Mecatronica Sistemelor de Frânare

Memoriu justificativ

Pe suprafetele cu aderenta mare, uscate sau ude, majoritatea masinilor echipate cu ABS obtin distante de franare mai bune (mai scurte) decat cele fara ABS. Un sofer cu abilitati medii pe o masina fara ABS ar putea printr-o franare cadentata, sa atinga performantele unui sofer incepator pe o masina cu ABS. Totusi pentru un numar semnificativ de soferi ABS-ul imbunataseste distantele de franare in varii conditii. Tehnica recomandata pentru soferi intr-o masina echipata cu ABS, intr-o situatie de urgenta, este sa apese pedala de frana pana la fund si sa ocoleasca eventualele obstacole.

In asemenea situatii ABS-ul va reduce semnificativ sansele unui derapaj si pierderea controlului, mai ales pentru masinile grele.

Pe zapada si macadam ABS-ul mareste distantele de franare. Pe aceste suprafete, rotile blocate s-ar adanci si ar opri vehicolul mai repede, dar ABS-ul previne acest lucru. Unele modele de ABS reduce acest efect marind timpul de ciclare, lasand astfel rotile sa se blocheze in mod repetat pentru perioade scurte de timp. Avantajul ABS-ul pe aceste suprafete este imbunatatirea controlului masinii si nu franarea, desi pierderea controlului pe aceste suprafete ramane totusi posibila.

Odata activat, ABS-ul va face ca pedala sa pulseze. Unii soferi, simtind acest efect, reduc apasarea pe pedala si maresc astfel distanta de franare. Acest lucru contribuie la marirea numarului de accidente. Din acest motiv unii constructori au implementat sisteme de asistenta la franare ce mentin forta de franare in situatii de urgenta.

Parlamentul European a validat propunerea Comisiei Europene in privinta dotarii tuturor autoturismelor, incepand din 2009, cu un sistem de asistare la franare (ABS).

Prin urmare, incepand din anul 2010, toate automobilele noi sunt echipate "din productie" cu ABS.

Conform statisticilor, daca toate automobilele aflate in parcul auto european ar fi fost echipate cu acest sistem, circa 1.100 dintre pietonii implicati anual in accidente rutiere ar fi avut vietile salvate.

Asta in conditiile in care, in octombrie 2006, doar 41% dintre vehiculele noi erau echipate cu ABS.

Urmatorul pas, in cadrul unui vast program european de ameliorare a securitatii rutiere, vizeaza introducerea in dotarea standard a sistemului electronic de control al stabilitatii (ESP), incepand din 2012.

Cuprins:

1. Introducere

Specialiştii nu pot spune cu certitudine când s-a inventat automobilul, aceasta deoarece automobilul a suferit dea lungul timpului numeroase modificări si a fost perfecţionat în mod continuu. Totuşi pentru a avea un reper temporar mai exact, s-a stabilit data de 29 ianuarie 1886 ca moment în care a fost inventat automobilul. Aceasta este de fapt data când inginerul Carl Benz din Mannenheim a obţinut brevetul pentru primul vehicul acţionat de un motor cu ardere internă. Carl Benz nu putea şti că acest document urma să fie considerat, mai târziu, certificatul de naştere al automobilului şi nici nu putea bănui faptul că brevetul său avea să devină piatra de temelie pentru construirea a milioane de maşini, în lumea întreagă.

Cum arăta ’’automotorul brevetat’’ conceput de Carl Benz? Nu se asemăna câtuşi de puţin cu un automobil de astăzi, aducea mai degrabă cu o trăsură deschisă, din cele trase de cai. Pe axa din spate erau fixate două roţi subţiri, aproape de înălţimea unui om, cu anvelope din cauciuc dur şi spiţe din sârmă. În faţa scândurii de suport pentru picioare era dispusă o mică roată cu spiţe, cu ajutorul căreia vehiculul putea fi condus, printr-un sistem de pârghii. Dacă s-ar mai întâlni cineva astăzi pe stradă cu un asemenea triciclu, i-ar fi greu să creadă că este vorba de un automobil. Şi totuşi era cel dintâi vehicul automobil - adică autopropulsat!

În spatele banchetei pufăia un mecanism de antrenare senzaţional pentru epoca respectivă: un motor de 0,88 CP cu ardere internă, cu un cilindru şi răcit cu apă. Acesta punea în mişcare axa din spate şi roţile prin intermediul unor curele, lanţuri şi al unor arbori. Cea mai mare şi vizibilă piesă era un volant orizontal, turnat din fontă.

În călătoriile sale de probă, trebuia ca Benz, mai întâi, să pornească motorul cu volantul. Apoi sărea repede în faţă, pe banchetă, cupla în unica viteză şi pleca, bubuind de zor. Oricum, cu 16 km/h! Acest îndrăzneţ strămoş al automobilului, creat de Carl Benz, poate fi văzut şi astăzi la Muzeul German din Munchen.

Unde suntem astăzi ?

Pentru cineva care a ridicat capota unui Mercedes AMG din anul 2010 de exemplu, sau a unui BMW seria 7 contemporan şi a văzut apoi bordul supercomputerizat al acestor maşini poate spune că nici cel mai îndrazneţ vizionar din secolul XIX nu-şi putea imagina unde va ajunge automobilul.

Automobilul de astăzi este un complex de subansamble mecatronice menite să îmbunătăţească la maximum parametrii de funcţionare ai motorului ,să măreasca siguranţa circulaţiei, să protejeze mediul înconjurător şi să crească confortul pasagerilor.

Acest lucru este posibil cu ajutorul a sute de senzori ,servomotoare si calculatoare care controlează fiecare subansamblu al autovehiculului. Până şi aprinderea unui banal bec de plafonieră se face cu ajutorul unui microcontroller (microchip cu soft integrat) pentru a aprinde lumina treptat şi nu brusc. Simpla acţiune de parcare a automobilului este asistată de senzori de parcare, camere video sau mai nou este executată automat de autovehicul.

În ceea ce priveşte siguranţa circulaţiei, există numeroase siteme de protecţie printre care amintim: airbagurile (frontale, laterale, cortină, pentru genunchi); ABS-ul, care este un sistem de antiblocare a roţilor la frânarea de urgenţă, cu rolul de a reduce distanţa de frânare şi de a menţine automobilul pe direcţia dorită; ESP-ul este un program care asigură împreună cu ABS-ul stabilitatea automobilului pe suprafete alunecoase etc. Toate aceste sisteme mecatronice necesita senzori, calculator, soft şi elemente de acţionare.

Este de la sine înţeles că diagnosticarea si repararea automobilelor moderne necesită un personal din ce in ce mai specializat, la intersecţia celor trei domenii: mecanică, electronică şi informatică, într-un cuvânt mecatronică.

Practic, din automobilul de acum 100 de ani nu au mai rămas decât principiile de funcţionare ale motoarelor (Otto si Diesel), dar si acestea vor dispărea odată cu dispariţia resurselor petroliere, când omenirea va trece la automobile electrice.