EESTI MAAÜLIKOOLTehnikainstituutMihkel Mandel RIKNENUD AUTOAJU LÄBILÕIGE INFOTEHNOLOOGIA ÕPPEVAHENDIKSKursusetöö
õppeaines
“
Inseneriinformaatika ”
TE.0556
Lennunduse side- ja
navigatsiooni süsteemide käitamise eriala A3
Üliõpilane: ”…..” …............ 2011. a ……………………Mihkel
Mandel
Juhendaja : ”…..” ………… 2011. a ……………………
lektor Mart
Hovi Tartu 2011ABSTRACTMandel, M.
Cross -
section of an automobile’s
engine control unit as a learning
material of infotechnology. –
Tartu: EMÜ, 2011. XX pages, XX figures, X tables, format A4. In
Estonian language.
In the
current coursework I have pointed out
modern automobiles most important detail, it’s ECU
(Engine
Control Unit). This is absolutely most
complicated electronical
device at all in a car. Also I define it’s
meaning , purposes, what it has to do in a car, which components are
used to create a
such smart device.
The
main purpose of this coursework, is to
explain how cars engine most
important device works, what it does, for what it is, which are
better and its connections with
nowadays infotechnology.
Methodics is very
simple – start from it’s description to it’s
necessity nowadays information society.
Result from this coursework
could be used for future global problems about fossil fuels. Strictly
to enhance and
improve cars engine control unit can make a car so
smart, economical and
even powerful, it maybe even can beat nowadays
famous , but not so
wanted electriccar.
Also other useful devices, that work with ECU and make the car more
safer,
easier to
drive and many other convenience options.
Keywords: engine control unit, ECU, car convenience, safety
issues , comfortable issues, smart cars, additional options,
programmable ecu’s,
chip tuning,
airbag SISSEJUHATUS 4
1. ÜLESANDED 5
1.1 Kirjeldus ja definitsioon 5
1.2 Küttesegu kontrollimine anduritega 7
1.3 Süütemomendi kontrollimine anduritega 8
2.
JUHTARVUTI OMADUSED JA ERINEVUSED 10
2.1 Omadused 10
2.2 Erinevused 10
3. JUHTARVUTI JÕUDLUSE TÕSTMINE 12
3.1 Tootluse tõstmine
tarkvara näol 12
3.2 Tootluse tõstmine
riistvara näol 12
4.1 Mugavus 13
4.2 Turvalisus 13
4.3 Tulevik 14
KIRJANDUS 16
SISSEJUHATUS
Käesolevas kursusetöös käsitletakse
tänapäevaste auto sisepõlemismootorite (ottomootori) tähtsaimat
detaili – selle juhtaju. Valisin taolise teema, kuna olen ise
huvitatud sellisest valdkonnast ning oskan palju enda kogemusi ja
teadmisi tuua töösse. Samuti soovin eelpoolnimetatud teemast rohkem
teada saada ning uurida igasuguseid
seonduvaid ja seostuvaid
aspekte .
Tänapäevases infoühiskonnas on küll suur rõhk pandud
elektriautode revolutsioonile, kuid usun, et ei kao veel ka kuhugi
fossiilkütustel sõitvad autod. Samuti on ka minu poolt valitud
teema parajalt infotehnoloogiaga seostuv – mis poleks tänapäeval
? (mikroprotsessorid, kondendsaatorid, takitstid jms)
Teema
on aktuaalne just nimelt
eelpool mainitule – kas kaotada ära
fossiilkütustel sõitvad autod, või on äkki neid võimalik kuidagi
moderniseerides teha ökonoomsemaks, kasutajasõbralikumaks ning ehk
äkki ka veel tootlikumaks ? Järgnevate järelduste ja kokkuvõtete
põhjal usun, et võib väita, et ennem täiustatakse fossiilkütustel
töötavaid mootoreid, kui arendatakse elektriautosid. Olgem ausad,
ühiskond on
harjunud tankima vedelkütust, ja harjumuse jõud on
suur.
Käesolevas töös toon ka välja
teemaga seonduvad süsteemid,
elemendid ning seadmed, mis on tänapäeva modernsetele
autodele omased .
