, vgl 8 recesziv bittel zrul az zenet. El fordulhat, hogy a hibazenet egyetlen vev o o rszr l llandan ismdl dik, ami kivltja az ad autmatikus zenetismtlst o o is. Ha ez az llapot 30 bitid re llandsl, akkor ez a vev letiltja a sajat hibajelo o zsek kldst (error passive), gy lehet v teszi a busz (esetleg mg nem srlt) o rszn az adatforgalmazst. Tlterheltst jelz keret: Amenyiben valamelyik vev kzponti egysgnek nem ll o o mdjban az rkezett adatok feldolgozsa, akkor ezzel az zenettel megaklyozhatja, hogy a kvetkez , neki szl zenet fellrja a az el z leg vett, de mg felo o o dolgozatlant. Ehhez 6 dominns s 8 recesziv bitet kld ki, de a keretek kztti id zts ms, mint a hibajelzsnl, gy a tbbi rsztvev meg tudja klnbztetni. o o A zikai kialakts A ktvezetkest buszt ltalban rnykolt vagy rnykolatlan csavar rpras (shielded / unshielded twisted pair) vezetkbol ksztik. Lapos ktvezetkes kbel (telefon kbel)

42


is hasznlhat, de ez nagyobb rdifrekvencis zavart bocst ki, s rzkenyebb is arra. A CAN busz m kdokpes marad szls sges krlmnyek kztt is. A szabvny u o szerint javasolt, hogy a CAN chipek kpesek legyenek forgalmazni akkor is, ha a kt kbel kzl az egyik elszakad vagy zrlatos lesz. ltalban olyan a CAN busz kialaktsa, hogy ha a mindkt kbel egy ponton srl, akkor a kt klnll CAN busz m kdokpes lesz. Az ISO 11898 szabvny nem korltozza a kbelhosszat, de ez fgg u a busz sebessgtol. Az ajnlott kbelhosszak a sebessg fggvnyben a kvetkez k: o 1000 kbps - 40 m, 500 kbps - 100 m, 250 kbps - 200 m, 125 kbps - 500 m. Rugalmassg s b vthetosg o Mivel a keretek nem tartalmaznak cmeket, csak adat azonostkat, az egsz rendszer rendkvl rugalmas. A tisztn adatfogad csompontok minden tovbbi nlkl csatla koztathatk a rendszerhez. j jeladval vagy funkcival knnyen b vtheto a rendszer, o de ha a meglv csompontokon ezeket az adatokat fel kvnjk hasznlni, akkor azon o a szoftver cserje szksges. A rendszer rendkvl el nys abban az esetben, ha egy o jelad ltal mrt adatot tbb, esetleg opcionlis vezrl egysg kvnja felhasznlni. Az o egyszer elkldtt adatot egyszerre tetsz leges szm csompont vehetni. o A CAN-re pl magasabb szintu hlzati protokollok o A CAN busz el nyei akkor hasznlhatk ki igazn, ha az alkalmazk megegyeznek o olyan dolgokban is, amelyet az ISO 11898 nem r el . Egyik legfontosabb dolog a ko lnbzo azonostk jelentse. Az ISO 11898 csak annyit biztost, hogy a kisebb azonostval rendelkez adat nagyobb prioritst lvez. Ha a jrm gyrtk megegyeznek egy o u lland azonost - adat sszerendelsben, akkor a beszlltk nagyobb darabszmban, teht olcsbban tudnak el lltani alkatrszeket, s ezek akkor is csereszabatosak leheto nek, ha ms gyrttl szrmaznak. Viszont a rendszereik nyitottabbak, gy nehezebben tudjk biztostani a mrkaszervizeik el nyt. o A gyrtk nhny ilyen el rst ltrehoztak mr. Az els k kztt volt a BMW o o gyr CAN11 nev rendszere, amely a 2.0A-s 11 bites azonostkon alapult. A 11 bit u sszesen 2048 lehetsges kombincit engedlyez, ami egy-egy jrm vn elegendo, u de ltalnos esetben mr kevsnek bizonyul. Ezrt hoztk ltre a 2.0B-s vltozatot 29 bites azonostval, amely mr tbb mint 536 milli kombincit tesz lehet v. Ezt o kihasznlva az eurpai jrm gyrtk egy OSEK nev szabvnyon dolgoznak, a USAu u ban a SAE pedig ltrehozta a SAE J1939-es szm, gynevezett "Big Red Book"-ot, azaz a nagy piros knyvet. Cljuk a CAN azonostk logikus s egysges kiosztsa. A CAN buszt nem csak a jrm technikban, de az iparban is hasznljk. Ott is u alakultak ki magasabb szint protokollok, mint pldul a DeviceNet. u

