Alternátory

Toto je Váš text, môžete ho kedykoľvek zmeniť.

AUTOELEKTRONIKA

ÚVOD

Viac ako storočný vývoj automobilov sa dostáva do štádia prudkého nástupu využitia poznatkov vedy a techniky. Ďalším faktorom podnecujúcim využívanie netradičných riešení je vývoj cien paliva a obmedzené zdroje, čo si vyžaduje využívať najnovšie poznatky vedy a techniky na zníženie týchto nepriaznivých vplyvov na prevádzku automobilov .

Práve doterajší vývoj elektroniky, číslicovej techniky a materiálového inžinierstva ukazuje na možnosť znižovať spotrebu paliva, zvyšovať bezpečnosť a komfort vozidiel, to najmä pomocou odboru nazývaného autoelektronika , ktorý zahŕňa elektrotechniku, elektroniku, mikroelektroniku, automatizáciu, mechatroniku a príbuzné odbory. Prienik týchto odvetví vytvára komplikované súvislosti, vyžadujúce pri ich nasadzovaní vo výrobe a servise vysokokvalifikovaných ľudí.

Kvalifikáciu autoelektronika si vyžaduje tiež výroba komponentov pre automobilový priemysel, a týka sa aj jednoduchých súčiastok, kde donedávna nebol dôvod ich aplikácie. Zvlášť starnutie automobilového parku s elektronickou výbavou, a tým aj zvyšovanie poruchovosti, si vyžaduje aj skúsených servisných technikov - absolventov tohto odboru.

Zároveň sa autoelektronika aplikuje aj do zložitých systémov, kde získava nové funkcie často nahradzujúce konanie človeka a rýchlosť jeho reakcie pri zvyšovaní bezpečnosti cestnej premávky.

Pre zaistenie činnosti elektronických systémov je treba získať elektrickú energiu, pomocou snímačov zistiť stav komponentov , odoslať stav do riadiacich jednotiek a po prepočítaní umožniť zásah do akčných členov, ktorými sú elektromagnety, elektromotorčeky ovládajúce priamo jednotlivé zariadenia - bezpečnostné, alebo komfortné.

Tiáto kniha sa venuje práve prvkom, ktoré sú zberačmi údajov ,ale aj akčným členom vykonávajúcim príkazy riadiacich jednotiek. Umožňuje žiakom preniknúť do princípov činnosti jednotlivých prvkov začiatku a výstupu riadiaceho reťazca, a tak im pomôže sa pripraviť na pochopenie činnosti zložitých riadiacich systémov – riadiacich jednotiek s mikroprocesormi. Nie je klasickou učebnicou s množstvom textu, ale umožňuje žiakom pochopiť činnosti automobilových prvkov z množstva obrázkov.

Zdroje a spotrebiče elektrickej energie motorových vozidiel

1.1 Chemické zdroje elektrického prúdu

Ciele: Po preštudovaní tejto kapitoly je žiak schopný

- definovať základné vlastnosti chemických zdrojov

- definovať elektrické parametre akumulátorov

Palubná sieť automobilov si vyžaduje napájanie aj počas nečinnosti spaľovacieho motora. Na zaistenie napájania počas odstavenia automobilu sa používajú obnoviteľné zdroje elektrickej energie schopné “uskladniť” túto energiu v inej, a to v chemickej forme. Chemické zdroje využívajú pre svoju činnosť vratnú chemickú reakciu, ktorá umožňuje pri nabíjaní meniť štruktúru chemických prvkov tak, aby pri opačnom procese - vybíjaní došlo k zmene na pôvodné zloženie.

V automobile sú na tieto zdroje kladené vysoké nároky z hľadiska teploty, chvenia veľkých vybíjacich prúdov a zachovania si kapacity.

Zvláštne, málo používané akumulátory

Alkalické batérie niklokadmiové NiCd majú dlhú životnosť, sú odolné voči skratom, úplnému vybitiu, ale sú podstatne drahšie ako akumulátory olovené a ich menovité napätie je iba 1,2V na článok.

Striebrozinkové akumulátory používajú ako elektrolyt hydroxid draselný a kladné elektródy zo sintrovaného striebra, záporné zo zinku. Tieto akumulátory majú napätie 1,5V na článok, sú ľahšie a menšie ako olovené. Sú však drahé a majú krátku životnosť čo ich predurčuje na špeciálne použitie, napríklad v pretekárskych vozidlách.

1.1 Olovené akumulátory

Olovené akumulátory využívajú pre svoju činnosť chemickú reakciu olovených platní- elektród v kyseline sírovej - elektrolyte pomocou elektrického prúdu.

1.1.1 Konštrukčné časti

Nádoba akumulátora - je odliata z plastu, najčastejšie polystyrénu alebo polyetylénu, pričom jej vnútorná časť je delená vodotesnými prepážkami. Na ich dne sú rebrá, na ktoré sa opierajú olovené dosky. Veko akumulátorovej nádoby má otvory na vývody, kontrolné otvory a odvzdušňovanie.

Elektródy - tvoria najčastejšie mriežky odliate z olova s prímesami najčastejšie z antimónu tak, aby mali čo najväčší povrch a vysokú pevnosť. Kladná elektróda je tvorená oxidom olovičitým hnedej farby. Záporná elektróda je z hubovitého olova. Elektródy sú usporiadané striedavo kladné a záporné a oddelené separátormi. Elektródy rovnakej polarity sú vzájomne spojené. Vývody z elektród majú valcový tvar s miernou kužeľovitosťou.

Separátory - majú za úlohu mechanicky oddeliť kladnú a zápornú elektródu a zároveň pórovitosťou zaistiť priechodnosť iónov, čiže vedenie elektrického prúdu v elektrolyte.

Elektrolyt - tvorí kyselina sírová akumulátorová s hustotou 1,285 g/cm3, ktorá sa získava riedením 100% kyseliny sírovej destilovanou vodou.

Vzhľadom k tomu, že menovité napätie akumulátora je 2,2V je potrebné spojiť do série 6 kusov článkov akumulátora, a tým sa získa napätie 12V používané na motorových vozidlách. Tieto články tvoria jeden celok - akumulátorovú batériu.

Obr. 1. Vytváranie elektród akumulátora- vznik PbSO₄ na doskách Pb v elektrolyte H₂SO₄

Pb- elektródy, SO₄- -reakcia olova s kyselinou sírovou na síran olovnatý PbSO₄

1.1.2 Nabíjanie akumulátora

Akumulátor je od výrobcu do veľkoobchodnej siete dodávaný najčastejšie v takzvanom suchom stave - prednabitý, t.j. bez kyselinovej náplne. To umožňuje dlhodobé skladovanie akumulátorov v bezpečnom stave. Ich oživenie rieši každý výrobca rôzne, pričom podrobnosti sú uvedené v priložených návodoch. Všeobecne platí, že po naplnení suchého akumulátora zriedenou kyselinou sírovou hustoty 1,28 g/cm³ je akumulátor pripravený pre montáž do automobilu.

Do maloobchodnej siete sú akumulátory dodávané v nabitom stave pripravené na používanie. Moderné, takzvané bezúdržbové akumulátory sú dodávané výlučne naplnené a pripravené na používanie.

Samotné nabíjanie sa vykonáva prvotne u výrobcu, ktorý na to používa vlastné postupy.

Všeobecne poznáme nabíjanie konštantným prúdom, konštantným napätím a impulzné nabíjanie akumulátora

Chemické pochody pri nabíjaní

Medzi aktívnymi hmotami elektród a časťou kyseliny sírovej dochádza v olovenom akumulátore k chemickým pochodom a vytvára sa vrstva síranu olovnatého PbSO₄. Ustálené napätie U_B0 článku akumulátora v kľude je medzi 2 až 2.15 V a je závislé na hustote elektrolytu. Z veľkosti U_B0 nie je možné usudzovať, či je akumulátor nabitý.

Pri nabíjaní tečie elektrolytom prúd od kladnej k zápornej elektróde a nesie katióny vodíka. Na zápornej elektróde prebieha pochod

PbSO₄+2H+ +2(-náboj) Pb+H₂SO₄

Anióny kyseliny sírovej migrujú od zápornej elektródy ku kladnej, na ktorej prebieha pri súčasnom pôsobení vody chemická reakcia

PbSO₄+SO₄+ H₂O+2(+náboj) PbO₂+2H₂SO₄

Pôvodná látka síran olovnatý PbSO₄ sa teda nabíjaním mení na kladnej doske na oxid olovičitý PbO₂ a na zápornej doske hubovité olovo. Hustota elektrolytu stúpa preto, že sa pri chemickom pochode vytvára kyselina sírová H₂SO₄. Elektrická energia sa spotrebuje na prenesenie nábojov proti elektrochemickému potenciálu a na premenu molekúl síranu olovnatého na molekuly Pb a PbO₂. Tieto pochody prebiehajú len dovtedy, kým je na túto premenu k dispozícii činná hmota na túto premenu.

Keď sa na kladnej doske všetok síran olovnatý premení na oxid olovičitý PbO₂ a keď napätie na svorkách dosiahne 2,4V na článok, je už akumulátor z väčšej časti nabitý. Preto je treba nabíjací prúd znížiť na polovicu a nabíjať do dosiahnutia hustoty elektrolytu 1,28 g/cm^3.Ak sa počas dvoch hodín hustota nemení, je akumulátor nabitý.

Ďalším znakom nabitia je napätie na článku 2,6 až 2,7V na článok počas dvoch hodín. Akumulátor je nabitý, keď jeho elektrolyt bublinkuje.

Obr. 2 Nabíjanie akumulátora - chemické reakcie

U- usmerňovač, E- smer elektrického poľa

1.1.3 Vybíjanie

Pri vybíjaní preteká prúd v akumulátore od zápornej ku kladnej elektróde. Katióny vodíka migrujú ku kladnej elektróde, kde spolupôsobením kyseliny sírovej vzniká pôvodný síran olovnatý.

PbO₂+ 2H ++H₂SO₄ PbSO₄+2H₂O +2náboje

Ióny kyseliny sírovej migrujú k zápornej elektróde

Pb+SO₄ PbSO₄+2náboje

Z vybíjacích rovníc vidíme, že pri vybíjaní sa vylučuje voda, čo spôsobuje riedenie elektrolytu. Priebeh vybíjacej krivky je závislý od veľkosti vybíjacieho prúdu. Krivka je tým strmšia, čím väčší je vybíjací prúd, čo spôsobuje pomalý prístup kyseliny do pórov dosiek.

Od hustoty 1,28g/cm³ pri nabitom akumulátore poklesne hustota pri úplnom vybití na hodnotu 1,1 g/cm³ a napätie poklesne na hodnotu 1,75V na článok.

Obr. 3 Vybíjanie- chemické reakcie

1.1.4 Menovité parametre akumulátora

Kapacita akumulátora je množstvo náboja, ktoré akumulátor môže vydať. Uvádza sa v ampérhodinách.

Q=I*t [Ah, A, h],

kde Q je kapacita v ampérhodinách

I je prúd v ampéroch

T je čas, za ktorý je akumulátor schopný dodávať prúd I

Množstvo takto dodávaného náboja závisí od rôznych faktorov ako:

-od vybíjacieho prúdu - čím je vybíjací prúd vyšší tým je aj kapacita nižšia( pozri obr.4)

-od teploty elektrolytu - čím je teplota elektrolytu nižšia, tým klesá aj kapacita (pozri obr.5)

Obr. 4 Závislosť kapacity akumulátora na vybíjacom prúde

Obr. 5 Závislosť kapacity akumulátora na teplote elektrolytu

Menovitá kapacita je normovaný údaj, na základe ktorého je možné porovnávať kapacitu pri rovnakých podmienkach. Najčastejšie je to údaj o vybití akumulátora počas 10 alebo 20 hodi-nového vybíjania. Z obr. 6 je vidieť, že čím vyšší je vybíjací prúd, tým je prudší pokles napätia, pritom V1 je menovitý vybíjaci prúd, V2 je dvojnásobný a V3 je 3x väčší ako menovitý. Túto skutočnosť je potrebné zvažovať pri pripojení spotrebičov, najmä v súčasnosti používaných výkonných audiozariadeniach. Tieto majú pri vysokom výkone vysokú spotrebu, čo môže viesť k rýchlemu vyčerpaniu kapacity akumulátora do tej miery, že nebude schopný naštartovať spaľovací motor. Týka sa to aj používania osvetľovacích zariadení s vysokým príkonom.

Obr. 6 Nabíjacia a vybíjacia charakteristika akumulátora

1.1.5. Údržba akumulátora

Údržba akumulátora pozostáva z pravidelných prehliadok, pri ktorých sa pohľadom zisťuje stav znečistenia povrchu. Povrch je potrebné čistiť od prachu hlavne vtedy, keď vozidlo pracovalo v prašnom prostredí.

Ďalej je potrebné kontrolovať výšku hladiny elektrolytu aj v prípade súčasných bezúdržbových akumulátorov. Dôvodom kontroly je, že pri zmene teplôt a tlaku vzduchu sa časť vodných pár dostáva mimo akumulátora a nevracia sa späť do elektrolytu. Túto odparenú vodu je potrebné doplniť. Cyklus kontrol sa riadi obvykle zmenou ročného obdobia, teda vykonávajú sa na jar a na jeseň.

1.1.6. Ekologické a bezpečnostné riziká pri práci s akumulátormi

Pri práci s akumulátormi sa z hľadiska životného prostredia javia olovené elektródy a kyselina sírová. Preto je potrebné dbať pri práci na pokyny výrobcu a pri práci s akumulátorom požívať ochranné a pracovné prostriedky. Po ukončení životnosti je treba odovzdať akumulátor na zberný dvor, alebo organizácii zaoberajúcej sa likvidáciou nebezpečného odpadu akumulátorov najčastejšie pri kúpe nového akumulátora.

Kontrolné otázky a úlohy :

1.Popíšte konštrukciu akumulátora

2. Napíšte chemické procesy prebiehajúce medzi doskami akumulátora pri nabíjaní a vybíjaní akumulátora.

3. Uveďte vplyv vybíjania a nabíjania na hustotu elektrolytu a uveďte veľkosť napätia v nabitom a vybitom stave.

4.Ako sa uvádza do činnosti suchý akumulátor-popíšte postup.

5.Ako nabíjame akumulátor mimo vozidla.

6. Uveďte ekologické a zdravotné riziká práce s akumulátormi

1.2. Fotovoltaické a solárne zdroje

Cieľ: Po preštudovaní tejto kapitoly žiak dokáže

- určiť spôsoby premeny slnečnej energie na energiu elektrickú

- popísať najčastejšie používaný kremíkový slnečný článok

- určiťvýznam slnečných článkov pre napájanie elektrických zariadení

1.2.1 Všeobecne:

Takmer všetka energia, ktorá sa nachádza na Zemi, pochádza zo slnka. Na územie Slovenska dopadá za rok až miliónkrát viac energie, ako je jeho ročná spotreba. Najefektívnejšia premena slnečnej energie je premena na energiu tepelnú. Premena slnečnej energie na elektrickú je oveľa drahšia.

Získavať zo slnečnej energie elektrickú energiu je možné priamo pomocou fotovoltaických panelov, nepriamo pomocou veterných a vodných elektrární a tiež tepelných elektrární spaľujúcich biomasu a bioplyn. Existujú aj tepelné elektrárne, kde je kotol ohrievaný pomocou sústavy špeciálnych zrkadiel a vznikajúca para poháňa turbínu. Tieto možnosti premeny ukazuje obr.7.

Obr.7 Bloková schéma premeny slnečnej energie na elektrickú

1.2.2 Fotovoltaické panely

Fotovoltaické panely predstavujú jednoduchý spôsob, ako slnečné lúče premeniť na elektrickú energiu. Fotovoltaické panely sa skladajú z jednotlivých solárnych článkov. Pracujú na princípe fotoelektrického javu: častice svetla - fotóny – dopadajú na článok a svojou energiou z neho vyrážajú elektróny. Polovodičová štruktúra článku potom usporiada pohyb elektrónov na využiteľný jednosmerný prúd. S rovnakými stavebnými prvkami - solárnymi článkami je možné vytvoriť zdroje s malým výkonom - pre kalkulačky, až po elektrárne s výkonmi v MW.

1.2.3 Solárny článok

Je to polovodičový veľkoplošný prvok s minimálne jedným PN prechodom. Na rozhraní materiálov vzniká prechodová vrstva P-N, v ktorej existuje elektrické pole vysokej intenzity. Toto pole uvádza do pohybu voľné nosiče náboje vznikajúce absorbciou svetla. Vzniknutý elektrický prúd odvádzajú z článku elektródy.

Ožiarením slnečného článku sú fotónami generované elektricky nabité častice (pár elektrón - diera). Niektoré elektróny a diery sú následne separované vnútorným elektrickým poľom PN prechodu. Rozdelenie náboja má za následok napäťový rozdiel medzi predným (-) a zadným (+) kontaktom solárneho článku. Záťažou pripojenou medzi obidva kontakty potom tečie prúd, ktorý je úmerný priamo veľkosti plochy solárnych článkov a intenzite svetelného žiarenia.

Zloženie článku:

Najrozšírenejšie sú dnes solárne články vyrobené z kryštalického kremíka vo forme monokryštalu (účinnosť 7 až17 %) alebo polykryštálu s účinnosťou 12 až 15 %. Najvyšší výkon komerčných článkov je 20%, aj keď laboratórne bola dosiahnutá účinnosť28%.

Obr. 8 Rez kremíkovým solárnym článkom

1.2.4 Výkony

Výkon solárneho článku je závislý na okamžitom jase slnečného svitu. Jeho špičkový výkon sa udáva pri intenzite svitu 1000W/m² pri definovanom spektre . Článok s účinnosťou 17% má pri ploche 1m² špičkový /peak/ výkon 170 W. Článok má byť počas činnosti ideálne natočený k slnku, t.j. kolmo na smer ku slnku.

Za rok možno v našich zemepisných šírkach získať z 1 m² 80 až 120kWh.

Ekonomická návratnosť sa získa počas dvoch – troch rokov. Životnosť takýchto článkov je minimálne 20 rokov. (Priebeh výkonov v jednotlivých mesiacov pri automatickom natáčaní článkov ako aj pri pevne nastavených na juh pod uhlom 45^o je na obrázku 9)

Sériovým alebo paralelným spájaním solárnych článkov vzniká po ich zapuzdrení fotovoltaický panel. Sérioparalelným zapájaním panelov získame potrebné napätie a potrebný prúd.

Obr.9 Priebeh výkonov slnečného článku na 1m² plochy v jednotlivých mesiacoch.

Takto získanú energiu môžeme použiť na napájanie malých spotrebičov, alebo na nabíjanie akumulátora, najmä v oblastiach bez prívodu elektrickej energie zo siete.

Na obrázku 10 je slnečný panel, ktorý zaisťuje aj pri zamračenej oblohe udržiavací prúd pre automobilový akumulátor počas zimnej prestávky alebo pri dlhšom odstavení automobilu . Aby zaistil dobíjanie, stačí položiť slnečný panel za sklo automobilu a prívodný kábel s koncovkou zasunúť do zásuvky zapaľovača.

Slnečný panel má parametre: výkon...... 2W

prúd........ 135 mA

napätie ....15V

hmotnosť 0,4 kg

pracovná teplota –40 až +60 ^oC

dĺžka prívodného kábla 2,5 m

Praktické využitie našiel tento zdroj energie tiež u výrobcu športových vozidiel s pevnou strechou, kde bol zabudovaný do strešného okna a napájal ventilátor, ktorý zaisťoval pri odstavení auta na slnku cirkuláciu vzduchu v kabíne.

Obr. 10 Slnečný panel pre udržiavací prúd akumulátora

Pre pohon v automobilovom priemysle sa využitie slnečnej energie obmedzuje na pokusné vozidlá, ktoré majú svoju súťaž v Austrálii, aj to len za denného svetla. Na obr.11 je funkčný model automobilu poháňaného slnečnou energiou, ktorý bol vyrobený študentmi VUT Brno.

Obr. 11 Vozidlo na slnečný pohon VUT Brno.

Nevýhodou kremíkových fotočlánkov je ich krehkosť, čo pri otrasoch vozidiel predstavuje vysoké riziko ich poškodenia. V súčasnosti pokračujú práce na elastických fotočlánkoch, ktoré pracujú na iných princípoch ako kremíkové a bude možné nimi pokrývať aj členité plochy.

V našich zemepisných šírkach je využitie fotočlánkov skôr na statických aplikáciách - pri napájaní na energiu nenáročných meracích a signalizačných zariadení v cestnej doprave.