Tehnoloogia arenguga, areneb ka nõudlus, mis aga loob uusi
keerukaid süsteeme autodele.
Oma
kursusetöös selgitan ma ära, milliseid autoajusid on olemas,
milleks neid vaja on, mis see teeb ning mis on selle seostatus
infotehnoloogiaga. Samuti, mis on vajalikud selle seadme 100%-ks
toimimiseks ja mis muud seadmed aitavad autoajul täielikult
funktsioneerida.
Oma töö olen jaotanud vastavalt teemadeks. Alustades sellega, mis
on autoaju tähtsaimad ülesanded, teema arenedes toon välja
milliste lisaseadmetega see veel koos töötab ning mida teeb ja
lõpuks infotehnoloogiaga ja tänapäeva aktuaalsusega seonduvad
aspektid.
1.
ÜLESANDED
1.1
Kirjeldus ja definitsioon
Tänapäevaseid auto sisepõlemismootoreid
kontrollivad umbes 10x10 cm suurused karbikesed(joonis 1.1), kus sees
on auto erinevate seadete
juhtimiseks vajalikud elemendid. Seal
leidub nii mikroprotsessoreid, takisteid, kondensaatoreid, dioode
ning muudest
elektroonika komponentidest[1]. Reeglina on igal autol
süüte ja küttesegu juhtimiseks üks
juhtplokk , kuid see
plokk pole
vaid pelgalt nende kahe juhtimiseks. Eelpoolnimetatud seade töötab
koos teiste autos olevate süsteemide ja anduritega, moodustades
autos
keeruka elektroonika ahela.
Kuna tehnika areneb ja samuti areneb ka autodesse installeeritav
elektroonika, siis on autoajud muutunud järjest kompaktsemateks ja
„kokkusurutumaks“ – selles mõttes, et iga väiksemagi süsteemi
töö on programmeeritud kõik kokku üheks plokiks. See teeb
automootori juhtarvuti hinna üüratult suureks.
On
olemas väga erinevaid autoajusid. On olemas margipõhised
originaalosad, ning
rahvakeeli B-varuosad,
samuti on olemas ka kagu-
Aasia koopiaid . Autoaju puhul ei saa väita
seda, et on küll olemas erinevaid tootjaid jne, kuid põhimõte
sama. Erinevate autoaju tootjate puhul on tegu väga erinevate
asjadega – alustades väljanägemisest, lõpetades väga põhjalike
ja tehniliste nüanssidega. On olemas juhuseid, mil originaalosaga
töötab mootor igasuguste tõrgeteta ning remontvaruosaga ei käivitu
mootor enam töösoojalt kuni erinevate lisavarustuste probleemidega.
Samas on ka juhuseid, mil remontvaruosa on näidanud end palju
efektiivsemast poolest kui margipõhine aju.
Selle kõige põhjus on erinevate tootjate tarkvara, mida
paigaldatakse juhtplokkidesse. Samuti mängib rolli
protsessorite tüüp (kiirus, maht), tootjamaa eripärad(Ameerikas programmeeritud
rohkem automaatkäigukastile ning tihtipeale suurematele mootoritele)
ning kasutatavad elektroonilised komponendid.
Et sääraseid talitlushäireid ei juhtuks, on iga autoaju
tähistatud individuaalse seerianumbriga. See kirjeldab juhtplokki
kõige täpsemini, mis komponendid on seal kasutusel, mis tarkvara on
kasutusel ning mis
programmid on peale pandud. Kui
eksitakse ainsa
tähe või numbriga juhtplokki seerianumbris, siis on koheselt tunda
seda mootori või teiste seadmete töös.
Loomulikult on valmistatud ka individuaalseid ajusid ainuisiku
tarbeks. Selliseid n.ö. toorikuid on saadaval samuti väga
erinevaid. Nn. toorikaju programmeeritakse arvuti ja spetsiaalsete
programmidega üle vastavalt vajadusele ja ongi valmis
autosse installeerimiseks. Loomulikult pole ühtset toorikut iga auto jaoks.