43

3. fejezet

Villamos berendezsek

44

3. FEJEZET. VILLAMOS BERENDEZSEK

A bels gs motorral zemeltettett gpjrmuveken segdenergia forrsknt mino u den esetben megtallhat a villamos energia. A villamos energit a bels gs motoron o u elhelyezett vltakoz ram genertor lltja el , de a vltakoz ramot kzvetlenl a o genertorra szerelt flvezet egyenirnytk (didk) egyenramm alaktjk abbl a o clbl, hogy a fel nem hasznlt energit az akkumultor trolni tudja. A gpjrmuvek villamos hlzata ezrt egyenram. Ebben a fejezetben a hagyomnyos villamos rendszer elemeit ismertetjk. A mai jrm vek zemeltetse nem nlklzheti a villamos berendezsek alkalmau zst. A zavartalan zemeltets el segtse rdekben az zemeltet szemszgbol o o clszer ttekinteni az alapvet villamos berendezsekkel kapcsolatos ismereteket. Az u o ismeretek birtokban az zemeltet knnyebben biztosithatja a villamos berendezsek o kifogstalan llapott s igy el segitheti gpeinek folyamatos m kdst. o u A legegyszerubb villamos hlzat is ramforrsokbl (akkumultor s vltakoz ram genertor) valamint fogyasztkbl (indtmotor, villgit berendezsek stb.), kapcsolkbl, biztostkbl s az ezeket sszekt elektromos vezetkekb l ll (3.1 o o bra). A villamos hlzat kisfeszltsg (nvleges 12 vagy 24V-os), egyenram n. egyu vezetkes rendszer. Az egyvezetkes megolds onnan ered, hogy a msik vezetk a test (a jrm teste, a motorhz, a motorblokk stb.). A test a negatv s a vezetk a pozitv u polarits (kb. 1970 utn gyrtott termkek esetn). Az elektronikus berendezsek biztos ramelltsa, valamint a lemezek korrzill vdelme miatt egyre gyakoribb a kt vezetkbol ll rendszer alkalmazsa.

3.1.

Akkumultorok

Az akkumultorok olyan szerkezetek, amelyek a bevezetett villamos energit vegyi energiv alaktjk t s azt hosszabb ideig trolni kpesek, majd a kvnt id pillao natban a vegyi folyamat megfordtsval villamos energit kpesek szolgltatni. A villamos energinak az akkumultorba val bevezetst s vegyi energiv alaktst tltsnek, a vegyi energinak villamos energiv alaktst kistsnek nevezik. Az akkumultor feladata az inditshoz szksges villamos energia szolgltatsa s lland feszltsgszint biztositsa a fogyasztk (pl. izzlmpk) mkdshez, mikzben ki kell egyenlitenie a fogyasztsi cscsok s az energia fejleszt (genertor) o teljesitmnye kztti klnbsgeket.

3.1. AKKUMULTOROK

45

3.1. bra. Traktorok villamos hlzatnak felptse 1 genertor; 2 feszltsgszablyz; 3 akkumultor; 4 indtmotor; 5 el gerjeszts kapcsolja; 6 indtkapcsol o

3.1.1.

Gpjrmu akkumultorok

A jrm veken szinte kizrlag lomakkumultorokat alkalmaznak, a kpessghez taru toz alacsony kltsge miatt. A ma alkalmazott lomakkumultorok kt csoportba sorolhatk, a gondozsszegny s a gondozsmentes akkumultorok csoportjba. A gondozsszegny lomakkumultor felptst a 3.2(a) bra szemllteti. A gondozsmentes lomakkumultor szoksos kivitelezst a 3.2(b) bra mutatja be. Az akkumultorokat a klnbz o gyrtk mskppen jellik, de mindegyik feltnteti a nvleges feszltsget (vagy a sorba kapcsolt cellk szmt), a nvleges kapacitst

46 s a hidegindtsi ramot.


(a) gondozsszegny: 3 elektrolit szint jele; 4 kzvetlen-csellasszekt ; 6 plushd; 7 ako kumultorhz; 8 talpszegly; 9 pozitv s negatv lemezek; 10 m anyag szigetel lemezek u o

(b) gondozsmentes; 1 dobozfedl; 2 negatv kivezetst vd fedl: 3 cellasszekt ; 4 o o pozitv plus kivezets; 5 a keletkez hidroo gnt s oxignt vzz alakt egysg; 6 lemezsszekt ; 7 akkumultorhz; 8 talpszegly; o 9 pozitv lemezeket bels oldalon szigetel o o lemezek; 10 negatv plus kivezets

3.2. bra. Gpjrmu akkumultor vltozatok Az lomakkumultor nvleges feszltsge cellnknt 2V. A jrm technika 6 s 12 u V-os (3 illetve 6 darab cella sorba kapcsolva egy hzon bell) akkumultorokat alkalmaz. A nehz, nagy gpek motorjainak indtshoz 24 V-os feszltsget hasznlnak, amelyet az indts idejre 2 darab 12 V-os akkumultor sorba kapcsolsval nyernek. A kapacits (trol kpessg) alatt az amperrban (Ah-ban) kifejezett azon tlts mennyisget rtjk, amelyet egy teljesen feltlttt akkumultor a gyrtja ltal mega dott kist ramerossg mellett s megadott id tartam alatt kpes szolgltatni. Ma a o o hszrs kistsi id re vonatkoztatott kapacitst adjk meg nvleges kapacitsnak s o C20 (Ah)-val jellik. Pldul egy C20 = 140 Ah nvleges kapacits akkumultor hsz rn keresztl kpes 70 A ramot szolgltatni. A kissebb jrm veken 35 85 Ah-s, u a nagy traktorokban, a kombjnokban, rakodokban s a tehergpkocsikban 85 200

3.1. AKKUMULTOROK

47

Ah-s kapacits akkumultorokat hasznlnak. A hidegindtsi ram alatt azt az ramerossget rtjk, amelyet (18 C h mrsko leten 30 s ideig kpes gy szolgltatni az akkumultor, hogy a kapocsfeszltsge nem esik a nvleges feszltsgnek 75 %-a al. A kisebb kapacits (35 Ah) akkumultorok hidegindtsi ramerosge 150 A, mg a nagyobbak (85 Ah) 450 A, a legnagyobbak (200 Ah) elri a 550 A rtket.

