Mecatronica Automobilului - Curs 8

GENERALITATI

- Importanta economia si sociala, impactul asupra mediului  o atentie deosebita imbunatatirii performantelor functionale

- 1980 – Programul Prometeu (program comun european de cercetare) obiective pana in 2010:

- cresterea sigurantei in exploatare cu 30%

- eficientizarea traficului cu 20%

- Abordarea mecatronica a facut posibile solutii la aceste deziderate: controlul navigatiei, imbunatatirea vizibilitatii pe timp de noapte sau pe ceata, sistem de evitare a coliziunilor, sistem automat e parcare, afisarea indicatiilor instrumentelor de bord pe parbriz etc.

- Tendinta: conceperea de sisteme informationale si integrarea lor in produse prin retele de transmitere a datelor

Ex: sistemul de management al automobilului (integreaza toate functiile de monitorizare si control, altadata independente, cum ar fi controlul injectiei e combustibil, servodirectia, controlul temperaturii motorului, detectarea obstacolelor, controlul transmisiei etc.)

- Creste cantitatea de software integrat (1983 – nu exista, 1990 – 60 kb, 2000 – de ordinul Mb) care creste mult valoarea nou adaugata a produselor, mai rentabila decat productia e calculatoare individuale

- Strategia producatorilor de automobile: au mers pe aceasta directie (colaborari cu producatorii de echipamente electronice)

Ex: sistemul RACS (Road-Automobile Comunication Systems) – ofera conducat. Auto informatii cu privire la trafic, starea vremii, afisarea traseului dorit, ghidarea spre o anumita destinatie, rezervarea si plata locului de parcare si a taxelor de drum etc.

Obs: un element de baza in aceste sisteme integrate (mecanica-electronica-informatica) sunt senzorii

2.2 SENZORII IN TEHNOLOGIA AUTO

- La automobilul clasic: sunt in nr. limitat; utilizati pt controlul vitezei,indicator nivel ulei si ombustibil, indicator al presiunii uleiului, al temperaturii lichidului de racire  afisare pe indicatoarele de bord

- Automobilul modern  cuprinde cat mai multi senzori conectati la un sistem controlat de un microprocesor, capabil sa efectueze corecturile necesare functionarii optime

Tab. 1 – Principalele tipuri de senzori incorporati instructura unui automobil modern

Parametru fizic Aplicatie Tipul senzorului

Pozitie Pozitia pedalei de acceleratie

Pozitia clapei de inchidere

Pozitia schimbatorului de viteze

Pozitia valvei

Supapa hidraulica a schimbatorului de viteze Potentiometru

Potentiometru

Intrerupator cu came

Potentiometru

Optic incremental

Gaz de esapament Oxigen evacuat (ardere incompleta) Senzori cu dioxid de zirconiu

Temperatura Temperatura mediului

Temperatura lichidului de racire

Temperatura motorinei

Temperatura aerului in conducta de aspiratie

Temperatura aerului evacuat Termistor

Termistor

Termistor

Film metalic sau semiconductor

Termocuplu CrAl

Presiunea Presiunea aerului in conducta de aspiratie

Presiunea aerului evacuat

Presiunea barometrica absoluta

Presiunea uleiului Capacitiv sau membrana de silicon

Capacitiv sau membrana de silicon

Membrana de silicon

Transformator diferential cu membrana

Debit de aer Debitul aerului in conducta de aspiratie Contor cu paleta au anemometru cu fir cald

Acceleratia Accelerare sau franare Accelerometru piezoelectric sau servo

Viteza unghiulara Viteza in viraje Giroscop cu laser, efect Coriolis

Turatia Turatia arborelui cotit

Turatia rotilor Radar cu ultrasunete, senzori cu reluctanta variabila

Efect Hall, tahogenerator

- Module ce fac parte din sistemul mecatronic automobil:

- managementul motorului;

- managementul transmisiei;

- sistemul de franare;

- managementul sasiului (suspensia activa);

- sistemul de climatizare;

- sistemul de reglare adaptiva a farurilor;

- sistemul de siguranta etc.

EXEMPLE:

a) Controlul puterii motorului

- Deoarece masurarea deplasarilor unghiulare ale arborilor este dificila, efectul variatiei pozitiei pedalei de acceleratie poate fi cunoscut prin variatia momentului la axul motorului sau prin variatia presiunii gazelor.

- Presiunea gazului poate fi masurata prin intermediul unui traductor cu membrana de silicon si elemente piezorezistive (fig. 1)