sas ii deo a.savremene tendencije u koriš cenju i upravljanje sistemima 19.12.pdf

8/10/2019 SAS II deo A.Savremene tendencije u kori cenju i upravljanje sistemima 19.12.pdf

1/142

Specijalistike strukovnestudije

VISOKA TEHNIKA KOLASTRUKOVNIH STUDIJA

KRAGUJEVACDRUMSKOM SAOBRAAJU2012. GODINA

SAVREMENA SREDSTVA USAVREMENA SREDSTVA UDRUMSKOM SAOBRAAJUDRUMSKOM SAOBRAAJU

IIII deodeo

.. ,, . .. . ..


2/142

I.USLOVI KOJE STUDENT TREBA DA ISPUNIda bi stekao uslov da izae na ispit:da bi stekao uslov da izae na ispit:

80% vebama ...................Da poloi dva kolokvijuma (iz

10 poena (2X5 poena)

sva og e a po e an ....

Da uradi i odbrani seminarski rad .20 oena.

. poena poena .Minimalno 50% po kolokvijumu

Minimum poena za izlazak na ispit je ....................30 poena.

Minimalno 50%

Ispit se polae pismeno etri pitanja moraju se znati odgovori na svapitanja za pozitivnu ocenu- svako pitanje minimalno 50%.

Broj ESPB.8 poena


3/142

II. NEDELJNI FOND ASOVA

III.LITERATURA:

MOTORI SUS

pre avan a + ve e

. om , . e rov : MOTORI SUS, a ns a u e u eogra u,

2004. godine

R. Pei, S. Petkovi, S. Veinovi, Motorna vozila i motori OPREM ,Mainski fakultet Banja Luka-Kragujevac, 2008.

A. Jankovi, D. Simi: BEZBEDNOST UTOMOBIL , Mainski, .

N. uuz, UTOMOBILSKI MOTORI, Saobraajni fakultet uBeogradu, 1997.g.

B. KrstiTEHNIKA EKSPLOATACIJA MOTORNIH VOZILA IMOTORA, Mainski fakultet Kragujevac, Kragujevac 2009

A.GrujoviELEKTRONIKA AUTOMOBILA, Mainski fakultet u

Kragujevacu, 2008. godine


4/142

SAVREMENE TENDENCIJE UA.KORI ENJU I UPRAVLJANJU

SISTEMIMA NA VOZILIMA


5/142

RAZLIITIH VRSTA POGONA I IZVORAENERGIJE ZA VOZILA

.

Pod pojmom pogonskih agregata podrazumevaju se pogonske mainekoje neki vid energije pretvaraju u mehaniki rad.Zavisno, od toga, koji se vid energije pretvara u mehaniki rad razlikujuse sledei pogonski agregati:

- op o n mo or sa spo a n m sagorevan em,

- Toplotni motori sa unutranjim sagorevanjem ,

- Elektro motori i

- Hibridni pogoni.

1


6/142

1.1. TOPLOTNI MOTORI SA SPOLJANJIM SAGOREVANJEM(SSS)

Kod motora SSS, sagorevanje se odvija u posebnim sistemima, gde se,

rada ostvaruje u posebnom sistemu (klipnoj maini ili turbini).U zavisnosti od toga ta se koristi kao radni fluid razlikujemo:

- Parnu mainu i- Stirling motor.

1.1.1. PARNA MAINA

Kod parnih maina sagorevanje se odvija u posebnim loitima, gde seradnom fluidu, najee voda, die energetski potencijal na vei nivo(vodena para), dok se razvijanje mehanikog rada ostvaruje u

2

posebnom sistemu .


7/142

I parna klipna maina (parna turbina)

1.loite,2.produkti sagorevanja

pos ro en e parnog o aIII kondenzaciono postrojenje

III

.pregre a pare,

4.rezerv. napojne vode,5.napojna pumpa,6.parovod,III

.parn mo or,8.pumpa za rash. vodu,9.kondenzator,

10.vakum pumpa.

Nedostaci ovih motora su: Pogodnosti ovih motora su:

- ma stepen or snost - ,- veliki gabariti,- velika masa,

- jednostavnost konstrukcije,- jednostavnost rukovanja iodavanja,

3

- . - mogu nos or en a gor vairokog spektra kvaliteta i dr.


8/142

1.1.2. STIRLING MOTOR

Stirling motor je klipni motor sa spoljnim sagorevanjem i zagrevanjemzidova cilindra. Radni medijum u cilindrima moe biti vazduh ili nekidrugi gas.Na jednoj strani se radni medijum zagrevanjem iri dok se na drugojstrani hlaenjem skuplja. Zbog razlike u pritiscima klipovi senaizmenino pribliavaju i udaljuju. Klipovi su spojeni kolenastimvrat om o n ovo retan e pretvara u rotac u. a ova na n top otnaenergija se pretvara u mehaniki rad.

od:-zagrejavanja gasa,- ekspanzije vrueg gasa

- kompresije hladnog gasa i- hlaenja radnog gasa.

4

Princip rada Stirling-ovog motoratip MM-1 Coffe Cup


9/142

hlaenje

5

Princip rada Stirling-ovog motora tip Two Piston


10/142

1 irenje2 transfer

Hladancilindar

1. Vei deo gasa je u toplom

cilindru, zagreva se i irenjemgura oba klipa ka kolenastomvratilu.

2. Gas se iri do tri puta. Jo

Topaocilindar

2/3 gasa se nalazi u toplomcilindru. Zamajac pokreeradilice za sledeih 90 stepeni

3 skupljanje 4 transferpre acu u na ve eo gasado hladnog cilindra.

3. Najvei deo gasa se nalazi uhladnom cilindru. Tu se hladi,skuplja dovodei oba klipa kaspolja.

. up en gas se o na az uhladnom cilindru. Zamajacpokree radilicu sledeih 90Faze rada Stirling-ovog motora

u topao cilindar. Ovim jeciklus zavren.

6


11/142

Kod ovih motora sagorevanje se obavlja izvan cilindara, tako da, usledsagorevanja, nema udara u cilindrima i njihov rad je potpuno tih. Kadase govori o prednostima i manama ovih motora, poreenje se obinovri sa motorima SUS.

Glavne prednosti ovog motora su:

- tih rad,- nema tetne emisije izduvnih gasova u atmosferu iz radnih cilindara,- mogunost korienja razliitih " istih " goriva, za zagrevanje,- jednostavni su za odravanje i- velika im je ekonominost.

Osnovni nedostaci Stirlingovog motora su:

- velika cena,

7

- .


12/142

1.2. TOPLOTNI MOTORI SA UNUTRANJIMSAGOREVANJEM (SUS MOTORI)

Kod motora SUS sagorevanje goriva se obavlja u samim cilindrima.

Motori SUS su toplotni motori kod kojih produkti sagorevanja, viegenergetskog potencijala stvorenog nakon oslobaanja toplote, svojimdirektnim de stvom ostvaru u mehaniki rad.

Od svog nastanka pa do danas, ovi motori, se stalno usavravaju, kakopo opremi i konstrukciji tako i po karakteristikama. Danas, serijski

roizvedeni motori, ima u ste en korisnosti od 35 do 45 % zavisno odvrste i veliine motora), dobre efektivne karakteristike, malu potronjugoriva i dobre upotrebne karakteristike.

Zavisno od na ina pretvaranja energije produkata sagorevanja umehaniki rad motori SUS se mogu podeliti u dve grupe:

1. tzv stru ni motori i

8

2. motori promenljive zapremine radnog prostora.


13/142

1.2.1. STRUJNI MOTORI

Strujni motori se mogu podeliti u dve grupe:

- Gasna turbina i- Mlazni i raketni motori.

Osnovna karakteristika, ovih motora, je da se rad ostvaruje na raunkinetike energije produkata sagorevanja.

. . . .

Gasna turbina, spada u grupu toplotnih motora sa unutranjim

sagorevanjem. Kod gasne turbine rad se ostvaruje pomou sagorelihgasova. ma sve procese ra a ao as an motor, samo to se

svi procesi odvijajujednovremeno, ali na 1 - 2 adijabatsko sabijanje,

raz m mes ma.Rad gasnih turbina sezasniva na

- zo ars o ovo en etoplote,3 - 4 adijabatsko irenje i4 - 1 izobarsko odvoenjeto lote

9

Dulovom (Joule)ciklusu.


14/142

Gasna turbina e rotaci ski urea ko i retvara ener i u sa orevan a

.

gasova u koristan rad. Na ulazu se nalazi kompresor, koji poveavapritisak ulaznih gasova, dok im smanjuje zapreminu, komore zasagorevanje i turbine, gdje se vrui gas usmerava preko statorskihlopatica na turbinske lopatice, te ih okree

U komori za sagorevanje ulazi vazduh, kojise mea sa gorivom i zatim pali, ime sestvara energija. U komori za sagorevanje, ukojoj je veliki pritisak, sagorevanjem goriva

nastaju i visoke temperature. Proizvodisagorevanja prisilno ulaze u turbinu, savelikom brzinom i protokom, gde se prekomlaznica usmjeruje na lopatice, koje se

,smanjenom temperaturom i pritiskom.

Dobijena energija moe se preneti preko vratila, komprimiranog

Princip rada gasne turbine

10

vazduha ili potiska, zavisno o tome primenjuje li se za avione, vozove,

brodove, elektrine generatore ili ak za tenkove.


15/142

.

Popreni presek gasne turbine

11


16/142

U primeni su gasne turbine sa jednim vratilom i sa dva vratila. Kod

u koju se dovodi sabijeni vazduh iz radijalnih kompresora. Sagorevanjese odvija uvek sa vikom vazduha, tako da izduvni gasovi imaju znatnomanje tetnih izduvnih komponenati od klasinih klipnih motora SUS.

Gasna turbina sa jednim vratilom Gasna turbina sa dva vratila

Kod jednoosovinske turbine, turbinsko i kompresorsko kolo su

spregnu na aze se na e nom vra u. o voosov ns og gasnoturbinskog motora, radno i kompresorsko vratilo su razdvojeni i imajusvoja turbinska kola.

12

Gasna turbina se koristi kod veih termoenergetskih postrojenja i za

vee brodske pogonske maine, kao i za turbo-elisne avio motore.


17/142

1.2.1.2. MLAZNI I RAKETNI MOTORI

Osnovna karakteristika, ovih motora, je da se rad ostvaruje na raunkinetike energije produkata sagorevanja, koji ekspandiraju iz.

pogonskog potiska.