3.1.2.

Akkumultor zem kzbeni ellenrzse

A gondozsszegny akkumultort zavartalan mkdse s hossz 3-4 ves lettartam elrse rdekben rendszeresen (havonta) ellen rizni s karban tartani szksges. o Az egyik leglnyegesebb tennival a a sav szintjnek ellenrzse cellnknt s szksg esetn desztilllt (ioncserlt, MSZ 1148-81 ) vzzel a szint belltsa az ednyen jellt mrtkig. A sav szintjnek mrse ha az akkumultor edny nem tltsz, egyszeruen elvgezheto egy 6-8 mm tmr j kb. 150-200 mm hosszsgu vegcs o o segitsgvel. Ekkor ms el rs hinyban rendszerint 10-15 mm magas sav szintet o kell bellitani a lemezek felett. Ha jelent s mennyisg cellnknt 50 100 cm3 vz o u ptlsra kerlt sor, akkor elktromos tlt kszlkre kell kapcsolni az akkumultort o s elektronokkal is fel kell tlteni. Az akkumultor tltsi foka legegyszerubben a sav s r sgnek mrsvel hat uu rozhat meg a a 3.1 tblzat alapjn. A lemerlt akkumultorban az elektrolit (sav) hamarabb megfagyhat , amely az akkumultor tnkremenetelt okozza. 3.1. tblzat. A savs r sg s tltsi fok sszefggse uu A cella llapota A sav s r sge uu kg dm3 teljesen kimerlve 1.143 1 4 -ig feltltve 1.190 1 2 -ig feltltve 1.230 1.263 3 4 -ig feltltve teljesen tltve 1.285

A teljesen zrt gondozsmentes lomakkumultort gyakorlatilag nem kell gondozni, nem kell a sav szintjt s s r sgt havonta ellen rizni, mert m kdse kzben uu o u az elprolg vz visszajuttatsrl az akkumultor kikpzse gondoskodik. Karbantartst elektronokkal val feltltst az ilyen akkumultornak csak akkor kell elvgezni, ha a tltsi rendszer hibjbl, vagy a gyakori motor indtsi nehzsg miatt lemerlt

48


llapotba kerlt. A tltsi fok ennl a tpusnl az egy cellra es kapocsfeszltsg mo rsvel hatrozhat meg, amelyhez norml ramerosggel ( I = 0,1 C20 ) kell leterhelni az akkumultort (3.2 tblzat). 3.2. tblzat. Norml rammal ( I= 0,1C20 ) terhelt akkumultor cellafeszltsge s a feltlttsgi foka kztti sszefggs Kapocsfeszltsg Feltltttsgi fok V/cella % 2,10 100 1,99 90 1,97 80 1,96 70 1,95 60 1,94 50 1,93 40 1,92 30 1,91 20 1,87 10 1,84 5 1,80 0

Az akkumultor m kdokpessge a hasznlat sorn cs kken. Ha az akkumultor u o nehezen t lthet fel s hamar elveszti a trolt energit, akkor le kell cserlni. Az ereo o detivel megegyez kapacits s plus kivezets akkumultort clszer alkalmazni. A o u u jrm vek szmra ksz lt akkumultorok hromfle formban kerlnek kereskedelmi u u forgalomba: Az el re tlttt s savazott kivitel akkumultor azonnal felhasznlhat, ezrt ajno u latos ilyent vsrolni (a gondozsmentes akkumultor kizrlag ilyen), a felsavazott kivitel esetben az akkumultort szakm helyben elektronokkal fel kell tltettni s csak u ezutn hasznlhat, A szrazontlttt akkumultort (ezeknl az elektrodk elektronnal feltlttt llapotban vannak) kell jrtassg mellett MSZ 902- nek megfelel vegytiszta 15 oC h mro o o skleten 1,28 kg/dm3 srsgu akkumultor savval kell feltlteni s ezutn hasznlatba vehet k. o Az akkumultor kapacitst az indtmotor ram felvtele alapjn vlasztjk meg. A gyakorlatban s r n el fordul az eredetinl nagyobb kapacits akkumultor alkaluu o

3.1. AKKUMULTOROK

49

mazsa, ha az a jrm ben mretnl fogva elhelyezheto. Ebben az esetben a genertor u tlterhel dhet, mert a lemer lt nagyobb akkumultort nagyobb rammal kell t lteni. o u o Ha a genertor nem tudja a szksges nagyobb tlt ramot biztositani, akkor esetleg o nem is tudja a nagyobb akkumultort teljesen felt lteni. A nagyobb kapacitc akkuo multor is lemerlhet, mert a nagyobb akkumultorbl tbb energit vesz el a motor indtsa s azrt is mert gyakran t bbet s hosszabb ideig onindtzunk vele. o Ha viszont az eredetinl kisebb kapacitsra cserlik ki az akkumultort, akkor a genertor tlt ltheti azt s emiatt id el tt krosodhat az akkumultor. A hlozat o o o fesz ltsge is magasabb szint lesz igy a fogyasztk nagyobb villamos teljesitmnyt u u vesznek fel s jobban terhelik a genertort. A vgkivezet k polaritsnak ismerete mind az akkumultornak a jrm be val beo u szerelsekor, mind a tlt kszlkhez kapcsolsakor igen fontos. A helytelen polarits o alkalmazsakor krok keletkezhetnek a gpkocsi villamos- s elektronikus berendezseiben, valamint az akkumultor tlt ben s magban az akkumultorban is. A vgo kivezet k leggyakoribb kialaktsnl a pozitiv kivezets a vastagabb, teht alakilag is o felismerheto kivezetsek polaritsa. Az lomakkumultorok fejlesztse sem fejez dtt be. A gondozsmentes lomako kumultorok jabb genercijban nem cseppfolys elektrolitet alkalmaznak, hanem gljelleg t. Ezekbol srls esetn nem folyik ki a sav s az nkislsre (kapacits u vesztsre) kevsb rzkenyek, indt ramerosge nagyobb, lettartalmuk jval magasabb a ma hasznlatos akkumultoroknl.