Reeglina on kindlate markide mudeliseeriatele omad toorikud(igale
autole pole saadaval programmeeritavaid ajusid). Selliseid võimalusi
suudavad lubada endale vähesed, samas pole selleks ka suurt vajadus
tavakasutajale, kuna originaalis
tehasest on automootor häälestatud
kõige optimaalsema ohutuse/jõudluse/ökonoomsuse suhtega. Sääraseid
programmeerimisvõimalusi kasutavad eelkõige rallisõitjad ning
autohuvilised. Siinkohal ei saa mainimata jätta samuti fakti, et
osad
originaal autoajud on ka programmeeritavad
personaal arvuti
abil, kui vaid vastav programm arvutis olemas on.
Seos infotehnoloogiaga autoajul ongi eelkõige tema programmeeritus
mikroprotsessoris ja tegutsemine vastavalt anduritelt saadud
signaalidele.
Andurid muudavad mehaanilise muutumise
elektriliseks signaaliks mis juhitakse läbi juhtmete ajju. Aju omakorda vastavalt
saadud signaalidele otsustab, kuidas talitleda nt. kütuse
sissepritse süsteemi või millal tekitada sädelahendus silindrisse.
Joonis
1.1
Mootori juhtaju sisemus[2]
1.2
Küttesegu kontrollimine anduritega
Üks kõige tähtsamatest autoaju ülesannetest on kahtlemata
mootori varustamine kvaliteetse kütteseguga. Õige kütusesegu
konsistens ja kogus on ühtlaselt töötava mootori
eelduseks .
Autoaju roll ongi selles, et erinevate andurite ja süsteemide abil
tagada mootorile kvaliteetne segu. Aju kasutab kütuse segu
kontrolliks vähemalt viite
andurit .
Lambda (λ)
andur , mis asetseb väljalaske torustikus mõõdab hapniku
sisaldust heitgaasides. Vastavalt mida rikkam segu on(kütust on
rohkem kui õhku), seda rohkem antakse mootrile õhku või vastupidi
– vähendatakse kütuse kogust. Külma mootori korral on segu
rikkam, kuna soodustab tõhusamat külmkäivitust. Kohe peale mootori
käivitumist peab korras mootori ja aju korral kohe mootori
pöörlemissagedus vähenema. Töösooja mootori korral on küttesegu
muutunud lahjeimaks, kuna soojemas keskkonnas on kergem kütust
plahvatama panna kui jahedas. Λ
andureid on kolme erinevat tüüpi –
tsirkooniumandur, titaanandur ning lineaar e, lairibaline
andur .
Mootori kõige opitmaalsemat segu nimetatakse stöhhiomeetriliseks
seguks(ideaalne kütuse ja õhu segu, et kõige efektiivsemalt mootor
töötaks λ = 1,0 Õhk/kütus = 14,7/1)
Mootori
temperatuuri andur, ehk mootori
jahutusvedeliku temperatuuri andur.
Tavaliselt kasutatakse sissepritsesüsteemide puhul NTC (
Negative Temperature Coefficient) termistore, millel temperatuuri suurenedes
takistus väheneb. Erinevatel autodel võib olla kuni kolm või
isegi neli jahutusvedeliku andurit. Kasutatakse neid vastavalt
radiaatori ventilaatori sisselülitamiseks, armatuurlauas olevale
näidikule impulsi
andmiseks ning
viimaseks ja kõige tähtsamaks –
autoajule signaali tekitamine. Mootoritemperatuuri andur mängib
samuti olulist rolli kvaliteetse küttesegu loomises. Läbi selle
anduri saab aju aru kui soe on mootor. Tänu sellele teab see
reguleerida sissepritsesüsteemis segu rikastamist, nagu eelpool
mainitud , mida jahedam mootor, seda rikkam peaks segu olema
Õhu temperatuuri andur, mis annab ajule teada kui palju õhku on
võimalik kokku suruda
silindris (külma õhku on rohkem võimalik
kokku suruda, kui kuuma). Väga suur osa on sellel anduris just
turbomootori korral, kus on väga oluline teada mis temperatuuriga
õhk mootorisse siseneb. Peale mida on võimalik
ajul arvutada välja
teised nüansid – kui rikkaks teha segu(turbolaaduriga mootori
korral ongi segu rikkam, kuna surutakse peale sisseimetava õhu veel
ka lisa õhku
turbiini abil). Ilma turbolaadurita mootori korral on
põhimõte sama, kuid vähetähtsam kui turbiiniga mootori korral.
