Tendințe în mecatronică

Argumente - explicatii privind continutul

Dezvoltarea societăţii informatizate nu putea să nu se regăsească în construcţia unora dintre cele mai dinamice şi utilizate produse ale economiei mondiale autovehiculul.

Industria constructoare de autovehicule este un promotor al introducerii în procesul de fabricaţie şi utilizare a noutăţilor bazate pe ultimele descoperiri tehnico-ştiinţifice oferind tipuri de vehicule « inteligente ».

Autovehiculele pot fi considerate ca sisteme deschise, organizate şi materializate printr-o serie de procese complexe de concepţie, proiectare şi fabricaţie alcătuite din subsisteme(subansambluri) şi elemente componente independente.

O caracteristică a sistemului autovehiculului o constituie particularităţile specifice sistemelor organizate dar şi cele ale sistemelor difuze. De aceea comportarea autovehiculului estecaracterizată printr-o serie de factori cum ar fi :- numărul foarte mare al subsistemelor, elementelor componente şi al funcţiilor îndeplinite de acestea ;

- complexitatea procesării informaţiei ca urmare a numărului mare de elemente care seinterconectează;

- distribuţia aleatorie a factorilor exteriori care acţionează asupra sistemului.

Din complexul acestor factori de influenţă asupra sistemului autovehicul rezultă două grupe mari de acţiuni :

- acţiunea factorilor externi ai sistemului ;

- acţiunea factorilor interni ai sistemului.

Complexul factorilor externi se regăsesc în acţiunea factorilor climatici şi ai factorilor de cale iar acţiunea factorilor interni ţin de acţiunile interioare ale sistemului. Din rândul factorilor climatici fac parte:

- temperatura aerului;

- umiditatea aerului;

- presiunea atmosferică;

- poluarea atmosferei cu particule mecanice şi agenţi chimici;

- factorii biologici;

- radiaţiile;

- acţiunea climatică a mişcărilor de aer (vânt, furtuni, uragane);

- precipitaţiile atmosferice.

Din rândul factorilor de cale pot fi enumeraţi:

- gradul de uzură al suprafeţei căii;

- complexitatea profilului căii de rulare;

- lăţimea părţii carosabile ;

- complexitatea obstacolelor căii ;

- delimitările căii de rulare ;

- gradul de iluminare al drumului ;

- starea solului la limitele părţii carosabile ;

- mediul de acoperire al căii de rulare (umezeală, zăpadă, polei, soluţii etc) ;

- proprietăţile de aderenţă şi rezistenţă la rulare în plan longitudinal şi transversal.

Dintre factorii interni pot fi precizaţi :

- sarcinile de contact însoţite de alte condiţii interne;

- frecarea cu efectele ei interne ;

- compresiunea, torsiunea şi alte solicitări mecanice care obosesc materialul pieselor componente;

- agresiunea corozivă la nivelul pieselor componente;

- deformaţiile datorate diferitelor tipuri de solicitări statice şi dinamice.

Ţinând cont de aceste aspecte, apare justificată necesitatea introducerii unor subsisteme care să controleze şi să automatizeze comanda unor serii întregi de funcţii care la autovehiculul clasic erau îndeplinite de conducătorul acestuia cu limitele lui biologice.

Autovehiculul adus la nivelul societăţii informatizate conţine un număr important de elemente de mecanică fină şi mecatronică care este materializat prin peste 40-50 de senzori şi actuatori .

Senzorii şi actuatorii reprezintă elementele de legătură dintre vehiculul cu acţionarea sa complexă, frânarea, echipamentul de susţinere – rulare şi totalitatea componentelor de acţionare (incluzând conducerea şi navigarea-pilotarea) şi unitatea de control UC (de regulă digital electronică) folosită pentru prelucrare (fig.1).

Fig.1.

În general, pentru a converti semnalele senzorilor în formă tipizată (standard-etalon) cerută de unitatea de control este folosit un circuit adaptor. Acest circuit adaptor poate fi un sistem de măsurare sau un sistem de înregistrare a datelor măsurate. În plus, pentru alte elemente de proces, informaţia senzorului poate de asemenea să influenţeze procesul la fel cum o poate face conducătorul cu ajutorul elementelor de comandă (comenzilor manuale).

Elementele indicatoare (display-urile) furnizează conducătorului informaţii despre situaţia statică şi dinamică a vehiculului precum şi a proceselor sinergetice.

Senzorii sunt elemente care convertesc o mărime fizică, de obicei neelectrică, într-o mărime electrică putând fi folosită şi una sau mai multe treapte intermediare neelectrice. După tipul mărimii fizice evaluate cele mai frecvente sunt: temperatura lichidului de răcire, temperatura aerului admis, presiunea din galeria de admisie, presiunea atmosferică, poziţia unghiulară a arborelui, turaţia motorului, poziţia clapetei obturatoare, debitul de aer, debitul de combustibil, concentraţia de oxygen în gazele arse precum şi presiunea de ulei, presiunea în pneuri temperatura în habitaclu, viteza de deplasare, poziţia faţă de vehiculul din faţă etc.

Numărul senzorilor folosiţi la automobile a crescut rapid în ultimul deceniu. Vehiculele actuale sunt echipate în mod curent cu 40-50 de senzori.