Kontrolné otázky :

1. Vymenujte možnosti premeny slnečnej energie na elektrickú.

2. Popíšte kremíkový slnečný článok.

3. Určite energeticky najvýhodnejšie mesiace.

1.3 Dynamá

Ciele:Žiak po preštudovaní tejto kapitoly dokáže

- popísať činnosť dynama

- popísať úlohu dynama v automobile

- uviesť nevýhody v porovnaní s inými zdrojmi

1.3.1 Popis dynama

Dynamo je jednosmerný elektrický stroj, ktorý sa používa na premenu mechanickej energie na elektrickú. Vzhľadom k tomu, že samotné dynamo nie je schopné zaistiť všetky požiadavky palubnej siete automobilu, musí byť spojené s regulátorom napätia. Tento komplet dynama a regulátora je schopný zaistiť po zladení všetky náročné požiadavky pre nabíjanie akumulátora a činnosť elektrických zariadení automobilu.

1.3.2 Princíp činnosti

Princíp činnosti si najjednoduchšie vysvetlíme na stroji s jedným závitom v kotve (na obrázku 12).

Obr.12 Princíp činnosti dynama

Závit sa skladá z dvoch aktívnych vodičov (1) a (2) , prepojených zadným a predným čelom, ktoré súčasne pripájajú závit na dve lamely komutátora, ktorý sa otáča spolu s rotorom. Závit sa nachádza v homogénnom poli dvoch pólov. Ak otáčame rotorom v naznačenom smere ,

v oboch vodičoch sa indukujú napätia, ktorých smer určíme pravidlom pravej ruky. Vodiče sú pod opačnými pólmi, preto sa v nich indukujú napätia opačného smeru. Oba vodiče sú spojené zadným čelom do série a ich indukované napätia sa sčítajú. Súčet napätí sa objaví na lamelách komutátora, a tým aj na kefách, ktoré sú pripojené k svorkám. Do záťaže tečie elektrický prúd (I) v naznačenom smere cez ampérmeter. Pri otáčaní si závity vymenia miesto. Vodič (1) sa pohybuje pod južným pólom, vodič (2) pod severným pólom. Smer indukovaných napätí sa zmení na opačný. Tým, že lamely a závity sú na jednom rotore, otáčajú sa spolu. Pri prechode pod pólmi kefy prekĺznu z jednej lamely na druhú, sa polarita lamiel sa zmenila, polarita kefiek ostáva rovnaká. Naindukované napätie a prúd v kotve je striedavý, ale na kefkách a vonkajšom obvode jednosmerný. Komutátor dynama preto pôsobí ako usmerňovač. Časová zmena smeru prúdu v závite pri prechádzaní cez neutrálnu polohu v medzere (spájajú sa na krátky čas lamely cez kefky nakrátko) nazývame komutáciou.

Priebeh napätia na svorkách ukazuje obrázok 12.

Obr. 13 Priebeh napätia

a,- na vodiči 1, b- na vodiči 2, c- na kefkách a vonkajšom obvode

Tieto priebehy platia pre jeden závit a napätie je pulzujúce. Preto sa na rotore do drážok vkladá väčšie množstvo závitov. V skutočnosti podstatne je tiež viac lamiel ako dve. Tým sa výstupné napätie vyhladí a napätie sa priblíži viac ideálnemu jednosmernému napätiu.

Základná schéma zapojenie je na obr. 13.

Zvlnenie, ktoré vzniká na lamelách, sa znižuje použitím čo najväčšieho počtu cievok a lamiel. Pri komutácii, t.j. pri prechode kief z lamely na lamelu vzniká iskrenie na lamelách a uhlíkoch, čo má nepriaznivý vplyv na rušenie rádiových vĺn - elektromagnetickú kompaktibilitu.

Skutočnú zostavu aktívnych častí ukazuje v reze obr.13. Budiace vinutie (2) na póloch (3), ktorým preteká elektrický budiaci prúd, vytvorí magnetický tok.. Vytvorený tok preteká cez vzduchovú medzeru magneticky vodivý rotor (4), ďalej cez vzduchovú medzeru pól (3), kostru (1) a vracia sa na pól, kde vznikol. Otáčajúci sa rotor nesie na sebe závity kotvy, v ktorých sa indukuje napätie. Toto napätie sa dostáva cez komutátor na uhlíkové zberače.

14 Rez dynama

1- kostra dynama, 2 - budiace vinutie, 3 - pólový nástavec, 4 - rotor, 5 - zberacie uhlíky

1.3.3 Zapojenie dynama

Schéma zapojenia dynama predstavuje zjednodušené časti dynama s derivačným budením. Rotor predstavuje krúžok s označením G, stator budiace vinutie s vyvedenou svorkou M. Na obrázku (15 ) sú najčastejšie požívané zapojenia.

Obr.15. Schéma zapojenia dynama pre motorové vozidlá

a) zapojenie regulácie na kostru

b) zapojenie regulácie plus pól (podľa zapojenia regulačného odporu)

1.3.4 Regulácia napätia

Magnetické budenie dynama zaisťuje prúd, ktorý preteká budiacim vinutím a sériovým odporom R_r .

Regulácia napätia dynama obr. 16 spočíva v tom, že relé Re je nastavené tak, aby pri dosiahnutí maximálne dovoleného napätia na komutátore odpojilo kontakt Rk a znížilo tak budiaci prúd na hodnotu nastavenú odporom R_r. Po znížení napätia na komutátore na minimálnu dovolenú hodnotu relé Re spojí kontakt R_k a tak zvýši prúd na maximálnu hodnotu. Po zvýšení prúdu relé odpojí kontakt a prúd sa v budení opäť zníži. Tento proces sa rýchle opakuje a ako vidíme na grafe obr. 16, vzniká tým pílovité napätie. Kotva relé pritom rýchle kmitá a kontakty spínajú budiaci prúd v rytme kmitov kotvy. To vedie k značnému opaľovaniu kontaktov. Preto treba a pravidelnú údržbu kontaktov a následne nastaviť budiaci prúd. Pre zvýšenie presnosti napätia a zmenšenie jeho rozkmitu sa používali viacstupňové regulátory s viacerými cievkami a kontaktmi.

Obr.16. Zapojenie dynama s jednoduchou reguláciou

1.3.5 Charakteristiky dynama

Vlastnosti dynama najlepšie popisujú chakteristiky, zobrazené na obr.16

Na obrázku, sú zobrazené

- charakteristiky naprázdno pri stálych otáčkach a premenlivom prúde v budiacom vinutí (a)

- podobný priebeh ako (a) ale aj so zaťažovaní dynama prúdom (b)

- priamkový priebeh napätia pri konštantnom budiacom prúde a premenlivých otáčkach (c)

- zaťažovacia charakteristika (d)

- budiaca charakteristika dynama derivačného (e)

Obr.17. Charakteristiky dynama

Priebehy a,b,c, sú charakteristiky dynama s cudzím budením a dávajú predstavu o práci dynama v spojení s akumulátorom. Pri meraní vo vozidle sa najčastejšie merajú charakteristiky d a e.

1.3.6 Činnosť dynama

Dynamo je umiestnené v priestore spaľovacieho motora. Je poháňané klinovým remeňom od remenice kľukového hriadeľa. Prevodový pomer medzi otáčkami kľukového hriadeľa a dynamom je volený tak aby dynamo bolo schopné dodávať elektrickú energiu pre nabíjanie batérií aj pri voľnobežných otáčkach.

Obr. 18. Pohľad na dynamo

1 – otvor na upevnenie dynama, 2 - pohonný hriadeľ, 3 - svorka budiaceho vinutia, 4 - prívod ku komutátoru

Nevýhoda dynama je, že pri nízkych otáčkach dodáva iba malý nabíjací prúd a uhlíky s komutátorom sa ľahko opotrebovávajú. Preto vyžadujú pravidelnú údržbu. Ďalšou nevýhodou je citlivosť na zvýšené otáčky, kedy hrozí poškodenie rotora.

Činnosť dynama ovplyvňuje napnutie remeňa, ktoré je potrebné kontrolovať pravidelne. V súčasnosti sa vyskytuje takmer výhradne vo veteránoch a od 80-tych rokov minulého storočia sa prakticky v nových vozidlách nepoužíva.

Úlohy:

1. Charakterizujte dynamo

2. Opíšte činnosť dynama

3. Prečo prúd vo vonkajšom obvode pulzuje a ako pulzáciu zmenšíme?

4. Opíšte funkciu komutátora

5. Ako zaistíme stabilizovanie výstupného napätia dynama?

1.4 Alternátory

Ciele: Po preštudovaní tejto kapitoly žiak

- bude vedieť vysvetliť princíp alternátora

- popísať jeho výhody oproti dynamu

- popísať princíp činnosti usmerňovača

- popísať činnosť regulátora

- popísať jeho činnosť v automobile

1.4.1 Definícia

Alternátor je synchrónny stroj vyrábajúci striedavý trojfázový prúd. Pre použitie v napájaní palubnej siete automobilu je preto potrebné trojfázový prúd usmerniť usmerňovačom. Pre dosiahnutie požadovaných parametrov výstupu musí byť pripojený regulátor, ktorý je schopný zaistiť požiadavky na presnosť výstupného napätia a prúdu.

1.4.2 Popis činnosti

Alternátor sa skladá z pevnej časti - statora a pohyblivej - rotora.

Rotor je otáčavo uložený elektromagnet. Má dva krúžky, ktorými sa privádza do elektromagnetu budiaci jednosmerný prúd.

Stator je z mäkkej ocele a skladá sa zo vzájomne izolovaných plechov, aby sa zamedzilo vzniku vírivých prúdov. Na statore sú umiestnené pevné cievky, ktoré sú po obvode rozmiestnené po 120^o.

Rotor je výkovok z ocele a tvorí hviezdicu, ktorá sa otáča a s ňou sa otáča aj ňou vytvorené magnetické pole. Tým sa v statorových cievkach indukuje striedavé elektromotorické napätie. Takýto alternátor sa volá synchrónny alternátor (pozri obr.19) a frekvencia ním vyrábaného elektrického prúdu je úmerná rýchlosti otáčania rotora. Mechanický výkon je prenášaný prostredníctvom klinového remeňa na remenicu (1) a táto poháňa hriadeľ s ventilátorom (2). Kostra (3) slúži ako obal z hliníka a zároveň mechanicky chráni ostatné časti, ktoré sú v nej umiestnené. Budiace vinutie (4) je napájané cez zberacie krúžky (5) a zberacie zariadenie (6) tvorené držiakom uhlíkov pre kladný a záporný pól budenia. Budiace vinutie je umiestnené v pólovej hviezdici (7) nalisovanej na hriadeli. Na statorovom zväzku (15) je navinuté trojfázové vinutie (8) pripojené na usmerňovaciu diódu (9) umiestnenú na odizolovanom nosiči (11) trojice diód. Ďalšia trojica diód (13) je umiestnená priamo na kostre. Hriadeľ spolu s rotorom sa otáča v ložiskách (14).

Napätie indukované vo vinutí môžeme vyjadriť vzorcom

Ui=π·1,44·Ø·Ns·f·ns·kv,

kde Ui - je indukovaní napätie jednej fáze

Ø - je magnetický tok vytvorený budiacim vinutím

f - je kmitočet indukovaného napätia v závislosti od otáčok a počtu pólov rotora

Ns -je počet závitov zapojených v jednej fáze v sérii

kv- je činiteľ vinutia

f=n_s·p/60,

kde f- je kmitočet statora

n_s- sú otáčky alternátora

p – počet polpárov

Obr.19 Rez alternátorom

1- remenica, 2- chladiaci ventilátor, 3- kostra, 4- budiace vinutie, 5-zberací krúžok, 6- držiak s uhlíkami, 7- pólova hviezdica, 8- trojfázové vinutie, 9- konektory, 10- zadná časť statora, 11- odizolovaný nosič usmerňovacích diód, 12- predná časť statora, 13- mínusová dióda, 14- predné ložisko, 15- dynamoplechy ,

1.4.3 Vinutie statora a rotora

Vinutie statora je zapojené do hviezdy alebo do trojuholníka. Zapojenie je uvedené na obr.20. Začiatky vinutí sú spojené do uzla a konce sú pripojené na usmerňovacie diódy. Vo vinutí sa indukuje trojfázové napätie a označené (f).

Vinutie rotora označené (m) je budiace vinutie a je vyvedené na napájacích krúžkoch - pozri obr. 20.

Obr.20 Zapojenie alternátora s vibračným regulátorom

1.4.4 Zapojenie alternátora s vibračným regulátorom

Ďalšie zabudované súčiastky v alternátore sú diódy (obr.20) . Diódy D1,2,3, sú určené na môstikové usmernenie na kladný pól akumulátora, D4,5,6 sú určené na môstikové usmernenia na záporný pól akumulátora a diódy D7,8,9 sú určené na napájanie regulátora (reg). Spínačom S sa v spínacej skrinke regulátor pripája k akumulátoru, pričom dôjde k rozsvieteniu kontrolky dobíjania K. Pri spustení sa alternátor roztočí a vyrobí napätie pre palubný rozvod. Pri vyššom napätí kotvička pritiahne a pripojí kontakt na mínus pól. Pritom sa odpojí budenie alternátora cez svorku M, pričom minimálny prúd zaisťuje regulátor R_r. Po poklese napätia pripojí kotvičku na kladný pól a opäť pribudí - pripojí budenie (m). Tento proces sa cyklicky opakuje a udržiava napätie v normovanom rozmedzí. Žiarovka K signalizuje stratu dobíjania pri nízkych otáčkach a pri poruche.

1.4.5 Zapojenie alternátora s polovodičovým regulátorom

Pri tomto zapojení sa požíval rovnaký alternátor ako pri vibračnom regulátore. Polovodičový regulátor obsahuje tranzistory, ktoré pracujú v spínacom režime. To znamená, že tranzistor je v uzavretom stave, má veľký odpor a prúd tečúci kolektorom je malý. Alebo je tranzistor celkom otvorený a prúd tečúci kolektorom je obmedzený ostatnými súčiastkami. Keďže tento proces prebieha rýchlo, pracuje tranzistor v spínacom režime bez iskrenia a opotrebenia .

Pre takýto režim je možné použiť tranzistory malých výkonov. Princíp činnosti ukazuje obr.21. Zdrojom referenčného napätia je zenerová dioda ZD, ktorá má takú vlastnosť, že zo záverného smeru vedie prúd až pri určitom tzv. Zenerovom napätí. Anóda ZD je pripojená na delič napätia R3, R6 a odporovým trimrom R4, ktorý slúži na jemné doladenie napätia. Pre odstránenie tepelnej závislosti je paralelne k R6 pripojený termistor R5. Tento odporový delič je nastavený pevne u výrobcu.

Ak je napätie na alternátore malé, neprepúšťa ZD prúd, na rezistore R2 nevzniká napäťový spád. Emitor tranzistoru T2 nie je napájaný . Tranzistor T2 má veľký odpor, je uzavretý. Emitorom hlavného spínacieho tranzistora T1 tečie prúd cestou: prípojnica +pól , emitor T1, báza T1, rezistor R1, záporný pól. Tranzistor T1 je otvorený a jeho kolektorový Ic₁ tečie cez kefku a krúžok do budiaceho vinutia FG. Druhý koniec budiaceho vinutia je cez kefku trvalo spojený s mínus pólom. Napätie alternátora stúpa.

Pri hornej hodnote napätia U je rozdiel medzi prípojnícou + a bodom C taký veľký, že sa otvorí Zenerova dióda ZD. Začne ňou prechádzať prúd, ktorého cesta je cez prípojnicu +, rezistor R2, Zenerova dióda ZD, rezistory R4, R6 a termistor R5 .Na rezistore R2 vznikne napätie, ktoré otvorí tranzistor T2 . Tým sa pripojí báza T1 (bod A) k emitoru T1 a tranzistor T1 sa uzavrie. Prúd do budiaceho vinutia FG sa preruší.

Tento proces sa pravidelne opakuje podobne ako pri vibračnom regulátore. Keďže sa spína obvod s indukčnosťou, je potrebné zabrániť vzniku prepätí, a to diódou Do. V porovnaní s vibračným regulátorom je v tomto prípade rozdiel medzi maximálnou a minimálnou hodnotou menší.

Obr. 22 Princíp činnosti polovodičového regulátora.

Na obr.22 je nakreslené praktické zapojenie regulátora s alternátorom PAL magnetom.

Na obrázku 24 je výkonová charakteristika alternátora PAL magnetom, z ktorej je možno vyčítať, že už pri 1000 otáčkach za minútu začína alternátor dobíjať akumulátor. Veľkosť výstupného prúdu je obmedzená na 55A pri 9000 otáčkach za minútu.

Obr.23 Schéma zapojenia polovodičového regulátora s alternátorom PAL Magneton

Obr.24 Výkonová charakteristika alternátora PAL-Magneton

Obr.25 Drápkovy rotor

Obr.26 Statorový zväzok s vinutím

1.4.6 Alternátory budené s permanentným magnetom

Pre vytvorenie budiaceho magnetického poľa je možné použiť aj permanentné magnety, ktoré sú vyrobené zo vzácnych zemín (SmCo₅). Permanentný magnet sa otáča vo vinutí G, v ktorom sa indukuje striedavé napätie. Takéto alternátory si však vyžadujú odlišnú reguláciu.

Na obr. 27 je zapojenie jednoduchého jednofázového alternátora určeného pre malé motocykle. Vinutie generátora G vytvára jednofázové napätie určené pre osvetlenie svetlometom žiarovkami Ž1 a Ž2 . Tlmivka L obmedzuje dobíjací prúd pre batériu B, ktorý usmerňuje dióda U. Z toho obvodu sa odoberá aj prúd pre húkačku H.

Obr.28 Schéma zapojenia jednofázového alternátora s permanentným magnetom

Pre trojfázový alternátor obr. 29 sa používa umiestnenie magnetov(2) na rotore(1) po vnútornom obvode.

Stator (3) má po obvode drážky (4), v ktorých je umiestnené trojfázové vinutie. Pri otáčaní rotora dochádza k pohybu magnetov okolo cievok,, a tým sa naindukuje do trojfázového vinutia trojfázové napätie.

Obr. 29 Alternátor s budením permanentnými magnetmi s vonkajším rotorom

1 – vonkajší rotor, 2 – permanentný magnet, 3- stator s vinutím, 4 –drážky pre vinutia

Na obr. 30 je schéma zapojenia regulačného obvodu. Vzhľadom k tomu, že nie je možné regulovať magnetický tok pemanentných magnetov PM, výstupné napätie sa reguluje tyristorovým regulátorom. Diódy D1 až D3 spolu s tyristormi Ty 1 až 3 tvoria usmerňovací mostík. Veľkosť nabíjacieho prúdu batérie BA sa riadi otváraním a zatváraním tyristorov, ktoré riadi regulátor R.

Výhodou tohoto alternátora je, že nemá žiadne trecie časti ako kefky a podobne. Nevýhodou je potreba odrušovacieho filtra proti rušeniu elektromagnetického poľa okolia vozidla.

Obr.30 Schéma zapojenia trojfázového alternátora s permanentným magnetom a riadeným usmerňovačom .

Kontrolné otázky :

1. Aký prúd vyrába alternátor?

2. Aké sú výhody alternátora?

3. Čím je budený alternátor s PM?

4. Ako sa usmerňuje striedavé napätie z vinutia?

1.5 Vstupné prvky

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto časti

- bude vedieť zadefinovať vstupné prvky

- má pochopiť princíp činnosti vstupných prvkov

- má vedieť popísať rozdiel medzi spojitými a nespojitými prvkami

1.5.1 Vstupné prvky - rozdelenie

Vstupné prvky sú najčastejšie prevodníky a spínače. Tieto menia fyzikálnu veličinu na elektrickú a to tak, že zmena veličiny sa prenáša do elektrického obvodu zmenou prúdu, alebo zmenou inej elektrickej veličiny.

Vstupné prvky rozdeľujeme na :

- spojité

- nespojité

1.5.2 Spojité vstupné prvky

Spojité vstupné prvky sú také, ktoré pri zmene vstupných parametrov menia elektrické parametre lineárne, nie skokovito. Prvok, ktorý mení vstupnú veličinu na elektrický signál, môže byť napríklad termistor meniaci svoj odpor v závislosti od teploty, kapacitný snímač meniaci svoju kapacitu v závislosti od výšky hladiny kvapaliny. Nespojitý prvok je taký, ktorý mení svoju hodnotu skokom, napríklad kontakt.

1.5.2.1 Odporové snímače teploty

Pre výrobu odporových snímačov sa používajú najčastejšie platina a odporové materiály z kovových zliatin .

