Spis treści
Transkrypt
Spis treści
Spis treści Słowo wstępne 13 1. Podstawowe pojęcia z elektryczności 15 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.7.1. 1.7.2. 1.8. Budowa atomu Napięcie Prąd Rezystancja Możliwości wytworzenia napięcia Skutki oddziaływania prądu elektrycznego Przepisy bezpieczeństwa Oddziaływanie prądu elektrycznego na człowieka Pierwsza pomoc przy porażeniu prądem Rodzaje napięcia 15 16 17 17 18 19 20 20 21 21 2. Schematy połączeń elektrycznych 24 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.4. 2.5. 2.6. 2.6.1. 2.6.2. 2.7. Części składowe i budowa obwodu elektrycznego Symbole graficzne Schematy ideowe Schemat połączeń Schemat obwodu Oznaczenia urządzeń elektrycznych Oznaczenia zacisków Schematy elektryczne Przykłady schematów dla samochodu Volkswagen Przykłady schematów dla samochodu Ford Miejsce zamontowania elementów w samochodzie 24 26 29 29 30 30 30 31 31 36 41 3. Pomiary miernikiem uniwersalnym 44 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.4.1. 3.4.2. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. Rodzaje mierników Oznaczenia na uniwersalnych miernikach analogowych Oznaczenia na uniwersalnych miernikach cyfrowych Zakresy tolerancji mierników uniwersalnych Mierniki analogowe Uniwersalne mierniki cyfrowe Poszukiwanie usterek za pomocą woltomierza Poszukiwanie usterek za pomocą amperomierza Poszukiwanie usterek za pomocą pomiaru rezystancji Podsumowanie: pomiary napięcia, natężenia i rezystancji Praca z programami do poszukiwania usterek 44 46 47 49 49 50 50 55 58 64 65 http://d-nb.info/102809972X 6 Spis treści 3.9.1. 3.9.2. Poszukiwanie usterek w samochodzie Volkswagen Poszukiwanie usterek w samochodzie Ford 65 69 4. Podstawy elektrotechniki 74 4.1. 4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.5.1. 4.5.2. 4.5.3. 4.6. 4.6.1. 4.6.2. 4.7. 4.7.1. 4.7.2. 4.8. 4.8.1. 4.8.2. 4.9. 4.9.1. 4.9.2. 4.9.3. 4.9.4. 4.9.5. 4.9.6. 4.9.7. 4.10. 4.10.1. 4.10.2. 4.10.2.1. 4.10.2.2. 4.10.3. 4.10.3.1. 4.10.3.2. 4.10.4. 4.10.4.1. 4.10.4.2. 4.10.5. 4.10.5.1. 4.10.5.2. 4.10.5.3. 4.10.5.4. 4.10.5.5. Prawo Ohma Straty napięcia Napięcie w zamkniętym obwodzie elektrycznym Napięcie w otwartym obwodzie elektrycznym Moc elektryczna Rezystywność przewodnika Połączenia równoległe i szeregowe Połączenie szeregowe Połączenie równoległe Przegląd Obwody mieszane Rozszerzone połączenie szeregowe Rozszerzone połączenie równoległe Dzielnik napięcia, potencjometr Nieobciążony dzielnik napięcia Obciążony dzielnik napięcia Rezystory zależne od temperatury Rezystory PTC Rezystory NTC Kondensator Kondensator jako magazyn ładunków elektrycznych Kierunek przepływu prądu Budowa Zasada działania Przebieg ładowania i rozładowania Kondensator w obwodzie prądu przemiennego Kondensator jako element przeciwzakłóceniowy w samochodzie Indukcyjność Magnetyzm Indukcja magnetyczna Indukcja ruchu Indukcja spoczynkowa Cewka Samoindukcja po włączeniu cewki Samoindukcja po odłączeniu cewki Silnik elektryczny i prądnica Zasada działania silnika elektrycznego Zasada działania prądnicy Przekaźnik Zasada działania Rodzaje przekaźników Budowa przekaźnika kontaktronowego Przykłady zastosowań przekaźników kontaktronowych w samochodzie Poszukiwanie usterki w obwodzie z przekaźnikiem 74 75 75 76 77 79 80 80 82 84 85 85 87 88 88 89 89 89 93 94 94 94 95 95 96 98 98 99 99 103 103 105 106 106 108 110 110 112 115 115 118 118 119 121 5. Podstawowe elementy elektroniczne 126 5.1. 