50


3.2.

Vltakoz ram genertor

A jrm motor m kdse esetn mechanikai munka rovsra forgramfejlesztovel leu u het villamos energit el lltani. Az auttechnikhoz hasonlan a traktortechnika is o kezdetben egyenram dinamkat alkalmazott. A flvezet didk megjelensvel o megbzhat egyenirnytkat lehetett pteni s gy lehet sg nylt a vltakoz ram o genertorok alkalmazsra. Az 1960-as vekt l kt vtized alatt fokozatosan kiszorulo tak az egyenram dinamk s ltalnoss vlt a hromfzis vltakoz ram genertorok hasznlata.

(a) Krms plus genertor 1 csszgy r uu fedl; 2 tart s h elvezet lemez; 3 teljeo o sitmnydida; 4 gerjeszt dida; 5 feszltsgo szablyoz IC s tranzisztor; 6 llrsz hrom fzis tekerccsel; 7 krms plus forgrsz; 8 ventiltor; 9 kszjtrcsa;10 hajts oldali fedl

(b) elektromos kapcsolsi rajza 1 gerjeszt o tekercs; 2 llrsztekercsels; 3 gerjeszt dio dk; 4 teljesitmnydidk; 5 fesz ltsgszabu lyoz; 6 akkumultor; 7 fogyasztk

3.3. bra. Genertor felptse s kapcsolsi rajza A vltakoz ram genertor leggyakoribb n. krms plus forgrsszel rendelkez tpusnak szerkezeti kialaktst a 3.3(a) bra mutatja. o A kompakt kialakts annyiban tr el a hagyomnyos kialaktstl, hogy tmrebb felptse ellenre jobb a h tse, nagyobb elektromos tlterhelst kpes elviselni, u meghibsods esetn knnyebben cserlhet k az egyenirnyt didk s a feszlto sg szablyoz egysg. Az elektromos felpts mindkt tpusnl megegyezik s azt a 3.3(b) bra mutatja. Az alkalmazott genertorok a hromfzis szinkrongenertorok csaldjba tartoznak s a motor f tengelyr ol kszjhajtssal forgatjk. A genertorok o

3.2. VLTAKOZ RAM GENERTOR

51

fordultszma magasabb a motor fordulatszmnl, a gyorsit tttel traktoroknl, te hergpjrmunl az 5-s rtket is elrheti. A vltakoz ram genertor terhelhetosge a fordulatszmnak fggvnyben vltozik (3.4 bra). A genertor forgrszn helyezkedik el az egyenram gerjeszt tekercs, az llrszen peo dig a hromfzis tekercselsi rendszer, ahol a villamos (teljestmny) ram indukldik. Mivel a jrm villamos hlzata az akkumultor u miatt egyenram, ezrt az induklt hromfzis ramot egyen irnytani kell. A gerjeszt tekercs a bels gs motor indo o u tsa el tt az akkumultorbl kap ramot. A geo nertor fordulatszmnak nvekedsvel az in3.4. bra. duklt feszltsg n vekszik ( az induklt feszlto A vltakoz ram genertor o terhelhetosge a fordulatszmnak sg els megkzeltsben a fordulatszm s a gerjeszt ram szorzatnak fggvnye). Ha a o fggvnyben genertor kell fordulatszmmal forog s az ino duklt feszltsg nagyobb az akkumultor kapocsfeszltsgnl, akkor az egyutas hromfzis egyenirnytst vgz hrom darab gerjeszt didrl kap a gerjeszt tekercs o o o ramot. A genertor indujlt feszltsgt szablyozni kell, pldul a 12V-os villamos hlzat feszltsge nem nvekedhet 14.4 - 14.8V rtk fl az akkumultor s a fogyasztk tnkremenetelnek veszlye nlkl. A feszltsg szablyozst a gerjeszt o ram vezrlsvel az gynevezett feszltsgszablyoz vgzi. A feszltsgszablyoz kezdetben elektromechanikus szerkezet volt, ma integrlt ramkrrel (IC-vel) vezrelt teljestmny-tranzisztor vgzi el ezt a feladatot. A kvnt feszltsg rtk felett az IC olyan feszltsget ad a tranzisztornak, hogy az lezr. Ez annak felel meg, mint ha a DF s D kztti sszektettets megszakadt volna, teht az induklt feszltsg cskken. A cskken feszltsget rzkeli az IC s adott rtknl gy vezrli a tranzisztort, hogy o vezessen, teht a gerjeszt tekercs jra ramot kap, s a genertor feszltsge n veko o szik. A ki-be kapcsols msodpercenkent 50 300-szor jtszdik le. Ennek hatsra a kialakult gerjeszt ram tlag rtke olyan nagysg lesz, hogy a genertor feszltsge o 14,8 V mrtku lesz, ezzel az akkumultor tltst el tudja ltni. A mai korszer fe szltsgszablyozkat nem kell s nem is lehet utlag llitani, esetleges meghibsods esetn cserlni szksges. A villamos fogyasztk teljestmnynek sszegzse s az akkumultor kapacitsnak gyelembe vtelvel vlasztjk meg a genertor nvleges villamos teljestmnyt. A genertor nem ignyel gondozst s karban tartst, lettartama a jrm bels u o gs motorjval megegyezik. Vigyzni csupn arra kell, hogy a genertorhoz csatlau

