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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Électronique dans la voiture. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques Aujourd'hui, vous ne surprendrez personne avec l'abondance d'électronique dans une voiture, en particulier celles de grande classe - dans le Lincoln du modèle Mark VIII, il n'y a que plus de microprocesseurs que sur tout autre chasseur moderne. Le marché de l'électronique automobile est l'un des quatre secteurs de l'industrie électronique à la croissance la plus rapide (après les télécommunications, l'informatique et les équipements industriels), qui, à son tour, connaît la croissance la plus rapide - une moyenne de 8 à 10% par an - le plus important industrie dans le monde. De plus, la part principale du coût des appareils électroniques à l'étranger ne revient pas aux appareils de service (enregistreurs radio, alarmes antivol, etc.), mais aux moyens de contrôler les propres systèmes de la voiture et d'assurer la sécurité. Leur part dans le coût d'une voiture moderne augmente également, atteignant maintenant une moyenne de 10...15%, bien que les analystes prédisent sa stabilisation dans un avenir proche à environ 20...25%. Cependant, compte tenu de la baisse continue du coût unitaire des appareils électroniques (en fonction d'une seule fonction), il ne fait aucun doute que le nombre de fonctions assurées par les appareils électroniques dans la voiture et leur variété ne cesseront de croître, du moins jusqu'à tant que le consommateur est en mesure de les utiliser. Grâce au rétablissement progressif des liens entre les économies russe et mondiale, le déséquilibre des prix entre l'électronique et les autres produits d'ingénierie qui existait à l'époque soviétique appartient au passé. Parallèlement à cela, la nécessité d'augmenter simultanément l'efficacité, le respect de l'environnement et d'améliorer les performances de conduite des voitures devient pertinente pour les usines automobiles nationales. Premièrement, cela est dû au fait que l'exportation de produits obsolètes vers les pays développés devient presque impossible, même à des prix réduits, et que les entreprises ont besoin de devises fortes pour payer les composants importés. Deuxièmement, récemment dans notre pays, des normes plus strictes concernant les niveaux admissibles de pollution de l'air et de sécurité automobile ont été adoptées et devraient bientôt entrer en vigueur, ce qui nous rapprochera des conditions qui prévalent sur le marché automobile mondial. À cet égard, se tourner vers l'expérience de l'industrie automobile mondiale semble tout à fait naturel et justifié. Dans notre pays, VAZ équipe désormais plus de 40% des voitures fabriquées avec des systèmes de contrôle électronique pour l'injection et l'allumage. À l'heure actuelle, le plus important et le plus économiquement justifié est l'introduction généralisée de systèmes électroniques qui améliorent les performances et réduisent les coûts de fonctionnement du moteur et de la transmission, ainsi que des systèmes pour améliorer la sécurité - tous deux actifs (ABS - système antiblocage (AntiBlocking System ), APS - antipatinage) et passif (airbags). De plus, d'autres systèmes électroniques ont été développés et sont déjà utilisés - commandes de suspension, navigation, stationnement, etc., mais ils restent plus un luxe qu'une nécessité. Pendant longtemps, le seul composant électronique d'une voiture, à part la radio, était le système d'allumage. Le système d'allumage par étincelle classique a été proposé pour la première fois par Philippe Lebon en 1801, et il a trouvé sa première application industrielle sur le moteur à gaz Lenoir en 1860-1864. Cependant, en raison du faible niveau d'ingénierie électrique de l'époque, l'allumage par étincelle ne fonctionnait pas de manière fiable. Par conséquent, jusqu'aux années 90 du siècle dernier, la plupart des moteurs à combustion interne étaient construits à l'aide d'un allumage par lueur (un corps hautement chauffé dans la chambre de combustion). La situation a changé avec la création par Robert Bosch d'une magnéto entièrement fiable et compacte. De