Ovi motori su nali primenu u domenu veih eksploatacionih snaga,tako da u avio saobraaju dominira mlazni pogon.

13


18/142

Osnovne prednosti strujnih motora su:

-

- mali broj delova,- mala masa i gabariti,- visoka specifina snaga i dr.

Mane ovih motora su:- Nedovoljno visok stepen korisnosti ( kao posledicakontinualnog sagorevanja koje zahteva nie maksimalnetem erature sa orevan a u cil u man ih termikih o tereen a i

- manja ukupna ekonominost (jer imaju nie maksimalnetemperature a stepen korisnosti krunog termodinamikogciklusa proporcionalan je odnosu maksimalne i minimalne

14

temperature ciklusa).


19/142

1.2.2. MOTORI PROMENLJIVE ZAPREMINE RADNOG PROSTORA

Motori promenljive radne zapremine se mogu podeliti u dve grupe:

2. klipni motoriKod motora romenl ive za remine mehaniki rad se dobivakorienjem potencijalne energije produkata sagorevanja na raunnjihove ekspanzije u promenljivoj zapremini radnog prostora.

Mehaniki rad kod ovih motora jednak je:

W = p V

gde je:

W - mehaniki rad

15

p - pritisakV - gradijent promene zapremine


20/142

Da bi se sagledale prednosti i mane motora SUS u odnosu na motore SSSobino se vri poreenje klipnog motora SUS i klipne parne maine.

Osnovne prednosti motora SUS su:1. dobra ekonominost goriva (optimalni stepen korisnosti zavisno od

motora kree se od 0 25 do oko 0 502. dobra specifina snaga (razvijena snaga iz jedinice mase motora),3. dobra kompaktnost pogonskog agregata,4. koriste gorivo visoke energetske sabijenosti to omoguuje dobar

radijus kretanja,5. brza spremnost za rad po startovanju i

6. troe gorivo samo dok rade.Nedostaci motora SUS su:1. velika zavisnost od kvaliteta goriva,2. loe ekoloke karakteristike,

3. nesamostalan po etak rada,4. komplikovanost konstrukcije i izrade,5. zahteva struno rukovanje i odravanje,

.7. velika cena i deficitarnost fosilnog goriva.

16


21/142

1.2.2.1. ROTACIONI MOTORI (motori sa obrtnim klpovima)

pr os mnog m pa en ma, o sv ro ac on mo ora, e n pra nurealizaciju naao je tzv Vankel motor, iji je osnovni princip rada prikazanna slici

Skica motora sa obrtnim klipovima (Vankelov motor)

1.Cil. kouljica(trihoidni o.) 5.nepokretni zupanik 9. izduvni kanal. . . . .

3.kolenasto vratilo 7.sveica4.ekscentar kolen vratila 8. usisni kanal

17


22/142

Faze rada Vankel motora18


23/142

Delovi Vankel motora

19


24/142

Prednosti rotacionih motora u odnosu na klipne su sledee:

-manji broj delova (pre svega zbog nepostojanja ventilskograzvoda i klasinog klipnog mehanizma),- manja teina i gabariti,- odsustvo vibracija, zbog nepostojanja oscilujueg klipa i

relativno malih neuravnoteenih inercijalnih masa,- mogunost rada sa visokim brojem obrtaja (zbog manjihnerc a n s a

- visoka specifina snaga (odnos snage prema masi motora)

a ve ne os ac ovog mo ora su:

- manji vek motora, zbog kritinog zaptivanja vrhova obrtnogklipa i znatnog istroenja cilindra i klipnih prstenova,

- vee termiko optereenje, jer vreli gasovi se uvek nalaze naistoj stani cilindra,- loija ekonominost zbog nekompaktnog (izduenog) oblika

omore za sagorevan e u pu-nepovoljna izduvna emisija (pre svega HC), zbog razvuenogoblika komore za sagorevanje

20


25/142

1.2.2.2. MOTORI SA OSCILIUJU IM KLIPOVIMA (ili klipni motori)

Kod svih klipnih motora osnovnaons ru vna oncepc a e s a.

Kod svih se promenljivostzapremine postie pomou

pravolinijskog kretanja klipa. Klip jecilindrinog oblika i kree se u

prinudno oscilujui pod dejstvomklipnog mehanizma. Klip se kree uradnom rostoru omeenom

spoljnom (SMT) i unutranjom(UMT) mrtvom takom.

21

Izgled i delovi etvorocilindrinog

klipnog motora


26/142

1.klip 4. cilindar 7. blok cilindra donji deo2. kli n aa 5. cilindarska lava 8. usisni ventil 3.kolenasto vratilo 6. korito motora 9. izdivni ventil

22


27/142

Pri pomeranju klipa prenika (D), od jedne do druge mrtve take, elo klipa

Ukupna (max) zapremina radnog prostorajednaka je:

chu +==max

hchu

V

V

V

VV

V

V

V

V+=

+=== 1max

Stepen kompresije pokazuje u kom je odnosu izvreno sabijanjeradne materije, tj. za motor poznate radne zapremine definie veliinukompresione zapremine, odnosno zapreminu prostora sagorevanja.

23


28/142

1.3. ELEKTRO MOTORI

Vozila na elektrini pogon (EV) su se pojavila uporedo ili ak pre vozilasa motorima sa unutranjim sagorevanjem (SUS).U to vreme pogonski sistem EV sainjavali su: olovni akumulatori imotor e nosmerne stru e a e rz na regu sana posre stvom

otpornika.Primat SUS motora nad elektrinim pogonom osiguran je oko 1915.

.elektrini pogon bili takvi da su zadovoljavali tenju ljudi za sve brim isnanijim vozilima. Posledica svih nepovoljnih uslova za razvoj EV

elektrinih vozila oko 1920. godine. Renesansa EV nastupa ezdesetihgodina sa eljom da se ekoloki problemi, nastali zbog korienjavozila svedu na to e mo ue man u meru. Ener etska kriza

sedamdesetih dodatno je ubrzala istraivanja na polju razvoja EV .Jedan od osnovnih nedostataka EV u odnosu na klasina vozila (saSUS motorom) lei u injenici da je radijus ovakvih vozila znatno manji.

24

Kao kompromisno reenje pojavljuju se Hibridna elektrina vozila, kojakombinuju dva razliita pogona, od kojih je jedan elektrini.


29/142

. . .

Vozila sa ovom vrstom pogona poznata su po skraenici BEV (batteryelectric vehicle).

Regulisanje napona iukljuivanja elektromotoraobezbeeno e kontrolerom.Elektromotor, koji se napajabaterijama predaje moment

i obrtno kretanje tokovimapreko transmisije.

Pogonske baterije se pune

ematski prikaz baterijskog elektropogona

preko ispravljaa.

25


30/142

Masovnija upotreba BEV zavisi od napretka u tehnologiji baterija. Aktuelna

- .obezbeuje najbolje performanse vozila (ubrzanje, radijus kretanja).Punjenje i pranjenje je bre nego kod olovnih (Pb) i nikl metal hidridnihNiMH bateri a. Man e su za remine ti ino 40% i teine 50% od NiMH.

Ekoloki su podobnije u odnosu na baterije bazirane na niklu i olovu.

Sadre do tri puta vie energije po jedinici teine i zapremine odkonvencionalnih olovnih i nikl metal hidridnih baterija.

G

us

Prednosti BEVa su:- nulta emisija izduvnih

naenerg

Nedostaci:e

Godina

-motorima SUS,- autonomija kretanja limitirana i

26

Razvoj baterija za elektro-automobile .


31/142

27

Primer varijante primene BEV na automobilu


32/142

1.3.2. ELEKTROMOTORI SA GORIVIM ELIJAMA

1839. godine. Gorive elije su hemijski izvori elektrine energije. One sene moraju prethodno puniti vese reagensi, iz rezervoara, uvode u eliju.

.Vodonik prolazi kroz komoru sa kanalima sastrane anode, dok kiseonik, iz vazduha,stru i kroz komoru sa kanalima na stranikatode. Anoda je izraena od platine iizaziva reakciju kojom se atomi vodonika

dele na pozitivne jone (protone) i negativne(elektrone). Obe vrste jona privlai katoda.Izmeu anode i katode se nalazi polimernaelekrolitska membrana (PEM Polzmer

Princip rada gorive elije

ec ro y e em rane o a propu a samopozitivno naelektrisane jone da prou kroznju do katode.

28

,stvarajui tako elektrinu struju. Elektroni i pozitivni joni vodonika sa

kiseonikom na katodi formiraju vodu, koja izlazi iz elije.


33/142

Konverzija vodonika u elektrinu energiju u gorivoj eliji teoretski jemogua maksimalno od 50-60%, dok je u praksi taj procenat znatnomanji i kree se od 25 - 30%.

Primer varijante primene gorivih elija na automobilu

29


34/142

Primer varijante primene gorivih elija na autobusu

30


35/142

1.4. HIBRIDNI POGONI

Hibridni pogon podrazumeva pokretanje vozila pomou nekolikorazliitih izvora energije. Najei koncept hibridnog pogona predstavlja

jedno vozilo sa dva motora (razliitih pogona). Svaki od motora radiprema potrebi odnosno zavisno od uslova vonje u kojem se nalazi

vozilo, dok postoje periodi kada su oba motora u funkciji. Ovakavkoncept omoguava utedu energije uz znaajno manje zagaenje

vo ne sre ne.

Prednosti hibridnog pogona su:

-- mala emisija izduvnih gasova i- veliki stepen korisnosti.

Glavni nedostaci su:- velika cena vozila,- velika masa vozila odnosu na ista sa klasinim o onima i

31

- manji prtljani, odnosno tovarni prostor


36/142

1.4.1. HIBRIDNO ELEKTRINO VOZILO (HEV)

Hibridna elektrina vozila (HEV- Hybrid Electric Vehicle) najee imajukombinaciju pogona sa elektro motorom i motorom SUS.

Najee se izvodi u dve verzije:

- Vozilo sa serijskim hibridnim pogonom i- Vozilo sa paralelnim hibridnim pogonom.

Vozilo sa serijskim hibridnim pogonom u gradskoj vo nj i pri vo njikonstantnom brzinom pokree se elektromotorom, koji se elektrinom

energijom snabdeva iz baterija. Vu

ni moment pogonski to

kovivarijanti motor SUS nije aktivan(njegova spojnica je iskljuena).

generator, koji napaja elektrinomenergijom elektromotor, a vikomelektrine ener i e une se bateri e.

