Λύσεις — Ενεργοποιητές (σελ. 180) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΛΕΓΧΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΓΝΩΣΕΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Ενεργοποιητές
Λύσεις στις 15 ερωτήσεις του κεφαλαίου: ρόλος και χαρακτηριστικά ενεργοποιητών, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, ηλεκτρονόμοι, κινητήρες και βηματικοί κινητήρες, ενεργοποιητές ειδοποίησης/απεικόνισης και ειδικοί τύποι ενεργοποιητών (θερμικοί, ηλεκτρικοί, χημικός ενεργοποιητής αερόσακου).
Ρόλος των ενεργοποιητών στο αυτοκίνητο
Ερώτηση: Ποιος είναι ο ρόλος των ενεργοποιητών στο αυτοκίνητο;
Απάντηση:
- Ποιος είναι ο ρόλος των ενεργοποιητών στο αυτοκίνητο;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρόλος των ενεργοποιητών είναι να υλοποιούν, δηλαδή να κάνουν πράξη, τις αποφάσεις του μικροϋπολογιστή. Αποτελούν τις κύριες συσκευές ενεργοποίησης, εγκατεστημένες στο αυτοκίνητο, που μετατρέπουν τα ασθενή ηλεκτρικά σήματα του μικροϋπολογιστή σε μηχανική κίνηση ή σε ενέργεια κάποιας άλλης μορφής (θερμική, φωτεινή, ηλεκτρική, χημική). Τα αποτελέσματα της δράσης τους αποτελούν με τη σειρά τους πρόσφατες πληροφορίες για τους αισθητήρες, κλείνοντας έτσι έναν κύκλο ελέγχου κλειστού βρόγχου γύρω από τον μικροϋπολογιστή. Όταν όμως η επίλυση ενός προβλήματος ξεπερνά τις δυνατότητες των εγκατεστημένων ενεργοποιητών, ο μικροϋπολογιστής αρκείται στην ενημέρωση του οδηγού, ενεργοποιώντας τις κατάλληλες συσκευές ειδοποίησης και απεικόνισης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Υλοποιούν (κάνουν πράξη) τις αποφάσεις του μικροϋπολογιστή, μετατρέποντας ασθενή ηλεκτρικά σήματα σε μηχανική κίνηση ή άλλης μορφής ενέργεια
Ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες με συνεχές ρεύμα και δύναμη οπλισμού
Ερώτηση: Γιατί οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες λειτουργούν συνήθως με συνεχές ρεύμα και τι καθορίζει τη δύναμη, που κινεί τον οπλισμό τους;
Απάντηση:
- Γιατί οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες λειτουργούν συνήθως με συνεχές ρεύμα και τι καθορίζει τη δύναμη, που κινεί τον οπλισμό τους;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η λειτουργία της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας γίνεται με συνεχές ρεύμα, γιατί χρειαζόμαστε να έχουμε σταθερή φορά κίνησης του οπλισμού: η φορά της κίνησης ελέγχεται από τη φορά ροής του ηλεκτρικού ρεύματος, οπότε αν το ρεύμα ήταν εναλλασσόμενο, η φορά κίνησης του οπλισμού θα άλλαζε συνεχώς, κάτι ανεπιθύμητο για τον έλεγχο μιας βαλβίδας. Η δύναμη συγκράτησης F του οπλισμού καθορίζεται κυρίως από δύο παράγοντες: πρώτον, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των σπειρών του πηνίου, τόσο μεγαλύτερη δύναμη κινεί τον οπλισμό, γιατί το συνολικό μαγνητικό πεδίο του ηλεκτρομαγνήτη είναι το άθροισμα των επιμέρους μαγνητικών πεδίων όλων των σπειρών· δεύτερον, η δύναμη ενισχύεται όσο μειώνεται η μαγνητική αντίσταση του κυκλώματος, κάτι που επιτυγχάνεται βοηθώντας τις μαγνητικές δυναμικές γραμμές να περνούν μέσα από σιδηρομαγνητικό πυρήνα αντί από αέρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Συνεχές ρεύμα για σταθερή φορά κίνησης του οπλισμού· η δύναμη καθορίζεται από τον αριθμό σπειρών του πηνίου και τη μαγνητική αντίσταση του κυκλώματος (μειώνεται με σιδηρομαγνητικό πυρήνα)
