Курсовая работа (т): Внедрение электронных устройств на легковые автомобили отечественного производства

В последние годы в автомобильной электронике произошли два крупных события.

Первое - введение ограничений на состав отработавших газов для предупреждения загрязнения атмосферы, а также на расход горючего, что вызвано нефтяным кризисом. Попытки удовлетворить этим требованиям применением механических систем управления неизбежно привели бы к ухудшению параметров автомобиля. Темные тучи на небосклоне прогресса автомобилестроения были развеяны достижениями новой техники и, прежде всего электроники. Эти обстоятельства тесно связали автомобиль и электронику.

Возможность установки компьютерной техники в автомобиль принесла революционные изменения в системы управления агрегатами автомобиля. При этом не только существенно усложнились функции управления, в первую очередь управления двигателем, но и появились одна за другой несколько новых систем.

Большие возможности компьютерной техники и умение их использовать широкими кругами населения привели к тому, что во многих странах автомобиль без ЭС стал неконкурентоспособным. Потребителю он кажется архаичным, несоответствующим современному развитию техники. Поэтому требование использования ЭС можно рассматривать не как переходящую моду, а как необходимость.

Внешний вид автомобиля одного класса становится все больше сходным в связи со стремлением уменьшить сопротивление воздуха, тогда как ЭС весьма разнообразны. Это позволяет, устанавливая на различные модели неодинаковые ЭС, делать автомобили оригинальными. В особой мере такими достоинствами должны обладать ЭС, с которыми контактируют водители, пассажиры (ЭС на панели приборов и рулевой колонке, ЭС повышения комфортабельности автомобиля).

Развитию ЭС способствовало и появление во многих странах нормативных документов, в которых регламентированы предельно допустимые технико-экономические показатели автомобилей. Некоторые из этих нормативов не могут быть соблюдены без применения ЭС. Например, во многих странах ограничивается токсичность отрабатываемых газов (ОГ) и максимальный расход топлива. Нарушение норм максимальной токсичности ОГ, как не допускается, а топливной экономичности - влечет значительный штраф. Так, годовой штраф фирмы "Дженерал моторс" за превышение топливной экономичности может достигать 0,5 млрд. долл. Покупатели автомобилей с повышенным расходом топлива в США платят дополнительный налог от 500 до 3850 долл.

Введение подобных нормативных документов способствовало ускоренному развитию автомобильной электроники. Датой рождения автомобильной электроники принято считать 1973г., когда в США был принят закон об обязательном применении ремней безопасности. Для внедрения этого закона было выпущено несколько миллионов ЭС, блокирующих пуск двигателя при неправильном применении ремней безопасности.

Применение ЭС позволяет добиться значительного улучшения эксплуатационных свойств автомобиля (снижена токсичность ОГ и шумность, повышена топливная экономичность, безопасность движения, комфортабельность, проходимость, простота технического обслуживания, улучшены тягово-скоростных и тормозных свойства, легкость управления автомобилем, маневренность, видимость из автомобиля, защищенность от неправильных и недопустимых действий водителя, злоумышленников и т.д.)

Улучшение эксплуатационных свойств автомобиля достигается реализацией ЭС следующих функций: управление работой узлов, агрегатов автомобиля, отображение информации водителю, пассажирам, пешеходам, водителям других автомобилей, хранение информации, приема информации из автомобиля и отображения информации. Визуальные индикаторы показывают цифровые значения множества разнообразных параметров: от традиционных (например, скорости движения и частоты вращения коленчатого вала) до не применявшихся ранее (например, на автомобилях фирмы ''Форд'' индицируется момент воспламенения смеси в каждом цилиндре). Величина параметров кодируется яркостью, длиной и шириной линий и т.п. После сообщения о наступлении событий (например, неисправном техническом состоянии) ЭС ''рекомендует'' водителю целесообразные действия. Широко используются текстовые сообщения, отображения схематического характера (например, автомобиль в плане с указанием неисправного узла). Учитывая загруженность зрительных анализаторов водителя, на многих автомобилях применяют акустические индикаторы, подающие в случае необходимости звуковой сигнал. Получили распространение синтезаторы речи, вырабатывающие речевые сообщения, например, об открытой двери, превышение допустимой температуры охлаждающей жидкости. Пользуются популярностью у пассажиров развлекательные ЭС, дающие возможность играть в различные игры, и, конечно, радиоприемники, телевизоры, магнитофоны.