52


koz vezetkek kifogstalan llapotban legyenek. A vezetkeknl ha rintkezsi prob lma, vagy id szakos szakads lp fel, akkor a ltrejvo nindukcis feszltsg rtke, o amely rvid ideig akr 100-200 volt rtk is lehet tnkre teheti az egyen irnyit diodkat s a feszltsgszablyz elektronikus alkatrszeit. Ugyanezrt nem szabad a genertor mkdst a vezetk rintkezsnek megszakitsval az gynevezett szikrsztatssal ellenrizni. A genertort hajt kszj llapota legyen kifogstalan s feszessgt rendszeresen ellenrizni kell. A kszj feszessgt olyan mrtkre szksges bellitani, hogy a szj ne csszon, a tlzott megfeszts a genertor csapgyazst indokolatlanul terheli.

3.3.

Indtmotorok

A jrm vek bels gs motorjait ma mr szinte kizrlagosan akkumultorrl tpllt u o u villamos indtmotorral indtjk. Az indtmotor id szakosan forgatja a motor f teno o gelyt a lendkerk fogaskoszorjhoz kapcsold fogaskerkkel egy specilisan kialaktott tengelykapcsoln keresztl. Az indtmotorok villamos teljestmnye a Diesel-motor nvleges teljestmnynek 6-12 %-a. A bels gs motort indtskor olyan fordulatszmra kell felgyorstani, hogy o u az gs az gstrben meginduljon. Az indulshoz szksges minimlis f tengelyfordulatszm ngytem u Dieo sel-motornl 100 150 fordulat percenknt, ngytem u Otto-motornl 80 100 fordulat percenknt. Az indtmotorok f ramkr u egyenram motorok s kio alaktsuk szerint lehetnek: csszarmatrsak, csszfogaskerekesek, ktfokozat csszkerekesek s menetes tengelyesek. A leggyakrabban alkalmazott indt3.5. bra. motorok felptst a 3.6(a) s a 3.6(b) Az indtmotor jelleggrbi n brk szemlltetik. fordulatszm; M forgatnyomatk; P A f ramkr u indtmotornak a felo mechanikai teljestmny; U akkumultor vett ramerosggel arnyosan n a nyoo kapocsfeszltsge matka s a fordulatszma pedig arnyosan cskken, A teljestmnynek maximuma a rvidzrsi (n=0) ramrtk felnl van, de nagysga az akkumultor kapacitsnak fggvnye (3.5 bra). Kis kapacits, vagy lemerlt akkumultorral el fordulhat, hogy az indts nem hajthat vgre, mert az ako

3.3. INDTMOTOROK

53

kumultor kapocsfeszltsge annyira lecskken indtskor, hogy a bels gs motort o u nem tudja kell fordulatszmra hozni az indtmotor. o A bels gs motor beindulsa utn az indtmotorral val kapcsolatt azonnal o u meg kell szntetni a tlprgetsb l ered krosods elkerlse rdekben. Ebb l a o o o clbl az indtmotor fogaskereknek tengelyt a forgrsz tengelyvel szabadonfut, vagy lemezes tengelykapcsol kti ssze, hogy a visszahajts elkerlheto legyen.

(a) csszarmaturs: 1 fogaskerk; 2 motorhz; 3 gerjeszt tekercs; 4 visszahz rug; 5 o kefetart; 6 sznkefe; 7 keferug; 8 kioldtrcsa; 9 kollektor; 10 zrkilincs; 11 mgneskapcsol; 12 zrfedl; 13 csatlakozcsavar; 14 forgrsz; 15 plusvas; 16 lemezes tengelykapcsol

(b) csszfogaskerekes: indtmotor felptse 1 fogaskerk; 2 menetes hvely; 3 fkez trcsa; 4 rug; 5 kapcsolkar; 6 visszao llit rug; 7 tarttekercs; 8 behztekercs; 9 rintkez ; 10 csatlakozcsavar; 11 rintkeo z hd; 12 pajzs; 13 keferug; 14 kollektor; o 15 sznkefe; 16 hz; 17 plusvas; 18 forgrsz; 19 gerjeszt tekercs; 20 vezet gy r ; 21 o o uu tkz ; 22 grg s szabadonfut; 23 nagy o o menetemelkeds tengelyrsz u

3.6. bra. A csszarmaturs s a mgneskapcsolval m kdtetett csszfogaskerekes u indtmotor szerkezeti felptse Az indtmotor ramfelvtele nagy (150-600 amper), amelynek vezetshez nagy u u tmr j (10 20mm2) vezetk szksges. Clszer sgi okbl a m szerfalrl egy kis o ram felvtel elektromgneses kapcsolt m kdtetnek az indtmotor f ramkrnek u u o bekapcsolsra, amely egyes tpusoknl a fogaskerk mozgatst is elltja. Az indtmotorok ltalban 12 voltos feszltsggel zemeltethetok. Az igen nagy

54


teljesitmny mez gazdasgi er - s munkagpek bels gs motorjaihoz 24 voltos u o o o u inditmotorokat alkalmaznak. Az indts idejre kt 12 voltos akkumultort sorba kapcsol az gynevezett sor-prhuzamkapcsol. A 3.7. brn pldakppen a Zetor-16 045 tpusjelzs traktor indt rendszernek kapcsolsi vzlata lthat. u