Õhu koguse lugeja. See andur mõõdab kui palju õhku läbib
mootorit. Tänu sellele andurile on võimalik ajul arvutada segu
kogust, või vastavalt õhu kogusele – segu kogust muuta. Rikkis
õhulugeja on sagedaseim tühikäigul töötava mootori ”puterdamise”
põhjuseks. Õhukulumõõtureid kasutatakse veel ka süütehetke
määramiseks ning λ- reguleeringu juhtimiseks (λ e. liigõhutegur).
Õhulugejaid on olemas üle kolme erineva tüübi(
laba tüüpi,
kuumtraat-kile, hõrendusandurid)
Kütuse rõhu andur. Samuti jällegi tähtsam turbomootorile, mis
annab teada millist rõhku hetkel kütusepump toodab. Vastavalt
saadud signaalidele, aju korrigeerib vastavalt vajadusele ning
gaasipedaali asendist kütuse rõhku. Gaasipedaali asendit jälgib
spetsiaalne andur, mis reguleerib drosselklappi sisselasketraktis.
Kõige eelpoolnimetatud anduritega ja juhtploki tulemusena saadud
tulemused
saadetakse pritsesüsteemi, mis varustabki läbi
pihustite mootori kütteseguga.
1.3
Süütemomendi kontrollimine anduritega
Teiseks tähtsaimaks ülesandeks autoajul on eelpoolnimetatud
küttesegu süütamine.
Kvaliteetne ja täpne süütemoment on efektiivselt töötava mootori
üks põhinõudeid, mis tagab kütuse täielikult ja õigeaegse
põlemise. Sädelahendushetke kalkuleerb juhtarvuti koos erinevate
anduritega, mis annavad ajule märku erinevatest muutustest ja
olekutest teatud piirkondades.
Väntvõlli
asendi anduriga antakase ajule informatisooni väntvõlli
pöörlemiskiirusest ja positsioonist, seda kasutab juhtarvuti
peamiselt kütuse sissepritsimis hetke välja arvutamiseks. Teiseks
oluliseks eesmärgiks annab väntvõlli asendi andur ajule infot
millal oleks optimaalne tekitada sädelahendus silindrisse.
Halli andur. Vanematel, jagajaga
mootoritel on kasutusel hall
efektiga andur, mis töötab elektromagnetiliste signaalide
saatmise põhimõttel. Samuti kasutatakse halli andureid igasuguste võllide
ja rataste pöörleissageduse teadasaamiseks. Suurtel kiirustel annab
täpsema tulemuse just nimelt halli efektiga andurid, kui vanamoodsad
mehaanilised kontkat-tüüpi katkestid. Halli andurit kasutatakse
samuti süütemomendi kalkuleerimiseks.
Detonatsioonianduri(joonis 1.3) ülesandeks on mootori detonatsiooni
(hüppeline rõhu ja temperatuuri tõus) vältimine. Anduri töö
põhineb piesoelektrilisel efektil kus
mehaaniline energia muudetakse
elektrienergiaks (suure sagedusega vahelduvpingeks). Detonatsiooni
puhul esineb tunduvalt suurem
vibratsioon . Detonatsioonianduri
signaali puudumisel muudab juhtplokk süütehetke u. 10...15°
hilisemaks kui ideaalväärtus(avariireziim).
Nukkvõlli asendi andur.
Sellelt andurilt võetakse
signaal tahhomeetrile, mis näitab ära mootori pöörlemiskiiruse. Iga
töötakti ajala saadetake signaal juhtplokki, kus arvutatakse
ajaühikus (minut) ära pöörlemiskiirus. Olenevalt kui mitu
silindrit
mootoril on, korrutatakse signaalide arv kahega (väntvõlli
üks pööre on pool nukkvõlli pööret). Näiteks mootoril, millel
on kuus silindrit, annab nukkvõlli andur ühe väntvõlli täispöörde
tegemisel kolm signaali.
