strona główna Księgarnia e-Autonaprawy Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych
TytułElektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych
Dział Budowa i obsługa zespołów, Budowa i obsługa zespołów
Autor Hans-Jürgen Riehl, Anton Herner
ISBN978-83-206-1718-4
Cena 69 PLN
TlumaczAndrzej Wendrychowicz
Wydanie7 / 2010
FormatB5
Oprawatwarda
Liczba stron 580
OpisW podręczniku przedstawiono kompleksowo zagadnienia z elektrotechniki i elektroniki samochodowej, począwszy od przypomnienia podstawowych pojęć z elektryczności, a na omówieniu elektronicznych układów regulacji i sterowania we współczesnych samochodach kończąc. Omówiono wszystkie występujące w nowoczesnych samochodach układy i urządzenia wyposażenia elektrycznego i elektronicznego, w tym również systemy transmisji danych (magistrale CAN, LIN, MOST, Bluetooth), także układy nawigacji satelitarnej (GPS), telefon w samochodzie oraz zagadnienia telematyki.
Odbiorcy książki: studenci wyższych uczelni o kierunku samochodowym, uczniowie średnich szkól samochodowych oraz wszyscy zainteresowani elektrotechniką i elektroniką samochodową.
Spis treściSłowo wstępne 13
1. Podstawowe pojęcia z elektryczności 15
1.1. Budowa atomu 15
1.2. Napięcie 16
1.3. Prąd 17
1.4. Rezystancja 17
1.5. Możliwości wytworzenia napięcia 18
1.6. Skutki oddziaływania prądu elektrycznego 19
1.7. Przepisy bezpieczeństwa 20
1.7.1. Oddziaływanie prądu elektrycznego na człowieka 20
1.7.2. Pierwsza pomoc przy porażeniu prądem 21
1.8. Rodzaje napięcia 21
2. Schematy połączeń elektrycznych 24
2.1. Części składowe i budowa obwodu elektrycznego 24
2.2. Symbole graficzne 26
2.3. Schematy ideowe 29
2.3.1. Schemat połączeń 29
2.3.2. Schemat obwodu 30
2.4. Oznaczenia urządzeń elektrycznych 30
2.5. Oznaczenia zacisków 30
2.6. Schematy elektryczne 31
2.6.1. Przykłady schematów dla samochodu Volkswagen 31
2.6.2. Przykłady schematów dla samochodu Ford 36
2.7. Miejsce zamontowania elementów w samochodzie 41
3. Pomiary miernikiem uniwersalnym 44
3.1. Rodzaje mierników 44
3.2. Oznaczenia na uniwersalnych miernikach analogowych 46
3.3. Oznaczenia na uniwersalnych miernikach cyfrowych 47
3.4. Zakresy tolerancji mierników uniwersalnych 49
3.4.1. Mierniki analogowe 49
3.4.2. Uniwersalne mierniki cyfrowe 50
3.5. Poszukiwanie usterek za pomocą woltomierza 50
3.6. Poszukiwanie usterek za pomocą amperomierza 55
3.7. Poszukiwanie usterek za pomocą pomiaru rezystancji 58
3.8. Podsumowanie: pomiary napięcia, natężenia i rezystancji 64
3.9. Praca z programami do poszukiwania usterek 65
3.9.1. Poszukiwanie usterek w samochodzie Volkswagen 65
3.9.2. Poszukiwanie usterek w samochodzie Ford 69
4. Podstawy elektrotechniki 74
4.1. Prawo Ohma 74
4.2. Straty napięcia 75
4.2.1. Napięcie w zamkniętym obwodzie elektrycznym 75
4.2.2. Napięcie w otwartym obwodzie elektrycznym (rys. 4.6) 76
4.3. Moc elektryczna 77
4.4. Rezystywność przewodnika 79
4.5. Połączenia równoległe i szeregowe 80
4.5.1. Połączenie szeregowe 80
4.5.2. Połączenie równolegle 82
4.5.3. Przegląd 84
4.6. Obwody mieszane 85
4.6.1. Rozszerzone połączenie szeregowe 85
4.6.2. Rozszerzone połączenie równoległe 87
4.7. Dzielnik napięcia, potencjometr 88
4.7.1. Nieobciążony dzielnik napięcia 88
4.7.2. Obciążony dzielnik napięcia 89
4.8. Rezystory zależne od temperatury 89
4.8.1. Rezystory PTC 89
4.8.2. Rezystory NTC 93