32Serijski hibridni pogon


37/142

Kod paralelnog hibridnog pogona vuni moment obezbeuje SUS motorili elektromotor. Istovremeno motor SUS pokree generator koji

, .

U sluaju veeg optereenja ili privonji na veim distancama

pogon daje motor SUS. Tada sepreko generatora dopunjuju

baterije.

33

Paralelni hibridni pogon


38/142

regenerativno ili rekuperativno koenje. Pri ovakvom usporavanju vozilaelekro motor prelazi u generatorski reim rada, pri emu se vridopunjavanje baterija. Zahtev za re eneraci om se automatski s rovodi

zahvaljujui kontrolnoj elektronici koja

obezbeuje odgovarajue upravljake signale zaenergetski pretvara.Na ovaj nain poveanje radijusa kretanja moeda iznosi od 5-10%.

Osim poveanja radijusa kretanja ovakvo koenjeomogu ava u e u na o r avan u o n o oga.Korienjem regeneracije utie se i na lakou iudobnost upravljanja vozilom. Putanjem pedale

sa jednom pedalom.Potreba za mehanikim konicama javlja se samo

34

vonje(maximalnim i minimalnim).Regenerativno koenje


39/142

1.4.2. PLUG-IN HIBRIDNO ELEKTRINO VOZILO (PHEV)

Plug-in hibridna elektrina vozila (PHEV) koriste baterije koje se punespoljnim izvorom elektrine energije (na normalnu elektrinu utinicu).Ostale komponente su iste kao kod drugih elektrinih pogona.Danas se PHEV najvie koriste kao putniki automobili, ali ima i

komercijalnih vozila i kombija, komunalnih kamiona, autobusa,motocikala, skutera i vojnih vozila.

35

Raspored karakteristinih agregata kod PHEV


40/142

BEV Plug- In Hibrid Elekxxtxxxxxxxxxxxx xromotor

Regenerativno koenje Motor

SUS

BEV- Baterijsko elektrino vozilo1. Nema motor SUS

2. Ograni eno tehnologijom baterija Ogranien radijus

Znatna cena baterija Dugo vreme punjenja

Elektromotorr

ug- n r Koristi elektrini motor, baterijei motor SUS kao podrku.Baterije mogu da se puneupotrebom standardneelektrine mree.

Elekxxtxxxxxxxxxxxx xromotor

Elektromotor

Bateri e

Elekxxtromotor

Baterije

Gorivo

Elekxxtromotor

Gorive elije

Hibrid

Elekxxtxxxxxxxxxxxxromotor

Regenerativno koenje

Motor

SUSHEV hibridno elektrino voziloKoristi motor SUS u kombinaciji saelektromotorom/generatorom ibaterijama

FCEV Elektrino vozilo sagorivim elijama

Regenerativno koenje

Elekxxtxxxxxxxxxxxx xromotor

Elektromotor

Baterije

e romo or

Elekxxtromotor

Serijski hibrid:

Motor SUS pokree generator, kojinapaja strujom elektromotor, a kojipogoni tokove. Viak struje punibaterije

Paralelni hibrid:

Ne koristi motor SUS. Radi kao

serijski hibrid, s tim to ulogumotora SUS preuzimaju goriveelije koje obezbeujunapajanje elektrinog motoraza pogon vozila i odravanjeElekxxtromotor

ElekxxtromotorBaterije

Gorive elije

Gorivo

o ov voz a mogu t pogon ensimultano motorom SUS ielektromotorom koga napajaju baterije

napun enos a er a

Vodonik

36


41/142

Aktuelni koncepti pogona vozila:

- enz ns motor ,- Dizel motori,- Hibridni pogon (benzinski ili dizel motor + elektro pogon),- Elektrini pogon i

- Pogon sa korienjem gorivih elija.

37


42/142

PITANJA:

1. PODELA TOPLOTNIH MOTORA SA SPOLJANJIM

SAGOREVANJEM. UZ ODGOVARAJUE SKICE OBJASNITINJIHOV RAD.

2. PODELA TOPLOTNIH MOTORA SA UNUTRANJIM

SAGOREVANJEM. UZ ODGOVARAJU

E SKICE OBJASNITI RADPROSTORA.

. .ODGOVARAJUE SKICE OBJASNITI NAINE POGONAELEKTROMOTOROM I NAINE HIBRIDNIH POGONA.

38


43/142

MERNI, UPRAVLJA KI I INFORMACIONISISTEMI NA VOZILIMA

2.

Na savremenim ure

ajima elektronika je preuzela skoro sve funkcijemerenja, i upravljanja sistemima na tim ureajima.

Elektronika je preuzela i funkciju samodijagnostike i informisanjakorisnika.

s em za meren e, uprav an e, samo agnos u n orm san ekorisnika pripadaju jedinstvenom skupu tehnikih sredstava ije jedelovanje zasnovano na optim fizikim zakonima.

Merna sredstva i sistemi mogu se tretirati i kao deo upravljkih sistema,posebno u okviru sistema korisnik-ureaj-okruenje ili kao deoinformaciono sistema ili sistema za samodi a nostiku.

39


44/142

UPRAVLJANJE

Merenja koja se vre na savremenim sistemima su u sklopu upravljakihs s ema , , agnos e.

Elektronika je preuzela i funkciju samodijagnostike i informisanjakorisnika.

U sistemima automatskog upravljanja merenje ima veliki znaaj.

Odlu

ivanje pri upravljanju se vri na bazi informacija (rezultata,odgovarajuem upravljakom programu.

Merni sistem predstavlja skup sredstava za merenje i sastoji se od:

- mernog davaa,- prenosa,- rila oen a i

40

- pokazivaa.


45/142

Zadatak mernog sistema je da:

- detektuje i preuzme informaciju o merenoj veliini,- da je eventualno pretvori u informaciju (signal) pogodnijeg oblika,-- da saopti rezultate merenja putem odgovarajueg pokazivaa i

- da merni signal stavi u funkciju sistema upravljanja, dijagnostike ilizatite.

S obzirom na primenjeni princip merenja i upotrebljena sredstva zamerenje, merenja se mogu podeliti na:

- mehanika (na primer odometar- merilo preenog rastojanja),- fluidika,- optika i- elektrina odnosno elektronska.

Merenja mogu da predstavljaju i odre

enu kombinaciju navedenihprincipa.

Osnovna karakteristika mernog postupka je tanost merenja odreena

41

stepenom podudarnosti dobijenog rezultata merenja i stvarne vrednostimerene veliine.


46/142

zav snos o oga a o se men a merena ve na u vremens omdomenu merenje moe biti:

- statiko,- kvazistatiko i

- dinamiko.

Kvazistatiko merenje je kada se merena veliina sporo menja u

vremenskom domenu.

odreenom vremenskom domenu.

Dinamiko merenje je ono kada je merena veliina promenljiva u.

Pod upravljanjem se podrazumeva dejstvo na sistem ili u sistemuusmereno na ostizan e odreenih cil eva. U ravl an e osim

42

upravljkih dejstva, moe da obuhvati i funkcije nadzora i zatite.


47/142

Skup elemenata sa kojima se ostvaruje upravljanje objektom ili

Sistem koji ostvaruje proces sa posebno organizovanim upravljakimdejstvima predstavlja upravljani sistem (objekat ili proces upravljanja).

.

X - ulazne veliime,(upravljani sistem)

ematski prikaz sistema upravljanja

Y-izlazne veliine

Upravljki sistem i objekat (proces upravljanja) ine sistem upravljanja.

Sistem upravljanja sadriu ravl aku edinicu sa

(upravljani sis) ulaznim ( I ) organima iizlaznim ( O ), aktuatorimakao i upravljani sistem .

43


48/142

Obzirom na mogue angaovanje oveka upravljanje moe

biti:

- runo i-

Runo zahteva fiziko dejstvo oveka na izvrni organ, aautomatsko ne zahteva takvo angaovanje oveka.

z rom na na n me uso nog e ovan a e emena a s s emaupravljanja mogua je podela na:

-

- zatvorene sisteme (sistemi u zatvorenoj pekljisa povratnom spregom).

44


49/142

Otvoreni sistem upravljanja je takav sistem kod koga se upravljana

veliina ( y ) menja pod dejstvom upravljakog dela sistema po napredutvrenom programu.

(upravljani sis.)

Kod zatvorenog sistema upravljanja izlazna upravljana veliina (y)

ematski prikaz otvorenog sistema upravljanja

veliinom a dobijeni signal odstupanja () kao upravljaka veliina.

(upravljani sis.)

45

ematski prikaz otvorenog sistema upravljanja


50/142

OSNOVNE KARAKTERISTIKE LANOVA I SISTEMA2.1.1.

Funkcionisanje mernih i upravljakih sistema zasniva se na

MERENJA I UPRAVLJANJA

.

Ovi postupci i njima odgovarajui sistemi mogu biti:-- digitalni (vremenski diskretni)

Najbitnija razlika izmeu ova dva sistema jeste oblik korienihelektrinih signala.

Analogni signali su vremenski kontinualni i sadre sve trenutne.

vremenskom domenu..

Di italni si nali su vremenski diskretni i redstavl a u se omou

46

numerikih kodova.


51/142

ELEKTRONSKI UPRAVLJAKI SISTEMI NA2.2.

Konkurencija, elje korisnika i zakonski propisi sve proizvodaeprimoravaju na poboljanju karakteristika postojeih modela i razvoj novih modela.

Osnovni zahtevi pri razvoju novih modela su:

2. smanjenje potronje pogonskih fluida, maziva i drugih fluida,3. lake upravljanje mainama tako to se rukovaoc oslobaa

rutinskih poslova i pomae mu se u pronalaenju najboljeg reenjau kritinim situacijama,4. poboljanje komfora,5. poboljanje ekolokih karakteristika smanjem emisija ikorienjem ekolokih materijala u izradi koji omoguavaju

potpuno recikliranje na kraju upotrebnog veka,6. smanjenje trokova proizvodnje...