Eelnevate andurite koostöös ja juhtaju abil saadetakse lõplik
signaal (12V) süütepoolidesse. Süütepoolid indutseerivad
madalpinge kõrgpingeks (20kV..60kV). Süütepoole on samuti just
niipalju kui on automootoril silindreid(vanematel autodel on kõikide
silindrite jaoks vaid üks süütepool, mis jaotati ära
katkesti-jaoturiga). Peale süütepooli juhitakse kõrgpinge
süüteküünaldesse, mille ots on silindris, kus tekib sädelahendus.
Tulemuseks ongi küttesegu süüdatud ning mootor töötab. Ilma
juhtarvutita oleks eelnevad
operatsioonide juhtimised manuaalselt
mehaaniliselt ning väga tülikad ja ebakorrektsed.
Joonis
1.3 Detonatsioonianduri
läbilõige[3]
2.
JUHTARVUTI OMADUSED JA ERINEVUSED
2.1
Omadused
Nagu igal elektroonilisel seadmel, on autoajul samuti halb omadus
rikki minna või läbi põleda. Sellisteks puhkudeks on olemas ajul
spetsiaalne ja eraldiseisev diagnostikapistik. Seda kasutatakse
selleks, et testida üleüldist auto elektroonilist seisukorda. Läbi
aju diagnostikapistiku on võimalik teada saada andurite ja aju enda
korrasolekust(muidugi kui mingit signaali
ajust vastu ei tule, siis
on juhtplokk rikis).
Juhuks,
kui mingi andur peaks rikki minema, või ühendus anduri ja aju vahel
peaks katkema, läheb aju avariireziimi. Samuti
teatakse ka juhti
armatuurlaual kontrolltulega(
check engine). Peale mingi anduri riknemist
annab aju diagnostikapistikust teatud
veakoodid , mis deshifreeritakse
tootjapoolt ettenähtud tabelis konkreetseteks ja spetsiifilisteks
vigadeks ära.
Juhtarvuti läheb automaatselt avariireziimi väikseimagi vea tõttu,
mille korral juht ei pruugi
arugi saada, kas midagi on autoga
valesti. Tihtipeale on avariireziimi tunnusteks langenud võimsus,
suurenenud kütusekulu või hoopis raskemate
vigade korral mootori
seiskumine või mitte käivitumine.
2.2
Erinevused
Olenevalt
mootori tüübist, käigukasti tüübist on ka erinevad juhtplokid.
Isegi erineva lisavarustuse korral võib olla juhtajudes teatud
erinevused. (nt. elektroonilise stabiilsuse kontrolli seadega
(ESC)
auto aju on ettenähtud töötama koos elavhõbeda anduri ja iga
ratta kohal oleva ABS anduriga, kui aga samasugusel autol aga ilma
ESC-ta on hoopis erinev aju)
Erinevused
bensiinimootori ja
manuaal käigukasti ning
bensiinimootoriga
automaat käigukastiga autode vahe on see, et
automaat käigukastide jaoks on uuematel autodel oma eraldiseisev
juhtplokk(joonis 2.2), mis reguleerib teatud anduritelt saadud info
järgi käigulülitusi. Automaatkäigukast kasutab sama andurit, mis mootori aju kasutab küttesegu koguse reguleerimiseks - gaasipedaali
asendi andurit. Käigukast otsustab selle anduri põhjal, kas on vaja
rohkem kiirendust või kiirust(nt möödasõidud). Sellisel juhul,
kui ei sõideta veel tippkiirusega, siis
gaasipedaal järsku põhja
vajutades , on käigukasti ajule programmeeritud sisse käiguvahetus
alla. (väiksemal käigul aeglasem ülekanne – parem kiirendus).
Kui
sõita
sujuvalt , gaasipedaal samas asendis, siis teab aju, et käigud
võimalikult ruttu üles vahetada ja saavutada ökonoomseim
tulemus.(on ka
erandeid , kus erinevad juhtarvutid
arvavad , et
soovitakse sõita esimese käiguga võimalikult aeglaselt ja
võimalikult suure
kiirendusega – sellisteks juhtudeks on välja
mõeldud pool-automaat käigukastid
( tiptronic ,
steptronic)).