4.9. Kondensator 94
4.9.1. Kondensator jako magazyn ładunków elektrycznych 94
4.9.2. Kierunek przepływu prądu 94
4.9.3. Budowa 95
4.9.4. Zasada działania 95
4.9.5. Przebieg ładowania i rozładowania 96
4.9.6. Kondensator w obwodzie prądu przemiennego 98
4.9.7. Kondensator jako element przeciwzakłóceniowy w samochodzie 98
4.10. Indukcyjność 99
4.10.1. Magnetyzm 99
4.10.2. Indukcja magnetyczna 103
4.10.2.1. Indukcja ruchu 103
4.10.2.2. Indukcja spoczynkowa 105
4.10.3. Cewka 106
4.10.3.1. Samoindukcja po włączeniu cewki 106
4.10.3.2. Samoindukcja po odłączeniu cewki 108
4.10.4. Silnik elektryczny i prądnica 110
4.10.4.1. Zasada działania silnika elektrycznego 110
4.10.4.2. Zasada działania prądnicy (rys. 4.80) 112
4.10.5. Przekaźnik 115
4.10.5.1. Zasada działania 115
4.10.5.2. Rodzaje przekaźników 118
4.10.5.3. Budowa przekaźnika kontaktronowego 118
4.10.5.4. Przykłady zastosowań przekaźników kontaktronowych w samochodzie 119
4.10.5.5. Poszukiwanie usterki w obwodzie z przekaźnikiem 121
5. Podstawowe elementy elektroniczne 126
5.1. Dioda 126
5.l.1. Dioda jako zawór elektryczny 126
5.1.2. Sprawdzanie diody 126
5.1.3. Zastosowanie diody jako prostownika prądu przemiennego 128
5.1.4. Układ mostkowy w prądnicy prądu trójfazowego 129
5.1.5. Dioda do rozłączania obwodu elektrycznego 132
5.1.6. Dioda do ograniczania napięcia wzbudzenia 132
5.1.7. Oznaczanie diod 133
5.2. Dioda Zenera 133
5.2.1. Właściwości 134
5.2.2. Dioda Zenera w przekaźniku ochrony przepięciowej 134
5.2.3. Dioda Zenera jako dioda prostująca w prądnicy trójfazowej 135
5.3. Dioda świecąca (LED) 135
5.3.1. Właściwości 136
5.3.2. Budowa 137
5.3.3. Przykłady zastosowania 139
5.4. Fotodiody 142
5.4.1. Właściwości fotodiody(rys.5.36) 143
5.4.2. Przykłady zastosowania fotodiody 144
5.4.2.1. Czujnik deszczu i światła 144
5.4.2.2. Czujnik promieniowania słonecznego (rys. 5.42 i 5.43) 146
5.4.2.3. Lusterko wewnętrzne samoczynnie reagujące na oślepianie 147
5.4.2.4. Bezdotykowy pomiar temperatury (rys. 5.46) 148
5.5. Tranzystor 150
5.5.1. Tranzystor jako element sterowalny 151
5.5.2. Porównanie tranzystora z przekaźnikiem 152
5.5.3. Tranzystor jako wzmacniacz 153
5.5.4. Współczynnik trwania impulsu 155
6. Analiza systemowa i schematy przepływu sygnałów 158
6.1. Analiza funkcjonalna 158
6.2. Samochód jako system 159
6.3. Schemat przepływu sygnałów 160
7. Podstawy techniki cyfrowej 162
7.1. Sygnały analogowe i cyfrowe 162
7.2. Zasada przekazu analogowego 164
7.2.1. Problemy przekazu analogowego 165
7.2.2. Przykłady przekazu analogowego 165
7.3. Logika podstawowych połączeń cyfrowych 167
7.4. Przegląd podstawowych funkcji logicznych 170
7.5. Element logiczny przetwarzający dane 171
7.5.1. Poziom sygnału 172
7.5.2. Poziom sygnału w samochodzie 173
7.6. Podstawowe funkcje logiczne 173
7.6.1. Iloczyn logiczny 173
7.6.2. Suma logiczna 175
7.6.3. Negacja logiczna 176
7.6.4. Podsumowanie 178
7.6.5. Używane skróty .. 178
7.6.6. Wybrane symbole graficzne elementów logicznych 179
7.6.7. Przykład 179
7.7. Złożone elementy logiczne 181
7.8. System dwójkowy 182
8. Transmisja danych w samochodzie 184
8.1. Przykłady 185
8.2. Przetwarzanie informacji w urządzeniu sterującym 187
8.3. Przetwornik analogowo-cyfrowy 188
8.4. Połączenia wtykowe słabym punktem układu 190
8.5. Transmisja danych za pomocą magistrali danych 190
8.6. Samodiagnoza 191