Ρύθμιση ποσότητας καυσίμου μέσω κύκλου ενεργοποίησης
Ερώτηση: Πώς ρυθμίζεται η αύξηση ή η μείωση της συνολικής ποσότητας του καυσίμου μείγματος, που ψεκάζουν οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, με τη βοήθεια του κύκλου ενεργοποίησης;
Απάντηση:
- Πώς ρυθμίζεται η αύξηση ή η μείωση της συνολικής ποσότητας του καυσίμου μείγματος, που ψεκάζουν οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, με τη βοήθεια του κύκλου ενεργοποίησης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο κύκλος ενεργοποίησης είναι ο συνολικός χρόνος ενεργοποίησης ή απασχόλησης ενός ενεργοποιητή στη μονάδα του χρόνου, εκφρασμένος ως ποσοστό (π.χ. 50% ή 75%). Στην περίπτωση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας ψεκασμού καυσίμου (μπεκ), η βαλβίδα είναι κανονικά κλειστή και συγκρατεί το καύσιμο, ανοίγοντας μόνο όταν δεχθεί παλμούς τάσης από τον μικροϋπολογιστή, ψεκάζοντας το καύσιμο σε μορφή ατμοποιημένου νέφους. Η συνολική ποσότητα καυσίμου που ψεκάζεται εξαρτάται ακριβώς από τη συχνότητα και τη διάρκεια αυτών των παλμών τάσης ανοίγματος, δηλαδή από τον κύκλο ενεργοποίησης της βαλβίδας: όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό του χρόνου που η βαλβίδα παραμένει ανοικτή μέσα στη μονάδα του χρόνου, τόσο μεγαλύτερη ποσότητα καυσίμου ψεκάζεται, και αντίστροφα, μειώνοντας τον κύκλο ενεργοποίησης μειώνεται η συνολική ποσότητα του ψεκαζόμενου καυσίμου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ρυθμίζοντας το ποσοστό του χρόνου (κύκλος ενεργοποίησης) που η βαλβίδα ψεκασμού μένει ανοικτή στη μονάδα του χρόνου· μεγαλύτερος κύκλος ενεργοποίησης = περισσότερο καύσιμο, μικρότερος = λιγότερο
Βαλβίδα διακοπής τροφοδοσίας καυσίμου σε ατύχημα
Ερώτηση: Ποιος τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται για τη διακοπή της τροφοδοσίας του καυσίμου σε περίπτωση ατυχήματος;
Απάντηση:
- Ποιος τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται για τη διακοπή της τροφοδοσίας του καυσίμου σε περίπτωση ατυχήματος;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τη διακοπή της τροφοδοσίας καυσίμου σε περίπτωση ατυχήματος χρησιμοποιείται η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα διακοπής τροφοδοσίας καυσίμου, η οποία παρεμβάλλεται στον σωλήνα τροφοδοσίας καυσίμου. Αυτή η βαλβίδα είναι κλειστή όταν δεν υπάρχει εφαρμογή τάσης στο πηνίο της. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί κανονικά, η βαλβίδα τροφοδοτείται με τάση και έτσι μένει διαρκώς ανοικτή, επιτρέποντας τη ροή του καυσίμου. Αν όμως σταματήσει ο κινητήρας, κυρίως μετά από ατύχημα, διακόπτεται η τροφοδότηση τάσης στη βαλβίδα, η οποία κλείνει αυτόματα, διακόπτοντας έτσι την τροφοδοσία του καυσίμου για λόγους ασφαλείας (πρόληψη πυρκαγιάς). Σε πολλά αυτοκίνητα η τροφοδοσία καυσίμου διακόπτεται με τον ίδιο τρόπο και όταν η ταχύτητα του οχήματος υπερβεί το ανώτατο επιτρεπόμενο όριο, π.