plus, dans les années 10 de notre siècle, grâce à l'amélioration de la conception de la bougie d'allumage, de la bobine d'allumage et de la sélection des matériaux de contact, il a été possible d'obtenir un fonctionnement satisfaisant du système d'allumage de la batterie. Néanmoins, elle, en particulier les contacts, restait l'une des parties les moins fiables et les plus exigeantes de la voiture. Des solutions fondamentalement différentes étaient nécessaires. Les premiers systèmes d'allumage électronique ont été créés dans les années 1940 sur la base de thyratrons remplis de gaz, mais ils n'ont pas été largement utilisés en raison de l'encombrement et de la fragilité de la conception. L'application massive de systèmes d'allumage transistorisés - premier contact, puis sans contact - a été découverte au début des années 1960, lorsque General Motors Corp. (GMC) a commencé à en équiper ses voitures de série. La diffusion des systèmes d'allumage électronique est bien connue. Le système de décharge haute fréquence à allumage direct (SAAB), emprunté aux moteurs à réaction, est particulièrement intéressant. Lors de sa création, les circonstances ont été utilisées pour que la tension de claquage pour une tension haute fréquence (80 ... 200 kHz) se révèle être deux à trois fois inférieure à celle d'une tension basse fréquence, et au lieu d'une fine filamenteuse étincelle, une décharge sphérique avec une surface nettement plus grande est obtenue. La réduction de la tension rend le système moins sensible à l'huile et à la suie sur les bougies, et la forme sphérique de la décharge d'étincelle accélère l'allumage et augmente la fiabilité de l'allumage des mélanges pauvres. Cependant, la complexité de conception et le coût plus élevé de ce système, ainsi que le fait qu'il génère de nombreuses interférences radio, ont conduit à son retrait de la production après l'introduction des systèmes d'injection distribuée à commande électronique (Les conditions de fonctionnement des bougies et du système d'allumage comme un ensemble sur de tels moteurs est beaucoup plus facile que sur des carburateurs). Contrairement à la croyance populaire, l'injection de carburant n'est pas non plus une nouvelle invention. De plus, c'est le système d'injection qui était à l'origine utilisé dans presque tous les moteurs à combustion interne fonctionnant au carburant liquide. Cependant, il est vite devenu clair qu'il fallait un mécanisme assez complexe pour réguler la quantité de carburant injecté et des pompes doseuses de carburant fabriquées avec une grande précision. Au début du siècle, cela coûtait très cher, mais à un prix raisonnable, cela n'offrait pas la fiabilité et la stabilité des caractéristiques nécessaires. Par conséquent, après l'invention d'un carburateur à pulvérisation simple et bon marché par Donat Banki, les systèmes d'injection dans l'industrie automobile ont été presque oubliés. Ils ne sont restés que dans les moteurs diesel, dont l'augmentation du coût est d'ailleurs largement due au coût élevé des équipements d'injection directe haute pression. En raison de leur prix élevé, les dispositifs de contrôle d'injection mécanique n'étaient presque jamais utilisés sur les voitures produites en série. Les premiers systèmes à commande électrique sont créés dès 1939 (Moto Guzzi, Italie), mais ils restent techniquement exotiques. En 1957, Chrysler a introduit un système d'injection électronique de carburant automobile basé sur des tubes à vide, qui n'a pas non plus trouvé une large application en raison de son coût élevé. Les systèmes à transistors se sont répandus au début des années 1970 et ont été utilisés dans les voitures allemandes (Volkswagen, 1967) et japonaises (Nissan, 1971) exportées aux États-Unis. Au tournant des années 70 et 80 au Japon, aux États-Unis et un peu plus tard en Allemagne, ils ont commencé à introduire des systèmes de contrôle à microprocesseur intégrés en tant que moteur. Le carburateur présente de nombreux inconvénients : instabilité des réglages, notamment lors des changements de température et de type de carburant ; répartition inégale du carburant sur les cylindres; faible précision à faible