8.6.1. Nadzorowanie czujnika (np. temperatury cieczy chłodzącej) 193
8.6.2. Nadzorowanie nastawnika (np. regulatora biegu jałowego) 194
8.7. Magistrala transmisji danych diagnostycznych 196
8.8. Pokładowa instalacja elektryczna i zarządzanie obciążeniem 203
9. Sterowanie i regulacja 211
9.1. Różnica pomiędzy sterowaniem i regulacją 211
9.1.1. Łańcuch sterowania 211
9.1.2. Obwód regulacji 211
9.2. Sterowanie 212
9.2.1. Definicja sterowania 212
9.2.2. Ogniwa łańcucha sterowania 212
9.2.3. Wielkości wejściowe i wyjściowe łańcucha sterowania 212
9.2.4. Rodzaje sterowania według rodzaju sygnału 214
9.2.5. Sterowanie binarne 215
9.2.6. Sterowanie analogowe 216
9.2.7. Sterowanie cyfrowe 217
9.2.8. Rodzaje sterowania według rodzaju przetwarzania sygnału 218
9.3. Regulowanie 219
9.3.1. Człowiek, jako regulator w obwodzie regulacji 219
9.3.2. Definicja regulacji 220
9.3.3. Schemat blokowy obwodu regulacji 221
9.3.4. Części składowe układu regulacji 222
9.3.5. Obwód regulacji 223
9.3.6. Rodzaje regulatorów 223
9.3.7. Stany przejściowe 224
9.3.8. Regulacja prądu 225
9.3.9. Regulacja prędkości obrotowej biegu jałowego 226
9.3.10. Odpowietrzanie zbiornika paliwa 229
9.4. Adaptacyjne układy regulacji 231
9.4.1. Adaptacja na przykładzie regulacji lambda 232
9.4.2. Problemy diagnostyczne wynikające z adaptacji 234
10. Oscyloskop warsztatowy 235
10.1. Analogowe i cyfrowe przedstawianie sygnałów 235
10.2. Sprzężenia DC/AC 236
10.3. Oś Y 237
10.4. Oś X 237
10.5. Impuls wyzwalający 239
10.5.1. Poziom impulsu wyzwalającego 239
10.5.2. Zbocze impulsu wyzwalającego 240
10.6. Obrazy typowych sygnałów z czujników 241
10.7. Sprawdzanie prądnicy 242
10.7.1. Sygnały harmoniczne 242
10.7.2. Wpływ rodzaju sprzężenia na obraz 243
10.7.3. Przykłady usterek wykrytych podczas testu prądnicy 244
11. Systemy transmisji danych 246
11.1. Rozwój elektronicznych układów samochodowych 246
11.2. Konieczność stosowania sieci transmisji danych 247
11.3. Podstawowe pojęcia 249
11.3.1. Rodzaje sieci transmisji danych 250
11.3.2. Podstawy cyfrowej transmisji danych 252
11.4. Magistrala CAN 253
11.4.1. Transmisja sygnałów 253
11.4.2. Format komunikatu 257
11.4.3. Diagnostyka 259
11.5. Magistrala LIN 261
11.6. Optyczne sieci transmisji danych 263
11.6.1. Przesyłanie sygnałów światłowodami 264
11.6.2. Magistrala MOST 266
11.6.3. Diagnostyka magistrali MOST 267
11.6.4. Magistrala Byteflight 268
11.7. Sieć Bluetooth 270
11.8. Przykłady wykorzystania sieci transmisji danych w samochodzie 272
12. Układy zapłonowe 277
12.1. Bezstykowe sterowanie zapłonu 277
12.1.1. Zalety 277
12.1.2. Budowa i działanie 278
12.1.3. Indukcyjne wyzwalanie sygnału w zapłonie tranzystorowym 279
12.1.4. Emitowanie sygnału przez czujnik Halla 280
12.1.5. Wykrywanie usterek zapłonu sterowanego bezstykowo 282
12.2. Zapłon elektroniczny 285
12.2.1. Schemat funkcjonalny z wejściami i wyjściami urządzenia sterującego 286
12.2.2. Najważniejsze sygnały wejściowe do obliczania KWZ 287
12.2.3. Dodatkowe sygnały wejściowe 289
12.2.4. Sygnały wyjściowe oraz wskazówki do wykrywania usterek 291
12.3. Zapłon całkowicie elektroniczny 292
12.3.1. Budowa i zalety statycznego rozdziału wysokiego napięcia 292
12.3.2. Statyczny rozdział wysokiego napięcia przez cewki dwubiegunowe 293
12.3.3. Informacja zwrotna o prądzie zapłonu w zapłonie statycznym 294
12.3.4. Wskazówki dotyczące wykrywania usterek 295