Odporový snímač teploty platinový sa skladá z keramického telieska, na ktorom je navinutý tenký platinový vodič s odporom 100 Ω pri teplote okolia 0 stupňov Celzia. Závislosť odporu na teplote je lineárna – priamková. Je daná vzťahom

R₁ = R₂.[1+α(υ₂+υ₁)],

kde R₂, R₁ sú odpory pri teplotách υ₂ a υ₁

α - teplotný súčiniteľ elektrického odporu platiny

Obr.31 Charakteristika platinového teplomera

Použitie : Platinový teplomer sa používa na presné meranie teploty, vyznačuje sa stálosťou parametrov.

1.5.3 Polovodičový snímač teploty

Pre meranie teploty sa používajú polovodičové snímače . Poznáme dva druhy polovodičových snímačov, ktorých názvy sú podľa zmeny odporu v závislosti od teploty. Keď so stúpajúcou teplotou odpor stúpa, takýto snímač sa nazýva pozistor a naopak, pokiaľ odpor so stúpajúcou teplotou klesá, ide o negistor.

Negistory sa používajú častejšie a všeobecne sa nazývajú termistory. Vyrábajú sa práškovou metalurgiou z oxidov niklu, železa, mangánu, titanu, majú tvar kotúčikov s dvoma vývodmi.

Schematická značka a charakteristika termistoru v porovnaním s charakteristikou kovu je na obr.32

Obr.32 Schematická značka negistora (a) a jeho charakteristiky v porovnaní s kovom (c)

Závislosť odporu na teplote je nelineárna a je daná vzťahom :

kde B je materiálová konštanta a R₁,R₂ sú odpory pri teplotách T₁ a T₂ (K). Základný odpor sa udáva pri 25 ^oC.

Obr. 33 Konštrukcia termistorového snímača teploty

1-termistor, 2-teleso snímača, 3-izolačná priechodka, 4- konektor, 5- tesniaca podložka, 6- podložka, 7- izolačná vložka

Prúd pretekajúci termistorom je 1 až 5mA, aby sa meracím prúdom neohrieval. To ho predurčuje pre použitie s elektronickým meraním napríklad teploty vody, teploty vzduchu, rýchlosti prúdenia vzduchu a pod.

Nevýhodou termistorov je časová nestálosť, výrobné tolerancie a tepelná zotrvačnosť kvôli masívnej konštrukcii chrániacej termistor.

1.5.4 Odporové snímače množstva nasávaného vzduchu a hmotnosti nasávaného vzduchu

Odporové snímače s prúdom vykurovaným drôtikom alebo vrstvou sa používajú na meranie množstva a objemu nasávaného vzduchu. Tieto snímače sú umiestnené v známom priereze a prúdiaci vzduch z nich odoberá teplo. Podľa množstva odobratého tepla klesá ich teplota a tento údaj je úmerný množstvu prechádzajúceho vzduchu.

Obr.34 Snímač množstva nasávaného vzduchu

1- vzduchový kanál, 2- merací kanál, 3- anemometer s nahrievanou vrstvou, 4- kompenzačný snímač teploty, 5- difuzor , 6- konektror elektrického pripojenia,v- smer prúdenia vzduchu

Ďalší spôsob merania množstva vzduchu (obr.35) je natáčajúca sa klapka (6) spojená s potenciometrom (4). Viac vzduchu vychýli klapku viac a tá mení polohu jazdca vývodu konektoru (7) na potenciometri, čím vzniká napätie úmerné množstvu vzduchu. Takýto typ snímača meria objem nasávaného vzduchu

Obr. 35 Merač množstva nasávaného vzduchu.

1- skrutka nastavenia množstva vzduchu pre voľnobeh, 2- tlmiaca klapka, 3 - tlmiaca komora, 4 - potenciometrický snímač s konektorom, 5 - čidlo teploty nastáveného vzduchu,

6 -pracovná klapka

1.5.4 Indukčné snímače so snímačom polohy hriadeľa

Indukčné snímače sa používajú najčastejšie na meranie otáčavej rýchlosti, alebo sledovanie polohy hriadeľa (obr.36). Princípom činnosti je zmena magnetického toku permanentného magnetu čo spôsobuje v cievke s N závitmi naindukované napätie u_i veľkosti :

u_i= N.dΦ/dt,

kde N - je počet závitov

dΦ/dt - je časová zmena magnetického toku Φ

Obr.36 Indukčný snímač s určením polohy hriadeľa

1 - permanentný magnet, 2 - držiak snímača, 3 - skriňa motora, 4- pólový nástavec, 5- cievka, 6- ozubenie, napr. veniec zotrvačníka

Princíp činnosti indukčného snímača spočíva v zmene magnetického toku v cievke pri priblížení zubu. Zmena toku vedie k indukovaniu napätia v cievke. Počet indukovaných impulzov je úmerný počtu zubov, čiže vo výsledku otáčavej rýchlosti. Vynechanie zubu vytvorí značku polohy hriadeľa.

Na obr. 37 je indukčný snímač pre elektronické zapaľovanie.

Obr. 37 Indukčný snímač s ružicou a výstupné napätie pre zapaľovanie

1- permanentný magnet, 2 - snímacia cievka s magneticky vodivým jadrom, 3-premenlivá vzduchová medzera, 4-rotor

Na dolnej časti obrázku je priebeh napätia na výstupe indukčného snímača

1.5.5 Optoelektrické snímače

Optické snímače pracujú na princípe prerušovania svetelného lúča. Na obrázku 38 svetloemitujúca dióda LED (1) vyžaruje svetlo, ktoré dopadá na fototranzistor (3). Na hriadeli (4) je upevnený disk s otvormi (2). Pri otáčaní disku dochádza k prerušovaniu svetla dopadajúceho na fototranzistor. Ten mení prerušované svetlo na elektrické impulzy, ktoré sa ďalej spracovávajú. Kryt (5) chráni snímač pred dopadom rušivého svetla.

Obr.38 Optoelektrický snímač otáčok

1.5.6 Optoelektrický snímač s clonkou

Na obrázku 39 je optoelektrický snímač s clonkou. Svetelný lúč (1) je prerušovaný clonkou (2) . Pri prerušení lúča na fototranzistore vznikne elektrický impulz (4) pre ďalšie spracovanie

Obr. 39 Optoelektrický snímač s clonkou

1.5.7 Optoelektrický snímač s odrazovou plochou

Tento snímač pracuje na princípe odrazu svetla z kontrastných plôch. Na obr. 40 je znázornený snímač otáčok. Svetelný lúč (1) je odrážaný odrazovou plochou (3) na fototranzistor (2). Rozdiel v odraze svetla sa na fototranzistore prejaví ako impulz (4), čo v tomto prípade znamená jednu otáčku.

Obr. 40 Optoelektrický snímač s odrazovou plochou

1.5.8 Odporový snímač potenciometrický

Odporové snímače s pohyblivým jazdcom sa používajú spolu s prevodovým mechanizmom najčastejšie na sledovanie výšky hladiny paliva v nádrži. Na obrázku 41 je znázornená mechanika snímača výšky hladiny paliva. Plavák (5) je spojený prostredníctvom pák (3) a (4) s jazdcom (2) potenciometra (1). Pri stúpaní hladiny plavák stúpa a posúva jazdec po potenciometri úmerne s výškou hladiny. Pri klesaní napätie klesá – je to princíp potenciometra. Náhradná schéma je na obrázku 42 . Zo schémy možno vyčítať, že pri hornej polohe jazdca (2) je U₂ rovné U. Pri polohe jazdca (2) v dolnej polohe je napätie rovné nule.

Obr. 41 Hladinový snímač výšky paliva

Obr. 42 Náhradná schéma snímača hladiny paliva

1.5.9 Snímač s Hallovým generátorom –Hallovou sondou

Snímač s Hallovou sondou využíva polovodičovú doštičku upravenú na premenu magnetického poľa na napätie. Súčasťou doštičky sú aj polovodičové obvody, ktoré spracúvajú signál na normalizovanú úroveň - klopné obvody.

Snímač obr. 43 obsahuje generátor a klopný obvod (1) , trvalý magnet (2), magneticky vodivú clonu (3), pólový nástavec (4). Pri otáčaní clony (3) dochádza k zmene magnetického toku a táto zmena sa objaví ako výstup napätia na svorkách Hallovho generátora.

Obr.43 Snímač s Hallovým generátorom

1.5.10 Kontaktné spínače

Kontaktné spínače pracujú na princípe ovládania kontaktov mechanizmami, napr. plavákom priamo, cez mechanizmus a podobne . Jednoduchý hladinový spínač je na obr. 44. Plavák (1) pláva na hladine kvapaliny v nádobe (7). Kontakty (3) sa pri poklese hladiny spoja s kontaktmi (8) a hlásia napríklad nedostatok brzdovej kvapaliny. Kontakty (8) slúžia na signalizáciu hornej hladiny kvapaliny.

Obr. 44 Hladinový spínač na maximálnu a minimálnu hladinu

1.5.11 Ultrazvukový snímač

Ultrazvukové snímače pracujú na princípe vysielania zvukových signálov v kmitočte nad hranicou počuteľnosti cca. 40 kHz . Impulzy vysielané reproduktorom (obr.45) sa šíria vzduchom, odrážajú sa od prekážky (3) a dopadajú na mikrofón (2). Zariadenie vyhodnotí čas a vypočíta vzdialenosť, ktorá sa zobrazí na palubnej doske. Tento princíp sa používa v parkovacom radari

Obr. 45 Ultrazvukový snímač

1.5.12 Termospínače z dvojkovu

Tieto snímače využívajú rôznu rozťažnosť kovov. Na obr. 46 je termospínač z dvojkovu. Pozostáva z dvoch pásikov zvarených plôškami k sebe, napríklad železný a medený. Voľný koniec pásika sa umiestňuje ku spínaču. Pri nahrievaní pásikov následkom rôznej rozťažnosti dôjde k deformácii spojených pásikov, pričom pásik s vyššou rozťažnosťou je na vonkajšej strane oblúka a spôsobí vychýlenie o hodnotu y. Tlak bimetalu spôsobí zopnutie alebo rozopnutie kontaktu. Príklad aplikácie je v reze na obrázku 47.

Obr.46 Termospínač z dvojkovu - princíp

Obr. 47 Rez termospínačom

1- kontakt, 2 - vykurovacie vinutie, 3 - dvojkov, 4 – puzdro, 5 - kontakty

1.5.16 Indukčný snímač vzdialenosti

Obr. 48 Indukčný snímač vzdialeností - princíp

Indukčný snímač vzdialenosti pracuje na princípe zmeny polohy časti magnetického obvodu, ktorá je spojená s časťou, ktorej polohu sledujeme. Zmenou polohy sa mení indukčnosť cievky podľa vzťahu

L= μ₀ .(S*N)/δ (H), kde

μ₀- permeabilita vzduchu

N - počet závitov cievky,

δ - šírka vzduchovej medzery

S - prierez jadra

Veľkosť medzery sa prevedie na zmenu indukčnosti L, ktorá sa používa ako vstup do riadiacej jednotky alebo na meracom prístroji.

1.5.17 Optický snímač polohy natočenia

Optický snímač polohy (obr. 49) pracuje na princípe prechodu svetla zo zdroja (1) cez optiku (2) na priesvitný disk (3) so zatmavenými segmentami. Pri otáčaní disku dochádza k prerušovaniu lúčov, ktoré dopadajú cez štrbinu na fotodiódy (4). Výstupná kombinácia impulzov z diód sa spracováva v riadiacej jednotke a umožňuje určiť smer a rýchlosť otáčania ako aj polohu kotúča.

Obr. 49 Optický snímač otáčok a polohy

Otázky na opakovanie

1. Popíšte rozdiel medzi snímačmi spojitými a nespojitými

2. Popíšte činnosť odporových snímačov

3. Popíšte činnosť indukčných snímačov

4. Popíšte činnosť optických snímačov

5. Popíšte činnosť sondy Hallovým generátorom

6. Popíšte činnosť dvojkovových snímačov teploty

7. Popíšte činnosť termistorového snímača teploty

1.6 Výstupné prvky

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

- zadefinuje výstupné prvky

- rozdelí výstupné prvky podľa ich úloh

- popíše činnosť jednotlivých výstupných prvkov

Definícia: Výstupné prvky majú za úlohu premeniť výstupný elektrický signál na signál svetelný, zvukový, návestný, alebo ovládací pre výkonný člen. Tieto signály môžu byť skokové - rozsvietenie žiarovky, alebo spojité – stav ukazovateľa paliva.

1.6.1 Výstupné prvky so skokovou zmenou signálu

1.6.1.1 Žiarovka

Najjednoduchším výstupným prvkom je žiarovka. Je veľmi často používaná na indikáciu stavu. Príklad je uvedený na obr. 50. Pri dostatočnej hladine kvapaliny je tento stav indikovaný - žiarovka nesvieti. Pri poklese hladiny dôjde k poklesu plaváku, a tým aj k spojeniu kontaktov a žiarovka sa rozsvieti. Najčastejšie sa tento princíp využíva pri kontrole výšky brzdovej kvapaliny, pri indikácii minimálneho stavu paliva, vody v ostrekovači, indikácii tlaku oleja a v mnohých ďalších aplikáciách. Výhodou je, že pokiaľ je činnosť zariadenia správna, všetky žiarovky sú zhasnuté a svietia iba pri kritickom stave.

a, b,

Obr. 50 Zapojenie indikácie výšky hladiny pomocou žiarovky

a) hladina vysoká - žiarovka nesvieti b) hladina nízka - žiarovka svieti

1.6.1.2 Elektromagnetické relé

Relé je výstupný prvok, ktorý umožňuje malým prúdom ovládať niekoľkonásobne vyššie prúdy.

Relé môžeme rozdeliť podľa viacerých hľadísk.

- podľa prúdu - na striedavý prúd

- na jednosmerný – jazýčkové

- polarizované

- kotvové

Ďalej sa budeme venovať klasickým kotvovým relé obr.51. Po privedení prúdu do cievky sa vytvorí magnetické pole, v železnom jadre ktorého magnetický tok prechádza cez kotvu -páčku . Následkom magnetickej indukcie páčka - kotva pritiahne, mechanicky zatlačí na pohyblivý kontakt. Tento kontakt pritom preruší rozpínacie kontakty a spojí spínacie kontakty. Opätovné prepojenie kontaktov nastane po prerušení prívodu prúdu do cievky.

Obr. 51 Elektromagnetické relé

1.6.1.3 Solenoidový ventil- elektromagnetický ventil

Elektromagnetický ventil pracuje na princípe silových účinkov elektromagnetického poľa – elektromagnetickej indukcie. Vo východiskovom stave je solenoid - cievka bez prúdu. Pružina pôsobí na jadro a to pôsobí priamo na uzáver ventilu. Po privedení prúdu do cievky je jadro do nej vtiahnuté a tým sa otvorí uzáver a médium preteká v smere šípok (obr. 52).

Použitie: - v klimatizácii,

- v ABS

- v hydraulických systémoch a pod.

Obr.52 Solenoidový – elektromagnetický ventil

1.6.1.4 Elektromagnet s kužeľovou kotvou

Elektromagnet s kužeľovou kotvou pracuje na princípe vťahovania kužeľovej kotvy. Prúd tečúci cievkou vytvára magnetický tok v medzere medzi kužeľovou kotvou a kužeľovým pólom. Následne vznikne magnetická indukcia a tá vytvorí ťažnú silu. Veľkosť sily vyvinutej v medzere je daná konštrukčnými rozmermi a veľkosťou prúdu.

Zvláštnosťou tohto riešenia je priebeh sily , ktorá je konštantná pri posúvaní jadra tak, ako je naznačené na dolnej časti obrázku 53. Jadro je na hriadeľke, ktorá sa pohybuje v ložiskách (1). Návrat kotvy do východiskovej polohy po vypnutí prúdu nastavuje pružina (2).

Použítie: - pri spúšťačoch na zasúvanie pastorka do ozubenia.

- pri krátkych dráhach posuvu

Obr. 53 Hore elektromagnet s kužeľovou kotvou

dole veľkosť sily(F) v závislosti na dráhe(x) posunu kotvy.

1.6.1.5 Vstrekovací elektromagnetický ventil

Vstrekovacie ventily sa používajú na prípravu palivovej zmesi spaľovacích motorov vstrekovaním paliva. Vstrekovacie ventily rozdeľujeme poľa použitia na ventily:

– pre priamy vstrek

– pre nepriamy vstrek

– pre studené štarty

–

Na obr. 54 je vstrekovací ventil pre studený štart, ktorý sa používa pri uvedení motora do činnosti, kedy požaduje zvýšený prívod paliva - bohatšiu zmes. Prívod prúdu je cez konektor (1). Prívod paliva (2) do trysky (5) cez sedlo ventilu (6) je ovládaný prúdom v cievke (4) . Po privedení prúdu vtiahne elektromagnetická sila cievky kotvu, ktorá otvorí sedlo ventilu a uvoľní vtok paliva do trysky, čím sa palivo rozpráši.

Obr. 54 Vstrekovací ventil pre studený štart

1.6.1.6 Elektromagnetické spojky

Elektromagnetické spojky slúžia na prenášanie otáčavého momentu zo vstupného hriadeľa na výstupný pomocou elektromagnetického poľa. Základom je magnetický obvod na vstupnom hriadeli (obr.55). Je to teleso spojky (1), v ktorom je umiestnená cievka (2). Prívod prúdu do cievky je cez kefku a krúžok (5). Disk na výstupnom hriadeli (3) je posuvne uložený v drážkach (4) a je odtláčaný pružinou (7). Po privedení prúdu do cievky (2) magnetický tok, ktorý vznikne v cievke, pritiahne disk (3). Obloženia (6) na seba dosadnú a trením prenesú moment zo vstupného na výstupný hriadeľ. Tým sa prenáša moment medzi hriadeľmi.

Obr. 55 Rez elektromagnetickou spojkou.

1.6.2 Výstupné prvky so spojitým signálom

1.6.2.1 Voltmeter

Voltmeter je magnetoelektrický prístroj určený na meranie elektrického napätia najčastejšie palubnej siete. Pozostáva z permanentného magnetu (1), na ktorom sú pólové nástavce (2) s kruhovým vybraním pre merací systém. Vo vybraní je magneticky vodivý valček (3) .Vo vzduchovej medzere je uložený otočný rámček (6) s cievkou. Rámček je pevne spojený s dvojicou pružiniek a ručičkou (7). Hmotnosť ručičky je vyvážená protizávažím (4). Pri privedení prúdu do cievky sa ručička vychýli úmerne privedenému napätiu. Stupnica voltmetra pre potreby vodiča je najčastejšie upravená tak, aby rozsah, v ktorom je správna hodnota, je vyznačený zeleno a ostatné pole červeno.

Obr. 56 Magnetoelektrický prístroj na meranie napätia

1.6.2.2 Ampérmeter

Tento marací prístroj (obr.57) sa skladá z permanentného magnetu (1) s pólovými nástavcami (S) a (J) s polkruhovým vybraním. Vo vybraní je otočne uložený permanentný magnet spojený s ručičkou. V blízkosti je umiestnená prúdová cievka (2). Ak ňou preteká prúd, zmení vložené magnetické pole, a tým sa ručička vychýli. Smer výchylky je zhodný so smerom prúdu. Používa sa pri kontrole nabíjania a odbere pri štarte.

Obr. 57 Ampérmeter

1.6.2.3 Pomerový prístroj na meranie zmeny odporu

Tento pomerový prístroj sa používa v kombinácii s odporovými snímačmi v zapojení, ako ukazuje obrázok 58 .

Samotný prístroj je tvorený magnetickým kotúčikom (1) z tvrdého feritu a z cievky (3) vinutej v dvoch sekciách na magneticky nevodivom rámčeku (2). Direktívny moment vytvára stály magnet (4) umiestnený vo vnútri kostry. Systém je uložený do nemagnetickej kostry (5), kde je tak isto umiestnená cievka v dvoch sekciách. Výsledná výchylka je daná rozdielom prúdov v cievkach (3) a (6). Pre obmedzenie vplyvu vonkajších magnetických polí sa používa kovové puzdro (7).

Výhodou tohto prístroja je, že nameraná hodnota odporu je nezávislá na kolísaní napájacieho napätia. V automobile je toto rozpätie 12 až 14 voltov. Pri zmene napätia sa rovnako mení aj prúd v oboch vetvách rovnako. Zapojenie na obrázku 58 sa používa na meranie odporu termistoru, a tým aj teploty. Odpory R1 a R2 sú predradné odpory na nastavenie rozsahu teploty.

Obr. 58 Pomerový merací prístroj na meranie odporu termistoru- teploty

Pre meranie polohy, napríklad výšky hladiny paliva, sa používa zapojenie na obr.59, kde R1 je predradný odpor a P je potenciometer, ktorého jazdec je uzemnený a pripojený na plavák hladinomera.