Diiselmootorite ajud, toite- ja süütesüsteemid on väga erinevad
võrreldes ottomootori ajuga.
Diiselmootori ajuga töötavad sarnased
andurid, kuid toitesüsteemi seade pole mitte sissepritsesüsteem,
vaid kõrgsurvel töötav pihustite komplekt. Samuti on silindrites
kompressioonid suuremad –
kompressioon bensiinimoootoril ~8…14
bar/diiselmootoril kuni 40bar, surveastmetel suurt erinevust pole.
Diiselmootori juhtploki infotehnoloogiline pool on sisuliselt sama
võrreldes bensiinimootoriga autoaju korral.
Joonis
2.2 Diiselmootori
automaatkäigukasti juhtaju[4]
3.
JUHTARVUTI JÕUDLUSE TÕSTMINE
3.1
Tootluse tõstmine tarkvara näol
Mõningatel juhtplokkidel on võimalik lasta ümber programmeerida
käskusid, mis aju tegema peaks vastavatel juhtudel, kuid samas võib
ka ise programmeerida individuaalselt spetsiaalse arvutitarkvaraga
oma autoaju ümber. Eelneva tegevuse eesmärk võib olla erinev –
kes soovib ökonoomusust, kes jõudlust, või hoopis puhtamaid
heitgaase. Tänapäeval võib segadusse ajada fakt, et aju tootluse
suurendamise korral tarkvaralises mõttes, ei ole tegu aju
vahetusega.
Moodsamaid tänapäevaseid ajusid on võimalik väga kergelt aju
ümber seadistada – isegi tarkvara uuendamisega on võimalik saada
mõned jõunäitajad juurde. Tihtipeale on sellistel autodel olemas
spetsiaalne port vasatava toimingu tegemiseks(nt OBDII)[5].
Vanematel, ilma OBDII pordita, on võimalik seadistada aju ümber
läbi diagnostika pistiku. Kindlasti ei tohiks aju programmeerida
ebapädevad inimesed, kuna kui ei teata, mida tehakse, võib aju
kergelt rikki minna ja isegi tuua kaasa mootoririkkeid. Samuti ka
ebakõlbulikke juhtarvuteid.
Põhiliseim
muudatus mida ajus tehakse on süütemomendi ajastuse
seadmine varasemaks, kuid siin peab arvesse võtma ka fakti, et varajasem
süütemoment nõuab kvaliteetsemat kütust – kõrgema
oktaaniarvuga, et vältida deronatsiooni, ning viimane on mootorile
kõige ohtlikum väärtalitlus üldse.
Peale süütemomendi ajastuse
muutmist on veel võimalik mängida ka
kütusesegu hulgaga. Küttesegu on kõige efektiivsem „peale
keerata“ just turbolaaduriga mootoril, mida olen eelnevalt
maininud.
3.2
Tootluse tõstmine riistvara näol
Mootori aju jõudlust saab ka tõsta lisaseadmete abil. Selliseid
lisaseadmeid kasutatavad enamasti nn. „pühapäevasõitjad“, kes
suurt rõhku auto jõudluse suurenemisele ei pane. Välist
lisaseadet, mis mootori enda ajule külge poogitakse, on võimalik
lisada vaid teatud modernsematele ajudele, kus on olemas spetsiaalsed
lisa pordid. Sellise „tuunimise“ suureks
eeliseks on see, et on
võimalik hõlpsasti auto saada standartsesse tehasekonditsiooni,
eemaldades ajult lisatud väline
lisaseade .
4.
LISAFUNKTSIOONID
4.1
Mugavus
Auto juhtaju valmistamisel polnud inseneridel
ainsaks eesmärgiks pelgalt vaid mootori töö hõlbustamine, vaid
mõeldi ka sõitjate heaolule. Nimelt nagu ka eelnevalt mainitud,
siis
ecu
juhib igat elektroonikat sisaldavat seadeldist.
Üheks oluliseimaks mugavuselemendiks autos on kas
konditsioneer või
kliima. Konditsioneeri[6] puhul saab aju, nagu alati, signaale
erinevatelt anduritelt. Võib arvata, et salongi temperatuuri muutuse
ja hoidmise jaoks on vaja vaid salongis olevaid andureid, kuid on
vaja ka mootori jahutusvedeliku anduri signaale, et kalkuleerida kas
ja kui palju lasta salongi radiaatori kaudu soojust salongi.