13. Układy wtryskowe 296
13.1. Wtrysk ciągły (układ K-Jetronic) 296
13.1.1. Opis funkcji i części składowych układu 296
13.1.2. Elementy składowe i ich funkcje 298
13.1.3. Dodatkowe, elektrycznie sterowane elementy układu 304
13.1.4. Schemat elektryczny 306
13.1.5. Układ K-Jetronic z regulacją lambda 307
13.2. Układ KE-Jetronic 308
13.2.1. Różnice w stosunku do układu K-Jetronic 309
13.2.2. Sygnały wejściowe i ich znaczenie dla sterowania elektronicznego 309
13.2.3. Regulacja dawki wtrysku przez elektrohydrauliczny nastawnik ciśnienia 312
13.3. Wtrysk przerywany (układ L-Jetronic) 313
13.3.1. Ogólny opis działania układu 313
13.3.2. Elementy składowe i ich funkcje 314
13.3.3. Funkcje urządzenia sterującego 323
13.3.4. Ogólny schemat elektryczny układu 326
13.4. Układ Mono-Jetronic 327
13.4.1. Obwód zasilania paliwem 327
13.4.2. Sygnały wejściowe do ustalenia warunków eksploatacji 330
13.4.3. Działanie urządzenia sterującego, sygnały wyjściowe 332
13.5. Regulacja lambda 334
13.5.1. Adaptacja składu mieszanki 336
13.5.2. Budowa i działanie sondy lambda 337
13.5.3. Sonda lambda z wkładem z dwutlenku tytanu 338
13.5.4. Planama sonda lambda 340
13.5.5. Szerokopasmowa planama sonda lambda 340
13.6. Regulowane elektronicznie układy wtryskowe w silnikach wysokoprężnych 341
13.6.1. Wiadomości ogólne, przegląd układu 341
13.6.2. Sygnały wejściowe i ich wpływ na działanie układu 342
13.6.3. Sterowanie różnymi pompami wtryskowymi i pozostałe sygnały wyjściowe 345
13.6.4. Wtrysk bezpośredni w silnikach wysokoprężnych 350
13.6.4.1. Promieniowe rozdzielaczowe pompy wtryskowe 350
13.6.4.2. Układy z pompowtryskiwaczami (UIS) i indywidualnymi pompami
wtryskowymi(UPS) 354
13.6.4.3. Zasobnikowy układ wtryskowy Common Rail 354
14. Zintegrowane układy wtryskowo-zapłonowe i obecne wymagania 361
14.1. Informacje ogólne 361
14.2. Funkcje dodatkowe w różnych rozwiązaniach Motronic 362
14.3. Cyfrowe układy sterowania silnika z wtryskiem do rury dolotowej 365
14.4. Cyfrowe układy sterowania silnika o bezpośrednim wtrysku benzyny 370
14.5. Stosowana w Europie diagnostyka pokładowa (E-OBD) 372
15. Układy regulacji i sterowania dynamiki jazdy 376
15.1. Układ przeciwblokujący (ABS) 376
15.1.1. Podstawowe funkcje i ogólna budowa układu ABS 376
15.1.2. Czujniki prędkości obrotowej kół 377
15.1.3. Układ zamknięty z zaworami elektromagnetycznymi 3/3 379
15.1.4. Układ otwarty z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 382
15.1.5. Układ zamknięty z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 384
15.1.6. ABS w motocyklach 387
15.2. Układ przeciwpoślizgowy (ASR) 390
15.2.1. Układ przeciwpoślizgowy z zaworami elektromagnetycznymi 3/3 391
15.2.2. Układ przeciwpoślizgowy z zaworami elektromagnetycznymi 2/2 396
15.3. Układ stabilizacji toru jazdy 400
15.3.1. Opis układu stabilizacji toru jazdy 400
15.3.2. Sygnały wejściowe i wyjściowe 403
15.4. Regulowane blokady mechanizmu różnicowego 410
15.4.1. Sygnały wejściowe i wyjściowe w urządzeniu sterującym 411
15.4.2. Blokady elektrohydrauliczna i elektromagnetyczna 413
15.4.3. Obwód elektryczny elektromagnetycznej blokady w układzie napędowym
czterech kół 415
15.5. Elektroniczna regulacja amortyzatorów 417
16. Układy bezpieczeństwa biernego 421
16.1. Wprowadzenie 421
16.2. Budowa i działanie przednich poduszek gazowych 422