charge, obligeant les carburateurs à être réglés de telle sorte qu'au ralenti et à faible charge, le mélange combustible soit trop riche. De plus, le carburateur augmente la résistance à l'admission d'air. En raison de la présence d'une chambre à flotteur, les performances du carburateur se détériorent dans des conditions de fortes secousses, d'accélération dans les virages et lorsque la voiture s'incline. Pour l'instant, ces lacunes par rapport aux voitures produites en série étaient entièrement compensées par la simplicité et le bon marché des carburateurs. Néanmoins, dans les voitures chères, ainsi que dans l'aviation à pistons, depuis la fin des années 30, il y a eu un retour à l'utilisation de systèmes d'injection de carburant à commande mécanique. Ils étaient très complexes et coûteux, mais ils permettaient d'augmenter l'efficacité et la stabilité des moteurs. Cependant, à mesure que les exigences en matière de propreté environnementale des gaz d'échappement devenaient plus strictes et que l'entretien d'une voiture produite en série était simplifié, il s'est avéré presque impossible d'assurer leur mise en œuvre en améliorant les carburateurs (une exigence typique sur le marché américain est la nécessité pour le premier entretien du moteur et de la transmission au plus tôt après 80 ... 100 XNUMX km).miles). L'essence du problème est que, si le mélange combustible est pauvre, il s'enflamme mal, brûle de manière instable, est sujet à la détonation et produit beaucoup d'oxydes d'azote NOx pendant la combustion. Une fois dans l'atmosphère et combinés à l'eau, ces oxydes forment les acides nitrique et nitreux. S'il y a plus de carburant dans le mélange qu'il n'est possible de brûler dans la quantité d'oxygène disponible, une combustion incomplète du carburant entraîne des émissions d'hydrocarbures CmHn, de monoxyde de carbone CO, de benzopyrènes, d'aldéhydes, et avec un excès de carburant encore plus important - très suie cancérigène (fumée). Avec une forte violation du rapport entre les quantités d'air et de carburant, le mélange air-carburant cesse généralement de s'enflammer, ce qui, sans aucun doute, est familier à de nombreux automobilistes. Il est possible de réduire considérablement - plus de dix fois - la quantité d'émissions nocives à l'aide d'un convertisseur catalytique (postcombustion) de gaz d'échappement, cependant, son fonctionnement nécessite une composition très spécifique de gaz d'échappement. En particulier, le convertisseur ne tolère pas le fonctionnement à l'essence au plomb. La violation de ces conditions entraîne une défaillance irréversible du convertisseur. Néanmoins, l'émergence et la réduction rapide du coût de la technologie des microprocesseurs ont permis de créer des systèmes d'injection de carburant pour les moteurs à essence, d'une part, qui ne nécessitent pas de dispositifs mécaniques de précision coûteux, et, d'autre part, qui ont des capacités nettement supérieures à celles des mécaniques. En conséquence, l'utilisation de systèmes électroniques d'injection de carburant et de contrôle de l'allumage depuis la fin des années 1980 dans les pays développés est devenue économiquement justifiée sur les voitures de presque toutes les classes. Le système d'injection à commande électronique (EFI - Electronic Fuel Injection) lors de l'utilisation d'un capteur de teneur en oxygène dans les gaz d'échappement (l-probe) permet un respect très stable (+ 0,5%) du rapport optimal en poids du carburant fourni et de la l'air d'admission pour chaque cylindre ( 1:14,65 pour l'essence). Ceci est nécessaire à la fois pour garantir les performances du convertisseur catalytique et pour obtenir le meilleur compromis entre puissance et économie du moteur. C'est pourquoi, dans la pratique, il est possible d'assurer une longue durée de vie et des performances des convertisseurs catalytiques uniquement lors de l'utilisation Les systèmes d'injection de carburant sont conditionnellement divisés en trois groupes - avec injection centrale, lorsqu'il y a une buse de pulvérisation pour l'ensemble du collecteur d'admission (Parfois, elle doit être complétée par une seconde - une buse de démarrage qui fonctionne avec un moteur froid et s'éteint comme il se réchauffe), avec injection distribuée (multipoint), si des injecteurs sont installés dans les tuyaux d'admission de chaque cylindre à proximité des soupapes d'admission, et avec injection directe (directe), lorsque la buse est montée directement dans la paroi ou la culasse du cylindre et délivre le carburant directement au cylindre lors de la course de compression lorsque les soupapes sont déjà fermées. Dans les deux premiers cas, la pression de carburant lors de son alimentation ne dépasse pas 4 ... 