Obr. 59 Pricipiálne zapojenie prístroja na meranie výšky hladiny

1.6.2.5 Magnetoelektrický prístroj

Tento prístroj má výchylku až 230 stupňov, čo má veľkú výhodu pri konštrukcii napríklad otáčkomera. Základ tvorí permanentný magnet (1) a krúžok s ferromagnetického materiálu (2). Cievka (3) je uložená otočne na čapoch (6). Prívod prúdu do cievky (3) je prostredníctvom pružiny (4). Hmotnosť cievky a ručičky je vyvážená protizávažím (5). Činnosť prístroja spočíva vo vzájomnom silovom pôsobení permanentného magnetu a magnetického poľa cievky, ktoré sa vzájomne odpudzujú. Pre meranie otáčok sa pred magnetoelektrický prístroj predraďuje integrovaný obvod, ktorý frekvenciu vstupných impulzov prevedie na elektrické napätie.

Obr. 60 Magnetoelektrický prístroj

1.6.2.7 Krokový motor

Krokový motor sa skladá zo statora a rotora. Stator tvorí magnetický obvod, ktorý je zložený z elektrotechnických plechov, na ktorých je vinutie 3 fáz A, B, C. Rotor tvorí ozubená hviezdica uložená na hriadeli. Ak privedieme na vinutie B impulz, zuby sa vtiahnu pod magnetický obvod a rotor sa pootočí proti smeru hodinových ručičiek. Aby sa rotor otáčal, potrebujeme priviezť na vinutie C druhý impulz a postupne meniť sled impulzov na jednotlivých cievkach.

Ak chceme otáčať rotorom v smere hodinových ručičiek, privedieme prvý impulz na vinutie C a postupne meniť sled impulzov. Medzi jednotlivými impulzmi je rotor držaný v stálej polohe zvyškovým magnetizmom.

Obr. 61 Krokový trojfázový motor

Pre riadenie krokového motora sa používa riadiaca jednotka, ktorá využíva spínanie vinutia tranzistormi.

Na obr. 62 je bloková schéma, kde EK je elektronický komutátor (1) a do neho prichádzajú riadiace napäťové impulzy Ur. Tie sa v EK spracujú a prenesú na tranzistorový spínač tvorený tranzistorom 1, 2 a 3. Tieto spínače spínajú prúd do vinutí (5) postupne podľa smeru otáčania rotora. Ak je potrebné zmeniť smer otáčania, privedieme impulz napätia U rev do elektronického komutátora EK, a tým sa v EK zmení poradie impulzov, pričom sa rotor bude otáčať opačným smerom.

Obr. 62 Zapojenie krokového motora s riadiacou jednotkou

1.6.2.8 Piezoelektrické meniče

Piezoelektrické meniče využívajú fyzikálny jav, pri ktorom vzniká deformácia rozmerov látky v určitom smere, ak na steny takýchto látok privedieme napätie. V automobilovej technike sú to rôzne meniče signalizujúce napríklad zapnuté svetlá pri otvorení dverí, ovládanie vstrekovania paliva a podobne.

Rez piezomeničom je na obr. 63. Na piezokrištáli (3) sú naparené vodivé elektródy (1) a (2). Ak na tieto elektródy privedieme striedavé napätie, mení sa šírka piezokrištálu v rytme privádzaného napätia. Tento efekt sa prejavuje aj opačne, t.j. ak na steny pôsobí sila na svorkách sa objaví napätie úmerné sile. Tento jav sa využíva v parkovacích radaroch, keď piezoelektrický menič slúži na vyslanie impulzu a tiež na príjem odrazeného elektrického impulzu.

Obr. 63 Piezoelektrický menič

1.6.2.9 Jednosmerné motory s prevodovkou

Jednosmerné motory s budením permanentným magnetom sa používajú na pohon rôznych mechanizmov, najmä komfortných. Pri týchto aplikáciách sa najčastejšie vyžadujú vysoké momenty a nízke otáčky. To je možné dosiahnuť prevodovkou integrovanou priamo na štít motora. Náčrtok je na obr. 64. Jednosmerný motor (1) je spojený s prevodovkou (2) umiestnenou v zadnom štíte. Výstup otáčok a momentu (3) je vyvedený hriadeľom, na ktoré je možno napojiť poháňané zariadenie, napríklad lineárny pohon.

V tabuľke pod obrázom sú uvedené technické údaje pohonu

Obr. 64 Jednosmerný motor s prevodovkou v štíte

1- motor, 2 - prevodovka, 3 - výstupný hriadeľ.

Typ	Menovité napätie	Otáčky bez zaťaženia	Menovitý prúd	Menovitý moment	Menovité otáčky	Menovitá záťaž
	V	Min^-1	A	Nm	Min^-1	W
76ZY12-125/120JB22G17-1	12	150	2.0	12.8	80	110

Kontrolné otázky

Ako rozdeľujeme výstupné prvky?
Aký je rozdiel medzi skokovou zmenou výstupnej veličiny a spojitou zmenou veličiny?
Vymenujte aspoň 4 megnetoelektrické členy.
Ktorý prístroj sa používa na meranie výšky hladiny napätia popíšte a vysvetlite princíp.
Popíšte princíp krokového motora.
Popíšte vlastnosti piezoelektrického prvku
Aké požiadavky sú kladené na pohon komfortných zariadení

2.1. Normalizované značenie elektrických zariadení motorových vozidiel

Ciele : Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

- spozná základné požiadavky predpisov a noriem platných pre motorové vozidlá

- má vedieť uviesť príklady použitia elektrických značení

2.1.1 Elektrická inštalácia vo vozidlách - definícia

Elektrická inštalácia je súbor elektrických zariadení určených na výrobu, rozvod, riadenie a spotrebu elektrickej energie.

2.1.2 Požiadavky na elektroinštaláciu

Elektrické vedenie vo vozidle musí byť izolované a umiestnené tak, aby sa zamedzilo poškodeniu vodičov elektrického vedenia, alebo vzniku skratu. Izoláciu jednotlivých vodičov elektrického vedenia treba riešiť podľa prostredia, druhu a spôsobu uloženia.

Pripojenie predpísanej sedemžilovej elektrickej inštalácie vozidla kategórie O k inštalácii ťažného vozidla musí byť vyhotovené pomocou 7-pólovej zásuvky a zodpovedajúcej vidlice čiernej (tmavej) farby. Zásuvka a vidlica na iné účely (doplnkové) musia mať na rozlíšenie bielu (svetlú) farbu. Vozidlo s elektrickou inštaláciou 24 V, určené na ťahanie prípojného vozidla, musí byť vybavené vhodným zariadením umožňujúcim vzájomné prepojenie zásuviek a vidlíc 24 V so zásuvkami a vidlicami 12 V používanými aj na napätie 24 V.

2.1.3 Vodiče

Farebné označovanie vodičov

Na používanie farebných káblov, na označenie rôznych obvodov platí norma ONA 304505

Jednotlivé farby majú tento význam:

biela: spojenie s kostrou (31), obvody húkačiek, obvody tlmených svetiel(56b);

šedá: obvod budenia(vedenie medzi svorkami DF); ináč voľné použitie;

žltá: obvody ľavých smerových svetiel (L), obvod ľavých diaľkových

svetiel (56a), spoločná časť vedení k obrysovým svetlám (58);

zelená: obvody pravých smerových svetiel (R), spoločné vedenie diaľkových svetiel a tlmených svetiel (56), obvody pravých diaľkových svetiel aj (56a) za poistkami;

hnedá: obvody pravých obrysových svetiel (58), obvody ovládania spúšťača (50), obvody

pravých diaľkových svetiel (56a) pred poistkami;

červená: neistené vedenia obvodu zdroju (B + , 30) mimo hlavný obvod spúšťača,

obvody 30 za poistkami, obvody brzdových svetiel (54), spoločné vedenie pravých i ľavých smerových svetiel (15, 49,49a);

modrá: vedenie medzi svorkami D + generátoru a regulátoru, obvod kontroly nabíjania

(61, D + ), obvody zapaľovania a ostatné obvody denných spotrebičov (15), obvody svetiel do hmly;

čierna:obvody ľavých obrysových svetiel(58L), osvetlenie prístrojovej dosky(58)

2.1.4 Označovanie elektrických zariadení

Pre označovanie elektrických zariadení sa v schémach používa číselné označovanie. Týka sa to hlavne starších vozidiel československej výroby, v schémach ktorých je uvedené :

100 Akumulátor

101 Odpojovač akumulátoru

102 Spínač denních spotrebiču (zapalování)

103 Poistky

104 Generátor

105 Regulátor

106 Kontrolné svetlo nabíjania

107 Spínač kontroly nabíjaní

108 Ampérmeter

109 Voltmeter

110 Ochrana generátora proti prepätiu

111 Elektrický spúštač

112 Elektromagnetický spínač spúšťača

113 Spínač (tlačídlo) spúšťača

114 Brzdové svetlo

115 Spínač brzdových svetiel

116 Spínač kontroly brzdového okruhu

117 Kontrolné svetlo brzdového okruhu

118 Kontrolné svetlo parkovacej brzdy

119 Zvuková návesť nízkeho tlaku v brzdovom okruhu

120 Spínač zvukové návestia nízkeho tlaku v brzdovom okruhu

121 Zadný ukazovateľ smeru

122 Bočný ukazovateľ smeru

123 Predný ukazovateľ smeru

124 Prepínač smerových svetiel

125 Prerušovač smerových svetiel

126 Kontrolné svetlo ľavých ukazovateľov smeru

127 Kontrolné svetlo pravých ukazovateľov smeru

128 Kontrolné svetlo ukazovateľa smeru

129 Zvuková návesť činnosti ukazovateľov smeru

130 Spínač varovných svetiel

131 Kontrolné svetlo varovných svetiel

132 Tlačidlo akustickej húkačky

133 Elektromagnetický spínač húkačky

134 Húkačka

135 Klzný kontakt prívodu húkačky

136 Spínač svetiel

137 Prepínač svetiel

138 Elektromagnetický prepínač svetiel

139 Tlačidlo elektromagnetického prepínače svetiel

140 Ľavé koncové svetlo

141 Pravé koncové svetlo

142 Ľavé obrysové svetlo

143 Pravé obrysové svetlo

144 Doplnkové obrysové svetlo

145 Doplnkové koncové svetlo

146 Tlmené svetlo

147 Diaľkové svetlo

148 Prídavné diaľkové svetlo

149 Kontrolné svetlo diaľkových svetiel

150 Elektromagnetický spínač svetiel

151 Tlačidlo svetelnej húkačky

152 Osvetlenie poznávacej značky

153 Kontrolné svetlo vonkajšie obrysového osvetlenia

154 Osvetlenie prístrojov

155 Spínač osvetlenia prístrojov

156 Regulačný rezistor osvetlenia prístrojov

157 Parkovacie svetlo

158 Spínač parkovacích svetiel

159 Svetlo do hmly

160 Zadné svetlo do hmly

161 Spínač svetiel do hmly

162 Kontrolné svetlo svetiel do hmly

163 Spätné svetlo

164 Spínač spätného svetla

165 Kontrolné svetlo spätného svetla

166 Vnútorné osvetlenie

167 Spínač vnútorného osvetlenia

168 Spínač dvier

169 Osvetlenie pri vodičovi

170 Spínač osvetlenia pri vodičovi

171 Osvetlenie priestoru pre cestujúcich

172 Osvetlenie nákladného priestoru

173 Osvetlenie motorového priestoru

174 Spínač osvetlenia motorového priestoru (dverné)

175 Osvetlenie batožinového priestoru

176 Spínač osvetlenia batožinového priestoru

177 Osvetlení príručného odkladacieho priestoru

178 Spínač osvetlenia príručného odkladacieho priestoru

179 Stierač

180 S pínač stierača

181 Intervalový spínač stierača

182 Prepínač intervalového spínača stierača

183 Elektrický ostrekovač

184 Tlačidlo postrekovača

185 Ventilátor topenia

186 Spínač ventilátora topenia (alebo prepínač)

187 Rezistor regulácie ventilátora kúrenia

188 Nezávislé kúrenie

189 Spínač kúrenia

190 Kontrolné svetlo kúrenia

191 Elektrický ventilátor chladenia motora

192 Elektrická spojka ventilátora chladenia motora

193 Spínač pohonu ventilátoru chladenia

194 Čidlo teploty pre reguláciu chladenia

195 Spínač kontrolného svetla mazania

196 Kontrolné svetlo mazaní

197 Čidlo tlaku mazania

198 Ukazovateľ tlaku mazania

199 Spínač kontrolného svetla vysokej teploty

200 Kontrolné svetlo vysokej teploty

201 Čidlo elektrického teplomera

202 Elektrický teplomer

203 Plavákové zariadenie (čidlo) ukazovateľa stavu paliva

204 Ukazovateľ stavu paliva

205 Spínač kontrolného svetla stavu paliva

206 Kontrolné svetlo stavu paliva

207 Zásuvka montážnej lampy

208 Sedempólová zásuvka pre elektrické pripojenie prípojného vozidla

209 Automatický prerušovač

210 Bzučiak

211 Elektrické hodiny

212 Zapaľovač cigariet

213 Osvetlenie zapaľovača cigariet

214 Bezskrutkový spoj

215 Svorkovnica

216 Elektrický kompresor

217 Združený prístroj

218 Hľadáčik

219 Osvetlenie ovládača kúrenia

220 Palivové čerpadlo kúrenia

221 Rozhlasový prijímač

222 Spätné zrkadlo

225 Hladinový spínač kontroly brzdovej kvapaliny

226 Kontrolné svetlo hladiny brzdové kvapaliny

227 Dosky diskových bŕzd

228 Kontrolné svetlo opotrebení dosiek bŕzd

230 Spínač

231 Spínač kontroly parkovacej brzdy

232 Kontrolné svetlo parkovacej brzdy

233 Spínač kontroly polohy svetlometu

234 Kontrolné svetlo polohy svetlometu

235 Spínač sýtiča

240 Prepínač

241 Združený prepínač, ovládacie rameno

242 Elektromagnetický spínač alebo prepínač

243 Elektromagnetický spínač tlmených svetiel

244 Elektromagnetický spínač diaľkových svetiel

246 Vyhrievanie zadného okna

247 Spínač vyhrievanie zadného okna

248 Kontrolné svetlo vyhrievaného zadného okna

251 Spínač zadného svetla do hmly

252 Kontrolné svetlo zadného svetla do hmly
255 Ventilátor ovievania zadného okna

256 Spínač (prepínač) ventilátora zadného okna

260 Stierač svetlometu

261 Spínač stierača svetlometu

262 Elektrický postrekovač svetlometu

263 Spínač ostrekovača svetlometu

270 Istič (automatická poistka)

271 Tepelný vypínač

272 Nárazový vypínač

280 Elektrický zámok dverí

281 Spínač (prepínač) elektrického zámku dverí

282 Dverný prepínač elektrického zámku dverí

290 Elektrické otvárania okna

291 Spínač (prepínač) elektrického otvárania okna

300 Prerušovač zapaľovania

301 Zapaľovacia cievka

302 Rozdeľovač zapaľovania

303 Zapaľovacia sviečka

304 Spínač kontroly sytiča

305 Kontrolné svetlo sytiča

306 Ohrievač paliva vo splynovači

307 Čerpadlo paliva

308 Elektromagnetický ventil karburátora

310 Odrušovacia koncovka

311 Odrušovacia vložka

312 Odrušovacia spojka

313 Odrušovací kondenzátor

318 Spínač (prepínač) vysúvania antény

319 Elektromotor antény

321 Elektrický otáčkomer

322 Stabilizátor napätia prístrojov

351 Jednopólová žhaviaca sviečka
353 Spínač žhavení

355 Kontrolné svetlo žhavenia

356 Časový spínač kontroly žhavenia

357 Časový spínač žhaviacich sviečok

360 Elektrický záver paliva (zastavenie motora)

410 Kontrolné svetlo záveru diferenciálu

413 Spínač kontroly záveru diferenciálu

500 Svetlo prednosti v jazde

501 Spínač svetla prednosti v jazde

502 Siréna

503 Elektromagnetický vypínač sirény

504 Spínač (prepínač) sirény

505 Svetlo znaku sanitky

506 Kontrolné svetlo majáku (svetla prednosti v jazde)

507 Kúrenie sanitného vozu

508 Vypínač túrenia sanitky

Kontrolné otázky:

1. Definujte elektrickú inštaláciu vozidla.?

2. Ako má byť inštalované vedenie vo vozidle?

3. Kde sa vo vozidle používajú vodiče červenej farby?

4. Kde sa vo vozidle používa vodič modrej farby?

5. Aké číslo sa používa na označenie akumulátora v schémach?

2.2 Druhy elektrických schém a ich rozdelenie

Elektrické schémy

Ciele:

Po preštudovaní má žiak

- rozoznať jednotlivé druhy schém

- identifikovať jednotlivé elektrické zariadenia

- vysledovať jednotlivé spoje medzi zariadeniami

2.2.1 Rozdelenie schém

Čoraz väčšie množstvo prístrojov v automobile komplikuje celkovú schému zapojenia a tá sa stáva čoraz viac neprehľadnou. Vnútorné schémy jednotlivých prístrojov nie sú obsahom týchto schém a uvádzajú sa iba čísla ich vývodov. Pre komplikovanosť je snaha rozdeliť elektrické obvody do viacerých schém.

Obr. 65 Bloková schéma automobilu Škoda 1203

2.2.2 Liniová schéma

Táto schéma je určená viac pre odborníkov a dáva im možnosť orientácie, aj keď na nej nie sú uvedené farby a prierezy vodičov, ani čísla svoriek a konektory a nie je v súlade so skutočným rozložením prístrojov v automobile

2.2.3 Úplná schéma

Je kreslená v súlade s rozložením elektrických zariadení v automobile a sú v nej uvedené všetky vodiče, farby, čísla svorkovníc. Úplne schémy sú spravidla na veľkých formátoch a pri zmenšení na bežné formáty sa stávajú nečitateľné.

Obr. 66 Celková schéma automobilu Škoda 105

2.2.4 Dielčie schémy

Dielčie schémy vzniknú rozdelením celkovej schémy na časti zamerané na prístroje patriace k obvodu spotrebičov. Sú to napr. schémy osvetlenia, zapaľovania, centrálneho ovládania a podobne, pričom zdroje elektrického prúdu sa nachádzajú na každej dielčej schéme ako spoločný menovateľ. Bloková schéma jednotlivých zariadení často nevyhovuje pri identifikácii poruchy. V takomto prípade sa preto pre jej prehľadnosť používajú dielčie schémy, ktoré umožňujú pochopiť činnosť príslušnej automobilovej jednotky.

Obr.67 Dielčia schéma automobilu Škoda Felícia

2.2.5 Zväzková schéma

Zväzková schéma je celková schéma kreslená tak, ako sú zväzky vyrábané. Umožňuje sledovať jednotlivé vodiče tak, ako sú uložené vo zväzkoch a identifikovať ich na základe farby a číselne písmenovým značením.

Obr. 68 Zväzková schéma Citroen Berlingo

Obr. 69 Čiastková schéma s možnosťou väzby na líniovú schému

Čiastka 72/4

Čiastka 72/3

Čiastka 72/2

Obr.70 Líniová schéma vytvorená z čiastkových schém

2.2.6 Kombinovaná čiastková a líniová schéma

Tento druh schémy kombinuje výhody čiastkovej a líniovej schémy. Na každej dielčej schéme je uvedené číslovanie, farebné označovanie vodičov - popis farieb v skratke, čísla svoriek, označenie zariadení s názvom zariadenia, označené ukostrovacie body. Na obr. 70 vidíme zdola zdroj – akumulátor označený písmenom A.

Prednosti tejto schémy sa ukážu pri aplikácii na počítači, keď zoraďovaním ďalších schém za sebou možno plynulo prechádzať zo schémy na schému a získať tak prehľad o zapojení jednotlivých zariadení. Rovnaký efekt je možné dosiahnuť prikladaním listov čiastkových schém k sebe .