ЭС хранят необходимую информацию в полупроводниковых запоминающих устройствах. Водитель и пассажиры имеют возможность записать на машинные носители информацию, сведения о будущем маршруте движения, расположение автозаправочных станций, список необходимых дел. Эти сведения выводятся на экран дисплея по команде водителя или при наступлении заданных водителем событий. Для выявления причин дорожно-транспортных происшествий в ЭС храниться информация предшествующих аварии режиме движения, действиях водителя, техническом состоянии автомобиля. ЭС предает информацию из автомобиля в АСУ дорожным движением для организации оптимального управления светофорами, дорожными знаками (оперативно изменяется допустимая скорость движения, запрещается или разрешается проезд по некоторым улицам). С помощью передающих устройств из автомобиля по желанию водителя и пассажиров можно вызвать скорую помощь, пожарных, полицейских, вести телефонные переговоры.

Различные устройства и системы, призваны сделать вождение автомобиля более приятным и безопасным.

Глава 2. Практическая часть

2.1 Установка магнитолы в Ваз 2107

Вообще существует два основных типа установки магнитолы в ВАЗ 2107, это уставить ее в штатное место, т.е. в бороду или же установить вместо верхних воздуховодов. И каждое из этих двух мест имеет свои недостатки и преимущества. Поэтому, чтобы определиться с местом установки магнитолы необходимо учесть основные недостатки и преимущества определенного способа установки.

Например, при установке магнитолы в стандартное гнездо в бороде не затрагивается система вентиляции салона, сама магнитола не бросается снаружи в глаза и находится в безопасности, а также при подобной установке происходит минимальные переделки компонентов салона. Но главным недостатком подобной установки является то, что головное устройство довольно сильно нагревается, когда работает отопитель. Также не очень удобное управление или замена дисков на магнитоле.

Что касается второго способа установки вместо верхних воздуховодов, то при этом прибор не нагревается, когда работает отопитель, а также улучшается управление магнитолой. Что касается недостатков данного способа, то включенную магнитолу видно даже при тонированных окнах, заметно уменьшается поток воздуха в салон, магнитола прогревается на солнце.

Относительно детальной установки магнитолы в бороду, то здесь нет ничего сложного.

Чаще всего в автомобилях встречаются такие бороды, где уже с завода сделано специальное отверстие для установки стандартного радиоприемника. И первое, что нужно сделать, это увеличить монтажное отверстие до формата DIN. А сделать это можно обычным острым ножом или же разогретым куском полотна, которое взяли от ножовки по металлу. Но заранее необходимо разместить все правильно, все ровно по центру и без перекосов.

Далее вставляется шахта в готовое монтажное отверстие, а после разгибаются усики крепления. Потом все нужно примерить и если прибор ставится и вынимается без проблем, то все сделано хорошо. Также нужно проверить надежность самого крепления магнитолы в бороде. И если оно ненадежное, то можно заранее снять бороду и вставить в нее кусок фанеры под головное устройство. Сделать это нужно так, чтобы магнитола лежала на устройстве. Далее нужно подключить провода, а потом поставить рамку и проверить работу магнитолы.

Что касается второго типа установки магнитолы вместо верхних воздуховодов, то здесь тоже все предельно ясно. Для начала необходимо вытянуть воздуховоды и удалить их. А на их место нужно поставить шахту, далее протянуть провода и подключить их к магнитоле. Также возможно, что придется что-то придумать для боковой поддержки устройства. Следует отметить, что у двух типов установки магнитолы есть свои плюсы и минусы.

Отечественная промышленность выпускает электрические стеклоподъемники для российских автомобилей, изначально не оснащенных ими, в том числе и на ВАЗ 2109.

ЭСП бывают различных типов:

·              Тросиковые (слабые и очень неторопливые, плюс в дешевизне и возможности заменить отдельно мотор, если тот вдруг сгорит);

·              Реечные (слабоваты, по опыту эксплуатации - требуют регулярной смазки);

·              Шарнирно-рычажные (работают быстро, шумят негромко, достаточно мощные: легко справляются с примерзшими стеклами).

Останавливаем свой выбор на последних, под названием "Гранат". Тем более, что в комплект у этих ЭСП входит все необходимое для установки - электропроводка, кнопки, заглушки, весь необходимый крепеж, резиновые манжеты для протягивания проводки из стойки внутрь двери.

Рис. 1

Также есть "Катран" и "Беркут", у них немного другое устройство и установка чуть сложнее, но по отзывам тоже неплохие.

Перед началом работ необходимо отключить питание бортовой сети автомобиля от аккумулятора. Либо отключаем отдельно цепи питания прикуривателя и подсветки панели приборов и кнопок, т.к. к этим цепям в дальнейшем будет подключаться проводка питания стеклоподъемников.

Снимаем обивку двери. Она снимается достаточно просто, при этом лучше запастись крепежными пистонами.

Рис. 2

В первую очередь демонтируем механизм штатного ручного стеклоподъемника, зафиксировав стекло (например при помощи канцелярского скотча) в положении, обеспечивающем доступ к месту его крепежа к подъемному механизму.