10 kg / cm2, tandis qu'avec l'injection directe dans un moteur diesel, elle peut atteindre 600 et dans un moteur à essence - 50 kg / cm2. Le système le moins cher - avec injection centrale - n'offre en fait que deux avantages significatifs - la résistance aux vibrations et l'absence de besoin de réglages fréquents. Le meilleur rapport qualité/prix est actuellement assuré par les systèmes d'injection multipoints dans les conduites d'aspiration (Fig. 1). Les systèmes d'injection directe dans les moteurs à essence ne se justifient jusqu'à présent que dans les moteurs suralimentés, car ils permettent d'exclure le transfert du mélange air-carburant dans le collecteur d'échappement avec un calage des soupapes large et une pression de suralimentation absolue de plus de 1,5 kg / cm2.
Il existe également des systèmes d'injection continue et pulsée (intermittente). Dans les systèmes à injection continue, la buse fonctionne en permanence, seules ses performances changent, dans les systèmes à impulsions, le carburant est injecté par portions à certains moments. L'injection continue présente de nombreux inconvénients et est désormais considérée comme obsolète dans les moteurs automobiles. L'utilisation de l'injection multiport offre d'autres avantages par rapport à l'utilisation de carburateurs. C'est d'abord la possibilité d'assurer une grande stabilité de la composition du mélange combustible sur une large plage de températures et de charges moteur, et pratiquement quelle que soit la viscosité du carburant (le débit des gicleurs du carburateur dépend fortement de la viscosité du carburant). Deuxièmement, l'utilisation de l'injection multipoint (surtout directe) permet non seulement d'assurer une répartition uniforme du carburant sur les cylindres, mais également d'éliminer le besoin de chauffer l'air d'admission et le collecteur d'admission. De plus, le carburant qui s'évapore, au contraire, refroidit l'air d'admission et les cylindres du moteur. En conséquence, la densité de l'air d'admission s'avère être 7 ... 10% plus élevée (Dans le même but - pour réduire la température de l'air - même sur les voitures bon marché à injection, elles essaient d'aspirer l'air non du moteur compartiment, où il fait chaud, mais directement "de la rue", prévoyant pour cela, si nécessaire, des prises d'air supplémentaires (Opel "Cadett") . Augmenter la densité de l'air, et donc la quantité d'oxygène entrant dans les cylindres, vous permet de brûler plus de carburant et d'obtenir plus de puissance. L'abaissement de la température de l'air d'admission permet d'augmenter le taux de compression, ce qui améliore le rendement du moteur. L'élimination du carburateur réduit la résistance à l'admission d'air, permettant l'utilisation d'une admission résonnante, ce qui améliore également la puissance. L'approche de l'injecteur par rapport au cylindre dans les systèmes d'injection multipoints empêche le condensat de carburant de tomber. Cela facilite le démarrage du moteur, réduit la formation de dépôts de carbone sur les bougies d'allumage et le rinçage de l'huile des parois des cylindres. L'absence de condensation du carburant augmente la stabilité et le couple moteur, en particulier à bas et moyen régimes, là où c'est le plus nécessaire. Si l'augmentation de la puissance maximale lors du passage du moteur à l'injection de carburant est généralement d'environ 10%, l'augmentation du couple à basse et moyenne vitesse peut atteindre 15 ... 