χ. 120 km/h.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα διακοπής τροφοδοσίας καυσίμου· κλειστή χωρίς τάση, ανοικτή με τάση όσο λειτουργεί ο κινητήρας — κλείνει αυτόματα σε ατύχημα ή υπέρβαση ορίου ταχύτητας
Βαλβίδα ABS και τρόπος λειτουργίας
Ερώτηση: Ποιος τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του αντιολισθητικού συστήματος φρένων (ABS) και με ποιον τρόπο λειτουργεί η βαλβίδα αυτή;
Απάντηση:
- Ποιος τύπος ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του αντιολισθητικού συστήματος φρένων (ABS) και με ποιον τρόπο λειτουργεί η βαλβίδα αυτή;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τη λειτουργία του αντιολισθητικού συστήματος φρένων (ABS) χρησιμοποιείται μια ειδική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μεταγωγής με διακοπή και αντιστροφή ροής. Η βαλβίδα αυτή λειτουργεί ως εξής: όταν το πηνίο της δεν διαρρέεται από ρεύμα, η πίεση από το πεντάλ φρένου μεταδίδεται κανονικά στον τροχό, δηλαδή το υγρό φρένων περνά από την είσοδο Α στην έξοδο Β. Όταν όμως ο μικροϋπολογιστής, ενημερωμένος από τον αισθητήρα περιστροφής του τροχού, διαπιστώσει ότι ο τροχός επιβραδύνεται απότομα (τείνει να μπλοκάρει), δίνει εντολή να σταλεί κατ' αρχάς ρεύμα περίπου 2 Amp στο πηνίο, που μετακινεί λίγο τον οπλισμό και κλείνει την είσοδο Α, χωρίς όμως να ανοίξει την έξοδο C, προκαλώντας έτσι διακοπή της αύξησης πίεσης στο τροχό και σταθεροποίησή της. Αν χρειαστεί περαιτέρω μείωση της πίεσης, τότε με ρεύμα σχεδόν 5 Amp ο οπλισμός μετατοπίζεται ακόμη περισσότερο, οπότε το υγρό φρένων ρέει πλέον από την είσοδο Β στην έξοδο C, μεταφερόμενο προσωρινά στη δεξαμενή αποθήκευσης υγρών φρένων, απελευθερώνοντας έτσι τον τροχό από την πίεση πέδησης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα μεταγωγής με διακοπή και αντιστροφή ροής· χωρίς ρεύμα η πίεση περνά κανονικά στον τροχό, με ~2A κλείνει η αύξηση πίεσης, με ~5A μεταφέρεται το υγρό προς τη δεξαμενή για μείωση πίεσης και απελευθέρωση του τροχού
Ρόλος κάθε πηνίου σε ηλεκτρονόμο δύο πηνίων
Ερώτηση: Μερικοί ηλεκτρονόμοι έχουν δυο πηνία για τη λειτουργία τους. Ποιος είναι ο ρόλος του κάθε πηνίου;
Απάντηση:
- Μερικοί ηλεκτρονόμοι έχουν δυο πηνία για τη λειτουργία τους. Ποιος είναι ο ρόλος του κάθε πηνίου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Επειδή η αρχική δύναμη έλξης του οπλισμού ενός ηλεκτρονόμου είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη που χρειάζεται στη συνέχεια για τη συγκράτησή του στη νέα του θέση, υπάρχουν ηλεκτρονόμοι με δύο πηνία, καθένα από τα οποία εξυπηρετεί διαφορετικό σκοπό: το ένα πηνίο χρησιμοποιείται μόνο για την αρχική έλξη του οπλισμού, δηλαδή για να τον μετακινήσει από την αρχική του θέση, και στη συνέχεια αποσυνδέεται, αφού πλέον δεν χρειάζεται· το άλλο πηνίο χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση του οπλισμού στη νέα του θέση, μια λειτουργία που απαιτεί πολύ μικρότερη δύναμη από την αρχική έλξη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Το ένα πηνίο κάνει την αρχική έλξη (μεγαλύτερη δύναμη) και μετά αποσυνδέεται· το άλλο πηνίο κάνει τη συγκράτηση του οπλισμού (μικρότερη δύναμη)