3.7. bra. A Zetor 16 045 tpusjelzs traktor indtrendszernek kapcsolsi vzlata 1 kzponti u kapcsol; 2 akkumultor-testkapcsol;3 indtkapcsol; 4 sor-prhuzamkapcsol; 5 zemmdkapcsol; 6 akkumultorok; 7 indtmotor; 8 h t vz-elocirkulltat uo szivatty kapcsolja; 9 h t vz-elomelegt kapcsolja;10 genertor;11 ampermro uo o

Az indtmotorokat rvid m kdtetsi id tartamra ksztik. A hosszabb, folyamau o tos indtozs hatsra krosan felmelegedhetnek. Ezrt clszer egy hossz id tartam u o indts helyett az indtsi m veletet inkbb tbbszr, rvidebb (4-6 msodperc) ideig u vgezni.

3.3. INDTMOTOROK

55

A normlis hasznlat sorn az indtmotor inkbb mechanikusan megy tnkre, mint villamos okbl. Az indtmotorok karbantartst az er gp 1000-2000 uzemrs m o u kdse utn clszer elvgezni, amely a kitiszttsra, a csapgyak s a ken anyagot u o ignyl rszek utnzsrzsra, az elkopott sznkefk (bronzkefk) kicserlsre, illetve o az elektromos kivezetsek s rintkez k llapotnak fellvizsglatra, feljitsra koro ltozdik. Az indtmotornl klnsen fontos a kbelek kifogstalan rintkezse. Az indtmotor s a bels gs motor n. test kapcsolatnak is kifogstalannak kell lennie, o u ezrt ellen rizni szksges az akkumultor negatv kivezetst s a bels gs motort o o u sszekt vastag kbel llapott, rintkezsi kapcsolatt is. o

3.8. bra. A permanesmgnes u indtmotor elvi felpitse s kapcsolsi vzlata 1 fogaskerk; 2 lendkerk fogaskoszor; 3 grg s szabadonfut; 4 kapcsolkar; 5 bolygm u; 6 o permanensmgnes; 7 forgrsz; 8 kommuttor sznkefvel; 9 behuz mgneskapcsol; 10 indtkapcsol; 11 akkumultor

56


Az 1980-as vekt l egyes japn jrm gyrtk permanensmgnes u indtmotort alo u kalmaznak termkeikben. Ezeknl az indtmotoroknl (3.8 bra) az llrsztekercsek helyett igen er s permanensmgneseket alkalmaznak. A magas forgrsz fordulatszo mot (10000-18000 1/min) egy bolygm uves reduktorral cskkentik. Az ilyen indt motorok el nye a nagyobb lettartam, a kisebb mret s tmegen tl az, hogy jelent o o sen kisebb az ramfelvtele az azonos teljestmny f ramkr u motorhoz kpest, gy u o kisebb kapacits s mret akkumultort lehet hozz hasznlni. Htrnyuk az igen u magas r s az, hogy ezeket a permanensmgnes u indtmotorokat nem lehet javtani. A dizelmotorok tli hidegindtsa problmt vet fel mg akkor is, ha megfelel o tli gzolajat alkalmaz az zemeltet , ezrt indtst el segt berendezsek hasznlata o o o terjedt el.

3.4.

Dzelmotor indtst el segt berendezsek o o

A Diesel-motorok indtst el segit berendezsek is tlnyom tbbsgkben elektroo o mos rendszeruek. Az n. osztott gster (kamrs) Diesel-motorok kamrjban lv leveg el meleu o o o gtsre izztgyertykat alkalmaznak. A rgebbi tpus izztgyertyk 2-3 mm tmr j izzszla kzvetlenl az gstrbe, el kamrba nylt be (3.10(a) bra). ou o Az ilyen izztgyertyk ohmos ellenllsa kicsi, ezrt ezeket a gyertykat sorba ktve alkalmazzk s ha egy meghibsodik, a tbbi sem m kdik. Az egy gyeru tra jut feszltsgnek 1,7 volt krl kell lennie, ezrt 12 voltos hlzati feszltsgnl hat hengerszmnl kevesebb esetben el tt-ellenllst kell hasznlni. Az izo 3.9. bra. ztgyertyk egyenknt 50...70 W teljestmny ek, az u A rd alak izztgyertya 1000 Ckrli felmelegedshez 40...80 msodpercre szerkezeti felptse 1 van szksg. szortanya a A korszer bb rd alak izztgyertyk vd kpenyu o vezetkcsatlakozshoz; 2 be helyezett f t szla vkonyabb ellenllshuzalbl kuo menetes csatlakoz; 3 hz; szl 12 vagy 24 voltos nvleges feszltsgre (3.9 bra). 4 szigetel ; 5 kermia o A gyertyk prhuzamosan vannak kapcsolva (3.10(b) szigetel anyagba gyazott o bra) s elektronikus vezrlse rvn igen gyorsan 2-5 f t szl;6 vd kpeny uo o msodperc alatt melegszik fel 1000-1200 C-ra. Bekapcsolskor 80-100 amperes ramot vesz fel egy gyertya s felmelegedsekor ez az ramerosg 40-50 amperre cskken, mikzben az zemi h mrsklete kzel lland o rtken marad. Az indtsi kszsget a J jelz lmpa kialvsa jelzi s a motor beinduo lsa utn a bemelegedsi id alatt is utnizztst biztost a rendszer, el segtve ezzel a o o

3.4. DZELMOTOR INDTST ELOSEGTO BERENDEZSEK

57

hideg motor egyenletesebb jrst, a kipufoggz koromtartalmnak cskkenst.