20%. Bien sûr, une telle augmentation des performances de conduite de la voiture peut être obtenue "sur le front", en augmentant le volume de travail du moteur d'environ 20 ... dépenses. L'utilisation de systèmes d'injection distribués offre une autre possibilité de réduire la consommation de carburant - en coupant l'alimentation en carburant de certains des cylindres afin de charger davantage le reste. L'opportunité d'une telle solution est due au fait qu'à faible charge, l'efficacité d'un moteur à combustion interne est fortement réduite non seulement en raison des pertes mécaniques, mais également en raison d'un cycle de fonctionnement non optimal. L'augmentation de l'efficacité des cylindres chargés compense largement les pertes mécaniques dans les cylindres éteints, de sorte que l'économie à faible charge peut être augmentée de 25 ... 30%, en particulier sur les moteurs multicylindres. Une technique similaire - sauter alternativement des cycles d'injection - est également largement utilisée sur les voitures japonaises et américaines multicylindres. Il existe une autre application de la méthode de saut de cycle - le refroidissement des cylindres "déconnectés" avec de l'air d'admission, ce qui vous permet de maintenir les performances du moteur et d'atteindre votre destination même après une perte complète de liquide de refroidissement (moteur GMC North Star, etc.). L'utilisation de l'électronique assure un contrôle optimal non seulement du moteur, mais également du châssis du véhicule. Premièrement, ce sont des systèmes de freinage antiblocage bien connus, qui vous permettent dans la plupart des cas de maintenir la contrôlabilité de la voiture lors d'un freinage d'urgence, tout en offrant simultanément la distance de freinage la plus courte possible. Deuxièmement, une fonction proche d'eux est remplie par les systèmes antidérapants, qui sont devenus très pertinents en relation avec la propagation des véhicules à traction avant, dans lesquels la contrôlabilité est perdue lorsque les roues motrices patinent ou se bloquent. Etant donné que les roues avant sont déchargées lors de l'accélération de la voiture (c'est pourquoi toutes les voitures de course et de prestige qui doivent avoir une bonne dynamique d'accélération sont encore conçues avec une propulsion soit vers l'arrière ("Daimler-Benz", "BMW"), soit vers toutes les roues ("Audi A8"), afin d'éviter une perte de contrôle et une usure excessive des pneus, il est hautement souhaitable d'avoir une voiture à traction avant avec antiblocage et antipatinage. À l'aide d'appareils électroniques, l'antagonisme entre les boîtes de vitesses à changement de vitesse automatique et manuel est également lissé. Rappelons que la transmission automatique classique pour assurer une commutation en douceur nécessite l'utilisation d'un convertisseur de couple coûteux et encombrant, qui présente également des pertes mécaniques importantes (faible rendement). La boîte de vitesses à changement de vitesse manuel est structurellement beaucoup plus simple, plus compacte, moins chère et plus fiable. C'est vrai, c'est moins pratique à utiliser. Le système de contrôle intégré du moteur et de la transmission automatise le processus de changement de vitesse sans l'utilisation de convertisseurs de couple et d'embrayages supplémentaires - en contrôlant automatiquement l'embrayage et le régime moteur, tout en conservant tous les avantages opérationnels des boîtes de vitesses automatiques (commodité) et manuelles (fiabilité, faible coût, faibles pertes d'énergie). De plus, le contrôle électronique élimine pratiquement le risque de dommages dus à une manipulation incorrecte. Une telle transmission ne diffère pas en coût de fabrication d'une transmission manuelle, et ses fonctions de commande sont généralement intégrées dans un système de commande de moteur et de transmission intégré. Des algorithmes de changement de vitesse ont récemment été construits pour s'adapter au style de conduite de tel ou tel propriétaire, sans compter le fait qu'il existe toujours plusieurs modes standards parmi lesquels choisir (rapide, urbain, économique, etc.). Un rôle tout aussi important dans une voiture moderne est joué par les systèmes de sécurité électroniques. Il est d'usage de le subdiviser en actif (prévention des accidents) et passif (réduction de la gravité de leurs conséquences). Quant à la sécurité active, elle est assurée par l'amélioration de la dynamique d'accélération et de freinage de la voiture, ainsi que par l'augmentation de la stabilité dans les virages en maximisant la largeur de voie et en abaissant le centre de gravité (ceci est clairement visible si l'on compare la silhouette des voitures nationales et étrangères voitures d'une classe similaire, telles que VAZ- 2108 et Volkswagen "Golf III" ou "Golf IV") en combinaison avec un système de contrôle électronique de la suspension. Sur les voitures chères, un système radar est parfois utilisé pour prévenir les collisions frontales et les collisions (maintien d'une distance), mais il ne sauve pas d'une bûche ou d'un trou dans l'asphalte. Pour réduire le risque de collision, des feux de freinage supérieurs (salon) sont utilisés, visibles à grande distance. Cela ne suffisait pas, puis un système a été développé avec un canal radio émetteur-récepteur qui allume automatiquement le clignotant en cas de freinage d'urgence ou d'accident devant la voiture. A l'heure actuelle, ce système, qui a reçu la médaille d'or du salon des inventions de Bruxelles, est en cours de finalisation avec une standardisation ultérieure dans la plupart des pays développés. La dynamique d'accélération est améliorée, tout d'abord, par l'introduction de systèmes électroniques d'injection de carburant et de contrôle de transmission (un microprocesseur peut changer de vitesse beaucoup plus rapidement et avec plus de précision qu'une personne; en conséquence, la voiture accélère), et sur la traction avant véhicules, également en améliorant la composition du caoutchouc et la bande de roulement des roues, freiner - l'utilisation de systèmes de freinage antiblocage qui empêchent un glissement excessif des roues par rapport à la route, ce qui vous permet d'obtenir la force de freinage maximale possible et, dans la plupart des cas , maintenir la contrôlabilité du véhicule même lors d'un freinage d'urgence. Une certaine contribution à l'augmentation de la sécurité active est apportée par la servocommande de direction avec rapport de démultiplication et réponse de la direction variables - pour assurer un braquage égal des roues à grande vitesse, un angle de braquage plus grand est nécessaire qu'à basse vitesse. Parfois, un dispositif supplémentaire est introduit pour empêcher les roues d'être arrachées par une force latérale. Cela élimine pratiquement le risque de dérapage lors de virages serrés à grande vitesse. Tous ces avantages, cependant, ne subsistent que tant que le système d'asservissement fonctionne correctement .... La sécurité passive est augmentée à la fois par des mesures constructives (augmentation du cours de déformation des parties écrasées du corps tout en renforçant l'intérieur, remplacement d'un volant conventionnel par un volant de sécurité) et par l'introduction de dispositifs électroniques qui actionnent des airbags et un mécanisme de tension de ceinture. Soit dit en passant, l'introduction généralisée de l'électronique dans les voitures aux États-Unis a commencé précisément après, au tournant des années 60 et 70, le Congrès a adopté une loi sur l'installation obligatoire de systèmes qui bloquent le démarrage du moteur jusqu'à ce que les ceintures de sécurité des deux les sièges avant sont fixes. . De nos jours, en règle générale, un système de contrôle intégré pour les ceintures et les airbags est utilisé. Le capteur qu'il contient est un accéléromètre uniaxial (ou biaxial lors de l'utilisation d'airbags latéraux), le plus souvent à semi-conducteur (Fig. 2), une unité de contrôle avec des dispositifs de seuil et un ensemble de squibs, dont certains, lorsqu'ils sont déclenchés, agissent sur le turbines serrant les ceintures (Fig. 3) , et une partie - remplit les airbags. L'activation des amorces du mécanisme de tension de la ceinture est généralement réglée un peu plus tôt que le moment du déploiement des airbags.