47

Uvoenje sloenih elektronskih sistema upravljanja omoguuje da se

realizuju proizvodi koji imaju bolje karakteristike


52/142

a e nom voz u savremen e ons ru c e, u c u po o an akarakteristika vozila mogu se nai ugraeni sledei procesori:

. .2.crash-senzor za suvozaev jastuk 17. procesor za elektr stabilizaciju vozila

3.procesor za dodatno grejanje 18. procesor za automatski menja4.procesor za ABS 19. procesor za vratilo upravljaa5.crash-senzor za vozaev jastuk 20. odailja i prijemnik za telefon6.crash-senzor za vozaev jastuk 21. crash-senzor za zad bojast. suv. str.7.procesor za pomopri upravljanju 22. procesor za vozaeva vrata

. .9.procesor za suvozaeva vrata 24. proc za prepoznavanje kuke za vu u

10.procesor za zatitu od nagiba i krae 25. crash-senzor za vozaev boni jastuk11.procesor za vazduni jastuk 26. pojaivasignala12.dijagnostiko utvrivanje 27. crash-senzor za zad. bo. jast. voz str.13.procesor za regulisanje svetla 28. procsor za navigaciju14.proc za vazduno dodatno grejanja 29. pojaivaza radio

48

. . .


53/142

49


54/142

Redosled uvoenja elektronskih sistema zvisi pre svega zakonskih

.Pasivna bezbednost

Aktivna bezbednost

Priprema za sudar

Inteligentno adaptivno upravljanje

visok

Vazduni jastuk

Aktivni pojasevi

Bona ojaanja

Boni vazduni jastuk

Automatski poziv za pomo

Spreavanje sudara

Autonomnavonja

Ko ilot na auto utu

Sigurnosni pojas

Vieslojnastakla

Deformacionielementi

Procena putaBbW (wb)

Procena okolineSbW (wb)

Prinudno koenje

EMB & EMS

Vonja u koloni

Nivo

bezbednostiBezbedniakumulator

ABSETC

EBDESP

BAS

ACCABC

nizak

tendencije razvoja aktivne i pasivne bezbednosti na vozilimaABS antiblokirajui sistem koenja ACC adaptivno upravljanje vonjomETC sistem za spreavanje proklizavanja ABC aktivno upravljanje karoserijom

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

EBD elektronska raspodela sile koenja SbW upravljnje pomou iceESP elektonski sistem za stabilizaciju EMB elektromehanika konica

BAS sistem za pomopri ko

enju BAS -sistem za pomo

pri ko

enju 50

Svaki od mnogobrojnih elektronskih sistema upravljanja na vozilu ima


55/142

Svaki od mnogobrojnih elektronskih sistema upravljanja na vozilu imaniz razliitih senzora davaa i aktuatora izvrnih or ana

1. ECU,2. baterija,3. prekida,4. relej ECU,5. relej pumpe za gorivo,6. elektrinapumpa za gorivo,

7. relej ventilatra hladnjaka,8. ventilator hladnjaka,. ,

10.kompresor klime,11. brizgai goriva,12. sveice,

13. indukcioni lalem,. pu z ra u ven ,15. lambda senzor,16. davatemperature rashl. te.17. senzor detonacija,18. aktuator razno hoda,

principijelna ema upravljanja funkcijama motora

19. davabroja obrtaja i SMT,

20. davatemperature i pritiska,21. Davapritiska ulja,22. Body kompjuter,

26. kontrolna la ica neis ravnosti

51

.24. Dijagnostiki konektor,25. senzor brzine,

27. brzinomer,29. elektrina pedala gasa,30. prekidana pedali spojke

31. davatemp. rashl. te. ,32. EGR ventil i33. PDA sistem.


56/142

Da bi savremeno vozilo funkcionisalo kao celina neo hodno e da ti

sistemi meusobno razmenjuju informacije. To uslovljava veomasloenu hardversku i softversku strukturu .

Konvencionalan nain prenosa i razmene podataka od take do take,

pomou individualnih linija odavno je dostigao svoje praktine limitezbog:

- kompleksnosti ine instalacije teki su za rukovanje i- veliki i ogranien broj pinova u konektorima.

Na vozilu srednje klase, ukupna duina kablova vea od 1 km, imareko 300 konektora i kuita sa uku nim bro em od oko 2000 inova.

Jedino reenje je primena mrenih sistema za prenos podataka i

52


57/142

. . . FUNKCIJAMA

iroki spektar primene elektronskih komunikacionih sistema isistema upravljanja u otvorenoj i zatvorenoj povratnoj sprezi za

povezivanje pojedinih elektronskih upravljakih jedinica.

funkcijama vozila:

- klasina (zvezdasta) struktura i- mrena struktura upravljanja.

53

2 2 1 1 KLASINA KONTROLA RADA EUS NA VOZILU


58/142

2.2.1.1. KLASINA KONTROLA RADA EUS NA VOZILU

Klasini sistem prenosa podataka i upravljanja funkcijama vozila imazvezdastu strukturu.

. on ro a men a a2. komandna tabla3. kontrola motora4. ABS/ESP

Zvezdastu strukturu ine:

- edna lavna u ravl aka edinica GUJ- vie lokalnih upravljakih jedinica (LUJ),- senzora (S) i- aktuatora (A).

Veza GUJ sa ostalim delovima sistema jepreko lokalne serijske ili paralelne mree.

54

zvezdasta struktura sistema upravljanja


59/142

Obrada signala senzora i komande aktuatorima se realizuju uglavnoj mikroprocesorskoj upravljakoj jedinici ili u

od ovara ucem lokalnom u ravl akom sistemu.Zvezdasta struktura zahteva da glavni upravljaki sistem, da bi obradio sve informacije ima mikroprocesor velike brzine.

iana instalacija za povezivanje elemenata je veoma sloena, velikeduine, i oteava interakciju izmeu razli itih sistema, ujedno ceosistem e odloan smetn ama.

55

2 2 1 2 MRENA STRUKTURA SISTEMA UPRAVLJANJA


60/142

2.2.1.2. MRENA STRUKTURA SISTEMA UPRAVLJANJA

Primenom mree, obino dvoine, postie se bolji kvalitet upravljanjavozilom. Na nju su priklju ene sve upravljake jedinice, senzori i

. .postoji glavna upravljaka jedinica.

1. kontrola menjaa,

2. komandna tabla,. ontro a motora4. ABS/ESP

56

mrena struktura sistema upravljanja


61/142

mrena struktura sistema upravljanja

klasini (zvezdasti) sistem upravljanja

57

2.2.2. ARHITEKTURA ELEKTRONSKIH SISTEMA NA VOZILU


62/142

Vozilo se sastoji od vie mreno povezanih podsistema koji se nazivajugrupe (clusters). Svaka grupa realizuje jednu posebnu funkciju.

- elektronski sistemi zau ravl an e o onskim

Ulaz Izlaz

Grupa

navigacije

Grupa

karoserije

agregatom i dinamikomvozila,

- elektronski sistemi

Komandnipanelvozaa

Komunik.

kontroler

Informacijeza pomo

vozau

Komunik.

kontroler

Razmena sagrupom

karoserije

Komunik.

kontroler

Komunikacioni

karoserije (sigalizacija,komfor..),- multimedijalni i Komunik.

kontrolerKomunik.kontroler

Komunik.kontroler

Komunik.kontroler

nav gac on s s em r. Uprav.jedinica

upravljaa

Uprav.

jedinicaveanja

Uprav.

jedinicakonica

Uprav.

jedinicamotora

58

ematski prikaz mreno povezanih podsistema, grupa

Grupa se sastoji od vie vorova .


63/142

p j

-vor sa elektronskim sistemom za upravljanje motorom,-vor sa elektronskim sistemom za upravljanje konim sistemom,

,ima:

- v z u v v z ,-vor sa elektronskim sistemom za upravljanje transmisijom,-vor za povezianje sa drugim grupama itd.

vorovi su povezani komunikac.kanalima. Pomou njih se razmenjuju

informacije po odgovarajuem

(lokalnamrea)

protokolu.

Komunikacioni kanal kod sistema kojisu kritini sa stanovita bezbednosti

ima redundansu dobijenu dupliranjemkomunikacionog kanala pri emu seista informacija prenosi po oba kanala.

59

ematski prikaz mreno

povezanih podsistema, grupa

vor se sastoji od tri glavna dela:


64/142

- u azno- z aznog po s stema,- upravljakog raunara i- komunikacionog kontrolera.3

21

1. Ulazno-izlazni podsistem za prikupljanjeinformacija od inteligentnih senzora i aktuatora

.aktuatora mogu biti povezani lokalnom mreoma zatim povezani na ulazno-izlazni podsistem.

1

2. Upravljaki raunar sa odgovarajucimsoftverom koji u realnom vremenu izraunava ial e aktuatorima komande na osnovu odataka

2

od senzora i podataka dobijenih prekokomunikacionog kanala. Za povezivanje saulazno-izlaznim podsistemom i komunikacionim

3

60

ematskiprikaz vorakontrolerom koriste se odgovarajuci interfejsi.


65/142

3. Komunikacioni kontroler povezuje vor preko komunikacionogkanala sa ostalim vorovima u grupi radi razmene informacija.

komunikacionog kanala. Komunikacioni kanal kao hardverska

komponenta mree moe biti realizovan,

dvoino, etvoroino, i td.) ili opti kimprovodnicima uz unapred definisane nivoe

korisno si nala.

1

Razmena informacija, odnosno softverskioblik poruke, obavlja se prema unapreddefinisanom standardizovanom postupku -

2

protokolu.

61

M il t b d


66/142

Mrea na vozilu treba da

omogui i vezu sa drugimkompjuterskim sistemima kojisu van vozila (navigacija,dijagnostika, kontrola ekolokih

parametara vozila, itd.). Zbogtoga mrea mora da zadovolji i op e s an ar e povez van akompjuterske opreme datestandardom ISO 7498 koji

povezivanja OSI (Open SystemInterconection) sa sedam

Tabeli dat je pregled nivoapovezivanja i njihove osnovnefunkcija polazei od najvieg nivoa.

62

nivoi povezivanja u mrei


67/142

. . .

Vozilo obino ima vie mrea koje funkcioniu primenjujui razliitepro o o e.

Mrea i mreni protokoli za primenu na vozilu moraju da imaju sledeeosnovne karakteristike:

-visoka integrabilnost ukomponovana sa ostalimkomponentama i sistemima vozila u celinu, tj. verovatnoa

pojave slu ajnih gre aka treba da je bezna ajna i da ne uti ena fukcionisanje vozila,

- , .

prenos i prenos informacije treba da bude dovoljno kratkotako da ne ometa upravljanje,

63


68/142

- konfigurabilnost mree tj. mrea se moe lako proirivati i modifikovati,

- otpornost na greke tj. komunikacija se mora obnoviti kada se

otkloni greka,

- dimenziono i funkcionalno prilagoeni konektori,

- elektromagnetska kompatibilnost,

- otpornost na uticaje okoline; temperaturu, vlanost, vibracije,prainu, kapljice goriva, ulja, maziva,

- niska cena, itd.

