Autokorin sähkövaruste

Autokorin sähkövaruste oppimistehtävä

Tässä tehtävässä selvitämme auton sähköjärjestelmän rakennetta ja sen toiminta periaatetta. Käymme läpi auton erilaisia sähköjärjestelmiä kuten sähköikkunat, ilmastointi laitteet ja mittaristo. Blogi sisältää muokatut kytkentäkaaviot.

Kyseinen auto josta teimme tehtävän on Volvo S70 vm.97.

Kytkentäkaavioissa X:llä yli vedetyt komponentit eivät kuuluneet kyseisen auton varusteisiin.

Pyyhkimet ja pesulaitteet:

Elikkä virta pyyhkimen moottorille ja pesimen pumpulle tulee virtalukolta sulakkeen kautta releelle, josta se kulkee tuulilasin pyyhkimen viikselle,  josta sitten viikseä eri asentoon kytkemällä se menee pesimen pumpulle ja moottorille, tai pelkästään moottorille, joka viiksen asennosta riippuen pyyhkii, joko tihku, sade tai rankkasade vauhtia.

 

Tässä lasin pesimen ja pyyhkijöiden käyttö vipu.

 Siinä lasin pesunesteen letkut.

Tässä tuulilasin pyyhkijät.



Keskuslukitusjärjestelmä:

                      Keskuslukituksessa kun avaat ovet, keskuslukitussignaalin tunnistin kytkee virtapiirin,
                      jolloin virta kulkee keskuslukituksen ohjausmoduulille, josta annetaan toiminto käsky
                      suuntavilkuille eteen ja taakse, sekä joka oveen ja takaluukkuun keskuslukituksen 
                      moottoreille, jotka avaavat oven lukituksen.

Siinä keskuslukituksen kaukosäädin. 


Kojetaulu ja mittaristo

                      Virta tulee virtalukon kautta mittariston ohjainmoduulille, sekä lisävaroitusmoduulille.
                       Moduulilta virta menee erilaisiin antureihin, josta se saa tiedon ja viallisen tiedon
                       saadessaan se ilmoittaa asiasta vika valolla mittaristossa.

Siinä mittaristo, josta läytyy polttoaine mittari, lämpötila mittari, nopeus mittari, kierrosluku mittari sekä ajotietokoneen näyttö yms.


ABS

                      Virta tulee virtalukon kautta, sulakkeen läpi abs-ohjausmoduulille, josta virta kulkee
                      abs-antureille ja abs järjestelmän nestepainekytkimelle sekä abs- järjestelmän
                      modulaattorille ja abs-järjestelmän pumppumoottorille.

Siinä ABS:n hydraulipumppu.

Ilmastointijärjestelmä

Kun autossa on virrat päällä virta kulkee sulakkeen läpi lämmittimen puhallin moottorin kautta lämmityspuhaltimen ohjausmoduuliin. Lämmityspuhaltimen ohjausmoduuli yhdistyy seuraavaksi ilmastointilaitteen ohjausmoduuliin joka on yhteydessä ulko-, sisälämpötunnistimeen, lämmittimen seosilmaläpän moottoreihin, ilmankiertoläpän moottoriin ja lämmittimen ilmanohjaukseen.

 Tässä on puhallin moottorin puhallustehon säätö, lämpötilan säätö ja ilmastoinnin kytkin, ja matkustamon puhallinkanavien säätö.

Matkustamon puhaltimen sisään tulo aukko.

Sähkötoimiset peilit ja lasien lämmitykset

                      Ovipeilin säätökytkin saa virtansa virtalukolta sulakkeen ja sytytyksen lisävirtapiirien
                      releen kautta. Ovipeilin säätökytkimeltä virta menee ovipeilin säätömoottoreille.
                      Takalasin sekä ovipeilien lämmitysvastukset kytketään samasta kytkimestä päälle ja
                      virta kulkee saman releen kautta ovipeileihin sekä takalasiin.

Siinä peilien ja takalasin lämmityksen käyttö kytkin.