Le fonctionnement de ce système vous permet de descendre avec frayeur, égratignures ou contusions lors d'une collision frontale avec un obstacle fixe à une vitesse de 50 km/h (norme CE), et parfois plus - jusqu'à 80 km/h. À des vitesses supérieures à 80 km / h, l'accélération subie par une personne au moment de l'extinction de l'énergie du mouvement en cours de route, environ 0,7 ... poids même en l'absence de dommages externes. En parlant de systèmes de sécurité électroniques, il convient également de mentionner un dispositif simple mais très utile pour surveiller la santé des lampes de signalisation et du câblage. Le principe de son fonctionnement est qu'un petit courant passe à travers les lampes et le câblage avec le contact mis, ce qui ne fait pas briller les lampes, mais permet de diagnostiquer un court-circuit, un circuit ouvert et l'état de la lampe - à la En fin de vie, la résistance du filament augmente légèrement, ce qui sert d'avertissement au conducteur à l'avance. Récemment, une certaine popularité, du moins sur les voitures d'une classe supérieure à la moyenne, a commencé à acquérir l'utilisation du contrôle électronique des paramètres de suspension - la rigidité et le coefficient d'amortissement des amortisseurs et les changements de hauteur de caisse. Une telle suspension est souvent appelée active, bien qu'en fait on ne parle que d'une adaptation relativement lente des paramètres de suspension aux conditions de la route, c'est-à-dire qu'il est plus juste de la considérer comme adaptative ou semi-active. Un système de suspension vraiment actif, à proprement parler, devrait, à l'aide d'un puissant système d'asservissement, suivre chaque bosse et amortir les chocs même au moment de leur apparition, comme cela se produit sur des navires confortables et de nombreux navires de guerre («stabilisateurs roulants»). En Europe et même, peut-être, dans le monde, le leader de la "construction de suspensions" est Citroën, qui utilise depuis longtemps et avec succès les suspensions les plus avancées - hydropneumatiques - en combinaison avec le contrôle électronique de leurs paramètres. Mitsubishi semble être le leader parmi les entreprises japonaises. Les Américains, avec d'excellentes routes et une limite de vitesse de 55 miles dans la plupart des États, préfèrent des solutions plus traditionnelles - des dimensions accrues et, par conséquent, le moment d'inertie de la carrosserie, combinés à des roues de grand diamètre et à des suspensions souples, dans lesquelles les systèmes électroniques sont généralement contrôler uniquement le facteur d'amortissement. L'utilisation d'appareils électroniques a également permis d'améliorer un certain nombre d'appareils traditionnels, en premier lieu les entraînements électriques (essuie-glaces, vitres électriques, réglage des sièges, etc.), les dispositifs d'éclairage et de signalisation. Traditionnellement, dans la technologie automobile, on utilise des moteurs électriques à collecteur, qui présentent trois inconvénients principaux - une durée de vie limitée, une fiabilité insuffisante (tendance à se coincer) et des interférences radio. Ces défauts sont dus à l'utilisation de contacts frottants dans le collecteur. Le développement de l'électronique a conduit au fait que les moteurs sans contact (sans balais, sans balais) sont devenus compétitifs par rapport aux prix des moteurs traditionnels, les surpassant en termes de fiabilité, de fabricabilité et de capacités de réglage. Une large gamme d'options de commande permet de simplifier la cinématique d'un certain nombre de dispositifs, tels qu'un essuie-glace, où l'inversion électrique peut être utilisée à la place de l'inversion mécanique. Par conséquent, à l'heure actuelle, presque tous les principaux constructeurs automobiles remplacent progressivement les moteurs collecteurs de leurs voitures par des moteurs sans contact, qui présentent également l'avantage que leurs unités de commande peuvent avoir une interface pour le contrôle direct à partir d'un microprocesseur. En ce qui concerne les dispositifs d'éclairage, l'introduction de lampes à décharge aux halogénures métalliques, qui gagnent en popularité, serait tout simplement impossible sans l'utilisation d'unités de commande électroniques pour celles-ci. Les principaux avantages des lampes aux halogénures métalliques par rapport