(a) Rgebbi tpus: 1 izzt-indt kapcsol; 2 jelz izzszl; 3 el tt-ellenlls; 4 izzto o gyertyk; 5 el kamra; 6 dugatty o

(b) Elektronikus vezrls : Mi indtmotor; J u jelz lmpa; 1 hromlls kapcsol (kikapo csolt, egyestett izzt- s menetlls, indtsi helyzetek); 2 kapcsol- jelfog; 3 rd alak izztgyertyk; 4 h t vz h mrskleuo o trzkel o

3.10. bra. Rgebbi tpus s elektronikus vezrls izztgyertyk bektsi vzlata u A kzvetlen befecskendezs Diesel-motoroknl az gstr kialaktsa nem teszi u lehet v izztgyertyk alkalmazst. Ezeknl a motoroknl a szivcs be elhelyezett o o nagy teljesitmny (600...800 W) f t bettekkel melegtik el a beszvott leveg t. A u uo o o BERU cg olyan szvcs be elhelyezheto teljesen automatikus berendezst is gyrt, o ahol az izzgyertyhoz hasonl forr felletre gzolajat jutatt, amely meggyulladva igen gyorss teszi a motorba jut leveg felmelegedst. A berendezs m kdse a o u hfehr kipufoggz kibocsjtsrl ismerhet fel. Az ilyen berendezs utlag is felo szerelhet a tlen is zemel traktorra. o o A Diesel-motorok indtsa tlen sem jelenthet gondot, ha az indtst el segt beo o rendezs kifogstalan llapotban m kdik, ezrt indtsi nehzsg esetn ezek ellen ru o zst s szksges javtst is el kell vgeztetni szakm helyben. u

58


3.5.

Vilgt- s fnyjelz berendezsek o

A kzton kzleked gpjrmuveken alkalmazott villamos berendezsek jelent s ho o nyadt kpezik a klnbz o cl s rendeltetsu vilgt- s fnyjelz berendezsek. o Ezek alapvet en kett s feladatot ltnak el. Egyrszt jszaka, valamint korltozott ltsi o o viszonyok kztt (szrkletben, kdben) a vezet szmra megvilgtjk az tszakaszt. o Msrszt azt clozzk, hogy a kzlekeds tbbi rsztvev je gpjrmuvnket szlelo hesse, ill. a vezet bizonyos cselekedeteir l (pl. fkezs), vagy cselekvsi szndkrl o o (pl. irnyjelzs) msokat informljon.

3.5.1.

Hatsgi elrsok

A kzlekedsbiztonsgi jelent sgk folytn nemzetkzi egyezmnyeken alapul reno deletek rjk el , hogy a gpjrmuveket (termszetesen idertve a mez gazdasgi trako o torokat s lass jrm veket is ) milyen vilgt- s fnyjelz berendezsekkel kell, ill. u o lehet elltni. Haznkban a kzti jrm vek forgalomba helyezsnek s forgalomban u tartsnak m szaki feltteleir l szl 6/1990.(IV. 12.) KHM rendeletben foglaltakat u o kell teljesteni. A hazai el rsoknak megfelel en a gpkocsikra ktelez en el rt vilgt bereno o o o dezseket az albbiakban foglaljuk ssze. Tvolsgi fnyszr : darabszma : 2 vagy 4 szine : fehr vagy kadmium-srga teljestmnyfelvtel : 35 - 75 W elhelyezse : a jrm elejn nem lehet kijjebb mint a tomptott fnyszrk kls u o szle sajtossgok : jrm el tt 100 m-re a megvilgts 1 luxnl kevesebb nem lehet u o Tomptott fnyszr : darabszma : 2 szine : fehr vagy kadmium-srga teljestmnyfelvtel : 35 - 70 W elhelyezse : szlei a jrm szls ponjtl 0,4 m-nl tvolabb s egymshoz u o kpest a bels szlei 0,6 m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az o ttest szintjhez kpest 0,5 m-nl kzelebb, fels szle 1,2 m-nl magasabo ban nem lehet

3.5. VILGT- S FNYJELZO BERENDEZSEK

59

sajtossgok : aszimmetrikus kivitel 40 m-re vilgt, de 25 m-ren a megvilu gts 0,7 luxnl tbb nem lehet Rendszmtbla megvilgts : darabszma : 1 (2) szine : fehr teljestmnyfelvtel : 5-12,5 W elhelyezse : a hts rendszmtblnl sajtossgok : a rendszm 20 m tvol-sgbl olvashat legyen, de htrafel kzvetlenl fnyt nem bocsjthat ki Bels vilgts : o darabszma : 1 v. tbb szine : fehr vagy kadmium-srga teljestmnyfelvtel : 5-12,5 W elhelyezse : vezet flkben, ill. utastrben o Helyzetjelzo lmpk : darabszma : 2 els , 2 vagy 4 hts o szine : fehr vagy kadmiumsrga, a htsk csak pirosak lehetnek teljestmnyfelvtel : els 5, hts 5-12,5 o elhelyezse : szlei a jrm szls pont-tl 0,4 m-nl tvolabb s egy-mshoz u o kpest a bels szlei 0,6 m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az o ttest szintjhez kpest 0,35 m-nl kzelebb, fels szle 1,5 m-nl magao sabban nem lehet sajtossgok : 300 m tvolsgbl szlelhet nek kell lennie o Irnyjelz lmpk : o darabszma : 2 el l, 2 htul, (ill. oldalanknt +1-1) o szine : csak borostyn-srga teljestmnyfelvtel : 21 W elhelyezse : mint a helyzetjelzonl, s 6 m-nl hosszabb jrm nl az oldalu irnyjelz k als szle 0,5 m-nl kzelebb, fels szle 1,5 (2,3) m-nl tvoo o labb az ttest szintjt l nem lehet o