64

Klasifikacija mrea moe se izvriti po razlicitim kriterijumima.


69/142

Engineers SAE) u zavisnosti od brzine prenosa informacija krozmreu, podelilo je u svojim standardima mree na vozilima u tri

-A,

- B i- C.

Brzi razvojmultimedijskihaplikacija (Internet,nav gac a, g a natelevizija) zahtevajuvee brzine prenosa

da se formira jonestandardizovanaklasa D.

65

podela mree na vozilima u klase

Primena mrea u upravljanju sistemima na vozilima uslovila je


70/142

p j j j

potrebu za odgovarajuim protokolom za razmenu informacijaizmeduvorova u mrei.

Pojavilo se vie tipova protokola jer su proizvodai razliitorealizovali i nazvali svoje protokole:

- Volkswagen je razvio ABUS protokol,- Renault & PSA - VAN protokol,- Toyota - BEAN protokol,- General Motors - J1850VPW protokol,- Ford - J1850PWM komunikacioni protokol, itd.

Lider u oblasti mrenih protokola za primenu na vozilima postao jeBosch sa svojim CAN (Controller Area Network) protokolom. Ovaj

godine.Bosch je omoguio da njegov protokol bude otvoren za sve korisnike

66

z og ega e rzo pr va en pos ao osnova za s an ar ekako na vozilima tako i u industriji i drugim oblastima.

2.2.4. MRENI PROTOKOLI NA VOZILIMA


71/142

2.2.4. MRENI PROTOKOLI NA VOZILIMA

Prema nainu na koji se pojavljuju informacije na mrei protokolemoemo podeliti na:

- protokole upravljane dogaajem i

- vremenski upravljane protokole.

2.2.4.1. PROTOKOL UPRAVLJAN DOGAAJEM

generie kada doe do promene informacije koju alje tajvor. U jednomtrenutku samo jedan vor u mrei emituje poruku koju primaju svivoroviu mrei a i ona ko i e emitu e. Ako se informaci a ne men a vor e ne

alje pa samim tim i ne optere

uje mreu. Svi

vorovi u mrei imajuodgovarajui prioritet i pri istovremenom slanju poruke iz dva voraodbacuje se poruka nieg prioriteta. Ovakav tip protokola obino seimplementira pomou serijske mree.

67


72/142

- CAN (Controller Area Network),- LIN (Local Interconection Network),

, .

CAN protokol je postao osnova za standarde za mree u vozilima i to u:

Evropi:

- ISO 11519-2 standard za spore aplikacije,

- ISO 11898 za brze a likaci e i- ISO 9141 za dijagnostiku,

u Americi:

- SAE J1939 za mree klase C na teretnim vozilima,- SAE J2284 za putnicka vozila (zasnovan na ISO 11898) i

68

.


73/142

Mrea zasnovana na CAN protokolu ima sledee osobine:- svaka poruka koja se alje pomou mree ima odgovarajui

rioritet- za poruke nieg prioriteta garantuje se slanje posle odreenog

vremena ekanja,- mrea mora da ima fleksibilnost pri dodavanju novih vorova umreu,- vremenski sinhronizovan prijem i predaju svih vorova u mrei,- promenljiv format podataka koji se alju mreom,- v e g avn mas er vorova u mre ,- detekciju greaka i njihovu signalizaciju,- automatsko ponavljanje neispravnih poruka im je mrea

,

- razdvajanje privremenih od trajnih greaka u vorovima iautonomno iskljuivanje neispravnih vorova.

69

Za nesmetano funkcionisanje mree zasnovane na CAN protokolu


74/142

informacije istom brzinom, odnosno da su vremenski sinhronizovaniPoruka u mrei mora da ima tano odreeni format i sastoji se iz

.Delovi poruke su:

1.- poetak (sa jednim dominantnimom ,

2.- sledi adresa, odnosno identifikatorvora sa koga se emituje poruka,

.-podataka),4.- podaci,

-

poruke i6.- potvrda o ispravnosti poruke odsvih vorova u mrei.1 2 3 4 5 6 7

Osnovni segmenti poruke

70


75/142

. . . .

Poruke kod vremenski upravljanih protokola, TTP (Time Trigered

Ukupno vreme u kome moraju da se pojave sve poruke deli se naintervale, odeljke, i svakom voru se odreuje odeljak u komere a a a e poru u.

Svivorovi u mrei pri tome imaju pristup mrei i mogu da itaju

.

Zbog vremenske definisanosti trenutka slanja poruke, mrea mora.

Vremenska sinhronizacija se postie posebnim vorom koji alje

71

.


76/142

Osnovna primena TTP je kod sistema kriti nih sa stanovitabezbednosti, kao to su sistemi za upravljanje pomou ice (X-

y- re , g e se pos o e me an s s em zamen u u mehatronikim sistemima.

Mehatroniki sistemi nemaju rezervni mehaniki sistem kojim sepreuzima kontrola u sluaju otkaza elektronskog sistema.

Zbog toga neophodno da elektronski sistemi sa svojimkomunikacionim kanalima budu tako napravljeni da su imuni nagre e o o e vrs e.

72

Da bi vremenski upravljan protokol mogao da funkcionie potrebno je


77/142

da svakivor ima poseban TTP kontroler za kontrolu protokola i koji jenezavisan od procesa koji se kontrolie uvoru.

Descriptor List).

Opis poruka sadri vremenski poloaj odeljka u kome se alje poruka,duinu poruke i broj poruke koja se alje jer se u jednom odeljku moguslati poruke razliitog sadraja ali po unapred odredenom redu.

ematski pristup vorova mrei kod vremenski upravljanog protokola

73

Poruka ima una red definisani format.


78/142

Delovi poruke su:

1 - poetak poruke,

1

- zag av e,3 - podaci i4 provera.

3

Format poruke vremenski upravljanog protokola

Zaglavlje sadri informaciju o tipu podataka koji se alju.

Postoje dva osnovna tipa informacija koja se alju u DATA polju

- normalni podaci (koji slue za slanje informacija neophodnihza upravljanje) i

74

- inicijalizacioni podaci koji slu e za slanje informacija ostanju TTP kontrolera i sinhronizaciju mree.


79/142

Kod vremenski upravljanih protokola najopasnija je takozvanaglupa greka, koja se manifestuje u nekontrolisanom slanju

poruka iz nekogvora izvan definisanih odeljaka.

Taj problem se reava postavljanjem vora koji nadgleda saobraaju mrei i koji po potrebi moe da:

- iskljui vor iz mree ili- da izvri reinicijalizaciju mree.

Determinisanost vremenski upravljanog protokola stvara velikupouzadanost u sistemima upravljanja uz ravnomerno optereenjemree, ali oteava prikljuenje novih .

Dodavanje novih vorova zahteva potpuno rekonfigurisanje celemree.

75

ULAZNI ORGANI - MERNI DAVAI (SENZORI I3.3.


80/142

11

12 1613 1 - Kanister sa aktivnimu l em

1 15 2 - Senzor poloaja leptira

3 - Regulator praznog hoda

4 - Filter za benzin5 - Elektronska u ravl aka

Vazduh

3

4

10

14

jedinica

6 - Rezervoar za benzin7 - Pumpa za benzin

8 - Davabro a obrta a i SMT9

9 - Davatemperature

motora10-Lambda dava11-Indukcioni kalem bobina

5

12-Regulator pritiska benzina

13-Davapritiska i temper.vazduha

-7

6 15-Regulacioni ventil16-Sveica

77

Sistem za obrazovanje i upaljenje smee BOSCH MOTRONIC M4.6


81/142

Merni dava, ulazni organ ililan u mernim sistemima i u sistemimaautomatskog upravljanja je merni element ili ureaj koji dajeinformacije o kvalitativnim i kvantitativnim karakteristikama mereneveliine, odnosno posmatranog objekta, stanja ili procesa.

Zadatak mernog davaa je:

- da prima informaciju od posmatranog objekta, stanja iliprocesa u obliku merene fizike veliine i

- a e u s a u sa o re en m pr ro n m z m za onompretvori u informaciju iste ili neke druge fizike veliine, umerni ili upravljaki (obino elektrini, pneumatski ili

.

Merni davase sastoji iz:

-

78

- pretvaraa

Senzor je deo mernog davaa koji neposredno prima merenu fiziku, ,


82/142

pritisak, temperaturu, ubrzanje,...u pomeraj; temperaturu uotpornost ili elektromotornu silu i sl.). Ovaj elemenat je u direktnom

,veliine.

Iza senzora u na veem bro u slu a eva koristi se dodatni retvarakoji izlaz senzora pretvara u eljeni, najece elektrini, merni signal(na primer, pomeraj u promenu kapacitivnosti, induktivnosti,otpornosti ili napona). Senzor i pretvara u konstruktivnom pogleduesto ine jednu celinu koja predstavlja merni dava. Merni davanataj nain predstavlja optiji i obuhvatniji pojam nego to su samsenzor ili pretvara

Postoje sluajevi kada je senzor istovremeno i pretvara mereneveliine, koji na svom izlazu daje signal pogodan za prenos i dalju

, , , ,otpornik i sl.).

79

Postoji vie podela i klasifikacija mernih davaa. Kriterijumi na osnovuo se ov mern e emen mogu s s ema zova esu:


83/142

g

1. nain delovanja mernog elementa,2. vrsta izlaznog signala i3. sam princip merenja.

Prema nainu delovanja, pre svega prema izvoru energije koju koristeza svoj rad, merni davai se mogu podeliti na:

1. pasivne (parametarskog tipa) i2. aktivne (generatorskog tipa).

Kod pasivnih davaa (parametarskog tipa) promena ulazne veliineizaziva promenu nekog parametra na izlazu (otpornosti, induktivnosti,ka acitivnosti zbo e a e otrebno da merni ureda ima i omoniizvor energije.

Aktivni davai(generatorskog tipa) generiu merni signal (struju,

80

, ,toplotne i dr.) same merene veliine.


84/142

Prema obliku signala na svom izlazu senzori mogu biti:

2. digitalni.

pretvara u kontinualno promenljivu vrednost ili amplitudu na izlazu.Analogni senzor se koristi tamo gde je radi pokazivanja ili

.Digitalni senzor pretvara ulaznu merenu veliinu u diskretna stanja na

svom izlazu. Koristi se gde je merni signal potreban kao informacija o.