Μικρός ηλεκτρονόμος ελέγχει κύκλωμα μεγάλης ισχύος
Ερώτηση: Πώς είναι δυνατόν ένας μικρός σε ισχύ ηλεκτρονόμος να ελέγχει τη λειτουργία ενός κυκλώματος μεγάλης ισχύος;
Απάντηση:
- Πώς είναι δυνατόν ένας μικρός σε ισχύ ηλεκτρονόμος να ελέγχει τη λειτουργία ενός κυκλώματος μεγάλης ισχύος;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Αυτό είναι δυνατόν γιατί ο ηλεκτρονόμος διαθέτει στην πραγματικότητα δύο εντελώς ξεχωριστά ηλεκτρικά κυκλώματα. Το πρώτο είναι το κύκλωμα του ίδιου του ηλεκτρονόμου ή δευτερεύον κύκλωμα ελέγχου, που περιλαμβάνει το πηνίο και λειτουργεί με χαμηλή τάση και πολύ μικρό ρεύμα. Το δεύτερο είναι το κύκλωμα του φορτίου ή πρωτεύον κύκλωμα ισχύος, που περνά μέσα από τις ηλεκτρικές επαφές του ηλεκτρονόμου και έχει συνήθως ρεύμα που μπορεί να είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα ελέγχου. Το μικρό ρεύμα ελέγχου, που διαρρέει το πηνίο, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που κινεί τον οπλισμό και κλείνει (ή ανοίγει) τις ισχυρές ηλεκτρικές επαφές· έτσι, με μια πολύ μικρή ενέργεια ελέγχου, «ανοιγοκλείνει» ένας διακόπτης ικανός να διαχειριστεί ένα εντελώς ανεξάρτητο κύκλωμα πολύ μεγάλης ισχύος, χωρίς το ίδιο το ρεύμα ισχύος να περνά ποτέ από το κύκλωμα ελέγχου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ο ηλεκτρονόμος έχει δύο ανεξάρτητα κυκλώματα: το κύκλωμα ελέγχου (πηνίο, χαμηλή τάση/μικρό ρεύμα) και το κύκλωμα ισχύος (επαφές, πολύ μεγαλύτερο ρεύμα)· το μικρό ρεύμα ελέγχου απλώς ανοιγοκλείνει τις ισχυρές επαφές
Εφαρμογές απλού κινητήρα D.C. και βηματικού κινητήρα
Ερώτηση: Σε ποιες περιπτώσεις εφαρμογών χρησιμοποιείται ο απλός κινητήρας συνεχούς ρεύματος και σε ποιες περιπτώσεις ο βηματικός κινητήρας;
Απάντηση:
- Σε ποιες περιπτώσεις εφαρμογών χρησιμοποιείται ο απλός κινητήρας συνεχούς ρεύματος και σε ποιες περιπτώσεις ο βηματικός κινητήρας;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο απλός κινητήρας συνεχούς ρεύματος (D.C.) χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου απαιτείται απλή μηχανική περιστροφική κίνηση χωρίς ανάγκη ακριβούς ελέγχου θέσης ή ταχύτητας του άξονα, αφού ο απλός κινητήρας D.C. δεν έχει καμία δυνατότητα ελέγχου εκτός από την εκκίνηση, το σταμάτημα και την αλλαγή της φοράς περιστροφής του. Τυπικές τέτοιες εφαρμογές στο αυτοκίνητο είναι οι ανεμιστήρες, οι αντλίες (π.