Informacije

Sistem upravljanja31.01.2008. @ 13:21:07
Galerija slika
Pošaljite komentar


Nastavljamo sa priĆØom o tehnologiji unutar jednog danaÅ”njeg, modernog automobila. Motor i njegovi podsistemi su zaduženi za pokretanje, koĆØnice za zaustavljanje, menjaĆØ za prenoÅ”enje snage, kompjuter za kontrolu svih procesa, ali podjednako bitan sistem, odnosno sklop u jednom automobilu jeste i sistem upravljanja. Kao Å”to kaže slogan one poznate kompanije ā€“ snaga je niÅ”ta bez kontrole. Stoga, bitna stavka ĆØitavog sistema jeste upravljanje vozilom, naravno, putem okretanja volana. On na prvi pogled deluje jednostavno, meĆ°utim, dosadaÅ”nji tekstovi u okviru sekcije TECH su nas nauĆØili da danas viÅ”e nema nijednog jednostavnog sistema u kolima. Istina je da je baziĆØan koncept upravljanja vrlo jednostavan, ali kako bi ujedno bio i efikasan, moralo se ipak malo zakomplikovati. U narednim pasusima Ʀemo pokuÅ”ati da vam bliže prikažemo sistem upravljanja vozilom.




Koncept je, dakle, vrlo lak za razumeti ā€“ u kabini imate volan koji okreƦete na jednu ili drugu stranu, volan je povezan sa sistemom zupĆØanika koji rotacione pokrete pretvaraju u linearne, koji dalje pokret prenose ka toĆØkovima, koji se okreƦu u zadatom pravcu. Glavni sistem koji je zadužen za sprovoĆ°enje ove operacije je letva volana, koja u sebi i sadrži pomenuti set zupĆØanika. Ali, krenimo redom. Volan je letvom povezan sa omanjim zupĆØanikom, koji zapravo ĆØini drugi kraj iste. Taj zupĆØanik s kraja pomera horizontalno postavljenu zupĆØastu Å”ipku, odnosno letvu, koja na sebi ima zupce koji odgovaraju zupcima sa pomenutog zupĆØanika. Dakle, u sistemu praktiĆØno imamo dve letve ā€“ uspravnu (ka volanu) i horizontalnu (ka toĆØkovima). Tako vi kada pomerite volan udesno, zarotirate kružni zupĆØanik, koji radom svojih zubaca pomera horizontalnu letvu. Ona je dalje u sprezi sa prednjim toĆØkovima, koji se pomoƦu spona pomeraju u zadatom pravcu. Dakle, ovo nema nikakvog uticaja na slobodno rotiranje toĆØkova ā€“ oni su >zakaĆØeni< za automobil pomoƦu osovina i slobodno rotiraju oko istih pomoƦu lagera. Spone, koje su bitne za proces pomeranja toĆØkova levo-desno, su u vezi sa celim tim sklopom koji >nosi< toĆØak, pa je tako njegovo rotiranje potpuno efikasno u odnosu na okretanje volana i pomeranje sistema letve.




Sistem koji smo gore bliže objasnili se koristi veƦ ĆØitavu veĆØnost u auto-industriji i godinama se bukvalno samo poboljÅ”ava, kako bi bio Å”to efikasniji. Sami vidite da je to jedno vrlo jednostavno reÅ”enje. Postoje i drugi, ozbiljniji sistemi, meĆ°utim oni su uglavnom rezervisani za veƦa vozila, poput kamiona, velikih terenaca itd. DanaÅ”nji automobili koje mi vozimo imaju klasiĆØnu letvu volana. Naravno, kada se priĆØa o funkcionisanju letve, mora se reƦi da je veliĆØina zupĆØanika i samih zubaca konfigurisana tako da vozaĆØu bude Å”to lakÅ”e da okreƦe volan. Dugo je takav sistem >držao vodu<, meĆ°utim pronalaskom servo-sistema je umnogome poveƦana efikasnost. I sami znate da automobil sa servo-ureĆ°ajem ima >lakÅ”i< volan i da se njime lakÅ”e upravlja. Esenciju servo-sistema ĆØini pumpa koja je povezana sa zupĆØastim kaiÅ”em motora. Dakle, obrtaji motora pokreƦu servo-pumpu, koja u sebi sadrži rezervoar ulja, samu pumpu (sa krilcima koji se okreƦu), izlazne i ulazne linije za ulje, kao i sigurnosni ventil. Dizajn i koncept ove pumpe je priliĆØno jednostavan, možda zato Å”to ona i nije glavni deo, tj. >srce< sistema. Servo-ureĆ°aj uglavnom zavisi od rada specifiĆØnog rotirajuƦeg ventila, odnosno složenog sklopa koji se nalazi na letvi koja je vezana za volan.