Kontrolné otázky a úlohy

Popíšte rozdiel medzi celkovou schémou a dielčou schémou.
Ukážte ktoré elektrické zariadenia sú na oboch schémach.
Vysledujte obvod akumulátora
Popíšte prednosti kombinovanej schémy

2.3 Označovanie zariadení , svoriek a vodičov

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

- spozná najčastejšie používané označovanie svoriek

- princípy značenia jednotlivých okruhov

- normalizované označovanie farieb vodičov

2.3.1 Princípy označovanie svoriek

Prepojovanie jednotlivých zariadení v automobile sa vykonáva podľa istých pravidiel. Tieto pravidlá si určuje najčastejšie výrobca, alebo združenie výrobcov podľa vlastnej normy. Z historického hľadiska vývoj označovania svoriek začínal okruhom elektrického zapaľovania. Ďalším medzníkom bolo elektrické osvetlenie, ktoré si vyžadovalo pripojenie na akumulátorovú batériu v začiatkoch s napätím 6Volt. Pri zavedení elektrického spúšťania spaľovacieho motora sa ukázala nevýhoda rozvodu 6 V, a tak výrobcovia prechádzali na rozvod 12V a pri nákladných automobiloch na 24V. Dnes už aj výrobcovia motocyklov prechádzajú na 12V rozvod. V súčasnosti sa pre stúpajúci počet elektrických spotrebičov vo vozidle a tiež ich výkon objavujú návrhy na zavedenie rozvodu s napätím 48V, pričom v niektorí odborníci navrhujú preskočiť toto napätie a zaviesť napätie 96V. To by viedlo k značným zníženiam prierezu vodičov a tirž k nižším stratám napätia na vedeniach.

Zvyšovanie počtu spotrebičov viedlo postupne ku komplikovaniu zapojenia množstva vodičov, ktoré musia spoľahlivo prenášať elektrický prúd vo veľmi ťažkých podmienkach. Spolu s vývojom a pribúdaním jednotlivých elektrických zariadení sa vyvíjalo aj označovanie svoriek od najmenších čísiel.

2.3.2 Svorky

Svorky sa najčastejšie v našich podmienkach označujú spôsobom, ktorý je odvodený z nemeckej normy DIN. V ďalšom texte sú uvedené najdôležitejšie svorky a ich označenia :

1 - svorka na zapaľovacej cievke pre spojenie s prerušovačom

2 - svorka vedenia nakrátko magneta alebo spínača zapaľovania

4 - vývody vysokého napätia zapaľovacej cievky a rozdeľovača pre spojenie so zapaľovacou cievkou

15- svorka spínača denných spotrebičov, svorka zapaľovacej cievky alebo predradného odporu

15a -svorky zapaľovacej cievky, predradného odporu a spínača spúšťača pre premostenie predradného odporu

17- svorka spínača žeravenia v druhom stupni žeravenia

19- svorka spínača žhavenia v prvom stupni

30- svorky spojené s plus pólom akumulátora

30a – svorka prepínača 12/24 pre pripojenie plus pólu druhého akumulátora

31- svorky pre pripojenie kostry alebo mínus pólu akumulátora

31a - svorka prepínača 12/24 pre pripojenie mínus pólu druhého akumulátora

88 - svorka pohyblivého kontaktu spínacieho relé

88a – svorka pevného spínacieho kontaktu v spínacích a prepínacích relé

B+ - svorka regulátora alebo alternátora na pripojenie plus pólu akumulátora (predtým při regulátoroch dynám 51, v alternátoroch +B)

B - svorka regulátora alebo alternátora pre pripojenie minus pólu akumulátora (predtým -B, .L, -);

C – svorka prerušovača smerových svetiel pre pripojenie kontrolky (u niektorých zahraničných výrobkov označenie P)

CO – svorky prerušovača smerových svetiel pre pripojenie kontrolky (u niektorých zahraničných výrobkov označenie P)

C0 – svorky prerušovača smerových svetiel pre pripojenie kontrolky v oddelenom obvode (možná zmena polarity);

C2 – svorka prerušovača smerových setiel pre pripojenie kontrolky druhého obvodu

C3 - svorka prerušovača smerových svetiel pre pripojenie kontrolky tretieho obvodu

D+ -svorka plus pólu na generátore a regulátore pre pripojenie regulátora dynám a pri alternátoroch s pomocným usmerňovačom a pre pripojenie kontrolného svetla nabíjania, ak nie je svorka 61 (predtým označovana D pri dynamách, R pri alternátoroch)

D - svorka pre mínus pól pri generátoroch a regulátoroch, ak je potrebné ho označiť a ak nie je svorka B-

DF - svorky na generátore a regulátore pre obvod budenia (skôr označenie M, u zahraničných výrobkov 67, F, EXC)

L - svorky pre pripojenie ľavých smerových svetiel

M₀ - svorka vývodov zo stredu trojfázového vinutia alternátora zapojeného do hviezdy (predtým označenie O, u zahraničných výrobkov M_p, N)

R - svorky pre pripojenie pravých smerových svetiel (predtým označenie P)

W - svorka striedavého vývodu z jednej fázy alternátora

Pre používanie farebných káblov pre rôzne obvody platí norma ONA 30 4505, podľa ktorej oznacuje farba

biela - spojenie s kostrou (31), vedenie mezi svorkami M, tlmené svetlá ľavej
strany (56b), tlačitko klaksónu

žltá - ľavé smerové svetlá (L), Ľavé dialková svetlá (56a), spoločná časť vedenia
pre obrysové osvetlenie (58)

zelená - pravé smerové svetlá (P), pravé diaľkové svetlá (56a)

hnedá - vedenie k prepínaču svetiel (56), pravá strana obrysového osvetlenia(58),
vedenie ku spúšťacej svorke (50)

červená - neistené vedenia obvodu 30 a svoriek B, vedenie brzdových svetiel, vedenie k prepínaču smerových svetiel (54)

modrá - vedenie obvodov svoriek D a R generátorov, zapaľovacieho obvodu (15)
a časti obvodov denných spotrebičov (54)

čierna - vedenia k ľavej strane obrysového osvetlenia (58L)

šedá - obvod budenia (vedenie mezi svorkami DF); alebo voľné použitie

2.3.3 Označovanie vodičov

Spôsob označovania vodičov sa robí dvoma spôsobmi, a to farebne a písmenami v kombinácii s číslami. Pre elektrický rozvod sa používajú prevažne medené káble s izoláciou PVC. Prierezy vodičov sa líšia podľa zaťaženia, a to od 0,5 mm² až po 120 mm². Priemerné prúdové zaťaženie sa volí cca. 5 A/mm² pre trvalé zaťaženia a pre krátkodobé zaťaženie 30 A /mm². Kábly sa vyväzujú do tzv. stromčekov, čo je vzájomné spojenie rôznych káblov do zväzku. Tieto vedúc k jednotlivým svorkám spotrebičov a sú ukončené pomocou konektorov.

Obvody elektrickej sústavy vozidiel môžeme rozdeliť do piatich základných skupín:

1) Obvod zdrojov prepojuje generátor prúdu (alternátor nebo dynamo) a akumulátorovú batériu (B)

2) K obvodu zdrojov je priamo pripojený cez svorku 30 obvod pohotovostných spotrebičov

3) Obvod denných spotrebičov sa pripojuje cez spínač denných spotrebičov (zapaľovanie) - svorka 15, 54

4) Obvod hlavných svetiel má svorky 56, 56a, 56b. Pripojuje sa pomocou hlavného spínača svetiel k zdrojom

5) Obvod návestných svetiel má svorku 58.

Jednotlivé obvody sú istené tavnými pojistkami, ktoré sú umiestnené v poistkovej skrinke, alebo priamo v kábloch. Niektoré americké automobily nemajú poistky vôbec.

Vo vozidlách vyrábaných v Európe nebýva istený obvod zdrojov a zapaľovacia sústava, diaľkové a tlmené svetlá sú istené zvlášť. Rovnako tak koncové svetlá, aby pri skrate v jednej vetve neboli spálením poistky vyradené svetlá na oboch stranách vozidla. Poistky sú dimenzované podľa výkonu spotrebičov.

Príklad katalógových údajov automobilových vodičov je v tabuľke (1). Táto tabuľka priraďuje k typu izolácie vodiča tepelnú odolnosť, pevnosť v ťahu a ťažnosť.

TYP IZOLAČNÉHO MATERIÁLU			TEPLOTNÉ VLASTNOSTI			MECHANICKÉ VLASTNOSTI
Kód podľa	Chemická zkratka	Chemické označenie	Dlouhodobá teplotní odolnost	Krátkodobá teplotná odolnosť	Odolnosť proti nízkým teplotám	Pevnost v ťahu	Ťažnosť
DIN 76 722	Chemická zkratka	Chemické označenie	(°C/3000 hod.)	(°C/48 hod.)	(°C)	(MPa)	(%)
Y	PVC	Polyvinylchlorid	90/105*)	120	- 25/-40*)	> 10	> 150
YK	PVC	Polyvinylchlorid	90	120	-40	> 10	> 150
YW	PVC	Polyvinylchlorid	105	140	-25	> 15	> 150
4Y	PA	polyamid	100	140	-40	> 50	> 80
6Y	FEP	tetrafluoretylenhexafluorpropylén	210	260	-40	> 15	> 200
7Y	ETFE	etylentetrafluoretylén	180	230	-40	> 30	> 200
9Y	PP	polypropylén	125	150	-40	> 15	> 200
11Y	PUR	polyuretan	110	130	-40	> 30	> 400
12Y	TPE-E	termoplastický	150	180	-40	> 30	> 300
13Y	TPE-E	polyester-elastomer	150	180	-40	> 30	> 300
31Y	TPE-E	termoplast.polyester-elastomer	150	180	-40	> 30	> 300
32Y	TPE-EBS	termoplastický kaučuk, etylen, butylén, styrén	125	150	-25	> 10	> 150
2G	SI	silikonová pryž	200	230	-40	> 5	> 150
4G	E/VAC	etylen, vinylacetát	125	180	-40	> 7	> 150
*) U FLRY je teplotná odolnost podľa bežných zvyklostí od -40°C do +105°C.

Tabuľka č. 1 Vlastnosti izolačného materiálu vodičov

Kód	Materiál izolácie alebo plášťa	Kód	Materiál izolácie alebo plášťa
Y	PVC	13Y	TPE-E (termoplastický polyester-elastomer) so zvýšenou odolností proti ohni
YW	PVC tepluvzdorné	31Y	TPE-E (termoplastický polyester-elastomer)
YK	PVC mrazuvzdorné	32Y	TPE-EBS (termoplastický kaučuk,etylén, butylen, styren)
X	PVC zosieťované	51Y	PFA (perfluoralkoxy-copolymer
2Y	PE (polyetylén)	2G	SI (silikonová pryž)
2X	PE zosieťované	3G	E/PR (etylén/propylén kaučuk)
4Y	PA (polyamid)	4G	E/VAC (etylén-vinylacetát)
5Y	PTFE (polytetrafluoretylén)	5G	CR (chloropren kaučuk)
6Y	FEP (tetrafluoretylen-hexafluorpropylén)	6G	CSM (chlorsulfonový polyetylén)
11Y	PUR (polyuretan)	53G	CPE (chlorovaný polyetylén)
12Y	TPE-E (termoplastický polyester-elastomer)

Tabuľka č.2 Kódy materiálov

ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI		ODOLNOSŤ IZOLAČNÝCH MATERIÁLOV PROTI VYBRANÝM VPLYVOM
Elektrická pevnosť	Merný vnútorný izolačný odpor	Odolnosť proti oderu	Odolnosťt proti pohonným hmotám	Odolnosť proti šíreniu plameňa	Odolnosť proti oleju	Odolnosť proti akumulátorovej kyseline
(kV/mm)	pri 23°C
	(Ω.cm)
> 10	> 10¹²	0	0	+	0	0
> 10	> 10¹²	0	0	+	0	0
> 10	> 10¹²	0	0	+	0	0
> 15	> 10¹⁴	+	+	/	0	/
> 30	> 10¹⁵	++	++	++	++	++
> 30	> 10¹⁵	++	++	++	++	++
> 10	> 10¹²	0	0	0	0	0
> 10	> 10¹⁰	+	/	/	0	0
> 10	> 10¹⁰	+	+	/	+	0
> 10	> 10¹⁰	+	+	/	+	0
> 10	> 10¹⁰	+	+	/	+	0
> 10	> 10¹²	+	+	+	0	0
> 10	> 10¹⁵	/	/	/	/	/
> 10	> 10¹²	/	/	/	/	/
/ nízka odolnosť 0 stredná odolnosť + vysoká odolnosť ++ vynikajúca odolnosť

Tabuľka č. 3 Odolnosť izolácie vodičov voči vonkajším vplyvom

Kód	Druh konštrukčného prvku
B	tienenie fóliou
C	opletenie Cu
D	opredenie Cu
G	opletenie sklom
J	impregnácia
L	lakovanie
P	izolačná fólia
T	opletenie textilom

Tabuľka č. 4 Kódy materiálov konštrukcie izolácie vodičov

Kód	Vonkajší tvar kábla
bez kódu	Okrúhly kábel
F	plochý kábel
Z	dvojlinka

Tabuľkač. 5 Tabuľka tvaru vodiča

Kód	Typ jadra
A*)	medené pravidelné lanované
B*)	medené nepravidelné lanované
W	odporové
*)Rozlišuje sa iba u vodičov a káblov s redukovanou hrúbkou izoláce

Tabuľka č.6 Kód vodiča podľa typu jadra

TVORBA TYPOVÝCH ZNAČIEK

Viacfarebné vyhotovenie

Tvorba značky

Farba podľa IEC 304	Kód farby podľa KABLO ELEKTRO	Kód farby podľa STN IEC 757
biela	b	WH
žltá	zl	YE
šedá	s	GY
zelená	z	GN
červená	r	RD
fialová	f	VT
hnedá	h	BN
modrá	sm	BU
čierna	c	BK
oranžová	o	OG
ružová	ru	PI

Tabuľka č.7 Základné farby a ich kódy použité pre izoláciu,základné jednofarebné vyhotovenie.

Príklad kábla: kábel s dvoma žilami

1.žila zelená základná + doplnková červená a tretia farba biela

2. žila hnedá základná + doplnková biela a tretia farba žltá

Príklad značenia: zelená/červená/biela + hnedá/biela/žltá

Podľa KABLO ELEKTRO z/r/b+ h/b/zl

Podľa STN IEC 757 GNRDWH+BNWHYE

Úlohy: 1. Vymenujte čísla svoriek zapaľovania

2. Popíšte označovanie vodičov

3. Aká je prúdová zaťažiteľnosť vodičov

4. Aké označenie okrem farieb sa používa.

3.1 Normy a normalizované požiadavky na osvetlenie vozidiel

Ciele: Po preštudovaní tejto kapitoly žiak bude schopný

- poznať základné pojmy osvetlenia vozidiel

- rozoznať typy svetelných zariadení

- požiadavky noriem na svietidlá

Svetelné zariadenia motorových vozidiel možno rozdeliť v zásade na aktívne, ktoré sú zdrojom svetelných lúčov a pasívne, ktoré využívajú lúče dopadajúce z iného zdroja aby ich odrazili. Jednotlivé pojmy obsahuje STN ISO 7227(304300)

3.1.1 Základné pojmy podľa STN ISO 7227 (30 4300)

Osvetlenie vozidla - je to súbor svietidiel na vozidle. Ich počet závisí od podmienok prevádzky vozidla.

Svetlá vozidla - svetlá, ktoré vyžarujú svetelné zariadenia upevnené na vozidle a slúžia prevádzke vozidla.

Podľa účelu rozoznávame:

a) Osvetľovacie svetlo - svetlo, ktoré vyžarujú svetlomety a je určené na osvetľovanie jazdnej dráhy v tme na vzdialenosť vyhovujúcu pri riadení vozidla.

K týmto svetlám patrí diaľkové, stretávacie (tlmené), asymetrické a symetrické svetlo a svetlo do hmly.

b) Návestné svetlo - svetlo, ktoré vyžarujú svietidlá na vozidle. Je určené na zabezpečenie viditeľnosti vozidla v tme a ako upozornenie na spomalenie jazdy pri brzdení, zmenu smeru jazdy a pod.

Návestnými svetlami sú svetlá obrysové, koncové (podlá vyhlášky MDPT obrysové zadné červené svetlá), brzdové a smerové.

Postupným vývojom prešli jednak rôzne druhy svietidiel , ale aj používané farby svetiel. Súčasné svetlomety, svietidlá a odrazové sklá sa ustálili na základe dlhotrvajúcich rokovaní, pretože prvé medzinárodné predpisy v oblasti motorových vozidiel sa týkali práve osvetlenia. Najprv sa dosiahla dohoda o svetlometoch. Pôvodne sa určil iba výkon žiaroviek vo wattoch a požiadavka osvetlenia vozovky na určitú vzdialenosť alebo viditelnost' niektorých svietidiel na určitú vzdialenosť a neskôr svietivosť väčšiny svetelných zariadení v candelách. Podľa najnovších ustanovení sa smú používať iba schválené svetelné zariadenia. Pre stretávacie svetlá je potrebné, aby vo vozidle bola umiestnená tabuľka, na ktorej sa uvedie spôsob ich nastavovania..

Svetlomety

§ 1

Toto nariadenie vlády 306/2006 sa vzťahuje na motorové vozidlá určené na prevádzku v premávke na pozemných komunikáciách, s karosériou alebo bez nej, najmenej so štyrmi kolesami a s najväčšou konštrukčnou rýchlosťou prevyšujúcou 25 km.h-1 a na ich prípojné vozidlá okrem koľajových vozidiel, poľnohospodárskych traktorov, lesných traktorov a pracovných strojov (ďalej len „vozidlo“) a upravuje podrobnosti o ich typovom schválení ES vzťahujúcom sa na predné svetlomety vozidiel vykonávajúce funkciu hlavných diaľkových svetlometov alebo stretávacích svetlometov (ďalej len „svetlomet“) a svetelné zdroje, napríklad vláknové žiarovky a iné svetelné zdroje používané v schválených typoch svetlometov (ďalej len „svetelný zdroj“).

§ 2

Svetlomety a svetelné zdroje ustanovené v bode 1 prílohy I smernice Rady 76/761/EHS z 27. júla 1976 o aproximácii právnych predpisov členských štátov o predných svetlometoch motorových vozidiel, ktoré slúžia ako hlavné diaľkové a/alebo stretávacie svetlá, a elektrických vláknových žiarovkách pre tieto svetlomety v platnom znení (ďalej len „smernica“) musia spĺňať konštrukčné a testovacie požiadavky (ďalej len „technické požiadavky“)

Smerové svetlá

§ 1

Toto nariadenie vlády 306/2006 sa vzťahuje na motorové vozidlá určené na prevádzku v premávke na pozemných komunikáciách, najmenej so štyrmi kolesami a s najväčšou konštrukčnou rýchlosťou prevyšujúcou 25 km.h^{-1 a na ich prípojné vozidlá okrem koľajových vozidiel, poľnohospodárskych traktorov, lesných traktorov a pracovných strojov (ďalej len „vozidlo“) a upravuje podrobnosti o ich typovom schválení ES vzťahujúcom sa na smerové svietidlá.}

§ 2

Smerové svietidlá vozidiel musia spĺňať konštrukčné a testovacie požiadavky (ďalej len „technické požiadavky“) ustanovené v prílohe II smernice Rady 76/759/EHS z 27. júla 1976 o aproximácii právnych predpisov členských štátov o smerových svetlách motorových vozidiel a ich prípojných vozidiel v platnom znení (ďalej len „smernica“).

§ 3

(1) Žiadosť o udelenie typového schválenia ES komponentu pre typ smerového svietidla predkladá výrobca.

Svetlá do hmly

Nariadenie vlády 304/2006

§ 1 sa vzťahuje na motorové vozidlá určené na prevádzku v premávke na pozemných komunikáciách, s karosériou alebo bez nej, najmenej so štyrmi kolesami a s najväčšou konštrukčnou rýchlosťou prevyšujúcou 25 km.h^{-1 a na ich prípojné vozidlá okrem koľajových vozidiel, poľnohospodárskych traktorov, lesných traktorov a pracovných strojov (ďalej len „vozidlo“) a upravuje podrobnosti o ich typovom schválení ES vzťahujúcom sa na zadné svietidlá do hmly.}

§ 2

Zadné svietidlá do hmly musia spĺňať konštrukčné a testovacie požiadavky (ďalej len „technické požiadavky“) ustanovené v prílohe II smernice Rady 77/538/EHS z 28. júna 1977 o aproximácii právnych predpisov členských štátov o zadných svetlách do hmly pre motorové vozidlá a ich prípojné vozidlá v platnom znení (ďalej len „smernica“).Každé svietidlo do hmly musí mať značku potvrdzujúcu jeho schválenie certifikovanou osobou.

Traktory

Nariadenie vlády 199/2006

§1

§1sa vzťahuje na poľnohospodárske kolesové traktory a lesné kolesové traktory (ďalej len „traktor“) a upravuje podrobnosti o ich typovom schválení ES vzťahujúcom sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu.