5.1.1. 5.1.2. Dioda Dioda jako zawór elektryczny Sprawdzanie diody 126 126 126 7 128 Zastosowanie diody jako prostownika prądu przemiennego . Układ mostkowy w prądnicy prądu trójfazowego Dioda do rozłączania obwodu elektrycznego Dioda do ograniczania napięcia wzbudzenia Oznaczanie diod Dioda Zenera Właściwości Dioda Zenera w przekaźniku ochrony przepięciowej Dioda Zenera jako dioda prostująca w prądnicy trójfazowej . Dioda świecąca (LED) Właściwości Budowa Przykłady zastosowania Fotodiody Właściwości fotodiody Przykłady zastosowania fotodiody Czujnik deszczu i światła Czujnik promieniowania słonecznego Lusterko wewnętrzne samoczynnie reagujące na oślepianie . Bezdotykowy pomiar temperatury Tranzystor Tranzystor jako element sterowalny Porównanie tranzystora z przekaźnikiem Tranzystor jako wzmacniacz Współczynnik trwania impulsu 129 132 132 133 133 134 134 135 135 136 137 139 142 143 144 144 146 147 148 150 151 152 153 155 Analiza systemowa i schematy przepływu sygnałów 158 Analiza funkcjonalna Samochód jako system Schemat przepływu sygnałów 158 159 Podstawy techniki cyfrowej 162 Sygnały analogowe i cyfrowe Zasada przekazu analogowego Problemy przekazu analogowego Przykłady przekazu analogowego Logika podstawowych połączeń cyfrowych Przegląd podstawowych funkcji logicznych Element logiczny przetwarzający dane Poziom sygnału Poziom sygnału w samochodzie Podstawowe funkcje logiczne Iloczyn logiczny Suma logiczna Negacja logiczna Podsumowanie Używane skróty Wybrane symbole graficzne elementów logicznych Przykład Złożone elementy logiczne System dwójkowy 162 160 . 164 165 165 167 170 171 172 173 173 173 175 176 178 178 179 179 181 182 treści Transmisja danych w samochodzie 184 Przykłady Przetwarzanie informacji w urządzeniu sterującym Przetwornik analogowo-cyfrowy Połączenia wtykowe słabym punktem układu Transmisja danych za pomocą magistrali danych Samodiagnoza Nadzorowanie czujnika (np. temperatury cieczy chłodzącej) Nadzorowanie nastawnika (np. regulatora biegu jałowego) . Magistrala transmisji danych diagnostycznych Pokładowa instalacja elektryczna i zarządzanie obciążeniem 185 187 Sterowanie i regulacja 211 Różnica pomiędzy sterowaniem i regulacją Łańcuch sterowania Obwód regulacji . . . Sterowanie Definicja sterowania Ogniwa łańcucha sterowania Wielkości wejściowe i wyjściowe łańcucha sterowania . . . . Rodzaje sterowania według rodzaju sygnału Sterowanie binarne Sterowanie analogowe Sterowanie cyfrowe Rodzaje sterowania według rodzaju przetwarzania sygnału . Regulowanie Człowiek jako regulator w obwodzie regulacji Definicja regulacji Schemat blokowy obwodu regulacji . . . Części składowe układu regulacji