aux lampes à incandescence sont la taille nettement plus petite de la zone lumineuse, ce qui permet de réduire la taille des réflecteurs des phares tout en conservant la qualité de la focalisation du faisceau, pour obtenir un meilleur rendement (rendement lumineux supérieur à consommation d'énergie), caractéristiques spectrales et de luminosité stables, quel que soit le degré de raréfaction de la batterie, et durabilité. Un autre système électronique qui améliore la sécurité de conduite est le correcteur de position des phares, qui fournit un éclairage constant de la route lors de la conduite sur des routes accidentées ou sinueuses, quelle que soit la charge et la position du corps, dans ce dernier cas, il surveille le volant. De plus, le correcteur réduit l'effet aveuglant des phares sur les conducteurs des véhicules venant en sens inverse. Les feux de signalisation de nombreuses voitures américaines ont récemment été fabriqués sur la base de blocs LED ultra-lumineux. Elles sont plus économiques, plus petites et plus fiables que les lampes à incandescence traditionnelles, notamment en mode clignotant, elles procurent une plus grande luminosité et des couleurs plus pures (mieux visibles de jour). La luminosité des LED est plus facile à modifier en fonction de la lumière ambiante. Les signaux sonores ne passent pas non plus inaperçus - les avertisseurs électromagnétiques traditionnels à contact sont remplacés par des avertisseurs électrodynamiques et piézoélectriques sans contact avec des amplificateurs électroniques et des unités de commande appropriés. L'avènement des processeurs de signaux numériques et la réduction progressive des prix de ces appareils ont conduit à la création de systèmes actifs de suppression du bruit à basse fréquence à l'intérieur de la voiture. L'essence de l'idée est d'alimenter la cabine à travers les haut-parleurs des signaux du système audio intégré qui sont un bruit antiphase. Dans ce cas, les signaux de bruit sont mutuellement compensés. En pratique, en raison des propriétés ondulatoires du son, l'effet souhaité ne peut être obtenu qu'à une fréquence inférieure à 200 ... 300 Hz et la réduction du bruit ne dépasse pas 8 ... 15 dB. Cela semblerait un peu, mais, étant donné que la lutte contre le bruit à basse fréquence par d'autres moyens est inefficace, un tel système électronique permet d'économiser 10 ... 25 kg d'absorbeur de son Dynamat ou d'un autre matériau qui n'est en aucun cas bon marché. L'introduction généralisée du contrôle électronique avec l'approche traditionnelle entraîne une forte complication du câblage électrique et, par conséquent, une augmentation de la complexité de sa pose et de la probabilité d'erreurs lors de la maintenance en cours de fonctionnement. L'abondance de fils menaçait de transformer la voiture en "armoire électrique" sur roulettes. A la recherche d'une solution à ce problème, les constructeurs automobiles se sont tournés vers l'expérience de l'aviation : à une certaine époque, la masse des câbles électriques y atteignait 30 % du poids des équipements électriques des avions et avait tendance à encore augmenter. Le problème a été résolu en introduisant des systèmes de type "ligne commune avec transmission série", lorsque la plupart des appareils électroniques sont connectés les uns aux autres en parallèle à l'aide d'une interface commune à trois fils, et les informations sont échangées entre eux sur les mêmes fils, mais séparés dans le temps, de la même manière que dans les réseaux informatiques Ethernet. Des solutions similaires appelées câblage multiplex ont commencé à être utilisées dans l'industrie automobile au début des années 90. Au départ, comme d'habitude, il y a eu une "guerre des normes", qui comprenait J1850 (SAE), CAN (Controller Area Network), CarLink, VAN, A-bus, etc. À ce jour, la norme CAN, développée conjointement par Bosch, a reçu le plus de reconnaissance et Motorola. Il fournit un taux de transfert allant jusqu'à 1 Mbps et vous permet d'utiliser à la fois des fils de cuivre et des fibres optiques pour la transmission d'informations. Auteur : S. Ageev, Moscou
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