χ. αντλία καυσίμου), οι συμπιεστές, οι μηχανισμοί μετακίνησης και καθαρισμού τζαμιών (υαλοκαθαριστήρες) και πολλές άλλες. Ο βηματικός κινητήρας, αντίθετα, χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που απαιτούν τον απόλυτο έλεγχο της θέσης αλλά και της ταχύτητας του άξονα, όπως η διόρθωση της θέσης της πεταλούδας γκαζιού, η λειτουργία ηλεκτρικής ηλιοροφής ακριβείας, η ρύθμιση διαφράγματος στο σύστημα κλιματισμού της καμπίνας ή στο σύστημα ανακυκλοφορίας καυσαερίων, και η λειτουργία της βαλβίδας πρόσθετου αέρα για προθέρμανση του κρύου κινητήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Απλός κινητήρας D.C.: όπου αρκεί απλή περιστροφική κίνηση χωρίς έλεγχο θέσης (ανεμιστήρες, αντλίες, υαλοκαθαριστήρες)· βηματικός: όπου χρειάζεται ακριβής έλεγχος θέσης/ταχύτητας (πεταλούδα γκαζιού, ηλιοροφή ακριβείας, βαλβίδα ανακυκλοφορίας καυσαερίων)
Περιστροφή βηματικού κινητήρα κατά βήματα και πλεονεκτήματα
Ερώτηση: Πώς είναι δυνατή η περιστροφή ενός βηματικού κινητήρα κατά συγκεκριμένα βήματα γωνίας και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του κινητήρα αυτού στις εφαρμογές ενός αυτοκινήτου;
Απάντηση:
- Πώς είναι δυνατή η περιστροφή ενός βηματικού κινητήρα κατά συγκεκριμένα βήματα γωνίας και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του κινητήρα αυτού στις εφαρμογές ενός αυτοκινήτου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βηματικός κινητήρας αποτελείται από έναν μαγνητικό ρότορα με μεταβλητή μαγνητική αντίσταση, που μπορεί να μαγνητιστεί αξονικά και να έχει περισσότερους από δύο μαγνητικούς πόλους, και γύρω του βρίσκονται τα τυλίγματα (φάσεις) του στάτη. Η τροφοδοσία των τυλιγμάτων γίνεται με διαδοχικούς παλμούς τάσης, οι οποίοι μαγνητίζουν διαδοχικά τους πόλους του στάτη, προκαλώντας, εξαιτίας της μαγνητικής έλξης και άπωσης, περιστροφή του άξονα κατά συγκεκριμένη γωνία ανάλογη με κάθε παλμό. Έτσι, ελέγχοντας τον αριθμό και τη σειρά των παλμών τάσης, ελέγχεται με ακρίβεια η θέση του άξονα. Τα πλεονεκτήματα του βηματικού κινητήρα στις εφαρμογές του αυτοκινήτου είναι: η δυνατότητα ελέγχου της ταχύτητας, της ροπής, της φοράς περιστροφής και θέσης του άξονα, καθώς και της επιτάχυνσης/επιβράδυνσης, μέσω απλά των παλμών τάσης τροφοδοσίας των φάσεων· ελέγχεται εύκολα από τον μικροϋπολογιστή· περιστρέφεται κατά βήματα γωνίας που ρυθμίζονται από τον αριθμό των πόλων του μαγνητικού ρότορα, από τις 180° μέχρι και τις 1,8°· δεν χρειάζεται φρένο για την ακινητοποίηση και σταθεροποίησή του· και το σφάλμα του είναι αμελητέο και ποτέ αθροιστικό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Με διαδοχικούς παλμούς τάσης που μαγνητίζουν διαδοχικά τους πόλους του στάτη, περιστρέφοντας τον ρότορα κατά συγκεκριμένη γωνία ανά παλμό· πλεονεκτήματα: ακριβής έλεγχος ταχύτητας/ροπής/φοράς/θέσης, εύκολος έλεγχος από μικροϋπολογιστή, δεν χρειάζεται φρένο, αμελητέο-μη αθροιστικό σφάλμα
Βαλβίδα πρόσθετου αέρα με βηματικό κινητήρα και θερμαντήρα
Ερώτηση: Πώς λειτουργεί η βαλβίδα πρόσθετου αέρα για την προθέρμανση του κρύου κινητήρα στις εξής περιπτώσεις: με χρήση βηματικού κινητήρα και με χρήση θερμαντήρα με διμεταλλικό έλασμα;
Απάντηση:
- Πώς λειτουργεί η βαλβίδα πρόσθετου αέρα για την προθέρμανση του κρύου κινητήρα στις εξής περιπτώσεις: με χρήση βηματικού κινητήρα και με χρήση θερμαντήρα με διμεταλλικό έλασμα;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην περίπτωση του βηματικού κινητήρα, η ελεγχόμενη περιστροφική κίνηση του κινητήρα μετατρέπεται σε ευθύγραμμη κίνηση με τη βοήθεια ενός ατέρμονα κοχλία. Με αυτή την ευθύγραμμη κίνηση μετατοπίζεται εμπρός ή πίσω ο αποφράκτης του περάσματος by-pass του πρόσθετου αέρα, ρυθμίζοντας προοδευτικά τη ροή του αέρα, ενώ το πέρασμα φράσσει τελείως μόλις ο κινητήρας αποκτήσει την κανονική του θερμοκρασία λειτουργίας. Στην περίπτωση του θερμαντήρα με διμεταλλικό έλασμα, ο έλεγχος της ροής του αέρα γίνεται μέσω του θερμαντήρα, ο οποίος με τη θερμότητα που παράγει σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (όσο θερμαίνεται ο κινητήρας) παραμορφώνει σταδιακά το διμεταλλικό έλασμα· η παραμόρφωση αυτή παρασύρει ένα διάφραγμα, το οποίο κλείνει σταδιακά το πέρασμα του πρόσθετου αέρα, καθώς ο κινητήρας πλησιάζει την κανονική θερμοκρασία λειτουργίας του.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Με βηματικό κινητήρα: περιστροφική κίνηση μετατρέπεται σε ευθύγραμμη μέσω ατέρμονα κοχλία, μετακινώντας τον αποφράκτη μέχρι πλήρες κλείσιμο· με θερμαντήρα διμεταλλικού ελάσματος: η θερμότητα παραμορφώνει το έλασμα, που κλείνει σταδιακά διάφραγμα by-pass αέρα
Αναλογική μορφή ταχύμετρου και στροφόμετρου
Ερώτηση: Γιατί το ταχύμετρο και το στροφόμετρο διατηρούν την αναλογική μορφή τους στο ταμπλό οργάνων στη σύγχρονη ψηφιακή εποχή μας;
Απάντηση:
- Γιατί το ταχύμετρο και το στροφόμετρο διατηρούν την αναλογική μορφή τους στο ταμπλό οργάνων στη σύγχρονη ψηφιακή εποχή μας;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ταμπλό οργάνων ενός αυτοκινήτου πρέπει να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε η διάταξη των οργάνων του να μην αποσπά την προσοχή του οδηγού κατά την ανάγνωση των ενδείξεων, κάτι κρίσιμο για την ασφάλεια κατά την οδήγηση. Για τον λόγο αυτό, στα βασικά όργανα ένδειξης, όπως είναι το ταχύμετρο (με χιλιομετρητή) και το στροφόμετρο, διατηρείται σκόπιμα η αναλογική τους μορφή, παρά την ακριβότερη τιμή τους σε σχέση με τα ψηφιακά όργανα -γιατί η γρήγορη «ματιά» σε μια αναλογική κλίμακα με κινούμενο δείκτη επιτρέπει στον οδηγό να αντιληφθεί αμέσως, χωρίς να χρειάζεται να διαβάσει και να ερμηνεύσει έναν αριθμό, την τρέχουσα κατάσταση (π.χ. πόσο κοντά είναι στο κόκκινο όριο στροφών ή στο όριο ταχύτητας). Σε αυτόν τον στόχο συμβάλλει σημαντικά και ο κατάλληλος χρωματισμός των κλιμάκων και των δεικτών, σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Για να μη διασπάται η προσοχή του οδηγού κατά την ανάγνωση (η αναλογική κλίμακα με δείκτη διαβάζεται με μια γρήγορη ματιά, πιο εύκολα από έναν ψηφιακό αριθμό), παρά το χαμηλότερο κόστος των ψηφιακών οργάνων
Εφαρμογές ηχητικών ενεργοποιητών ειδοποίησης
Ερώτηση: Να αναφέρετε μερικές εφαρμογές ηχητικών ενεργοποιητών για την ειδοποίηση του οδηγού, που συναντάμε στα σημερινά αυτοκίνητα.