Servo je jedan zatvoren sistem, koji cirkulacijom ulja i stvaranjem pritiska potpomaže efikasniji rad pomeranja letve. Dakle, vi okreƦete volan u jednu stranu, rad motora automobila putem zupĆØastog potpomaže rotiranje rotora u servo-pumpi, Å”to dalje poveƦava pritisak u sistemu i pokreƦe ulje serva ka spoju zupĆØanika letve. Možemo reƦi da se >izvrÅ”ni< (ukupno treƦi, posle pumpe i rotacionog ventila) deo servo-ureĆ°aja nalazi na horizontalnoj letvi, sa desne strane od spoja zupĆØanika (gledajuƦi sa pozicije vozaĆØa). To je kuƦiÅ”te u kojem se nalazi specifiĆØan i mali klip zatvorenog sistema, na koji utiĆØe rad serva poveƦavanjem pritiska. Pritisak se poveƦava veƦom koliĆØinom ulja u jednoj od dve komore gde se klip nalazi. Sam klip je, naravno, izmeĆ°u komora, tako da se on može pomerati u jednu stranu ako poveƦate koliĆØinu ulja u jednoj od komora. Klip je u potpunosti povezan sa horizontalnom (zupĆØastom) letvom, Å”to kao finalni rezultat ima njeno pomeranje levo ili desno. Dakle, bitna je kontrola sistema, odnosno sistem treba da zna kada da puni jednu komoru uljem, a kada drugu (razliĆØiti smerovi). Tu zaslugu ima pomenuti rotacioni ventil, koji kontroliÅ”e rad klipa i komora u zavisnosti od smera okretanja volana. Radi se o jednom komplikovanom sistemu, koji >otvara< odreĆ°ene linije ulja ka klipu kada se volan okrene npr. udesno, i naravno radi suprotno (otvara suprotne linije ulja) u sluĆØaju kada se volan okrene ulevo. Iz tog razloga se ovaj ventil nalazi upravo na delu letve koji je vezan sa volanom, dakle, joÅ” uvek ima rotacionu kretnju i ventil tako može da prepozna smer rotacije.







Pored ovog rotacionog ventila, ranije smo pomenuli i sigurnosni ventil koji se nalazi u samoj pumpi servo sistema. Svakako da ova dva ne treba pomeÅ”ati, jer je sigurnosni ventil zadužen za oslobaĆ°anje pritiska u sluĆØaju prevelikog broja okretaja pumpe. Kako je pumpa povezana sa samim motorom automobila, jasno je da joj ne mogu odgovarati baÅ” svi režimi obrtaja. Pri visokom broju obrtaja, pumpa bi bez sigurnosnog ventila stvorila preveliki pritisak u servo-sistemu, Å”to bi verovatno rezultiralo uniÅ”tenjem nekog od unutraÅ”njih sklopova. Kao Å”to i sami znate, servo-ureĆ°aji postoje veƦ dugi niz godina i u poslednje vreme se sve viÅ”e javljaju neki modifikovani sistemi. Problem klasiĆØnih sistema jeste Å”to volan može biti veoma lak za upravljanje pri velikim brzinama, Å”to može biti pogubno u vožnji jer ne možete pravilno oceniti koliko zaista pomerate volan. Tako se danas javljaju razni sistemi, uglavnom elektronska pomagala, koji mogu da eliminiÅ”u uticaj serva pri veƦim brzinama, ali i da ga poveƦaju u gradskim uslovima. Ono Å”to nas u buduƦnosti (verovatno bližoj) oĆØekuje jeste potpuno nova generacija upravljanja, koja bi u celini eliminisala sve postojeƦe fiziĆØke sklopove upravljanja. To je specifiĆØni >drive-by-wire< sistem, koji bi funkciju pomeranja toĆØkova u potpunosti poverio elektronici i elektro-motorima. Volan bi tako samo žicom bio vezan za nekoliko elektro-motora, koji Ʀe na osnovu zadatih komandi pomerati toĆØkove levo ili desno. Ovo Ʀe ujedno smanjiti broj fiziĆØkih ureĆ°aja pod haubom, volan viÅ”e neƦe biti ograniĆØen letvom i moƦi Ʀe slobodno da se pomera u bilo kom pravcu, mada Ʀe verovatno i poveƦati kompleksnost instalacije, ali i samu cenu vozila. Velika prednost buduƦeg sistema jeste i smanjenje potroÅ”nje, a samim tim i emisije Å”tetnih gasova u atmosferu. Naime, klasiĆØan servo je vezan za rad motora i vi kada pomerate volan zapravo od motora zahtevate viÅ”e snage, kako bi servo-sistem funkcionisao. Tako se javlja veƦa potroÅ”nja, ali i gubitak konjskih snaga! Elektronika neƦe biti vezana iskljuĆØivo za rad motora, Å”to Ʀe eliminisati problem koji se javlja kod danaÅ”njih sistema upravljanja.





Na kraju, najĆØeÅ”Ć¦i kvarovi danaÅ”njih mehanizama su:


  • istroÅ”enje kuglastih zglobova spona

  • istroÅ”enje krajeva spona

  • deformacije samih spona

  • deformacije zupĆØaste letve

  • luft na zupĆØanom paru (spoj zupĆØasta letva ā€“ zupĆØanik zupĆØaste letve ka volanu)

  • oÅ”teƦenje zaÅ”titnih manžetni

  • curenje ulja iz kuƦiÅ”ta zupĆØaste letve (servo-ureĆ°aj)

  • istroÅ”enje zglobova kardanske osovine volana (prenosi rotacione pokrete do donje letve)