Juhtplokk suudab reguleerida kõike autos oleva kliima parameetreid,
alustades soovitud temperatuurist salongis lõpetades õhu niiskuse
protsendiga ja õhu liikumisega salongis.
Autoaju
abistab ka sõitmisel juhti. Pikkadeks
ning mitte väga huvitavateks sõitudeks on välja mõeldud
cruise control ehk püsikiirushoidja[7].
Paljudel autodel on püsikiirushoidja jaoks eraldiseisev juhtplokk,
mis saab signaale pedaalidest, roolil asetsevatest nuppudest ja auto
liikumiskiiruse andurist. Uuematel ning luksuslikemal autodel on
isegi adaptiivne kiiruskontroll. See töötab põhimõttel, et
tuvastab eessõitva auto kiiruse ning hoiab eesliikujaga sama
kiirust.
Ühel modernsel ja lisavarustustega autol võib
olla veel peale eelpoolnimetatud süsteemidele olla veel ka stardi
kontroll (
launch control), klappide ajastuse muutmise süsteem
( continuous /variable valve timing system(BMW-l VANOS ’e
süsteem)),kiiruspiirik
(electronic speed limiter),
vargavastased süsteemid ning palju muud.
4.2
Turvalisus
Samuti on ka meeles peetud turvalisust. Seda nii sõitjate kui ka
auto ning mootori enda suhtes. Auto enda huvideks on eelnevalt
mainitud kiiruspiirik, mis ei lase autol liiga suure kiirusega
liigelda, et säästa
rehve oma piirkiiruse ületamisel tekkivast
lõhkemisohust. Lisaks kiiruspiirikule on veel ka mootori pöörete
piiraja. Selle eesmärk on hoiduda mootorile ohtlikest
pöörlemiskiirustest. Erinevatel mootoritel on see erinevatele
pöörlemissagedustele seatud. Sportlikematel autodel on see
kõrgemal, teistel madalamal, vanematel autodel puudub see üldse.
Lisavarustuse turvalisuse elementideks sõitjate ohutuseks võib
lugeda
turvapadjad ja turvavööde
eelpingutid . Eelpingutid
rakenduvad erinevate andurite kaudu saadud signaalide abil, mille
peale pürotehniline aine(
gaas , vedelik jms.)
surub ratta, mis on
ühendatud turvavöö rulliku külge, mis pingutabki momentaalselt
turvavöö. See seade võib rakenduda ka järsu kiirendamise või
äkilise
pidurdamise korral.
Turvapatju[8]
on väga erinevaid ja erinevates kohtades samuti. Olemas on isegi
mootorratta turvapadjad. Turvapadi on erinevates riikides erinevalt
programmeeritud rakenduma(st. et valmistajamaa seadustega kehtestatud
määrustega). Turvapadja anduriks on
MEMS
(micro-electro- mechanical )kiirendusandur.
Üldise ohutuse tagamiseks on turvapadi programmeeritud rakenduma
juhul, kui andurite temperatuur tõuseb üle 150…200 kraadi(auto
süttimine). Tänepäevased rakendumisalgoritmid on muutunud väga
keerulisteks ning üritatakse vältida ebavajalikke rakendumisi,
püüdes seejuures arvesse võtta aspekte nagu turvatooli olemasolu,
istme asukoht ja sõitja mass.
4.3
Tulevik
Süsteem,
mis pole just kuigi uus, kuid pole siiski veel väga laialt levinud
ongi klappide ajastuse muutmine erinevate lisafunktisoonidega.
Sellise süsteemi korral on nõutav klappide juhtimiseks kas nukkvõll
koos hüdrotõukuritega igal klapil, või ilma nukkvõllita ning iga
klapp on varustatud
elektrooniliselt juhtivate hüdrauliliste
elementidega. Viimase variandi puhul on tegu väga
moodsa ning
ökonoomse lahendusega
(static-start).