Απάντηση:
- Να αναφέρετε μερικές εφαρμογές ηχητικών ενεργοποιητών για την ειδοποίηση του οδηγού, που συναντάμε στα σημερινά αυτοκίνητα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι ηχητικοί ενεργοποιητές ειδοποίησης περιλαμβάνουν τους κλασικούς ηλεκτρονικούς βομβητές, τις σειρήνες των συστημάτων συναγερμού, αλλά και τις πιο σύγχρονες μονάδες που ειδοποιούν τον οδηγό με παραγωγή φωνής. Χαρακτηριστικές εφαρμογές ενός ηλεκτρονικού βομβητή, με δυνατότητα ρύθμισης της συχνότητας του ήχου, είναι η ειδοποίηση για τη χρήση των ζωνών ασφαλείας, η ειδοποίηση για τη θέση του κλειδιού στη μίζα, και η ειδοποίηση για την κατάσταση των φώτων πορείας, όταν ο οδηγός απομακρύνεται βιαστικά από το όχημα χωρίς να έχει κάνει έλεγχο. Επιπλέον, οι σειρήνες συναγερμού ειδοποιούν ηχητικά σε περίπτωση απόπειρας κλοπής ή διάρρηξης του οχήματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Βομβητής για ζώνες ασφαλείας, για κλειδί στη μίζα, για αναμμένα φώτα πορείας κατά την απομάκρυνση του οδηγού· σειρήνες συστημάτων συναγερμού· μονάδες ειδοποίησης με παραγωγή φωνής
Είδη ψηφιακών ενεργοποιητών απεικόνισης
Ερώτηση: Ποια είδη ψηφιακών ενεργοποιητών απεικόνισης γνωρίζετε;
Απάντηση:
- Ποια είδη ψηφιακών ενεργοποιητών απεικόνισης γνωρίζετε;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Υπάρχουν πάρα πολλά είδη ψηφιακών ενεργοποιητών απεικόνισης στο σύγχρονο αυτοκίνητο. Τα κυριότερα από αυτά είναι οι φωτοδίοδοι (LEDs), οι οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD) και οι οθόνες ένδειξης με φθορισμό εν κενώ. Αυτοί οι ψηφιακοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται στο ταμπλό οργάνων, στο σύστημα πληροφόρησης του ταξιδιού και στο σύστημα αυτοδιάγνωσης, δίνοντας στον οδηγό πληροφορίες για το καύσιμο, την κατάσταση και τον χειρισμό του κινητήρα, τις συνθήκες περιβάλλοντος και ταξιδιού.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Φωτοδίοδοι (LEDs), οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD), οθόνες ένδειξης με φθορισμό εν κενώ
Ηλεκτρικός ενεργοποιητής ανάφλεξης χωρίς διανομέα
Ερώτηση: Πώς λειτουργεί ο ηλεκτρικός ενεργοποιητής σε ένα σύστημα άμεσης ανάφλεξης χωρίς τη χρήση διανομέα;
Απάντηση:
- Πώς λειτουργεί ο ηλεκτρικός ενεργοποιητής σε ένα σύστημα άμεσης ανάφλεξης χωρίς τη χρήση διανομέα;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο κλασικό σύστημα ανάφλεξης με διανομέα, υπάρχει ένα ενιαίο πηνίο ανάφλεξης, το ρεύμα υψηλής τάσης του οποίου διανέμεται διαδοχικά σε κάθε κύλινδρο μέσω του διανομέα και της αντίστοιχης καλωδίωσης υψηλής τάσης προς τους αναφλεκτήρες (μπουζί). Στο σύστημα ανάφλεξης χωρίς διανομέα, αντίθετα, κάθε