Obwód regulacji Rodzaje regulatorów Stany przejściowe Regulacja prądu Regulacja prędkości, obrotowej biegu jałowego Odpowietrzanie zbiornika paliwa Adaptacyjne układy* regulacji Adaptacja na przykładzie regulacji lambda Problemy diagnostyczne wynikające z adaptacji 211 211 211 188 190 190 191 193 194 196 203 212 212 212 212 214 215 216 217 218 219 219 220 221 222 223 223 224 225 226 229 231 232 234 Oscyloskop warsztatowy 235 Analogowe i cyfrowe przedstawianie sygnałów Sprzężenia DC/&C Oś Y Oś X Impuls wyzwalający Poziom impulsu wyzwalającego Zbocze impulsu, wyzwalającego Obrazy typowych sygnałów z czujników Sprawdzanie prądnicy Sygnały harmoniczne Wpływ rodzaju sprzężenia na obraz Przykłady usterek wykrytych podczas testu prądnicy 235 236 237 237 239 239 240 241 242 242 243 244 . . . 9 Spis treści 11. Systemy transmisji danych 246 11.1. 11.2. 11.3. 11.3.1. 11.3.2. 11.4. 11.4.1. 11.4.2. 11.4.3. 11.5. 11.6. 11.6.1. 11.6.2. 11.6.3. 11.6.4. 11.7. 11.8. Rozwój elektronicznych układów samochodowych Konieczność stosowania sieci transmisji danych Podstawowe pojęcia Rodzaje sieci transmisji danych Podstawy cyfrowej transmisji danych Magistrala CAN Transmisja sygnałów Format komunikatu Diagnostyka Magistrala LIN Optyczne sieci transmisji danych Przesyłanie sygnałów światłowodami Magistrala MOST Diagnostyka magistrali MOST Magistrala Byteflight Sieć Bluetooth Przykłady wykorzystania sieci transmisji danych w samochodzie 246 247 249 250 252 253 253 257 259 261 263 264 266 267 268 270 272 12. Układy zapłonowe 277 12.1. 12.1.1. 12.1.2. 12.1.3. 12.1.4. 12.1.5. 12.2. 12.2.1. 12.2.2. 12.2.3. 12.2.4. 12.3. 12.3.1. 12.3.2. 12.3.3. 12.3.4. Bezstykowe sterowanie zapłonu Zalety Budowa i działanie Indukcyjne wyzwalanie sygnału w zapłonie tranzystorowym Emitowanie sygnału przez czujnik Halla Wykrywanie usterek zapłonu sterowanego bezstykowo Zapłon elektroniczny Schemat funkcjonalny z wejściami i wyjściami urządzenia sterującego Najważniejsze sygnały wejściowe do obliczania KWZ Dodatkowe sygnały wejściowe Sygnały wyjściowe oraz wskazówki do wykrywania usterek Zapłon całkowicie elektroniczny Budowa i zalety statycznego rozdziału wysokiego napięcia Statyczny rozdział wysokiego napięcia przez cewki dwubiegunowe Informacja zwrotna o prądzie zapłonu w zapłonie statycznym Wskazówki dotyczące wykrywania usterek 277 277 278 279 280 282 285 286 287 289 291 292 292 293 294 295 13. Układy wtryskowe 296 13.1. 13.1.1. 13.1.2. 13.1.3. 13.1.4. 13.1.5. 13.2. 13.2.1. 13.2.2. 13.2.3. 13.3. 13.3.1. 13.3.2. 13.3.3. 13.3.4. Wtrysk ciągły (układ K-Jetronic) Opis funkcji i części składowych układu Elementy składowe i ich funkcje Dodatkowe, elektrycznie sterowane elementy układu Schemat elektryczny Układ K-Jetronic z regulacją lambda Układ KE-Jetronic Różnice w stosunku do układu K-Jetronic Sygnały wejściowe i ich znaczenie dla sterowania elektronicznego Regulacja dawki wtrysku przez elektrohydrauliczny nastawnik ciśnienia Wtrysk przerywany (układ L-Jetronic) Ogólny opis działania układu Elementy składowe i ich funkcje Funkcje urządzenia sterującego Ogólny schemat elektryczny układu 296 296 298 304 306 307 308 309 309 312 313 313 314 323 326 20 13.4. 