Махмудов г.Н. АВтотроника

Решением ученого Совета Ташкентского автомобильно - дорожного института рекомендовано в качестве учебного пособия для магистрантов специальности 5А521315 «Электрооборудование автомобилей и тракторов»

Ташкент-2008 Введение

Современная наука об автомобильном бортовом оборудовании развивается в двух направлениях:

• в направлении поиска способов улучшения парамет­ров и характеристик существующих сис­тем и устройств электрооборудования;

• в направлении разработ­ки новых функциональных узлов автоматического управление системами и отдельными агрегатами автомобилей.

Так, на базе научных исследований за сравнительно короткий срок произошло кардинальное усо­вершенствование классического электрооборудова­ния ( компактные генераторы, регуляторы напряжения на основе широтно-импульсной модуляции, электростартеры с внутренним редуктором и возбуждением от постоянных магнитов, «необслуживаемые» и «малообслуживаемые» аккумуляторные батареи, системы зажигания со статическим распределением высокого напряжения, гомофокальные и эллипсоидные фары, ксеноновые лампы, указатели контрольно-измерительных приборов на люминисцентных лампах, светоизлучающих диодах и жидких кристаллах) а также создан целый ряд совершенно нетради­ционных для автомобиля бортовых систем автомати­ческого управления : электронные системы управления впрыском топлива и зажиганием в бензино­вых двигателях; системы рециркуляции и очистки отработавших га­зов; системы электронного управления гидравлическими тормо­зами и автоматической коробкой передач автомобилей ; бортовая система контроля, маршрутный компьютер, навигационная система, электронные системы управления положением фар, кондиционером и.т.д.

Совокупность систем автомобильной бортовой автоматики получила наименование "Автотронное оборудование". Компонентами автотронных систем могут являться самые разнообразные технические устройства, отличающиеся друг от друга как по принципу действия, так и по конструктивному исполнению. Это могут быть электрические, электронные, электронно-вычислительные, механические, пневматические, гидравлические, и любые другие технические изделия, способные выполнять соответствующие функции автотронной системы.

Каждая автотронная система имеет широко разветвленную систему датчиков и исполнительных механизмов, а также электронный блок управления с постоянной и оперативной па­мятью — бортовой компьютер. Согласование входных сигналов с датчиков и выходных команд с компьютером осуществляется с помощью интерфейсной (соединительной) системой.

Следовательно, автотронная система — это бортовой комплекс автоматического управления, включающий в свой состав различ­ные технические устройства и электронные приборы, которые объединены в одно целое для выполнения конкретной задачи. Например, автотронная систе­ма впрыска топлива — это не только электронный блок управления и электрические схе­ма соединений, но и датчики, форсунки, электробензонасос, различные клапана, механическое устройство привода и.т.д.

Тенденции развития бортового оборудования автомобилей. Бортовое оборудование по на­значению и по месту, которое оно занимает, можно подразделить на навесное (оборудование двигателя), функциональное (оборудование кузова, шасси и хо­довой части) и комфортное (внутреннее оборудо­вание кузова).

По принципу действия и устройству бортовое обо­рудование может быть механическим, пневматичес­ким, гидравлическим, электрическим и электронным.

Самым удобным видом энергии для применения на борту автомобиля является электри­ческая энергия. Поэтому значительная часть борто­вого оборудования относится к электрическому и электронному оборудова­нию автомобиля.

К навесному оборудованию относятся генератор с регулятором напряжения, стартер, приборы системы зажигания (для бензиновых ДВС), а также некоторые устройства системы топливоподачи (карбюратор, форсунки впрыска топлива, приборы системы выпуска отработавших газов).

Функциональное оборудование делится на внешнее и внутреннее. К внешнему относятся все устройства наружного освещения и сигнализации, стеклоочистители и стеклоомыватели, а также электропривод и электроподо­грев наружных зеркал заднего вида. К внутреннему электрообору­дованию относятся контрольно-измерительные при­боры, водительский пульт управления, внутренняя световая и звуковая сигнализация.

Достаточно большая часть функционального оборудования кроме ДВС, установлена на шасси и на ходовой части автомобиля. Раньше эти устройства были механического или гидромеханического принципа действия и никакой автоматикой не оснащались. Но в последние годы чисто механические устройства (коробка переключения передач, гидравлические тормоза, подвеска автомобиля) автоматизируются с применением электронного управления. Появились совершенно новые устройства и системы, созданные с использованием всех известных (электрических и неэлектрических) способов и средств автоматизации. Такие устройства и системы в настоящее время являются неотъемлемой частью бортового оборудования, и называется автотронным.

К комфортному оборудованию кузова относят систему электроподогрева сидений; внутреннее освещение и отопление; вентиляцию и кондициони­рование; электроприводы стеклоподъемников, люка на крыше; радиоантенны; центральный замок две­рей; прикуриватели; средства противоаварийной за­щиты водителя и пассажиров, противо­угонные устройства, а также все средства теле-радио и телефонной техники.

Этапы развития бортового оборудования автомобилей. Этапы развитие бортового оборудова­ния автомобилей можно условно разделить на 4 поколения:

Первое поколение - все приборы и аппараты классического электрооборудование.

Второе поколение - электрические узлы, блоки и системы, в которых используется дискретная электронная схемотехника на полупроводниковых приборах и релейные средства автоматики (выпрямительные блоки генераторов, контактно-транзисторные системы зажигания, электрозеркала, электроантенны, электрические стеклоподъемники, электролюки, электроустановка и электроподогрев сидений, электровентилятор, кондиционер, радиоприемник и т.д.)

Третье поколение - электронные систе­мы управления впрыском топлива и зажиганием, электронные системы управления гидравлическими тормозами, рулевым механизмом, трансмиссией и узлами подвески автомобиля, бортовые системы контроля и диагностики.

Для оборудования третьего поколения термин "электро" утратил свой смысл, так как в системах бор­товой автоматики, помимо традиционных механичес­ких и электрических, стали широко применяться самые разнообразные средства гидравлики, пневмоавтоматики, оптоэлектроники, локации, радиотехники ультра- и инфразвука, компьютеризации. Так появил­ся термин "Автотроника", который объединяет все, что от­носится к автомобильной бортовой автоматике, со­временным комплексным системам автомобиля и называют «Автотронным оборудованием». Особенностью автотронного оборудования явля­ется то, что оно создается с применением самых разнообразных физических принципов и средств ав­томатического управления и регулирования, а управ­ляется электронной цифровой автоматикой, в осно­ве которой лежит бортовой компьютер.

Четвертое поколение – основным признаком бортового оборудования автомобиля четвертого поколения является практически полная компьютеризация систем управления, регулирования и контроля. В автомобилях найдут применение средства радарно-компьютерной и спутниковой автонавигации, систем определения координат на местности. Для крупнейших городов мира (Нью-Йорк, Париж, Лондон, Токио, Мюнхен и др.) уже составлены "элек­тронные карты", которые записаны на лазерных дис­ках. Навигационная система, учитывая загруженность дорог, наличие «пробок» и многих других факторов выдает водителю наиболее оптимальный маршрут движения.

В четвертое поколение бортового оборудова­ния автомобиля войдут также и такие специальные системы, как самоуправление автомобиля в режиме автопилота, самозащита ав­томобиля от аварийных ситуаций, электронное ре­зервирование функций управления и многое другое.