 Tässä takalasin lämmitysvastukset.

Sähkötoimiset ikkunat

                      Kuljettajan ovessa on kaikkiin ikkunoihin kytkin sekä takaikkunoiden ns.lapsilukko.
                      Muissa ovissa on omaan ikkunaan kytkin jolla saa avattua ja suljettua ikkunan.
                      Elikkä virta kulkee sulakkeen ja sytytyksen lisävirtapiirien releen kautta
                      sähköisen ikkunatoiminnon katkaisukytkimeen josta sitten virta menee sähkötoimisen
                      ikkunan nostimeen.

Tässä on ikkunoiden nosto/lasku kytkimet sekä takapenkin lasien lapsilukko. Sekä peilien säätö.


Turvatyynyt/Lisäsuojausjärjestelmä ja äänitorvi

                      Airbagit saavat virtansa kojetaulun ja SRS ohjausmoduulin kautta ja maadoittuu
                      ohjausmoduulin kautta. Ohjauspyörän turvatyyny saa muuten samalla tavalla virtansa
                      mutta väliin tulee vielä turvatyynyn spiraalikaapeli. Ääni torvelle virta tulee kahden
                      sulakkeen ja sytytyksen päävirtapiirin releen kautta  ja se kulkee äänitorvilta
                      ohjauspyörään äänitorvi kytkimelle josta kytkintä painamalla virta pääsee maihin ja
                      äänitorvesta kuuluu kova huomiota herättävä ääni.
                 

                                         Tässä ratti jossa on äänitorven painallus kohdat sekä
                                         airbag.

                                          Tässä äänitorvet.


Tekijät Riku Matilainen, Tomi Kuisma

Anturi signaalien tutkiminen

                                                     Oppimistehtävä:

                                        Auton anturisignaalien tutkiminen

Tämän tehtävän tarkoitus oli oppia mittaamaan erilaisten antureiden signaaleja oskiloskoopilla.

Mittaukset suoritettiin kolmeen eri autoon: Toyota Celica, BMW 325, Opel Astra G.

Aloitetaan lambda anturin signaalien tutkimisella.

Nämä arvot ovat Toyotasta.

Tässä mallikuva minkälaista signaalia lambda anturista pitäisi tulla.

Tässä on lambdan signaali tyhjäkäynnillä.

                                                   Tässä on lambdan signaali n.4000 rpm

Happitunnistimen pakokaasuvirtaan työnnetyn kärjen ja runko-osan välille syntyy jännite-ero, kun pakokaasussa on runsaasti happea. Silloin palamisseoksen sanotaan olevan laiha ja se sisältää enemmän ilmaa kuin teoreettisesti ottaen tarvitaan. Jotta päästäisiin katalysaattorin kannalta oikeaan soessuhteeseen, on polttoaineen määrää lisättävä. Tämän polttoainejärjestelmä tekeekin, kun sähköisenn ohjausyksikköön tulee happitunnistimelta jänniteviesti. Kun polttoaineen syöttömäärää sitten lisätään, muuttuu seos vähitellen liian rikkaaksi, ja pakokaasuihin ei palamisreaktioiden jälkeen enää jää juuri lainkaan happea. Silloin jännite-ero happitunnistimessa häviää, ja silloin ohjausyksikkö alkaa vähentää polttoaineen syöttöä.

Tälläinen jatkuva heiluriliike rikkaan ja laihan seoksen välillä toistuu nopeassa tahdissa, jopa useita kymmeniä kertoja sekunnissa. Siksi polttoaineen ja ilman seossuhde näyttääkin keskimääräisesti pysyvän oikealla alueella eli lähellä teoreettista seosuhdetta.

                                         

 

Tässä videossa tutkimme lambda anturin signaaleja Toyotasta tyhjäkäynnillä ja korotetuilla kierroksilla.

Johtopakki jota käytimme näissä mittauksissa.

Nokka- ja kampiakseli mittaukset suoritettiin Opel Astraan.

 Tässä autossa nokka-akselin asentotunnistimena käytetään hall- tunnistinta.