81


85/142

Obzirom na fizike principe delovanja merni davai se mogu podeliti

- mehanike,-- elektrokontaktne,- elektrootpornike,

- elektromagnetske,- galvanomagnetske,- kapacitivne,- piezoelektrine,- fotoelektrine,

- termoelektrine i dr.

82


86/142

S obzirom na prirodu fizike veliine koju merni davaprima i pretvarau drugi oblik ( u sluaju elektronskih sistema za merenje i upravljanjemerena neelektrina veliina se po pravilu pretvara u elektrini signal), i nasvoju ulogu, merni davai se mogu razvrstati na:

- ,- davae poloaja i ugaone brzine vratila,- na davae pritiska,

,- temperature,- ubrzanja i dr.

83

Postoji vie razloga zbog kojih se sve vei broj elektronskih elemenata i


87/142

o a u o v ru mern uprav a s stema oncentr e na mernomesto, integriui se sa senzorom.

,1. vii stepen obrade signala,ime se fiziki i funkcionalno

rastereuje centralna jedinica,.

jednoj istoj merenoj veliini a s tim u vezi i potrebaprilagodavanja novim komunikacionim strukturama uz

or cen e sa rn ce,3. kompenzacija delovanja ometajuih uticajnih veliina i

korekcija statikih i dinamikih karakteristika;

4. poboljanje zatite od smetnji;5. samoprovera,6. dijagnostika i dr.

84


88/142

Senzori sa veim stepenom obrade nazvani su inteligentnisenzori.

oblasti inteligentnih senzora (intelligent sensors), povezivanja

senzora posredstvom sabirnica (bus-multiplex) i u oblastimrea ras odel enih senzora Distributed Sensor Networks -DSN).

esto se u okviru jednog mernog ili upravljakog sistema, ili za

po re e v e raz s s ema or s e na s a merena ve na.Umesto da se veli ina meri sa vie davaa koristi se signal, zasve potrebe, od jednog davaa.

Ovaj zahtev je uticao na poveanje sloenosti mernih davaaprimenom razliitih stupnjeva integracije odreenih funkcija.

85


89/142

AOS -analogna obradasignala,

-ana ogno- g a nakonverzija

DUM -digitalni,

C -mikroprocesor

Bez integracije signal je osetljiv na smetnje i ide direktno u DUM.Prvi stupanj integracije dava sa AOS, kojom se postie manjaosetljivost na smetnje, i mogunost distribucije signala prema vie DUM.

Drugi stupanj integracije dava sa AOS i A/D konverzijom, ostvaruje semogunost korienja sabirnice za komuniciranje i imunost na smetnje.Tre i stupanj integracije dava sa AOS, A/D konverzijom i mikrokontrolerom koji omoguuje odreene korekcije, i imunost na smetnje.

86


90/142

Davai sa ot orni kom icom namotanom na izolaciono ez ro ili

t k biti li ij ki ili blik k i ti d


91/142

traku mogu biti pravolinijski ili u obliku kruga a sve u zavisnosti odpotreba merenja.

za translatorno pom. za ugaono pomeranje

Pomeran em kliza

a men a se ot or. Poto kli

a

istovremeno dodiru e

namotana ica sa jezgrom

dve ice ta promena nije kontinualna vestepenasta.

promena otpora

kontakt klizaa sa icom

88

otporniki davasa motanom icom

3.3.2. DAVAPOLOAJA UGLA LEPTIRA

Da a gla leptira ri pret aranje gla aokretanja prig nog leptira


92/142

Davaugla leptira vri pretvaranje ugla zaokretanja prigunog leptirau naponski merni signal.

1. osovina leptira,2. otporna traka I,

. ,4. klizai5. elektrini prikljuak.

Ovaj davapredstavlja promenljivi otpornik (reostart) krunog oblika, u

ematski prikaz davaa poloaja ugla leptira

sklopu sa klizaem koji se okree osovinom leptira i tako menja taku

dodira sa otpornikom. U cilju poveanja preciznosti merenja neprimenjuje se prosto elektrino kolo sa promenljivom otpornou , v e

e reos ar povezan ao grana mernog mos a a se ravno e anaruava usled promene otpornosti.

89

Elektronska upravljaka jedinica napaja potenciometar preko izvoda a i


93/142

Elektronska upravljaka jedinica napaja potenciometar, preko izvoda a ic constantnim naponom.

Zaokretanjem merne klapne menja

se i otpor u reostartu tj. menja sevrednost na ona izmed u izvoda b i c, koje registruje elektronskaupravljaka jedinica, na osnovu kojih prepoznaje poloaj leptira.

90

Izgled davaa poloaja ugla leptira


94/142

3.3.3. DAVAI POLOAJA I UGAONE BRZINE

Ovi davai daju jedne od najbitnijih informacija za upravljanje, .

informacije o spoljnoj mrtvoj taki (SMT) radnih cilindara, kojaje od esencijalnog znaaja za odredivanje momenta

,informaciju o trenutnoj ugaonoj brzini kolenastog vratila.Davaima ugaone brzine se odreduje i brzina vozila, odnosno

91

3.3.3.1. INDUKOVANI DAVAI

Kod savremenih sistema potrebno je precizno meriti broj obrtaja


95/142

Kod savremenih sistema potrebno je precizno meriti broj obrtajapojedinih delova. U tu svrhu najee se primenjuju induktivnidavai u kombinaci i sa nazub enim tokom ostavl enim navratilu koje se okree.

1. permanentni magnet 3. namotaj davaa

2.polni nastavak magneta 4. nazubljeni toakSignal indukovanog davaa

Indukovani davabroja obrtaja

92

Dava je postavljen na nepokretnom delumotorana vrlo malomrastojanju od zubaca specijalno nazbljenog zupanika. Zupci su

izraeni od feromagnetnog materijala tako da pri njihovomibli j i d lj j d l t k d d l i d


96/142

izraeni od feromagnetnog materijala, tako da pri njihovompribliavanju i udaljavanju od polnog nastavka davaa dolazi dopromene magnetnog fluksa koji izaziva indukciju napona u namotaju.Indukovani napon je utoliko vei ukoliko je vea brzina pribliavavanjazupca jezgru.

Promena magnetskog fluksa,, koji obuhvata namotaj, proizvodi :

dt

de

=

Prema tome, ovo je merni davageneratorskog tipa.Brzina relativnog kretanja namotaja i magneta moe biti linearna iliu aona.Kod ugaonog kretanja indukovana elektromotorna sila je:

===

dddd

ddtddt

93

re nos gener sanog napona na a na n zav s o ugaone rz neKV zbog ega je funkcionisanje ovog davaa kritino u oblasti malih


97/142

KV zbogega je funkcionisanje ovog davaa kritino u oblasti malihugaonih brzina KV (malog broja obrtaja motora), posebno prilikom

.

Osim toga, u stati

kim uslovima ovaj davane daje signal na svomizlazu.

Ova vrsta davaa se koristi u varijantama:

1. kao posebni davai za ugaonu brzinu i poloaj spoljne mrtve

2. kao jedan davaza ugaonu brzinu i SMT.

namotaja merenjem otpornosti namotaja. Izgled napona na dva

ukontrolie se pomou osciloskopa i bitno zavisi od oblika zuba na

94

3.3.4. HALOV DAVA

Halov dava(Hall generator) zasnovan je na Halovom efektu koji se sastoji u

tome da se prilikom skretanja elektrona u magnetskom polju vri njihovogrupisanje Na taj nain se proizvodi razlika potencijala odnosno napon UH


98/142

Sam Halov elemenat sastoji setome da se prilikom skretanja elektrona u magnetskom polju vri njihovogrupisanje. Na taj nain se proizvodi razlika potencijala, odnosno napon UH.

u vspecijalnih materijala. Na

ploici se nalaze prikljuci A1 i

UH u magnetnom polju indukcije B kada kroz ploicu

roti

e stru a I n

rekoprikaz delovanja Halovog davaa

prikljuaka K1 i K2.

Kada se kroz Halov enerator ro usti konstantna stru a na a an a I n , aistovremeno ortogonalno deluje magnetsko polje indukcije B, zbog

skretanja elektrona doi ce do neravnomerne raspodele nosilacaelektriciteta. Elektronie se skupljati na prikljuku A1 a udaljavae se od

prikljucka A2. Na taj nain na A1 se formira negativan, a na A2pozitivanpol i izmedu njih napon UH vrednosti reda mV.

95


99/142

Osnovna jednaina Halovog efekta je:

gde je:KH -Halova konstanta (kod metala ima malu vrednost,B -vektor magnetske indukcije, -ugao izmeu vektora magnetske indukcije i vektora gustine

struje i

d-debljina ploice davaa.

Moe se uo

iti da za datu maksimalnu struju kroz plo

icu svakosmanjenje debljine d je praeno odgovarajuim smanjenjem struje In.

96

,maksimalno dozvoljenu gustinu struje, ne zavisi od debljine ploice.


100/142

Vrednost generisanog napona UHzavisi od vrste poluprovodnikogmaterijala, debljine ploice, intenziteta struje napajanja i vrednostimagnetne indukcije, a polaritet tog napona zavisi od smerova

magnetnog polja i napojne struje. Ako se vrednosti tri navedenaparametara, KH, In i d, odravaju konstantne, vrednost generisanogHal-ov napona U H direktno je srazmeran vrednosti magnetnen u c e .

Signal sa Hall-ovog davaa je male amplitude i zbog toga je obino usklopu davaa i pojaiva koji pojaava signal na potreban nivo.

miruju.

97

. . .


101/142

Potreba za informacijama o sastavu izduvnih gasova javlja se kodmotora opremljenim katalizatorima. Hemijske reakcije odnosnonaknadna obrada izduvnih gasova u katalizatorima mogua je samo

uz izuzetno preciznu regulaciju sastava smee sa kojom motor radi.z svu prec znos e e rons e regu ac e, o se mo e pos samo

regulacijom u povratnoj sprezi, odnosno sa povratnom informacijom,o koli ini kiseonika u izduvnim gasovima, na bazi koje se vri

.

Kao dava koncentracije kiseonika u izduvnim gasovima koristi se" - "

prosto "O2 senzor"). Ovaj dava reaguje na sadaj kiseonika uizduvnim gasovima.