16.3. Nadzorowanie układu i przepisy bezpieczeństwa 429
16.4. Boczne poduszki gazowe 434
16.5. Kurtyny gazowe 435
16.6. Pirotechniczne napinacze pasów 437
16.7. Poduszka kompaktowa (eurobag) 441
16.8. Przykład kompletnego układu 444
17. Układy ochrony przed kradzieżą 445
17.1. Elektroniczne zabezpieczenie przed nieuprawnionym użyciem 445
17.1.1. Zabezpieczenie z transponderem przed uruchomieniem samochodu 446
17.1.2. Montaż immobilizera w samochodzie niezabezpieczonym fabrycznie 449
17.2. Instalacje alarmowe 450
17.2.1. Ogólny opis układu 450
17.2.2. Sygnały wejściowe i elementy składowe instalacji 452
17.2.3. Sygnały wyjściowe i schemat elektryczny instalacji alarmowej 459
18. Układy zwiększające komfort jazdy 462
18.1. Sterowanie ogrzewania i klimatyzacji 462
18.1.1. Opis działania i budowa układu 462
18.1.2. Zasada działania klimatyzacji 464
18.1.3. Sygnały wejściowe 466
18.1.4. Sygnały wyjściowe i sposób działania 467
18.1.5. Schemat ideowy 473
18.2. Elektroniczne sterowanie skrzynki przekładniowej 477
18.2.1. Opis układu 477
18.2.2. Sygnały wejściowe i wyjściowe 479
18.2.3. Bezstopniowa automatyczna skrzynka przekładniowa 485
18.3. Elektroniczne sterowanie sprzęgła i zautomatyzowana skrzynka przekładniowa 488
18.3.1. Elektroniczne sterowanie sprzęgła 488
18.3.2. Zautomatyzowana skrzynka przekładniowa 491
18.4. Regulacja prędkości jazdy 494
18.4.1. Opis działania układu 494
18.4.2. Elementy składowe, sygnały wejściowe i wyjściowe 495
18.4.3. Adaptacyjna regulacja prędkości jazdy 498
18.5. Elektroniczny pomiar odległości (asystent parkowania) 503
18.6. Centralne blokowanie drzwi 509
18.6.1. Centralne blokowanie drzwi z nastawnikami pneumatycznymi 509
18.6.2. Centralne blokowanie drzwi z nastawnikami elektrycznymi 514
18.6.3. Komfortowy dostęp do samochodu 520
18.7. Elektryczne sterowanie szyb 522
18.8. Elektryczne sterowanie dachu 526
18.9. Elektryczne ustawianie lusterek zewnętrznych 528
18.10. Elektryczna regulacja siedzenia 530
18.11. Elektryczna regulacja siedzenia i lusterek z pamięcią ustawienia 532
18.12. Elektryczna regulacja położenia kolumny kierownicy 535
19. Zintegrowane układy informacji kierowcy 538
19.1. Wprowadzenie 538
19.2. Wprowadzanie poleceń i sygnały wejściowe 539
19.3. Komunikaty i odtwarzanie 543
19.4. Układy nawigacji satelitarnej 544
19.4.1. Wiadomości wstępne 544
19.4.2. Ustalenie pozycji i obliczenie marszruty 545
19.4.3. Budowa układu nawigacji GPS w samochodzie 547
19.4.4. Możliwe funkcje 550
19.4.5. Możliwe usterki i ich przyczyny 552
19.5. Telefon w samochodzie 554
19.5.1. Rozwój telefonii komórkowej 554
19.5.2. Zasady działania i stosowane technologie 554
19.5.3. Przykłady rozwiązań i etapy rozwojowe 557
19.5.3.1. Telefony montowane na stałe, koniec lat 90. XX wieku 557
19.5.3.2. Telefon komórkowy zintegrowany z samochodem 558
19.5.3.3. Zamontowanie telefonu komórkowego jako wyposażenia dodatkowego 560
19.5.3.4. Telefon zamontowany na stałe, zintegrowany z układem informacji kierowcy,
stan z początku 2000 roku 562
19.5.3.5. Telefon w technologii bluetooth zintegrowany z układem informacji
kierowcy 563
19.6. Telematyka 564
19.6.1. Telematyka komunikacyjna 565
19.6.2. Funkcja wywołania alarmowego 567
19.6.3. Usługi online 568
19.6.4. Funkcje telematyczne dotyczące tylko samochodu 570

Materiały źródłowe 571
Źródła ilustracji 573
Wykaz skrótów 575