Tässä johdotuksia nokka-akselin mittauksesta

Tässä johtojen maadoituspaikka

Picoscope väylämoduuli. Tämä laite yhdistää mitattavan anturin signaalit tietokoneen sovellukseen ja näyttää ne käppyröinä.

Nokka-akselin asentotunnistin ja sen tunnistinkehä

Tässä nokka akselin tunnistimen ohjearvot

Tässä mittaamamme arvot testiautosta. Signaalit muistuttavat ohjearvoja joten anturi toimii oikein.

Anturissa on kolme osaa: roottori, magneetti ja Hall-elementti. Roottorissa on ikkunoita ja se kulkee magneetin ja Hall-elementin välistä tai niiden läheltä. Hall-elementti altistuu magneettikentälle, kun ikkuna on suoraan magneettia vastapäätä. Kun roottori kääntyy, roottorin lavat ovat toisinaan magneettikentän ja elementin välissä ja toisinaan magneettikenttä pääsee ikkunoista läpi. Kun roottoria käytetään, hall-elementti tuottaa sakara-aallon. Moottorin rpm ja/tai yläkuolokohta ja nokan paikka määritetään tällä tavoin.

Löysin hyvän kuvan selittämään kuinka hall- tunnistin toimii.

Kampiakselin asentotunnistin

Opel Astra
Tässä autossa on induktiivinen kampiakselin asentotunnistin. Moottorin sisäinen
"vaihdepyörä" pyörii anturin ohi. Tämä muuttaa magneetin magneettikenttää, joka voimistuu kun hampaat lähenevät, ja heikentyy kun hampaat loittonevat. Nämä muutokset ilmenevät kelassa tuotetussa vaihtovirtajännitteessä. Tästä kyseisestä vaihdepyörästä puuttuu 2 hammastusta, ja näin moottorin ohjausyksikkö pystyy päättelemään esimerkiksi nokka-akselin tietojen kanssa, että missä asennossa kampiakseli on tai missä kohtaa sijaitsee yläkuolokohta.


Kampiakselin asentotunnistimen ohjearvot

Selitys mittausjohtimien sijoittamisesta mittauksen aikana

Tämän näköistä signaali käppyrää tuli opelin kampiakselista

Tällä Bosch testerillä oli tarkoitus mitata BMW:n puolan toimintaa.

Kuva BMW:n puolista joista mittaukset suoritettiin.

Yleistoisio adapteri

Tässä kuva siitä kuinka yleistoisio adapterilla puolaa mitataan.

Ensiksi akulta syötetään katkojan läpi sähkövirtaa puolan ensiökäämiin. Kun  sähkövirta katkaistaa, jännite indusoituu ensiökäämistä toisiokäämiin josta se kulkeutuu tulpan sytytyskärkeen sytyttäen kipinän. Kipinän paloaika on noin 2-3 millisekuntia.

Tässä videokuvassa näkyy puolan signaaleja.

Tässä vähän kuvaa johdotuksista jotka teimme aloittaaksemme signaalien mittaukset.

Ilmamassamittarin tehtävänä on mitata ilmavirtausta kuumalangan avulla. Kun kylmä ilma kulkee ilmamassamittarin läpi, kuumalanka pyrkii säilyttämään lämpötilansa. Tieto muuttuneesta vastuksesta välittyy moottorin ohjausyksikölle, joka muuntaa tiedon ilmanmassaksi.

Tässä videossa näkyy minkälaisia signaaleja ilmamassamittari lähettää auton moottorinohjaukselle kun moottorille annetaan kierroksia. Moottoria kuormitettaessa noin 5000rpm, moottori imee ilmaa voimakkaasti ja kun kierroksia lasketaan imu ilman tulo moottoriin pienenee.

Tässä on Opel Astra Garavan merkkisen auton moottorinohjauksen kytkentäkaavio.

Tässä Toyota Celican moottorinohjauksen kytkentäkaavio.

Tekijät: Tomi Kuisma, Riku Matilainen, Tomi Rutanen