13.4.1. 13.4.2. 13.4.3. 13.5. 13.5.1. 13.5.2. 13.5.3. 13.5.4. 13.5.5. 13.6. 13.6.1. 13.6.2. 13.6.3. 13.6.4. 13.6.4.1. 13.6.4.2. Spis treści 327 327 330 332 334 336 337 338 340 340 341 341 342 345 350 350 13.6.4.3. Układ Mono-Jetronic Obwód zasilania paliwem Sygnały wejściowe do ustalenia warunków eksploatacji Działanie urządzenia sterującego, sygnały wyjściowe Regulacja lambda Adaptacja składu mieszanki Budowa i działanie sondy lambda Sonda lambda z wkładem z dwutlenku tytanu Planarna sonda lambda Szerokopasmowa planarna sonda lambda Regulowane elektronicznie układy wtryskowe w silnikach wysokoprężnych .... Wiadomości ogólne, przegląd układu Sygnały wejściowe i ich wpływ na działanie układu Sterowanie różnymi pompami wtryskowymi i pozostałe sygnały wyjściowe .... Wtrysk bezpośredni w silnikach wysokoprężnych Promieniowe rozdzielaczowe pompy wtryskowe Układy z pompowtryskiwaczami (UIS) i indywidualnymi pompami wtryskowymi (UPS) Zasobnikowy układ wtryskowy Common Raił 14. Zintegrowane układy wtryskowo-zapłonowe i obecne wymagania 361 14.1. 14.2. 14.3. 14.4. 14.5. Informacje ogólne Funkcje dodatkowe w różnych rozwiązaniach Motronic Cyfrowe układy sterowania silnika z wtryskiem do rury dolotowej Cyfrowe układy sterowania silnika o bezpośrednim wtrysku benzyny Stosowana w Europie diagnostyka pokładowa (E-OBD) 361 362 365 370 372 15. Układy regulacji i sterowania dynamiki jazdy 376 15.1. 15.1.1. 15.1.2. 15.1.3. 15.1.4. 15.1.5. 15.1.6. 15.2. 15.2.1. 15.2.2. 15.3. 15.3.1. 15.3.2. 15.4. 15.4.1. 15.4.2. 15.4.3. 376 376 377 379 382 384 387 390 391 396 400 400 403 410 411 413 15.5. Układ przeciwblokujący (ABS) Podstawowe funkcje i ogólna budowa układu ABS Czujniki prędkości obrotowej kół Układ zamknięty z zaworami elektromagnetycznymi 3/3 Układ otwarty z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 Układ zamknięty z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 ABS w motocyklach Układ przeciwpoślizgowy (ASR) Układ przeciwpoślizgowy z zaworami elektromagnetycznymi 3/3 Układ przeciwpoślizgowy z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 Układ stabilizacji toru jazdy Opis układu stabilizacji toru jazdy Sygnały wejściowe i wyjściowe Regulowane blokady mechanizmu różnicowego Sygnały wejściowe i wyjściowe w urządzeniu sterującym Blokady elektrohydrauliczna i elektromagnetyczna Obwód elektryczny elektromagnetycznej blokady w układzie napędowym czterech kół Elektroniczna regulacja amortyzatorów 16. Układy bezpieczeństwa biernego 421 16.1. 16.2. 16.3. 16.4. Wprowadzenie Budowa i działanie przednich poduszek gazowych Nadzorowanie układu i przepisy bezpieczeństwa Boczne poduszki gazowe 421 422 429 434 . . . 354 354 415 417 Spis treści 16.5. 16.6. 16.7. 16.8. 11 Kurtyny gazowe Pirotechniczne napinacze pasów Poduszka kompaktowa (eurobag) Przykład kompletnego układu 435 437 441 444 17. Układy ochrony przed kradzieżą 445 17.1. 17.1.1. 17.1.2. 17.2. 17.2.1. 17.2.2. 