98

Osnovu davaa ini keramiko telo od metal oksida (tzv. vrstir 2

itrijum oksida (Y2O3) kao stabilizatora. Keramiki element je izraen u


102/142

j ( ) jobliku zatvorene cevice i postavljen u izduvnu cev motora, tako da

1. keramiko telo od metal

,dodiru sa spoljnim vazduhom.

oksida (vrsti elektrolit),

2 spoljanja poroznaelektroda od platine,

elektroda od platine

4, elektrini kontakt

5 elektrini kontakt nakuitu6. izduvna cev motora

ematski prikaz pozicioniranja i konstrukcije

99

am a son e

1. keramiko telo od metaloksida (vrsti elektrolit),

2 spoljanja porozna

elektroda od platine,


103/142

3 unutranja poroznaelektroda od platine

4, elektrini kontakt

5 elektrini kontakt nakuitu

.

ematski prikaz konstrukcijelambda sonde

naponski signal lambdasonde

omotaem, koji mora biti porozan elementa (spoljna i za prolazak gasa.Ovi omotai predstavljaju elektrode, povezane sa elektrinim kontaktima

,okolini. Strana, koja je izloena izduvnim gasovima, keramiki element ielektroda su zatieni keramikim zatitnim omotaem velike vrstoe,ko i takoe mora biti orozan i sve to e ostavl eno u metalno ku itesa prorezima za prolazak izduvnih gasova.

100

Do na onske razlike izmeu elektroda dolazi kada e koncentraci a

kiseonika razliita sa jedne i druge strane aktivnog kerami kogelementa jer se tada javlja razliita koliina difundovanih jona


104/142

elementa, jer se tada javlja razli ita koli ina difundovanih jonakiseonika. Ovaj napon (UO2) zavisi od parcijalnog pritiska kiseonika ureferentnom gasu (vazduh) pvO2 izduvnom gasu pigO2 kao i od temperature. Ovaj napon se moe izraziti kao:

=

ig

O

v

O

Op

p

F

RTU

2

2

2 ln4

gde je:R univerzalna gasna konstanta,F Farade ev broTtemperatura keramike,

pvO2 parcijalni pritisak kiseonika u vazduhu,pigO2 parcijalni pritisak kiseonika u izduvnim gasovima.

101

U ovom sluaju referentni gas je vazduh sa konstantnom koncentracijom

kiseonika (21%), dok koncentracija kiseonika u izduvnom gasu varira izavisi od sastava smee, tako da naponski signal O2 senzora zavisi od


105/142

, p gsastava smee.Platinska elektroda, koja je u kontaktu sa izduvnim gasom, delujekatalitiki, odnosno pospeuje reakcije oksidacije i time potronju

raspoloivog kiseonika. Ako je smea bogata ( < 1), to znai da u,

oksidacijom) skoro sav potroi i velika razlika u koncentraciji (u odnosu nakiseonik koji se nalazi u vazduhu) na senzorskom elementu proizvodi

. ,1), u izduvnim gasovima javlja se znaajna koncentracija kiseonika, takoda je razlika sa koncentracijom kiseonika iz vazduha manja, te generisanina on na senzorskom elementu iznosi oko 100 mV. U okolinistehiometrijske smee ( =1) , zahvaljujui katalitikom dejstvu platinske

elektrode dolazi do strme promene signala. Promena signala se koristi kaoinformacija da li motor radi sa siromanom ili bogatom smeom.

102

1. kuite,

2. keramika nosea cev,3 elektrini prikljuci


106/142

3. elektrini prikljuci,4 .zatitna cev sa prorezima,5. aktivni keramiki element6. kontaktni element

7. zatitna kouljica8. keramiki grejai

grejana lambda sonda

9. elektrina veza grejaa.

Upotreba grejanog O2senzora ima vie prednosti od kojih su:1 mogunost regulacije i pri niim temperaturama,2 nezavisnost signala od temperature izduvnih gasova,

3 bri odziv pri promeni sastava smee,4 mogunost regulacije posle hladnog starta i

103

motora) i sl.

U odnosu na lambda sonde u sistemima za u ravl an e sastavom

gorive smee kod motora sa unutranjim sagorevanjem postoje iprimene kod kojih se zahteva i kontinualno merenje


107/142

p j jkoncentracije kiseonika u gasovima (produktima sagorevanja). u

jednom delu karakteristike. To su sonde novije generacije kojemogu kontinualno da mere koncentraciju O2 u irem dijapazonu.

To su tzv irokopojasne lambda sonde

104

merenja O2signala

dijagram uskopojasnogmerenja O2signala

3.3.6. DAVAI PROTOKA VAZDUHA

Ovi merni pretvarai obezbeuju informaciju o masenom protokuvazduha. Merenje zapreminskog protoka vazduha svodi se na merenje


108/142

j p g p jbrzine strujanja vazduha v u cevi povrine poprenog preseka S jer jeQv= v S .

3.3.6.1. MEHANIKI PROTOKOMERI VAZDUHA

Jedan od naina mehanikog merenja protoka vazduha jeste merenjepomou davaa sa klapnom. Ovaj nain se koristi za zapreminsko

merenje koliine vazduha.

- apna,

2 - opruga i3 potenciometar.

105

davaprotoka sa klapnom

3.3.6.2. MERENJE PROTOKA POMOU LEBDEE KLAPNE

Pomou klapne mogue je meriti zapreminski i maseni protok vazduha.


109/142

1. leptir,2. zavrtanj za podeavanje,3. kompenzaciono krilce,4. bypass,

. ,6. potenciometarski davaotklona,7. pomino krilce sa oprugom i8. otporniki davatemperature vazduha.

davaza merenje protoka vazduhapomou lebdee klapne

106

,

kroz cev protokomera, nastaju aerodinamike sile koje zaokreu klapnu (7),


110/142

j p ( ),emu se su rotstavl a kalibrisana o ru a(otuda i naziv lebdea klapna).

Ugao zaokretanja klapne je proporcionalan zapreminskom protoku.preciznog kliznog reostarta. Kompenzaciona klapna (vrsto je vezanasa mernom klapnom) i priguna zapremina (5), slue da prigue,eventualno oscilatorno kretan e merne kla ne ko e moe nastati kao

posledica nestacionarnosti procesa usisavanja i povratnih struja.Za merenje masenog protoka vazduha neophodno izvriti

temperatursku korekciju. To se radi pomou temperature, koju meridava temperature (8).

Nedostaci ovakvog protokomera su relativno velike dimenzijekao i slaba dinamika odziva pri naglim promenama protoka vazduha.

107

eren e proto a vaz u a pomo u ava a sa apnom se pra t novie ne koristi u savremenim sistemima.

5.3.6.3 MERENJE PROTOKA VAZDUHA VRELIM ELEMENTOM

, ,

na bazi anemometrije sa vrelim elementom (vlaknom ili filmom).U primeni su uglavnom, sledei protokomeri sa vrelim elementom:


111/142

1. rotokomer sa vrelim vlaknom2. protokomer sa vrelim filmom

3.3.6.3.1. PROTOKOMER SA VRELIM VLAKNOM

r nc p ra a anemome ra sa vre m v a nom, o m se mer rz nastrujanja vazduha, baziran je na injenici da je intenzitet prelaza toplotesa zagrejanog vlakna na okolni vazduh (intenzitet hlaenja vlakna)

.Merno vlakno, koje moe biti mikronske debljine i minijaturnih dimenzijazagreva se elektrinom strujom a hladi se strujom vazduha.

vlakno jedan od otpornika mernog mosta, Svaka promena temperature

izaziva naruavanje ravnotee mernog mosta.Intenzitet stru e za revan a vlakna, ko i e otreban da bi se odralakonstantna razlika temperature izmeu vlakna i vazduha ( pa time iravnotea mosta) je, proporcionalan brzini strujanja vazduha oko vlakna.

108

Vrelo vlakno (2) od platine otpornosti RH

cevi). Ispred je postavljen davatemperature (1) otpornosti RK, kako bi se


112/142

p ( ) pobezbedio odatak za kom enzaci u nabazi temperature vazduha. Vrelo vlakno idava temperature deluju kao otporniciosetljivi na promenu temperature.1. davatemperature vazduha,

2. senzorski prsten sa vrelim vlaknom3 precizni merni otpornik

komponente protokomera sa vrelimvlaknom

RH-otpornik vrelogvlakna,

,UM merni naponRM merni otpornikQM maseni protokvazduha,

Struja potrebna zaodravanje konstantnerazlike temperature izmeu

R1, R2- podesivi otpornicivrelog vlakna i vazduha

proizvodi na mernomotporniku otpornosti RM

109

elektrine veze mernog mosta kodprotokomera sa vrelim vlaknom

Mproporcionalan masenomprotoku vazduha.

Bzina strujanja vazduha i poznati (konstantni) poreni presekotvora, kroz koji struji vazduh, slue za odreivanje protokavazduha


113/142

vazduha.

Ovi protokomeri se postavljaju u cevi tako da reaguju na srednju

brzinu strujanja vazduha.

Obzirom da je debljina vrelog vlakna mala, ono, mora biti zatieno odmehanikog dejstva estica neistoe u vazduhu. U tu svrhu se sa

.Nanoenjem prljavtine na vlakno, iz vazduha, ugroava se i preciznost merenja. Da bi preciznos merenja uvek bila prisutna

kratkotrajno zagreva do temperature "samoienja" (~ 1000C), kako

bi nataloena prljavtina sagorela i isparila.

110

3.3.6.3.2. PROTOKOMER SA VRELIM FILMOM

Ovaj protokomerfunkcionie na istom 1. keramiki nosa


114/142

funkcionie na istom 1. keramiki nosa

sa vrelim vlaknom. Razlikuje

se u tome to ovde vreli

.

RHvreli (zagrevani) otpornik,(otpornik) izveden kao tanki

platinski sloj. Korienjemlatinsko slo a izbe nute

M mern orporn ,RKotpornik-davatemperature

vazduha iR1 odeava ui ot ornik

su mane vlakna koje su seogledale u mehanikojneotpornosti i prevelikeosetljivosti na oscilatorne

pojave pri nestacionarnomstrujanju.

111

vrelim filmom

RHvreli otpornik film,

RM merni otpornikRK otpornik-davatemperature,


115/142

UM merni naponQM maseni protok vazduha,R1, R2, R3- otpornici mosta

IH- struja zagrevanja vrelog otpornika

Svi elementi mernog mosta integrisani su na zajednikom nosau

elektrine veze mernog mosta sa vrelimfilmom

.temperature ostvarena je prorezima na keramikom nosau. Vreli film sezagreva strujom, pri emu se orava konstantna razlika temperatureizmeu n e a i vazduha. Stru a otrebna za za revan e I H roizvodi namernom otporniku RM merni napon U M, proporcionalan masenom

protoku vazduha. Problem uticaja depozita prljavtine na parametrerazmene toplote izmeu vrelog elementa i vazduha reen je

postavljanjem svih elemenata sa suprotne strane od dolazee strujevazduha, tako da eventualni depozit nema uticaja na tanost merenja.