Peale nukkvõllide saab seejuures lahti ka
suurest, energianõudlikust ja raskest starterist. Auto juhtaju teab,
millise silindri
kolb on kõige lähemal Ü.S.S.-le
(ülemine
surnud seis) , ning seejärel selle
silindri sisselaskelapp avada, juhtida sisse sinna küttesegu ning
seejärel klapp sulgeda ja segu süüdata, seejuures suurendada
ökonoomsust kuni 15% ja jõudlust 10%. Sellise süsteemi miinuseks
on see, et diiselmootoritele on seda võimatu, võiks isegi öelda,
et mõttetu paigaldada, kuna diiselmootori käivituseks ei piisa
reeglina vaid ühest töötaktist.
KOKKUVÕTEKäsitletud
kursusetöös selgus, et mootori juhtaju ei saa ilma andurite,
seadmete ja süsteemideta ise hakkama, õigupoolest see polekski
võimalik. Tänapäevased autoajud on muutunud küll efektiivsemaks,
tootlikemaks ja ökonoomsemateks, erinevate modifitseerimiste teel,
kuid täieliku null emissiooni ei ole siiski veel suudetud kahjuks
saavutada.
Järelduseks oleks mul isiklik
soovitus siiski jääda juhtarvuti kontrollitud mootori juhtimise
juurde ja seda just bensiinimootori korral. Soovitan seda oma
isiklikest arvamustest ja uskumutest, kuid iga inimene on indiviid
ning ise teab mille kasuks otsutada vastavalt oma vajadustele ja
võimalustele.
Tavakasutajale, nagu Mina,
oleks soodsaim variant auto soetamisel vaadata Saksamaa autode poole,
seejuures väljalaske aastaga 1990…1996 (muidugi on erandeid ning
ka hind on oluline aspekt).
Lähtudes
teemast ja automootorite juhtajust, soovitaksin samuti saksa tootjaid
nt. Bosch. Hinna ja kvaliteedi suhe rahuldav ning soodsaim. Kuid
jällegi, on olemas erinevaid isiksusi ning vajadusi, kus seejuures
võib valida Luxtecnology, NSA vms vahel, samuti nagu eespool
mainitud on olemas turul ka hulgaliselt odavaid, kuid väga
kapriisseid kagu-Aasia juhtajusid.
Tuleviku mõttes soovitaksin
tootjatel ja inseneridel rohkem mõelda aju töökindluse peale.
Tänapäevane tehnika on küll arenenud, kuid tihti on probleeme
teemaaluse detailiga. Siinjuures on oluline märkida, et tarkvaraline
ning jõudluse poolne arendus on vägagi kriitikat
kannatav .
KIRJANDUS
1.
Wikipedia, Engine Control Unit, 22.nov.2011 kl. 12:55,
http://en.wikipedia.org/wiki/Engine_control_unit ,
26.nov.2011 kl.13:00
2.
http://www.technomotive.com/faq/2gecu.jpg 25.nov.2011 kl. 12:00
3.
http://repairguide.autozone.com/znetrgs/repair_guide_content/en_us/images/0900c152/80/09/98/b3//small/0900c152800998b3.jpg 27.nov.2011 kl. 15:30
4.
http://www.lrseries.com/resources/user/a2cbd45adca6a114afb134547d24f9598b83e398/IGG000060-AUTOMATIC-TRANSMSSION-CONTROL-UNIT.jpg 27.nov.2011 kl. 15:35
5.
Wikipedia, Chip Tuning, 21.aug.2011 kl.11:35,
http://en.wikipedia.org/wiki/Chip_tuning ,
27.nov.2011 kl.21:00
6.
CDX eTextbook, Air-conditioning ECU,
http://www.cdxetextbook.com/hvac/heatAir/control/climatecontrol.html ,27.nov.2011 kl. 23:50
7.
HowStuffWorks Inc, How Cruise Control Systems Work,
http://auto.howstuffworks.com/cruise-control3.ht m,
28.nov.2011 kl. 17:15
8.
Wikipedia, Airbag, 27.nov.2011 kl. 10:59,
http://en.wikipedia.org/wiki/Airbag ,
28.nov.2011 kl. 17:50
16
Kõik kommentaarid