§ 2

Podľa tohto nariadenia vlády sa rozumie

a) traktorom motorové vozidlo s kolesami vybavenými pneumatikami nahustenými vzduchom a aspoň dvoma nápravami, ktorého hlavnou funkciou je ťažná sila ktoré je špeciálne navrhnuté na ťahanie, tlačenie, nesenie alebo pohon určitých nástrojov, strojov alebo prívesov určených na použitie v poľnohospodárstve alebo lesníctve a ktorého najväčšia konštrukčná rýchlosť sa pohybuje od 6 km/h do 40 km/h. Traktor môže byť upravený na prepravu nákladu alebo osôb

b) typom traktora vzhľadom na montáž zariadenia na osvetlenie a svetelnú signalizáciu traktory, ktoré sa nelíšia v týchto základných znakoch

1. rozmery a vonkajší tvar traktora

2. počet a umiestnenie zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu

Za traktory rôznych typov sa tiež nepovažujú traktory, ktoré sa líšia v základných znakoch, ale tieto odlišnosti nevyžadujú zmenu typu, počtu, umiestnenia a geometrickej viditeľnosti svietidiel určených pre daný typ traktora, a traktory, na ktorých sú alebo nie sú namontované nepovinné svietidlá,

c) nezaťaženým traktorom traktor pripravený na jazdu vrátane ochrannej konštrukcie proti prevráteniu, okrem doplnkového príslušenstva, ale s chladiacim médiom, mazivami, pohonnými palivami, náradím a vodičom,

d) zariadeniami na osvetlenie a svetelnú signalizáciu zariadenia uvedené v bodoch 1.5.7 až 1.5.21 prílohy I smernice Rady 78/933/EHS zo 17. októbra 1978 o aproximácii právnych predpisov členských štátov týkajúcich sa montáže osvetľovacích zariadení zariadení a zariadení svetelnej signalizácie na kolesových poľnohospodárskych alebo lesných traktoroch v platnom znení (ďalej len „smernica“),

e) svietidlom zariadenie na osvetľovanie pozemných komunikácií alebo na vyžarovanie svetla pre ostatných účastníkov premávky na pozemných komunikáciách; zariadenie na osvetlenie zadnej tabuľky s evidenčným číslom a odrazové sklá sa tiež považujú za svietidlá

f) svietiacou plochou diaľkového svetlometu, tlmeného svetlometu, predného svietidla do hmly a spätného svietidla kolmý priemet plného otvoru reflektora na priečnu rovinu; ak sklo zariadenia pre osvetlenie siaha len nad časť plného otvoru reflektora, berie sa do úvahy len priemet tejto časti; pri tlmených svetlometoch je svietiaca plocha obmedzená na tú stranu výrezu, ktorá je daná zdanlivým priemetom čiary výrezu na šošovku; ak sú reflektor aj sklo nastaviteľné, použije sa stredná poloha nastavenia

g) svietiacou plochou smerového svietidla, zariadenia so svetelným výstražným signálom, brzdového svietidla, svietidla na osvetlenie zadnej tabuľky s evidenčným číslom, predného obrysového bočného svietidla, zadného obrysového bočného svietidla, zadného svietidla do hmly, parkovacieho svietidla a zadného obrysového svietidla kolmý priemet svetla na rovinu kolmú na jej referenčnú os a dotýkajúcu sa vonkajšej plochy výstupu svetla, pričom tento priemet je v tejto rovine obmedzený okrajmi zatienenia, ktoré ohraničuje priechod iba 98 % celkovej svietivosti svetla v smere referenčnej osi; na stanovenie dolného limitu, horného limitu a bočných limitov svietiacej plochy sa použije len zatienenie s vodorovnými alebo zvislými okrajmi

h) svietiacou plochou odrazového skla kolmý priemet odrazového skla v rovine kolmej na jej referenčnú os a ohraničenej rovinami rovnobežnými s touto osou, ktoré sa dotýkajú vonkajších okrajov povrchu svetelného priemetu odrazového skla; na stanovenie dolného limitu, horného limitu a bočných limitov svietiacej plochy sa použijú len vodorovné roviny a zvislé roviny

i) vonkajšou plochou vyžarujúcou svetlo pre definovaný smer pozorovania kolmý priemet plochy vyžarujúcej svetlo na rovinu kolmú na smer pozorovania vyznačenou na obrázku v dodatku 1 prílohy I smernice

§ 3

(1) Montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu traktorov musí spĺňať technické požiadavky

(2) Trvale pripojený zásuvkový výstup pripevnený na traktoroch uvedený v bode 3.1.1 prílohy I smernice musí spĺňať technické požiadavky podľa ISO 1724

(1) Žiadosť o udelenie typového schválenia ES vozidla 1) pre typ traktora vzťahujúceho sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu predkladá výrobca alebo zástupca výrobcu.

Trojkolky - nariadenie vlády 373/2006

§ 1

Toto nariadenie vlády o technických požiadavkách pre montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu sa vzťahuje na dvojkolesové motorové vozidlá, trojkolesové motorové vozidlá a ľahké štvorkolky1) (ďalej len „vozidlo“) a upravuje podrobnosti ich typovom schválení ES vzťahujúcom sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu.

§ 2

Na účely tohto nariadenia vlády sa rozumie a) typom vozidla vzhľadom na montáž zariadenia na osvetlenie a svetelnú signalizáciu vozidlá, ktoré sa podstatne nelíšia v týchto hlavných znakoch:

1. rozmery a vonkajší tvar vozidla,

2. počet a umiestnenie zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu,

b) vozidlami rovnakého typu, okrem vozidiel uvedených v písmene a), aj vozidlá, ktoré sa líšia v znakoch podľa bodov 1 a 2 písmena a), ale tieto odlišnosti nesúvisia so zmenou druhu, počtu, umiestnenia a geometrickej viditeľnosti svietidiel určených pre daný typ vozidla, alebo vozidlá, na ktorých sú alebo nie sú namontované nepovinné svietidlá, ktoré majú udelené typové schválenie ES komponentu podľa osobitných predpisov,

c) zariadením komponent alebo súbor komponentov s jednou funkciou alebo viacerými funkciami

d) svietidlom zariadenie na osvetľovanie pozemných komunikácií alebo na vyžarovanie svetla pre ostatných účastníkov premávky na pozemných komunikáciách; zariadenie na osvetlenie zadnej tabuľky s evidenčným číslom a odrazové sklá sa tiež považujú za svietidlá,

e) stretávacím svetlometom svietidlo používané na osvetľovanie pozemných komunikácií pred vozidlom bez neprimeraného oslňovania vodičov prichádzajúcich z opačného smeru alebo iných účastníkov premávky na pozemných komunikáciách,

f) zadným obrysovým svietidlom svietidlo používané na označenie prítomnosti vozidla pri pohľade zozadu.

§ 3

(1) Montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu na vozidlá musí spĺňať technické požiadavky vrátane jej doplnkov uvedené vo citovanom nariadení vlády a v prílohách uvedených v tomto paragrafe o montáži zariadenia na osvetlenie a svetelnú signalizáciu na dvoj a trojkolesových motorových vozidlách v znení smernice Komisie 2000/73/ES z 22. novembra 2000

(2) Technické požiadavky podľa tohto nariadenia vlády sa považujú za rovnocenné s technickými požiadavkami ustanovenými medzinárodnou zmluvou, ktorou je Slovenská republika viazaná

3) Typové schválenia udelené podľa technických požiadaviek ustanovených medzinárodnou zmluvou, ktorou je Slovenská republika viazaná, ako aj značky typového schválenia komponentu sa uznávajú ako alternatíva k typovým schváleniam ES udeleným podľa tohto nariadenia vlády. Pre dvojkolesové malé motocykle je povolená aj montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu, ktoré majú typové schválenie ES udelené podľa osobitných

predpisov. Pre dvojkolesové malé motocykle s motormi s najväčším výkonom 0,5 kW a najväčšou konštrukčnou rýchlosťou neprevyšujúcou 25 kmh^-1 je povolená aj montáž stretávacích svetlometov a zadných obrysových svietidiel, ktoré nemajú udelené typové schválenie ES. V takých prípadoch je výrobca povinný vyhlásiť, že tieto zariadenia spĺňajú technické požiadavky ustanovené v STN ISO 6742-1 (30 9701).

(4) Pre trojkolesové malé motocykle je povolená aj montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu, ktoré majú typové schválenie ES udelené podľa osobitných predpisov.

(5) Ustanovenie odseku 4 sa rovnako vzťahuje aj na ľahké štvorkolky.

(6) Pre dvojkolesové motocykle je povolená aj montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu, ktoré majú typové schválenie ES udelené podľa osobitných predpisov.

(7) Pre motocykle s postranným vozíkom je povolená aj montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu, ktoré majú typové schválenie ES udelené podľa osobitných predpisov.

(8) Pre trojkolky je povolená aj montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu, ktoré majú typové schválenie ES udelené podľa osobitných predpisov.

(9) Na postup pri udelení typového schválenia ES komponentu vzťahujúci sa na montáž zariadení na osvetlenie a na svetelnú signalizáciu a na podmienky, ktorými sa riadi voľný pohyb vozidiel, sa okrem tohto nariadenia vlády použije postup podľa osobitného predpisu.

§ 4

(1) Udelenie typového schválenia ES vozidla pre typ vozidla vzťahujúceho sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu sa nesmie zamietnuť, ak sú splnené technické požiadavky podľa tohto nariadenia vlády.

(2) Ak sa žiadosť o udelenie typového schválenia ES vozidla vzťahujúca sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu na type dvojkolesového malého motocykla nepredkladá spolu so žiadosťou o typové schválenie ES vozidla, žiadateľ predloží informačný

dokument, v ktorom vyplní body 0.1, 0.2, 0.4 až 0.6, 8 až 8.4, ktorého vzor je uvedený v osobitnom predpise

(3) Štátny dopravný úrad vydá osvedčenie o typovom schválení ES vozidla pre typ dvojkolesového malého motocykla vzťahujúcom sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu podľa vzoru ustanoveného v doplnku 4 prílohy II smernice

(4) Ak sa žiadosť o udelenie typového schválenia ES vozidla vzťahujúca sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu na type trojkolesového malého motocykla nepredkladá spolu so žiadosťou o typové schválenie ES vozidla, žiadateľ predloží informačný

dokument, ktorého vzor je uvedený v osobitnom predpise

(5) Štátny dopravný úrad vydá osvedčenie o typovom schválení ES vozidla pre typ trojkolesového maléhomotocykla vzťahujúcom sa na montáž zariadení na osvetlenie a svetelnú signalizáciu podľa vzoru ustanoveného v doplnku 4 prílohy III smernice

Otázky a úlohy:

1) Vymenujte základné pojmy STN ISO 7227!

2) Vymenujte typy svetelných zariadení!

3) Čo majú spĺňať svetelné zariadenia?

4) Čo sú parkovacie a obrysové svetlá?.

5) Čím je charakterizovaná svetelná stena?

3.2 Svetelné zariadenia a svetelné zdroje na motorových vozidlách

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly bude

- vedieť určiť svetelné zdroje a popísať ich prednosti

- popísať svetelné zariadenia

- určiť požiadavky na svetelné zariadenia

3.2.1 Svetelné zdroje

Svetlo je jedným z druhov elektromagnetického vlnenia na kmitočte, ktorý zachytáva ľudské oko. Základné jednotky a veličiny používané na meranie svetelných parametrov sú nasledujúce:

Svetelný tok F je množstvo energie vydané zdrojom svetla za sekundu. Jednotkou je lumen (lm)

Svietivosť zdroja I je hustota energie , vyžarovaná do určitého smeru. Jednotkou je kandela (cd) – sviečka

Medzi svetelným tokom a svietivosťou platí:

L= dF/dФ,

kde Ф je priestorový uhol s jednotkou steradián

Jas L udáva pomerné rozloženie svietivosti na povrchu zdroja. Jednotkou je nit (nt), pre ktorý platí nt= cd/m²

Pre jas platí vzťah

L=dI/dScosφ,

kde S je svietiaca plocha

Φ je uhol medzi smerom pozorovania a kolmicou k svietiacej ploche

Osvetlenie E je hustota svetelného toku dopadajúceho na určitú plochu, jeho jednotkou je lux (lx) pričom platí lx= lm/m² a pre osvetlenie platí :

E=dF/dS

V praxi sa ale najčastejšie stretávame s hodnotením zdrojov podľa elektrického výkonu často bez ohľadu na účinnosť.

Svetelné zdroje sú základom všetkých svetelných zariadení. V zásade ich môžeme rozdeliť na

- vláknové

- vláknové plnené halogénovými plynmi

- vybojkové

- polovodičové LED

3.1.2 Svetelné zdroje, výstupné plochy a puzdrá

Doteraz sú nejvhodnejším zdrojom svetla pre motorové vozidlá žiarovky, ktoré vyžarujú takmer bodové biele svetlo. Žiarovky sa vyrábajú s menovitým napätím, výkonom a v určitom vyhotovení

Typy svetelných zariadení

a) Svetlomety - svietidlá so silným zdrojom, ktorý je spojený s optickou sústavou, takže tieto svietidlá vysielajú svetlo do určitého priestoru

b) Svietidlá - svetelné zariadenia zvyčajne s menším svetelným výkonom, ktoré vyžarujú usmernené aj neusmernené svetlo

c) Odrazové sklá - zariadenia so sklom opticky upravené tak, aby v predpísaných podmienkach odrážali svetlo vysielané z cudzieho zdroja. Tvar aj farba odrazových skiel je presné predpísaná.

Každé svietidlo má tri hlavné časti

a) svetelný zdroj - najčastejšie elektrickú klasickú žiarovku, halogénovú, výbojkovú a v súčasnosti aj LED diódovú, ktoré sa môžu združovať s optickou sústavou

b) výstupná plochu - časť krycieho rozptylového skla svietidla, cez ktorú určitý druh svetla zo svietidlá vychádza

c) púzdro - v tomto puzdre je vstávaný svetelný zdroj s optickou sústavou

Podľa vzájomného usporiadania prvkov rozoznávame svietidlá

a) samostatné - samostatný svetelný zdroj s výstupnou plochou aj puzdrom

b) združené - spoločný svetelný zdroj aj puzdro, ale samostatné výstupné plochy

c) zlučené - samostatné svetelné zdroje alebo spoločný svetelný zdroj, ktorý pracuje v rozdielnych svetelných podmienkach, ale spoločná výstupná plocha a puzdro

d) skupinové - samostatné svetelné zdroje a výstupné plochy, ale spoločné puzdro

Údaje najčastejšie používaných žiaroviek sú v tabuľke 8.

Kategória

Napätie

(V)

Výkon

(W)

Svetelný tok

(lm)

Pätica

IEC

Obrázok

21,6

3000

PK32d

45/40

55/50

600 min

4000až550

P 45 t-41

1350

1550

1900

P 14.5e

1300

1800

2150

X 511

1050

1450

1750

PK 22s

60/55

75/70

1650/1000

1900/1200

P43t-38

1500

PX 26d

P21W

460

BA 15s

P21/5

21/5

400/35

440/35

440/40

BAY 15s

R5W

BA 15s

R10W

6,12,24

125

BA 15 s

C5W

6,12,24

SV 8,5

C21W

6,12,24

460

SW 8,5

Napätie

(V)

Výkon

(W)

Svetelný tok

(lm)

Pätica

IEC

Obrázok

R10W

6,12,24

125

BA 15s

C5W

6,12,24

SV 8,5

C21W

460

SV 8,5

T4W

6,12,24

BA 9s

W5W

6,12,24

W2.1x9,5d

W3W

6,12,24

W2.1x9,5d

Tab. 8 Tabuľka žiaroviek

3.2.1.1 Žiarovky

Svetelné zariadenia boli jednými z prvých elektrických zariadení používanými na motorových vozidlách.

Žiarovky sú najrozšírenejšie svetelné zdroje automobilov. Pracujú na princípe ohrievania vodiča z wolfrámového vlákna umiestneného v banke s vákuom alebo inertným plynom pomocou elektrického prúdu.

Prívod prúdu je zaistený cez päticu valcového tvaru s výstupkami, ktorá má krajný a stredový kontakt – bajonetovú päticu.

obr. 71 Žiarovka s bajonetovou päticou BA15

Pre osvetlenie priestorov s nedostatkom miesta sa v svietidlách používa žiarovka v tvare trubičky - pozri obr. 72 dvojdielnej pätice. Vkladá sa do svietidiel s objímkou s dvoma pružnými zvierkami - kontaktmi.

Obr. 72 Soffitte žiarovka SV 8,5

3.2.1.2 Halogenové žiarovky

Halogénové žiarovky sa vyznačujú v porovnaní s klasickými žiarovkami zlepšenými parametrami. Sú plnené halogenovým plynom, ktorý umožňuje vyššie využitie najmä wolframového vlákna. Umožňuje lepší odvod tepla a zabraňuje odparovaniu materiálu vlákna. Tým je možné zvýšiť teplotu a zvýšiť tak viacnásobne svetelný tok. To však kladie zvýšené nároky na odolnosť svietidiel proti vyšším teplotám. Pätica týchto žiaroviek už nie je bajonetová má osadenie s výstupkom, ktorý zaisťuje jedinú polohu.

Obr. 73 Halogénová žiarovka H4 P43-t38

3.2.1.3 Výbojky

Výbojkové zdroje sa vyznačujú lepšími parametrami ako žiarovky, ale vyžaduje ďalšie zariadenia pre svoju činnosť. Na obr. 74 je výbojka s jednou bankou. Banka je plnená zmesou plynov tak, aby svetlo trvalého elektrického výboja bolo biele. Výbojky sa nedajú napájať priamo z palubnej siete, pretože pre svoju činnosť vyžadujú napätie 80 voltov. Toto napätie dodáva tzv. predradník (obr.77). Ten mení napätie 12V na napätie 80 Voltov. Príkon takejto výbojky je nižší ako halogénovej a svetelný výkon je vyšší.

Obr. 74 Výbojka D1 s jednou bankou

Obr. 75 Výbojka bilux s dvoma bankami

Obr. 76 Výbojka s elektromagnetickou zmenou polohy natočením

Obr.77 Predradník pre napájanie výbojky

3.2.1.4 Svetloemitujúce diódy (LED)

Svetloemitujúca tiež elektroluminiscenčná dióda je plošná dióda, ktorej priechod PN, ak ním prechádza prúd v priamom smere, žiari. Žiarenie vzniká pri rekombinácii nosičov náboja vnútri priechodu a jeho farba závisí od materiálu, použitého na výrobu diódy.

Používané materiály sú zlúčeniny gália gálium-fosfid, gálium – arzenid - fosfid atď. Farba žiarenia je obyčajne červená, oranžová, žltá, zelená. Priebeh voltampérovej charakteristiky a ostatné vlastnosti LED diód sa podobajú vlastnostiam polovodičových diód s malou plochou priechodu. Napätie v priamom smere je väčšie ako pri kremíkových diódach a závisí od materiálu. Porovnanie je na obr. 78. Pri elektroluminiscenčných diódach sa vyjadruje aj smerová vyžarovacia charakteristika (obr. 79).

Obr.78 Charakteristiky LED diódy v porovnaní s kremíkovou diódou

1 - kremíková usmerňovacia dóda, 2 - infračervená LED vyrobená z GaAs, 3 - červená z GaSsP, 4 - žltá z GaAsP, zelená z GaP

Obr.79 Vyžarovacia charakteristika LED diody

Svetloemitujúca dióda (obr.80) je konštrukčne prispôsobená na vyžarovanie svetla. Teleso tvorí šošovka z čírej alebo farebnej živice umožňujúcej voľné šírenie svetla. V živici je zaliaty samotný zdroj svetla - polovodičova doštička, na zápornom prívode katóda. Druhý prívod tvorí zlatý drátik pripojený druhým koncom na anódový prívod.

Na upevnenie diódy pre nenáročné aplikácie sa najčastejšie používajú prívodné vodiče. Pre náročné aplikácie – napríklad v automobiloch (chvenie) sa používajú objímky zaisťujúce presnú polohu požadovanú pre vyžarovací diagram svetla.

Farbu vyžarovaného svetla spôsobuje prímes gália, astátu, fosforu. Vyžarovaciu charakteristiku zaisťuje šošovka (obr. 79).

Obr. 80 Svetloemitujúca dióda

1- anóda, 2- katóda, 3-teleso diódy, 4- prepoj anódy-zlatý drôtik, 5- šošovka, 6-polovodič

Pre vyššie výkony sa používa viacnásobné zapojenie LED diód do tvaru matice tak ako je znázornené na obrázku 81. Ich hrúbka je iba 0,4 mm a pri žltej farbe svetla umožňuje vyrobiť ich v páse a nalepiť napríklad na vonkajšok spätných zrkadiel, čím možno nahradiť bočné smerové svetlá.