112

5.3.7. DAVAI PRITISKA

3.3.7.1. DAVADEPRESIJE U USISNOJ CEVI MOTORA

Dava apsolutnog pritiska ili depresije koji vlada u usisnoj cevi (grani)


116/142

.

prikaz davaa senzorski elementapsolutnog pritiska piezo otpornosti

1.prikljuak za usisni kolektor motora, 1. piezo otporniki element,

2. merna komora sa senzorskim elementom, 2. membrana,3. keramiko kuite, 3. komora referentnog pritiska i4. elektronske kom onente i 4. kerami ka nosea loica5. nosea ploica

113


117/142

Tanka membrana zvonastog oblika (2) prekriva zapreminu sareferentnim pritiskom (3), koji deluje sa jedne strane membrane. Sadruge strane membrane deluje mereni pritisak (iz usisnog kolektoramotora), tako da se membrana deformie pod dejstvom razlike pritiska.U membrani je ugraeno nekoliko kvarcnih piezo otpornika ija

o pornos var ra u zav snos o me an og op ere en a ome su izloeni. Ovi otpornici su deo mernog mosta tako da svaka promenanjihove otpornosti, usled deformacijemembrane, dovodi do

.pritisaka u mernoj i referentnoj komori. Elektronski deo davaa (4) sluiza pojaanje i linearizaciju mernog signala kao i temperatursku

.

114

3.3.7.2. ANEROIDNI DAVAPRITISKA

Aneroidni potenciometarski davai su najstariji i najjednostavniji davai apsolutnog pritiska koji se sastoje od aneroidne kapsule koja


118/142

.

Mereni pritisakmembrana

Elektrino napajanje

Atmosferski pritisak Metalno jezgro

115

prikaz aneroidnog davaa pritiska

3.3.7.3. DAVADETONACIJA

Detonacije nastaju prilikom neregularnog sagorevanja u motoru. Onese detektuju preko vibracija cilindarskog bloka motora. Prilikomdetonatnog sagorevanja dolazi do oscilacija pritisaka u cilindru motora


119/142

detonatnog sagorevanja dolazi do oscilacija pritisaka u cilindru motorakarakteristino velikih frekfencija, koje izazivaju i vibracije cilindarskogbloka motora. One se mogu detektovati preko davaa vibracija

seizmikog tipa.

konstrukciji sastoji se od piezokermikog elementa i

1.Zaptivna masa, .To je dava generatorskogtipa koji generie signal samo u uslovima udara i

2. Piezokremika,3.Kontakti i4.Elektricni prikljucak

vibracija ali ne i pri statikim

uslovima

116

prikaz davaa detonacija

Dava e rivren na blok motora i sasto i se od dve mase osnovne

Izmeu ove dve masepostavljen jeiezoelektrini keramiki

vrsto spojene za blok motora i seizmi

ke


120/142

iezoelektrini keramikielement. Sa promenommehanikog naprezanja

piezoelektrinogkeramikog elementamenja se i njegovaelektrina otpornost. Pri

ara er s n mvisokofrekfentnimvibracijama, koje su

,piezoelektrini element jeizloen oscilatornom

ematski prikaz davaa detonacija u elektrine signale

117


121/142

elektrini signal davaa detonacija

Vidi se da signal dava

a detonacije prati karakteristi

ne vibracijeizazvane detonacijom, a ne reaguje na vibracije koje se javljaju pri

118

3.3.8. DAVATEMPERATURE

Ovi merni pretvarai daju podatke o temperaturi usisavanog vazduha,temperaturi rashladnog fluida, temperaturi putni kog prostora,spoljanjoj ambijentalnoj temperaturi... koji se koriste u sistemima


122/142

uprav an a un c ama voz a.Davai temperature na automobilu se izvode kao termoparovi, linerani

emperaturno zavisni otpornici na bazi platine i nikla, poluprovodniki.temperaturski koeficijent) i NTC (negativan temperaturski koeficijent)termistori.

119

presek davaa temperature i karakteristika NTC termistora

1. elektrini prikljuci,2. kuite i3. NTC otpornik


123/142

Poseban problem u vezi sa primenom termistora u sistemima upravljanjaredstavl a nelinearnost n ihove karakteristike R = f . Linearizaci a se

davatemperature

vri hardverski pomocu dodatnih otpornika ili sofverski numerickomlinearizacijom ili pomocu tablica za preracunavanje.Termistori se najcece koriste u sklopu razdelnika napona sa jednim

predotpornikom kojim se moe delimino linearizovati njegova

karakteristika.Provera ispravnosti termistorskog davaca temperature vri se merenjem

120

o pornos ava a na pozna m empera urama upore van emizmerenih vrednosti sa fabrikim

3.3.8. DAVANAGIBA

Senzor koji pri zaklju anom vozilureaguje na nagib vozila


124/142

g j g

Radi se o amortiziranoj masi mikromehanikog kapacitivnogsenzora. Ova masa se nalazi

kondenzatora. Pribliavanjejednom od kondenzatora menja

,jedinicu i alarm.

121

ematski prikaz davaa nagiba

IZLAZNI IZVRNI ORGANI - AKTUATORI4.1.

11

12 1613 1 - Kanister sa aktivnimu l em


125/142

1 15 2 - Senzor poloaja leptira

3 - Regulator praznog hoda

4 - Filter za benzin5 - Elektronska u ravl akaVazduh

3

4

10

14

jedinica

6 - Rezervoar za benzin7 - Pumpa za benzin8 - Davabro a obrta a i SMT

9

9 - Davatemperaturemotora

10-Lambda dava11-Indukcioni kalem bobina

5

12-Regulator pritiska benzina

13-Davapritiska i temper.vazduha

-7

6 15-Regulacioni ventil16-Sveica

122

Sistem za obrazovanje i upaljenje smee BOSCH MOTRONIC M4.6

Izlaznilan sistema upravljanja ciji je zadatak da neposredno uticena o e a proces uprav an a naz va se zvr n organ a ua or


126/142

na o e a proces uprav an a naz va se zvr n organ a ua or.

U elektronskim sistemima meren a i u ravl an a kao izlazni or anikoriste se razliite vrste:

1. elektroventila,2. servomotora,

3. koranih motora,4.indukcionih kalemova,5. releja,6. svetlosni i zvu ni signalni ureaji i dr.

123

4.1.1. ELEKTROVENTILI ZA UBRIZGAVANJE

Elektroventili (brizgaljke) predstavljaju izvrne organe koji slue za ubrizgavanje(rasprivanje) goriva. Gorivo se na taj nain dovodi na ulaz otvor usisnog ventila(kod MPI sistema ubrizgavanja) ili u usisni kolektor (kod SPI sistema).


127/142

1. rezervoar za gorivo,. pumpa za gor vo,

3. preistagoriva,4. razvodna cev,5. elektroventil briz a i

6. regulacioni ventil pritiska

124

ema sistema za napajanje motoragorivom

1. pumpa za gorivo,

2. preistagoriva,3. razvodna cev,4. elektroventil briz a


128/142

5. amortizer pritiska i6. regulacioni ventil pritiska

komponente sistema za napajanjemotora gorivom

125

razmetaj brizgaa kod W motora


129/142

. ,2. igla,

3. armatura,4. povratna opruga,5. namotaji solenoida,

. ,7. sito,8. telo ventila i9. kuite brizgaljke

presek brizgaa sa elektromagnetnim otvaranjem

126


130/142

1. Mlaznica sa jezikom, 3. mlaznica sa vie otvora

2. mlaznica sa jednim otvorom, 4. mlaznica sa dva mlaza goriva

vrste mlaznice brizgaa

127

Koliina ubrizganog goriva izraava se preko dinamickog protokadin u ramima za 1000 radnih taktova motora ili u mili ramima za

j d d i t kt


131/142

jedan radni takt:qdin = (Qst/60) tegde su:Qst( g/min) ustaljeni protok koji reprezentuje kapacitet brizgaljke,te( ms) vremenski interval,efektivno vreme (trajanje) brizganja.te = ti ts ,

ti( ms) vreme trajanja pobudnog naponskog impulsa,ts ( ms) vreme kanjenja (odziva) brizgaljke,

128

4.1.2. REGULACIONI VENTIL PRITISKA


132/142

. ,2. vod za recirkulaciju,3. ventil,4. draventila,

5. membrana,6. opruga i7. veza sa usisnom granom

129

presek regulacionog ventila pritiska

4.1.3. PRIGUIVAOSCILACIJA PRITISKA

Montira se u povratnom vodu


133/142

. v ,2. veza za montau,3. membrana,4. opruga,

5. kuite i6. zavrtanj za podeavanje

130

4.1.4. REGULACIONI PULZIRAJUCI ELEKTROVENTIL


134/142

131

Pulzirajui ventil se koristi kao izvrni organ za upravljanjeprotokom para iz kanistera u usisni kolektor U funkciji je u fazi


135/142

protokom para iz kanistera u usisni kolektor. U funkciji je u faziispiranja aktivnog uglja kao i za vreme rada motora.

U principu, zavisno od pobude i odgovarajueg poloaja zasunakotve elektromagneta, elektroventil moe da ima tri radnastanja, da bude otvoren, zatvoren ili da je u nekommeupoloaju. Pobudujui namotaj elektroventila impulsima

ventila to i vremena zatvorenosti tz, odnosno menjajui relativnotrajanje otvorenosti moe se menjati i protok fluida kroz

.

132


136/142

1. prikljune cevi,2. nepovratni ventil,

3. povratna opruga,. ,5. kotva solenoida,6. leite zaptivaa,7. kalem solenoida

133

prese pu z ra u eg e e roven a

4.1.5. AKTUATOR PRAZNOG HODA

Uloga aktuatora praznog hoda je da preko paralelnog (bypass) vodanapaja motor s dodatnim vazduhom saglasno sa odstupanjem brojaobrtaja motora u praznom hodu od zadane nazivne vrednosti.


137/142

sas ii deo a.savremene tendencije u koriš cenju i upravljanje sistemima 19.12.pdf

Documents