Откручиваем болты крепления дверного стекла к механизму штатного стеклоподъемника.

Рис. 3

Две гайки посередине:

Рис. 4

Верхнюю гайку:

Рис. 5

Направляющая свободна, теперь остается открутить три гайки крепления нашего стеклоподъемника в районе ручки вращения.

Рис. 6

Вынимаем весь механизм стеклоподъемника двери. Для этого выводим нижнюю шпильку направляющей в отверстие в двери (см. фото):

Рис. 7

Надавив отверткой, извлекаем верхнее крепление направляющей.

Рис. 8

Готово, механизм стеклоподъемника отсоединен. Вынимаем его из дверной полости.

Рис. 9

Все, штатный механизм демонтирован, приступаем к установке нового. Крепится новый механизм при помощи штатных креплений, ничего нового сверлить не придется.

Помещаем механизм стеклоподъемника во внутреннюю полость двери через самое большое технологическое отверстие в "собранном" виде (иначе не влезет), как бы в положении стекла "открыто".

Рис. 10

Механизм внутри двери крепим за две шпильки, которые вставляем в два отверстия, ранее державшие среднюю часть направляющей штатного стеклоподъемника ВАЗ 2109. Совмещаем их и наворачиваем гайки.

Рис. 11

Следующая задача - совместить крепления на рычажной системе стеклоподъемника с креплением на стекле. Это можно сделать, подав питание на контакты электродвигателя стеклоподъемника напряжение от внешнего источника питания, например, любого рабочего автомобильного аккумулятора.

Рис. 12

Когда механизм подъемника совмещен с планкой на стекле, соединяем их при помощи болтов из комплекта.

Рис. 13

Трущиеся детали желательно смазать.

Рис. 14

Механическая часть на этом завершена, переходим к электрической.

Примеряем трассу для проводки из двери от электромотора - привода стеклоподъемников до места установки кнопок - активаторов. Штатное место для кнопок в высокой панели ВАЗ 2109 - две заглушки справа от прикуривателя, туда их и устанавливаем. Самое сложное - провести проводку из двери в стойку, а затем вывести из стойки под приборную панель. Для этого в стойке есть технологические отверстия. Возможно, придется воспользоваться специальным щупом. Проводку делаем проводом сечением не менее 1 мм. кв. Провода прокладываем с таким расчетом, чтобы они не касались каких-либо движущихся частей двери и самого механизма ЭСП. Питание электростеклоподъемников будем брать от прикуривателя. Электрические соединения производим по следующей схеме:

Рис. 15

Когда схема собрана, подключаем питание аккумулятора и проверяем правильность работы нашей системы. Включаем габаритные огни и проверяем правильность работы подсветки клавиш-активаторов ЭСП. Если подсветка не работает, меняем местами гнезда на контактах клавиш, обозначенных на схеме как 3 и 6.

Можно подключить стеклоподъемники штатным способом:

Рис. 16

Рис. 17

Осуществляем проверку работоспособности стеклоподъёмников. Стекло должно двигаться плавно, без заеданий и рывков и не должно выходить из направляющих. Для облегчения движения стекла в уплотнителе его можно обработать силиконовой смазкой

Осталось установить на место обшивку дверей.

Рис. 18

2.3 Установка кондиционера на ВАЗ 2107

2.3.1 Устройство кондиционера

Принцип работы основан на простых физических свойствах жидкости. При переходе в газообразное состояние (пар) жидкость имеет низкую температуру, при обратном процессе она нагревается. Поскольку простую воду использовать в холодильных установках невозможно, нашлись более разумные решения. Начали применять специальные хладагенты. Они способны быстрее менять свое физическое состояние, обеспечивая большую отдачу как холода, так и тепла. Хладагент движется по замкнутому контуру, в который входят следующие элементы. Подключение системы климат-контроля Конденсатор. Чаще его называют радиатором кондиционера, потому как он установлен в передней части автомобиля и служит для охлаждения хладагента встречным потоком воздуха. Компрессор с электромагнитной муфтой на шкиве. Приводится в движение с помощью ременной передачи от коленчатого вала двигателя. В отключенном состоянии шкив вращается свободно, не приводя в движение вал компрессора. Испаритель, установленный в салоне машины, необходим для охлаждения воздуха. Именно в нем происходит переход хладагента в газообразное состояние. Терморегулирующий вентиль размещен непосредственно перед входом в испаритель, служит для снижения давления хладагента. Самый простой вариант такого вентиля - это спираль из медной трубки. Магистраль. Система медных труб, соединяющих все части кондиционера. Необходима для передачи хладагента по контуру.