κύλινδρος διαθέτει το δικό του ξεχωριστό πηνίο ανάφλεξης, καταργώντας έτσι εντελώς τον διανομέα και την πολύπλοκη καλωδίωση υψηλής τάσης που τον συνόδευε. Ο ηλεκτρικός αυτός ενεργοποιητής λειτουργεί με εντολή απευθείας από τον μικροϋπολογιστή: το ξεχωριστό πηνίο κάθε κυλίνδρου ενεργοποιείται ηλεκτρικά την ακριβή χρονική στιγμή που χρειάζεται σπινθήρα ο συγκεκριμένος κύλινδρος, παράγοντας απευθείας το ρεύμα υψηλής τάσης για το δικό του μπουζί, χωρίς να χρειάζεται μηχανική διανομή του ρεύματος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κάθε κύλινδρος έχει το δικό του ξεχωριστό πηνίο ανάφλεξης (χωρίς διανομέα/καλωδίωση υψηλής τάσης)· ο μικροϋπολογιστής ενεργοποιεί ηλεκτρικά το κατάλληλο πηνίο την ακριβή στιγμή που χρειάζεται σπινθήρα ο κάθε κύλινδρος
Αρχή λειτουργίας αερόσακου και διαφορά οδηγού-συνοδηγού
Ερώτηση: Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του αερόσακου και ποια η βασική διαφορά στη σχεδίαση μεταξύ των αερόσακων οδηγού και συνοδηγού σε ένα αυτοκίνητο;
Απάντηση:
- Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του αερόσακου και ποια η βασική διαφορά στη σχεδίαση μεταξύ των αερόσακων οδηγού και συνοδηγού σε ένα αυτοκίνητο;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μονάδα αερόσακου είναι ο μοναδικός χημικός ενεργοποιητής του αυτοκινήτου. Αποτελείται από έναν σάκο νάυλον υφάσματος με τρύπες εκτόνωσης, ο οποίος γεμίζει με ακίνδυνο αέριο άζωτο, που παράγεται από τη χημική αντίδραση στερεού αζωτούχου νατρίου (NaN3) και νιτρικού καλίου (KNO3) μέσα σε έναν θάλαμο, ενώ τα στερεά προϊόντα της αντίδρασης παγιδεύονται σε ένα φίλτρο. Η χημική αντίδραση ολοκληρώνεται σε χρόνο μικρότερο από το ένα δέκατο του δευτερολέπτου. Για να ξεκινήσει η αντίδραση, πρέπει να περάσει ηλεκτρικό ρεύμα από τη μονάδα ανάφλεξης, εντολή που δίνεται από τον μικροϋπολογιστή ύστερα από διασταύρωση της πληροφορίας για τη σύγκρουση από συνδυασμό αισθητήρων επιτάχυνσης ή επιβράδυνσης (πρόσκρουσης), ώστε να αποφεύγεται ανεπιθύμητο φούσκωμα σε μικροσυγκρούσεις. Η βασική διαφορά στη σχεδίαση ανάμεσα στους δύο αερόσακους είναι ότι το σύστημα φουσκώματος είναι κυλινδρικό στην πλευρά του συνοδηγού, ενώ στην πλευρά του οδηγού έχει κατάλληλο, πιο συμπαγές σχήμα, ειδικά διαμορφωμένο ώστε ο αερόσακος να χωράει μέσα στο τιμόνι.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Χημική αντίδραση NaN3+KNO3 → αέριο άζωτο που φουσκώνει τον σάκο σε <0,1 sec, μετά από εντολή του μικροϋπολογιστή βάσει αισθητήρων επιτάχυνσης/επιβράδυνσης· διαφορά σχεδίασης: κυλινδρικό σχήμα στον συνοδηγό, πιο συμπαγές/κατάλληλο σχήμα στον οδηγό ώστε να χωρά στο τιμόνι