Obr. 81 LED dióda s príkonom až 20W ( rozmerový náčrtok, obrázok)

Obr.82 Schéma zapojenia segmentov

Tieto viacnásobné LED diódy sa používajú tiež v brzdových, obrysových svetlách automobilu, ako aj signalizačných a posvietení prístrojov.

3.2.2 Svetlomety

Svetlomety sú optické zariadenia, ktoré slúžia na usmernenie toku svetla zo zdrojov a jeho tvarovanie do vyžarovacej charakteristiky. K tvarovaniu sa používajú clonky, ktoré obmedzujú nežiadúci smer šírenia svetla. Dodatočné tvarovanie zabezpečuje tiež krycie sklo svetlometov tak, ako to ukazuje obr. 88.

3.2.2.1 Svetlomet s parabolickým zrkadlom

V súčasnosti sa v automobiloch najčastejšie používajú parabolické reflektory, ktorých tvar umožňuje tvarovať vyžarovací diagram podľa predpisov a noriem.

Umiestnenie svetelného zdroja je v ohnisku paraboly a odtiaľ sa odráža požadovaným smerom tak ako ukazuje obrázok 83. L. Priamo vyžiarené lúče zvierajú uhol γ. Ostatné lúče sa od paraboly odražajú a majú smer osi paraboly.

Obr. 83 Parabolický svetlomet

Obr. 84 Vplyv zmeny polohy zdroja na smer vyžarovaných lúčov

3.2.2.2 Svetlomet s posuvným zdrojom svetla

Svetlomet s posuvným zdrojom využíva na zmenu polohy zdroja svetla posun elektromagnetu, ktorý sa nastaví do požadovanej polohy (obr. 85). Ďalší zo spôsobov je natáčanie zdroja svetla v špeciálnej objímke ako na obr. 84.

Upravovať tvar vyžarovacej charakteristiky je možné aj pomocou posuvnej clonky ovládanej elektromagnetom (obr. 86)

Obr. 85 Systém Litronic - posunom výbojky sa dosiahne zmena druhu svetla

1-tlmené svetlá, 2-diaľkové svetlo

Obr. 86 Bi-Xenon s pevnou výbojkou a posuvnou clonkou - poloha 1- stretávacie, poloha 2 - diaľkové

Na napájanie výbojok je potrebný špeciálny menič, ktorý vyrobí pre zapálenie výboja napätie niekoľkých kilovoltov a po vzniku oblúka sa napätie zníži na hodnotu 80 V (obr.87). Zároveň obsahuje riadiacu jednotku, ktorá riadi napätie ako aj polohu žiarovky vo svetlomete.

Obr. 87 Zostava reflektora s výbojkou s napájaním a riadiacou jednotkou

1- krycie sklo, 2 - výbojka, 3 - objímka, 4 - predradník- menič napätia, 5 - riadiaca jednotka

Obr. 88 Rozptyl svetla reflektorov tvarom krycieho skla.

V súvislosti s denným svietením sa pri rozsvietených svetlách objavuje problém zvýšenej spotreby elektrickej energie, a tým aj paliva. V motoristicky rozvinutých krajínách sa táto zvýšená spotreba na celoštátnej úrovni pohybuje rádovo v tisíckach ton. Zníženie spotreby riešia pomocné svetlomety (obr.89) so zníženým príkonom zhruba na úrovni tretinovej spotreby, a to má vlyv aj na zníženie spotreby paliva.

Obr. 89 Reflektor pre denné svietenie s príkonom 15W

3.3 Druhy osvetlenia, normalizované požiadavky a vyhotovenie

Pre osvetlenie jednotlivých vozidiel je potrebné v prvom rade objasniť druhy vozidiel.

3.3.1 Druhy vozidiel

(1) Vozidlá na účely tejto vyhlášky sa členia podla druhu na

a) motocykle,

b) trojkolky a štvorkolky,

c) osobné automobily,

d) autobusy,

e) nakládne automobily,

f) špeciálne automobily,

g) ťahače,

h) prípojné vozidlá,

i) traktory,

j) pracovné stroje,

k) ostatné vozidlá.

(2) Motocykel je motorové vozidlo kategórie L1, L3 alebo L4

určené obvykle na prepravu osôb (ďalej len "dvojkolesové

vozidlo").

(3) Trojkolka je motorové vozidlo kategórie L2 alebo L5 určené

na prepravu osôb alebo vecí.

(4) Štvorkolka je motorové vozidlo kategórie L so štyrmi

kolesami, ktorého konštrukcia má charakter motocykla a tieto

parametre:

a) ľahká štvorkolka, ktorej hmotnosť v nenaloženom stave

(pohotovostná hmotnosť a hmotnosť vodiča) neprevyšuje 0,35 t

(pri vozidle s elektrickým pohonom sa nezapočítava hmotnosť

akumulátorov), najvyššia konštrukčná rýchlosť neprevyšuje

50 km.h-1 a zdvihový objem motora neprevyšuje 50 cm³, ak je

vybavená spaľovacím motorom. Pri použití iného druhu motora

nesmie najvyšší čistý výkon prevyšovať 4 kW. Takéto vozidlo sa

považuje za vozidlo kategorie L2,

b) štvorkolka, ktorej hmotnosť v nenaloženom stave (pohotovostná

hmotnosť a hmotnosť vodiča) neprevyšuje 0,40 t a 0,55 t pri

vozidle určenom na prepravu tovaru (pri vozidle s elektrickým

pohonom sa nezapočítava hmotnosť akumulátorov) a najvyšší

čistý výkon motora neprevyšuje 15,0 kW. Takéto vozidlo sa

považuje za vozidlo kategorie L5.

(5) Osobný automobil je motorové vozidlo kategorie M1.

(6) Autobus je motorove vozidlo kategorie M2 alebo M3; môže

byť jednopodlažne alebo dvojpodlažne, a to aj v kĺbovom

vyhotovení, konštrukciou a svojím vybavením určené na niektoré

druhy prepravy osôb (mestskú, prímestskú alebo diaľkovú).

(7) Nákladný automobil je motorové vozidlo kategórie N.

(8) Špeciálny automobil je motorové vozidlo kategórie N určené

na vykonávanie špecialnych činností; nie je určené na prepravu.

(9) Tahač je motorové vozidlo kategórie N určené na ťahanie

návesu alebo prívesu.

(10) Prípojne vozidlo je nemotorové vozidlo kategórie O.

(11) Traktor je motorové vozidlo kategórie T.

(12) Pracovný stroj samohybný je motorové vozidlo kategorie S.

(13) Ostatné vozidlá sú vozidlá kategórie R a patrí do nej

najmä bicykel, ručný vozík, záprahové vozidlo a vozík pre

zdravotne postihnuté osoby.

3.3.2 Svetlomety vozidiel

(1) Motorové vozidlo okrem jednonápravového traktora s prívesom, motorového ručného

vozíka, poťahového vozidla a cestného bicykla musí byť vybavené svetlometmi so stretávacími a s diaľkovými svetlami. Diaľkové a stretávacie svetlá musia byť bielej farby

a môžu byť zlúčené do jedného svetlometu s inými svetlami svietiacimi dopredu. Činnosť diaľkového svetla sa musí signalizovať neprerušovane svietiacim oznamovačom modrej farby v zornom poli vodiča. Ustanovenie prvej vety o diaľkových svetlách sa nevzťahuje

na vozidlo, ktorého konštrukčná rýchlosť neprevyšuje 40 km.h-1.

(2) Motorové vozidlo kategórie M a N a motorové vozidlo kategórie L2 a L5, ktorého šírka prevyšuje 1,3 m, musia byť vybavené dvoma svetlometmi so stretávacím svetlom a dvoma alebo štyrmi svetlometmi s diaľkovým svetlom. Najvyššia súhrnná svietivosť diaľkových svetiel nesmie prevyšovať 225 000 cd.66) Svetlomety so stretávacím svetlom musia byť umiestnené tak, aby bod ich činnej svietiacej plochy najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nebol vzdialený viac ako 400 mm od tejto roviny a aby vzájomná

vzdialenosť ich najbližších bodov činnej svietiacej plochy nebola menšia ako 600 mm. Svetlomety s diaľkovým svetlom nesmú byť svojím vonkajším okrajom činnej svietiacej plochy bližšie k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla ako vonkajší okraj

činnej svietiacej plochy svetlometu so stretávacím svetlom.

(3) Vozidlo kategórie L, ktorého šírka neprevyšuje 1,3 m, musí byť vybavené jedným alebo dvoma svetlometmi so stretávacím svetlom a jedným alebo dvoma svetlometmi s diaľkovým svetlom. Svetlomet so stretávacím svetlom a svetlomet s diaľkovým svetlom musí byť umiestnený tak, aby ich vzťažné osi boli v pozdĺžnej strednej rovine vozidla. Ak je vozidlo vybavené dvojicou zhodných svetlometov, musia byť umiestnené symetricky k tejto rovine. Mopedy musia byť vybavené jedným svetlometom so stretávacím svetlom, a ak ich konštrukčná rýchlosť prevyšuje 40 km.h-1, musia byť vybavené svetlometom so stretávacím a s diaľkovým svetlom.66)

(4) Svetlomety so stretávacím svetlom nesmú byť svojím najnižším bodom činnej svietiacej plochy nižšie ako 500 mm a najvyšším bodom činnej svietiacej plochy vyššie ako 1 200 mm nad rovinou vozovky.

(5) Prepínanie stretávacích a diaľkových svetiel musí byť vyhotovené tak, že nesmie dôjsť k ich súčasnému vypnutiu. Diaľkové svetlá môžu byť zapnuté buď všetky súčasne, alebo vo dvojiciach. Po prepnutí zo stretávacích svetiel na diaľkové svetlá musí byť zapnutá

aspoň jedna dvojica diaľkových svetiel. Súčasne s diaľkovými svetlami môžu svietiť stretávacie svetlá. Po prepnutí z diaľkových svetiel na stretávacie svetlá

musia byť vypnuté všetky diaľkové svetlá.

(6) Motorové vozidlo kategórie M, N, L2 a L5 vybavené viac ako jednou dvojicou diaľkových svetiel môže mať jednu dvojicu diaľkových svetiel natáčavú súčasne s riadiacim mechanizmom vozidla. Na motorovom vozidle kategórie L1, L3 a L4 môže byť v závislosti od natočenia riadenia natáčavé stretávacie aj diaľkové svetlo.

(7) Rozsvietiť stretávacie svetlá alebo diaľkové svetlá možno iba vtedy, ak nie sú súčasne v činnosti obrysové svetlá vozidla a osvetlenie evidenčného čísla. Táto podmienka sa nevzťahuje na použitie stretávacích alebo diaľkových svetiel ako svetelného výstražného zariadenia.

§ 42

Obrysové a parkovacie svetlá (1) Motorové vozidlo, ktoré má najmenej štyri kolesá, a motorové vozidlo s tromi kolesami usporiadanými symetricky proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla musia byť na vyznačenie vonkajších obrysov vybavené dvoma prednými obrysovými svetlami bielej farby a dvoma zadnými obrysovými svetlami červenej farby. Zadné obrysové svetlá červenej farby sú koncovými svetlami. Každé motorové vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bude schválená po 9. februári 1998, s dĺžkou prevyšujúcou 6 m okrem podvozku určeného na dostavbu musí byť na obidvoch stranách vybavené bočnými obrysovými svetlami oranžovej farby. Bočné obrysové svetlá typu SM1 sa použijú na všetkých kategóriách vozidiel; motorové vozidlá kategórie M1 a od nich odvodené motorové vozidlá kategórie N1 môžu byť vybavené bočnými obrysovými svetlami typu SM2. (2) Prípojné vozidlo okrem postranného vozíka k jednostopovému motorovému vozidlu, ktorého bočný obrys prevyšuje bočný obrys ťažného vozidla viac ako o 100 mm alebo ktorého šírka prevyšuje 1,6 m, musí byť vybavené dvoma prednými obrysovými svetlami bielej farby. Každé prípojné vozidlo okrem prípojného vozidla za jednostopové motorové vozidlo musí byť vybavené dvoma zadnými obrysovými svetlami červenej farby. Prípojné vozidlo kategórie O s dĺžkou prevyšujúcou 6 m (vrátane ťažnej tyče – oja), ktorého technická spôsobilosť bude schválená po 9. februári 1998, musí byť na obidvoch stranách vybavené bočnými obrysovými svetlami typu SM1 vyžarujúcimi svetlo oranžovej farby.

(3) Obrysové svetlá vozidla nesmú byť svojím najnižším bodom činnej svietiacej plochy nižšie ako 350 mm a najvyšším bodom činnej svietiacej plochy vyššie ako 1 500 mm nad rovinou vozovky. Ak tvar karosérie neumožňuje dodržať výšku 1 500 mm, môže byť obrysové svetlo vo výške až 2 100 mm nad rovinou vozovky. Bod činnej svietiacej plochy predného bieleho obrysového svetla najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nesmie byť od ťažného motorového vozidla ďalej ako 400 mm, ak ide o prípojné vozidlo, ďalej ako 150 mm od tejto roviny; pri zadnom červenom obrysovom svetle nesmie táto vzdialenosť prevyšovať 400 mm. Vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činnej svietiacej plochy predných obrysových svetiel a zadných obrysových svetiel nesmie byť menšia ako 600 mm. Bočné obrysové svetlá nemôžu byť svojím najnižším bodom činnej svietiacej plochy nižšie ako 250 mm a najvyšší bod činnej svietiacej plochy nesmie prevyšovať 1 500 mm nad rovinou vozovky. Ak tvar karosérie neumožňuje dodržať výšku 1 500 mm, môže byť táto vzdialenosť až 2 100 mm nad rovinou vozovky. Prvé bočné obrysové svetlo nesmie byť ďalej ako 3 m od prednej časti vozidla (pri vozidlách kategórie O vrátane dĺžky ťažnej tyče – oja); aspoň jedno bočné obrysové svetlo musí byť umiestnené v strednej tretine vozidla. Vzdialenosť medzi dvoma susednými bočnými obrysovými svetlami nesmie prevyšovať 3 m;

ak konštrukcia vozidla neumožňuje splnenie tejto požiadavky, nesmie táto vzdialenosť prevýšiť 4 m. Vzdialenosť od roviny vymedzujúcej najväčšiu dĺžku vozidla vzadu nesmie prevýšiť 1 m.

(4) Jednostopové motorové vozidlo okrem mopedov musí byť vybavené jedným predným obrysovým svetlom bielej farby a jedným zadným obrysovým svetlom červenej farby. Moped musí byť vybavený jedným zadným obrysovým svetlom vyžarujúcim svetlo červenej farby a môže byť vybavený jedným predným obrysovým svetlom bielej farby. Prívesný vozík za jednostopové motorové vozidlo musí byť vybavený jedným zadným obrysovým svetlom červenej farby. Obrysové svetlo musí byť umiestnené v pozdĺžnej strednej rovine vozidla. Najnižší bod činnej svietiacej plochy obrysového svetla nesmie byť nižšie ako 350 mm a najvyšší bod činnej svietiacej plochy nesmie byť vyššie ako 1 200 mm nad rovinou vozovky.

(5) Postranný vozík k jednostopovému motorovému vozidlu musí byť vybavený jedným bielym obrysovým svetlom svietiacim dopredu a jedným červeným obrysovým svetlom svietiacim dozadu. Bod činnej svietiacej plochy každého svetla, najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla, nesmie prevyšovať 150 mm od tejto roviny. Najnižší

bod činnej svietiacej plochy týchto svetiel nesmie byť nižšie ako 350 mm a ich najvyšší bod činnej svietiacej plochy nesmie prevyšovať 1 200 mm nad rovinou vozovky.

(6) Pri zapnutí musia všetky obrysové svetlá svietiť súčasne. Činnosť obrysových svetiel musí byť signalizovaná neprerušovane svietiacim kontrolným svetlom zelenej farby umiestneným v zornom poli vodiča; oznamovač s kontrolným svetlom sa nevyžaduje, ak osvetlenie prístrojovej dosky možno zapnúť aj vypnúť len súčasne s obrysovými svetlami.

(7) Pri státí a parkovaní vozidla sa na svetelné vyznačenie vonkajších obrysov vozidla používajú parkovacie alebo obrysové svetlá. Motorové vozidlo, ktorého dĺžka neprevyšuje 6 m a šírka 2 m, okrem jednostopového motorového vozidla môže mať parkovacie svetlá rozsvietené iba na strane k stredu vozovky. Jednostopové motorové vozidlo môže mať na svetelné vyznačenie pri státí iba jedno parkovacie svetlo v pozdĺžnej strednej rovine vozidla, viditeľné spredu i zozadu. Parkovacie svetlo musí svietiť dopredu svetlom bielej farby a dozadu svetlom červenej farby. Parkovacie svetlá musia byť umiestnené podľa odseku 3, na jednostopovom motorovom vozidle podľa odseku 4 a na postrannom vozíku k jednostopovému motorovému vozidlu podľa odseku 5. So samostatným parkovacím svetlom

(svetlami) nemusí svietiť žiadne iné osvetľovacie zariadenie. (8) Vozidlo kategórie M, N a O

a) so šírkou prevyšujúcou 2,1 m musí byť vybavené doplnkovými svietidlami s obrysovými svetlami, ktorých umiestnenie upravuje osobitný predpis,66)

b) M2, M3, N2, N3, O3 a O4 môže byť vybavené ďalšími schválenými zadnými svetlami s obrysovými, brzdovými a smerovými svetlami len v rozsahu ustanovenom osobitným predpisom65) (svetlá kategórie D).

(9) Doplnkové obrysové svetlá musia svietiť dopredu svetlom bielej farby, dozadu svetlom červenej farby a súčasne s obrysovými svetlami. Referenčná os svetelného toku doplnkových svetiel s obrysovými svetlami umiestnenými na streche vozidla sa môže odchyľovať od pozdĺžnej strednej roviny vozidla v tolerancii 30^o.

(10) Ustanovenie odseku 6 sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. januárom 1977. Ustanovenie odseku 8 sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. októbrom 1985.

§ 43

Zariadenie na osvetlenie zadného evidenčného čísla a na osvetlenie smerových tabuliek (1) Vozidlo musí mať zariadenie na osvetlenie zadného evidenčného čísla, pokiaľ je ním vozidlo vybavené.

65) Zariadenie na toto osvetlenie musí byť skonštruované a vyhotovené tak, aby boli údaje na tabuľke dobre čitateľné zo vzdialenosti najmenej 25 m od zadného obrysu vozidla. Farba svetla tohto osvetlenia musí byť biela. Dodatočnou montážou akéhokoľvek zariadenia na vozidlo nesmie byť táto čitateľnosť obmedzená alebo znížená.

(2) Predné smerové tabuľky a postranné smerové tabuľky na autobusoch určených na verejnú dopravu musia byť osvetlené dopadajúcim alebo presvetleným svetlom bielej farby alebo slabožltej farby tak, aby hlavný údaj bol čitateľný spredu alebo zboku aspoň zo vzdialenosti 20 m od vozidla; svetlo nesmie oslňovať vodiča vozidla ani ostatných účastníkov cestnej premávky. Osvetlenie smerových tabuliek musí mať osobitný spínač a jeho zapínanie nesmie byť viazané na ostatné svetelné zariadenia vozidla. Jas smerových tabuliek, ktorý vzniká osvetlením, musí byť na každom mieste ich osvetlenej plochy najmenej 2 cd.m^-2.

3.3.3 Brzdové svetlá

(1) Vozidlo kategórie M, N, O, T, L2, L5 a R, ktorého najvyššia konštrukčná rýchlosť prevyšuje 6 km.h-1, musí byť vzadu vybavené dvoma brzdovými svetlami červenej farby kategórie S1 alebo kategórie S2.

(2) Najnižší bod činnej svietiacej plochy brzdového svetla nesmie byť nižšie ako 350 mm a jeho najvyšší bod činnej svietiacej plochy nesmie prevyšovať 1 500 mm nad rovinou vozovky. Ak tvar karosérie neumožňuje dodržať výšku do 1 500 mm, môže byť brzdové svetlo vo výške až 2 100 mm nad rovinou vozovky. Vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činnej svietiacej plochy brzdových svetiel nesmie byť menšia ako 600 mm; ak celková šírka vozidla neprevyšuje 1 300 mm, môže sa táto vzdialenosť zmenšiť až na 400 mm.

(3) Motorové vozidlo kategórie M1, ktorého technická spôsobilosť bude schválená počnúc 9. februárom 1998, a motorové vozidlo kategórie M1, ktoré bude po a ovládací mechanizmus je oddelený od ovládacieho mechanizmu parkovacieho brzdenia.

(6) Ustanovenie odseku 4 sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. januárom 1972.