17.2.3. Elektroniczne zabezpieczenie przed nieuprawnionym użyciem Zabezpieczenie z transponderem przed uruchomieniem samochodu Montaż immobilizera w samochodzie niezabezpieczonym fabrycznie Instalacje alarmowe Ogólny opis układu Sygnały wejściowe i elementy składowe instalacji Sygnały wyjściowe i schemat elektryczny instalacji alarmowej 445 446 449 450 450 452 459 18. Układy zwiększające komfort jazdy 462 18.1. 18.1.1. 18.1.2. 18.1.3. 18.1.4. 18.1.5. 18.2. 18.2.1. 18.2.2. 18.2.3. 18.3. 18.3.1. 18.3.2. 18.4. 18.4.1. 18.4.2. 18.4.3. 18.5. 18.6. 18.6.1. 18.6.2. 18.6.3. 18.7. 18.8. 18.9. 18.10. 18.11. 18.12. Sterowanie ogrzewania i klimatyzacji Opis działania i budowa układu Zasada działania klimatyzacji Sygnały wejściowe Sygnały wyjściowe i sposób działania Schemat ideowy Elektroniczne sterowanie skrzynki przekładniowej Opis układu Sygnały wejściowe i wyjściowe Bezstopniowa automatyczna skrzynka przekładniowa Elektroniczne sterowanie sprzęgła i zautomatyzowana skrzynka przekładniowa . . . Elektroniczne sterowanie sprzęgła Zautomatyzowana skrzynka przekładniowa Regulacja prędkości jazdy Opis działania układu Elementy składowe, sygnały wejściowe i wyjściowe Adaptacyjna regulacja prędkości jazdy Elektroniczny pomiar odległości (asystent parkowania) Centralne blokowanie drzwi Centralne blokowanie drzwi z nastawnikami pneumatycznymi Centralne blokowanie drzwi z nastawnikami elektrycznymi Komfortowy dostęp do samochodu Elektryczne sterowanie szyb Elektryczne sterowanie dachu Elektryczne ustawianie lusterek zewnętrznych Elektryczna regulacja siedzenia Elektryczna regulacja siedzenia i lusterek z pamięcią ustawienia Elektryczna regulacja położenia kolumny kierownicy 462 462 464 466 467 473 477 477 479 485 488 488 491 494 494 495 498 503 509 509 514 520 522 526 528 530 532 535 19. Zintegrowane układy informacji kierowcy 538 19.1. 19.2. 19.3. 19.4. 19.4.1. 19.4.2. 19.4.3. 19.4.4. 19.4.5. Wprowadzenie Wprowadzanie poleceń i sygnały wejściowe Komunikaty i odtwarzanie Układy nawigacji satelitarnej Wiadomości wstępne Ustalenie pozycji i obliczenie marszruty Budowa układu nawigacji GPS w samochodzie Możliwe funkcje Możliwe usterki i ich przyczyny 538 539 543 544 544 545 547 550 552 12 19.5. 19.5.1. 19.5.2. 19.5.3. 19.5.3.1. 19.5.3.2. 19.5.3.3. 19.5.3.4. 19.5.3.5. 19.6. 19.6.1. 19.6.2. 19.6.3. 19.6.4. Spis treści Telefon w samochodzie Rozwój telefonii komórkowej Zasady działania i stosowane technologie Przykłady rozwiązań i etapy rozwojowe Telefony montowane na stałe, koniec lat 90. XX wieku Telefon komórkowy zintegrowany z samochodem Zamontowanie telefonu komórkowego jako wyposażenia dodatkowego Telefon zamontowany na stałe, zintegrowany z układem informacji kierowcy, stan z początku 2000 roku Telefon w technologii bluetooth zintegrowany z układem informacji kierowcy Telematyka Telematyka komunikacyjna Funkcja wywołania alarmowego Usługi online Funkcje telematyczne dotyczące tylko samochodu Materiały źródłowe Źródła ilustracji Wykaz skrótów 554 554 554 557 557 558 560 562 563 564 565 567 568 570 571 573 575