60


sajtossgok : nappal 50 m, sttben el l 75 m, htul 300 m-r l felismerhetok o o legye-nek, az azonos oldalon lev knek azonos fzisban kell villognia (90( o 30 1/min) Fklmpk : darabszma : 2 htul (+1 htul magasan kzpen) szine : csak piros teljestmnyfelvtel : 21 W elhelyezse : jrm szls pontjtl 0,4 m-nl tvolabb s egyms-hoz kpest a u o bels szlei 0,6 (0,4) m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az ttest o szintjhez kpest 0,35 m-nl kzelebb, fels szle 1,5 (2,1) m-nl magao sabban nem lehet sajtossgok : 300 m-r l felismerhetok legyenek, m kdjn 0,5 m/s2 lasslso u tl Visszajelz lmpk : Jelzik a vezet szmra a kvetkez lmpk bekapcsolt llapoo o o tt szine : funcki tvolsgi fnyszr helyzetjelzok hts kdlmpa irnyjelz k o elakadsjelzk munkahely megvilgt megklnbztet o gyelmezteto teljestmnyfelvtel : 1,2 - 5 W elhelyezse : m szerfalon u A mez gazdasgi vontatkra s a lass jrm vekre felszerelt vilgt berendezsek o u kismrtkben eltrnek a gpkocsikon alkalmazottaktl. A mez gazdasgi vontatra s o lass jrm re ktelez en el rt vilgt berendezseket albbi tblzat foglalja ssze. u o o Tomptott fnyszr : szin kk borostynsrga boros-tynsrga villog zld villog piros kk nem lehet kk borostynsrga

3.5. VILGT- S FNYJELZO BERENDEZSEK

61

darabszma : 2 szine : fehr vagy kadmium-srga teljestmnyfelvtel : 35 - 50 W elhelyezse : szlei a jrm szls ponjtl 0,4 m-nl tvolabb s egymshoz u o kpest a bels szlei 0,6 m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az o ttest szintjhez kpest 0,5 m-nl kzelebb, fels szle 1,5 m-nl magasabo ban nem lehet sajtossgok : aszimmetrikus kivitel , 30 m-re vilgt, de 25 m-ren a megvilu gts 0,7 luxnl tbb nem lehet Rendszmtbla megvilgts : darabszma : 1 (2) szine : fehr teljestmnyfelvtel : 5-12,5 W elhelyezse : a hts rendszmtblnl sajtossgok : a rendszm 20 m tvol-sgbl olvashat legyen, de htrafel kzvetlenl fnyt nem bocsjthat ki Bels vilgits : o darabszma : 1 vagy tbb szine : fehr vagy kadmium-srga teljestmnyfelvtel : 5-12,5 W elhelyezse : vezet flkben o Helyzetjelzo lmpk : darabszma : 2 els , 2 vagy 4 hts o szine : fehr vagy kadmium-srga, a htsk csak pirosak lehet-nek teljestmnyfelvtel : els 5, hts 5-12,5 o elhelyezse : szlei a jrm szls pont-tl 0,4 m-nl tvolabb s egy-mshoz u o kpest a bels szlei 0,5 m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az o ttest szintjhez kpest 0,35 m-nl kzelebb, fels szle 1,9 (2,1) m-nl o magasabban nem lehet sajtossgok : 300 m tvolsgbl szlelhet nek kell lennie o

62 Irnyjelz lmpk : o


darabszma : 2 el l 2 htul, (ill. oldalanknt +1-1)Csak borostyn-srga o szine : csak borostyn-srga teljestmnyfelvtel : 21 W elhelyezse : Mint a helyzetjelzonl s 6 m-nl hosszabb jrm nl az oldalu irnyjelz k als szle 0,5 m-nl kzelebb, fels szle 1,9 (2,1) m-nl tvoo o labb az ttest szinjt l nem lehet. A 4,6 m-nl nem hosszabb s 1,6 m-nl o nem szlesebb jrm nl a hts lmpk egy lmpatestben egyesthet k u o sajtossgok : nappal 50 m, sttben el l 75 m, htul 300 m-r l felismerhetok o o legye-nek, az azonos oldalon lev knek azonos fzisban kell villognia (90 o 30 1/min) Fklmpk : darabszma :2 htul (lass jrm re nem ktelez ) u o szine : csak piros teljestmnyfelvtel : 21 W elhelyezse : jrm szls ponjtl 0,4 m-nl tvolabb s egyms-hoz kpest a u o bels szlei 0,5 (0,4) m-nl kzelebb nem lehetnek, az als szle az ttest o szintjhez kpest 0,35 m-nl kzelebb, fels szle 1,9 (2,1) m-nl magao sabban nem lehet sajtossgok : 300 m-r l felismerhetok legyenek, m kdjn 0,5 m/s2 lassulso u tl Visszajelz lmpk : Jelzik a vezet szmra a kvetkez lmpk bekapcsolt llapoo o o tt szine : funcki tv

l-jet, abs

Documents