3.3.4 Smerové svetlá

(1) Motorové vozidlo a prípojné vozidlo okrem jednostopového motorového vozidla s konštrukčnou rýchlosťou neprevyšujúcou 50 km.h-1 a so zdvihovým objemom valcov motora neprevyšujúcim 50 cm³ a okrem vozidla uvedeného v siedmej časti musia byť vybavené smerovými svetlami, ktoré musia mať na vozidle pevnú polohu. Moped môže byť vybavený smerovými svetlami, ktoré musia spĺňať ustanovené podmienky.

(2) Smerové svetlá musia byť umiestnené čo najbližšie k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla. Najnižší bod ich činnej svietiacej plochy nesmie byť nižšie ako 350 mm nad rovinou vozovky a najvyšší bod ich činnej svietiacej plochy nesmie byť nad rovinou vozovky vyššie ako

a) 1 200 mm na jednostopovom motorovom vozidle a jeho postrannom vozíku,

b) 1 500 mm na ostatných vozidlách. Ak vyhotovenie karosérie neumožňuje dodržať túto výšku, môže byť až do výšky 2 100 mm.

(3) Smerové svetlá jednostopového motorového vozidla musia byť umiestnené symetricky

a) proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla po jednom na ľavej i pravej strane, ak je zabezpečená ich viditeľnosť spredu, zozadu aj z príslušnej strany; vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činných svietiacich plôch smerových svetiel nesmie byť menšia ako 560 mm, alebo

b) proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla po dvoch na ľavej i pravej strane. Tieto svetlá musia byť na každej strane vozidla umiestnené tak, aby jedno bolo v prvej tretine dĺžky vozidla a druhé čo najviac vzadu. Vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činných svietiacich plôch smerového svetla a svetlometu nesmie byť menšia ako 100 mm; vzdialenosť

činnej svietiacej plochy smerového svetla od roviny vymedzujúcej vzadu najväčšiu dĺžku vozidla nesmie byť väčšia ako 200 mm; ak konštrukcia vozidla neumožňuje dodržať uvedenú vzdialenosť, môže byť táto vzdialenosť najviac 400 mm.

(4) Motorové vozidlo, ktoré má štyri a viac kolies, alebo motorové vozidlo s tromi kolesami usporiadanými symetricky proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla musí mať symetricky tri smerové svetlá na ľavej i pravej strane proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla. Jedno musí byť umiestnené čo najviac vpredu, druhé na boku vozidla a tretie čo najviac vzadu; bočné svetlo musí byť umiestnené v prednej tretine dĺžky vozidla neprevyšujúcej 1,8 m od roviny vymedzujúcej vpredu najväčšiu dĺžku vozidla; ak nie je zaručená geometrická viditeľnosť vplyvom vyhotovenia karosérie, môže byť bočné svetlo umiestnené až do vzdialenosti 2,5 m

od roviny vymedzujúcej vpredu najväčšiu dĺžku vozidla.

(5) Na vozidle kategórie O musia byť smerové svetlá usporiadané symetricky proti pozdĺžnej strednej rovine vozidla po jednom svietidle na ľavej i pravej strane čo najbližšie k rovine vymedzujúcej vzadu najväčšiu dĺžku vozidla.

(6) Na každom motorovom vozidle okrem jednostopového motorového vozidla nesmie byť vzdialenosť medzi prednými smerovými svetlami a svetlometmi so stretávacím svetlom a predným svetlometom so svetlom do hmly menšia ako 40 mm. Menšia vzdialenosť je prípustná len vtedy, ak nie je intenzita smerového svetla v referenčnej osi menšia ako 400 cd.

(7) Smerové svetlá musia svietiť prerušovaným svetlom oranžovej farby. Prerušovanie smerového svetla musí mať kmitočet 1,5 ± 0,5 Hz; po zapnutí sa musí prvýkrát rozsvietiť najneskôr za 1 s a po vypnutí zhasnúť najneskôr za 1,5 s. Trvanie svetelného toku musí byť medzi 40 % až 80 % času cyklu, aby účinok smerového svetla bol zreteľne a dostatočne vnímateľný.

(8) Smerové svetlá sa musia dať uviesť do činnosti nezávisle od ostatných svetelných zariadení vozidla. Činnosť smerových svetiel musí byť vodičovi jasne a zreteľne opticky alebo akusticky signalizovaná. Ak uvedené kontrolné zariadenie je optické, svetlo musí byť prerušované s kmitočtom zodpovedajúcim kmitočtu smerových svetiel a musí byť zelenej farby. Akustické kontrolné zariadenie musí byť vo vozidle umiestnené tak, aby vodičovi zaručovalo bezpečnú počuteľnosť signálov. Pri poruche funkcie niektorého svetelného zdroja sústavy smerových svetiel s výnimkou doplnkových bočných musí byť vodičovi táto porucha

zreteľne signalizovaná (napr. výraznou zmenou kmitočtu, zhasnutím, trvalým svietením bez prerušovania kontrolného optického signálu). Tieto podmienky sa vzťahujú na motorové vozidlo a jazdnú súpravu.

(9) Motorové vozidlo okrem jednostopového motorového vozidla musí byť vybavené osobitným zariadením (spínačom) umožňujúcim výstražnú funkciu všetkých smerových svetiel motorového i prípojného vozidla; smerové svetlá pritom musia svietiť za podmienok

ustanovených v odsekoch 7 a 8. Činnosť smerových svetiel musí signalizovať osobitné optické kontrolné zariadenie s prerušovaným svetlom červenej farby, ktoré môže byť v činnosti s optickým kontrolným zariadením podľa odseku 8. Činnosť výstražných svetiel môže byť opticky signalizovaná smerovo orientovaným kontrastným zariadením pre smerové svetlá, ak je vozidlo nimi vybavené. Týmto zariadením môže byť vybavené aj jednostopové motorové vozidlo.

(10) Na vozidle uvedenom do premávky pred dňom nadobudnutia účinnosti tejto vyhlášky sa na kontrolu výstražnej činnosti smerových svetiel povoľuje optické kontrolné zariadenie podľa odseku 8.

(11) Ustanovenia odsekov 1 až 9 sa nevzťahujú na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. júlom 1972, na vozidlo kategórie T, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. júlom 1985, a na vozidlo, ktoré nemusí spĺňať podmienky ustanovené osobitnými predpismi.

Príklad umiestnenia identifikačných svetiel na nákladnom vozidle je na obr.90

Obr 90. Umiestnenie identifikačných svetiel na nákladnom automobile

A- smerové svetlá, B –obrysové svetlá, C- pomocné obrysové svetlá, E- vnútorné osvetlenie

Obr. 91 Kontrolná stena rozloženie osvetlenia

Obr. 91. Pasívne osvetlenie – odrazové sklá

3.3.4. Odrazové sklá a odrazové dosky zvláštneho označenia

Nariadenie vlády 292/2006

(1) Motorové vozidlo okrem jednostopového motorového vozidla musí byť vybavené dvoma zadnými odrazovými sklami červenej farby iného ako trojuholníkového tvaru a rovnakého typu alebo môže byť vybavené dvoma prednými odrazovými sklami bielej farby iného ako trojuholníkového tvaru. Ak je vozidlo vybavené zakrývateľnými svetlometmi, musí mať predné odrazové sklá. Bod činnej plochy predného a zadného odrazového skla najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku motorového vozidla nesmie byť ďalej ako 400 mm od tejto roviny.

(2) Vozidlo kategórie O okrem prívesného vozíka alebo postranného vozíka pripojeného za jednostopové motorové vozidlo musí byť vybavené dvoma prednými odrazovými sklami bielej farby iného ako trojuholníkového tvaru a rovnakého typu a dvoma zadnými odrazovými sklami červenej farby tvaru rovnostranného trojuholníka rovnakého typu s dĺžkou strany najmenej 150 mm, upevnenými tak, aby jeden vrchol trojuholníka bol hore a protiľahlá strana bola vodorovná. Bod činnej plochy predného odrazového skla najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nesmie byť ďalej ako 150 mm od tejto roviny. Bod činnej plochy zadného odrazového skla najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nesmie byť ďalej ako 400 mm od tejto roviny.

(3) Odrazové sklá musia byť umiestnené tak, aby najnižší bod činnej plochy nebol nižšie ako 250 mm a najvyšší bod činnej plochy vyššie ako 900 mm nad rovinou vozovky; ak konštrukcia a tvar karosérie neumožňujú dodržať najväčšiu výšku 900 mm, môžu byť predné a zadné odrazové sklá svojím najvyšším bodom činnej plochy najviac 1 500 mm nad rovinou vozovky. Vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činnej plochy predných alebo zadných odrazových skiel nesmie byť menšia ako 600 mm; táto vzdialenosť môže byť menšia, a to najmenej 400 mm na vozidle, ktorého celková šírka nepresahuje 1,3 m.

(4) Vozidlo kategórie M2, M3, N a Sp, ktorého celková dĺžka prevyšuje 6 m, a vozidlo kategórie O musia byť vybavené na každej strane vozidla najmenej jedným bočným odrazovým sklom oranžovej farby iného ako trojuholníkového tvaru umiestneným v strednej tretine vozidla. Odrazové sklá nesmú byť svojím najnižším bodom činnej plochy nižšie ako 250 mm a vyššie ako 900 mm nad rovinou vozovky; ak konštrukcia a tvar karosérie neumožňujú dodržať najväčšiu výšku 900 mm, môžu byť odrazové sklá svojím najvyšším bodom činnej plochy najviac 1 500 mm nad rovinou vozovky. Odrazové sklá nesmú byť vzdialené viac ako 3 m od roviny vymedzujúcej dĺžku vozidla vpredu (na vozidle kategórie O vrátane ťažnej tyče – oja) a 1 m od roviny vymedzujúcej dĺžku vozidla vzadu a vzájomná vzdialenosť najbližších bodov činnej plochy bočných odrazových skiel nesmie prevyšovať 3 m. Ak konštruk- cia vozidla neumožňuje splnenie tejto podmienky, táto vzdialenosť môže byť 4 m.

(5) Jednostopové motorové vozidlo musí byť vybavené jedným zadným odrazovým sklom červenej farby iného ako trojuholníkového tvaru umiestneným tak, aby stred odrazového skla bol v pozdĺžnej strednej rovine vozidla a jeho najnižší bod činnej plochy nebol

nižšie ako 350 mm nad rovinou vozovky a najvyšší bod činnej plochy neprevyšoval 900 mm nad rovinou vozovky. Vozidlo kategórie L1 musí byť vybavené a) predným odrazovým sklom iného ako trojuholníkového tvaru bielej farby umiestneným v pozdĺžnej strednej rovine vozidla; najnižší bod činnej plochy nesmie byť nižšie ako 400 mm a najvyšší bod činnej plochy nesmie prevyšovať 1 200 mm nad rovinou vozovky,

b) na každej strane jedným alebo dvoma odrazovými sklami iného ako trojuholníkového tvaru oranžovej farby, ktorých najnižší bod činnej plochy nesmie byť nižšie ako 300 mm nad rovinou vozovky a ktoré musia byť umiestnené tak, aby nemohli byť zakryté vodičom alebo spolujazdcom alebo ich odevom.

(6) Ak je vozidlo kategórie L1 vybavené pedálmi, musí byť každý pedál vybavený odrazovými sklami oranžovej farby viditeľnými spredu i zozadu.

(7) Prívesný vozík za jednostopové motorové vozidlo musí byť vybavený dvoma prednými odrazovými sklami bielej farby iného ako trojuholníkového tvaru rovnakého typu umiestnenými tak, aby bod činnej plochy najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nebol ďalej ako 100 mm od tejto roviny, jedným zadným odrazovým sklom červenej farby tvaru rovnostranného trojuholníka, ktorého dĺžka strany je najmenej rovnostranného trojuholníka, ktorého dĺžka strany je najmenej 150 mm, pripevnenými tak, aby jeden vrchol trojuholníka bol hore a protiľahlá strana bola vodorovná, umiestneným v pozdĺžnej strednej rovine vozidla. Najnižší bod činnej plochy odrazových skiel nesmie byť nižšie ako 350 mm a najvyšší bod činnej plochy nesmie prevyšovať 900 mm nad rovinou vozovky.

8) Postranný vozík k jednostopovému motorovému vozidlu musí byť vybavený jedným predným odrazovým sklom bielej farby a jedným zadným odrazovým sklom červenej farby iného ako trojuholníkového tvaru umiestnenými tak, aby bod činnej plochy odrazových skiel najbližší k rovine vymedzujúcej najväčšiu šírku vozidla nebol ďalej ako 150 mm od tejto roviny, najnižší bod činnej plochy nebol nižšie ako 350 mm a najvyšší bod činnej plochy neprevyšoval 900 mm nad rovinou vozovky.

9) Odrazové sklá okrem predných nesmú byť umiestnené na závesoch za jazdy voľne pohyblivých. Odrazové sklá musia byť na vozidle pripevnené tak, aby ich referenčné osi boli vodorovné a pri predných zadných odrazových sklách rovnobežné s pozdĺžnou strednou rovinou vozidla, pri bočných odrazových sklách kolmé na pozdĺžnu strednú rovinu s toleranciou vo vodorovnej i zvislej rovine ± 3^o. Za pohyblivý záves sa nepovažuje dostatočne tuhý gumený záves, ktorý je špeciálne určený na uchytenie odraziek.

(10) Štvorkolesové a viackolesové motorové vozidlo, ktorého konštrukčná rýchlosť prevyšuje 30 km.h-1, a ich prípojné vozidlá uvedené do premávky po 1. októbri 1997 a vozidlá v prevádzke počnúc 1. októbrom 1999 musia byť na zadnej časti vybavené zvláštnym označením. Toto označenie musí spĺňať podmienky ustanovené osobitným predpisom.68)

(11) Motorové vozidlo kategórie N3 musí byť na zadnej časti vybavené zvláštnym označením:

a) ak ide o vozidlo v medzinárodnej cestnej premávke,

b) ak ide o vozidlo prvýkrát uvádzané do premávky,

c) ak ide o ostatné vozidlá v cestnej premávke, od 1. apríla 1998.

(12) Prípojné vozidlo kategórie O4, príves kategórie O1, O2 a O3, ktorého celková dĺžka presahuje 6 m, a náves kategórie O1, O2 a O3, ktorého celková dĺžka presahuje 8 m, musia byť na zadnej časti vybavené zvláštnym označením:

a) ak ide o vozidlo v medzinárodnej cestnej premávke,

b) ak ide o vozidlo prvýkrát uvádzané do premávky,

c) ak ide o ostatné vozidlá v cestnej premávke, od 1. apríla 1998.

(13) Zvláštne označenie vozidiel podľa odseku 11 a dlhých vozidiel podľa odseku 12 musí spĺňať podmienky ustanovené osobitným predpisom.69)

(14) Ustanovenie odseku 2 poslednej vety sa nevzťahuje podmienky ustanovené osobitným predpisom.69)

(14) Ustanovenie odseku 2 poslednej vety sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. januárom 1985. Ustanovenie odseku 5 druhej vety sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. januárom 1986.

Pasívne prostriedky osvetlenia podľa predpisu 70/388/EHS využívajú cudzí zdroj svetla a pracujú na princípe a odrazu svetla . Využívajú kombinované účinky lomu a odrazu svetla z iného zdroja.

V praxi majú odrazové sklá tvar rovnostranného trojuholníka s vrcholom hore. Pri prívesoch sa používajú obdĺžniky symetricky umiestnené na zadnom nárazníku.

Pojem „odrazka“ znamená zariadenie, používané na označenie prítomnosti traktora pomocou odrazu svetla, vyžarovaného zo zdroja svetla, ktorý nie je pripojený k traktoru, pričom pozorovateľ sa nachádza blízko zdroja.

Pre účely tejto smernice sa nasledujúce zariadenia nepovažujú za odrazky:

- poznávacie značky so spätným odrazom,

- iné tabuľky a spätné odrazené signály, ktoré sa musia používať kvôli plneniu technických podmienok pre používanie, platných v členských štátoch, pokiaľ ide o určité kategórie vozidiel alebo určité metódy obsluhy.

3.4 Akustické zariadenia

Ciele: Žiak po preštudovaní kapitoly vie

- definovať požiadavky na zvukové výstražné zariadenie

- popísať činnosť vibračnej húkačky s ozvučnou doskou

- popísať činnosť vibračnej húkačky s rezonujúcou tyčou

3.4.1 Požiadavky na akustické zariadenia podľa predpisu 70/388/EHS

Každý členský štát schváli každý typ zvukového výstražného zariadenia, ktoré vyhovuje požiadavkám na konštrukciu a skúšky ustanoveným

Podľa tejto vyhlášky

členský štát, ktorý udelil typové schválenie, podnikne, v prípade potreby aj v spolupráci s príslušnými orgánmi ostatných členských štátov, nevyhnutné opatrenia na overenie zhody vyrábaných modelov so schváleným typom.

takéto overenie sa obmedzí na náhodné kontroly. Pre každý typ zvukového výstražného zariadenia, ktorý bol schválený podľa článku 1 tejto vyhlášky, vydajú členské štáty výrobcovi alebo jeho splnomocnenému zástupcovi značku typového schválenia EHS.

Členské štáty prijmú všetky vhodné opatrenia, aby sa zabránilo používaniu značiek, ktoré by mohli vyvolať zámenu medzi zvukovým výstražným zariadením

Žiadny členský štát nesmie zakázať predaj zvukových výstražných zariadení z dôvodov, ktoré sa týkajú ich konštrukcie alebo funkcie, ak je na takýchto zariadeniach uvedená značka typového schválenia EHS

Toto ustanovenie však nebráni členskému štátu, aby prijal opatrenie proti takým zvukovým výstražným zariadeniam, vybaveným značkou typového schválenia EHS, ktoré sa z hľadiska svojej konštrukcie nezhodujú so schváleným prototypom

Príslušný členský štát o takýchto opatreniach ihneď informuje ostatné členské štáty a Komisiu, s uvedením dôvodov svojho rozhodnutia. Súčasne sa uplatnia ustanovenia článku 5, v ktorom sa uvádza, že:

ak členský štát, ktorý udelil typové schválenie EHS, zistí, že väčší počet zvukových výstražných zariadení, označených tou istou značkou typového schválenia EHS, nezodpovedá schválenému typu, tento štát prijme nevyhnutné opatrenia na zabezpečenie zhody výrobných modelov so schváleným typom. Príslušné orgány takéhoto štátu upozornia príslušné orgány ostatných členských štátov na prijaté opatrenia, ktoré by mohli, ak je to potrebné, viesť až k odňatiu typového schválenia EHS. Ak sú o takomto nesúlade informované príslušné orgány iného členského štátu, prijmú tieto orgány rovnaké opatrenia.

príslušné orgány členských štátov sa navzájom jedného mesiaca informujú o každom odňatí EHS typového schválenia a o dôvodoch takéhoto opatrenia.

ak členský štát, ktorý udelil typové schválenie EHS, namieta nesúlad, ktorý mu bol oznámený, dotknutý členský štát sa snaží spor vyriešiť. Komisia je priebežne informovaná a v prípade potreby v záujme dosiahnutia urovnania uskutoční potrebné konzultácie.

Príslušné orgány každého členského štátu zašlú do jedného mesiaca príslušným orgánom ostatných členských štátov kópiu osvedčenia o typovom schválení pre každý typ zvukového výstražného zariadenia, ktorý schválili alebo ktorému odmietli udeliť schválenie

Všetky rozhodnutia prijaté v súvislosti s vykonávaním tejto smernice, ktorými sa zamieta alebo odníme typové schválenie zvukového výstražnému zariadenia alebo zakáže sa jeho umiestnenie na trh, alebo sa zakáže jeho používanie, musia byť podrobne odôvodnené. Takéto rozhodnutie sa oznámi príslušnej strane, ktorá je súčasne informovaná o dostupných opravných prostriedkoch podľa platných vnútroštátnych právnych predpisov platných v členských štátoch a o lehotách na uplatnenie týchto opravných prostriedkov.

Žiadny členský štát nesmie odmietnuť udeliť typové schválenie EHS vozidlu z dôvodov týkajúcich sa jeho výstražného zariadenia, ak je toto zariadenie vybavené značkou typového schválenia EHS a ak je montované podľa požiadaviek stanovených v bode 2 prílohy I.

Na účely tejto smernice "vozidlo" znamená každé motorové vozidlo určené na prevádzku na ceste, s karosériou alebo bez karosérie, ktorý má najmenej štyri kolesá a maximálnu konštrukčnú rýchlosť presahujúcu 25 km/h, s výnimkou koľajových vozidiel, poľnohospodárskych traktorov a zariadení a pracovných strojov.

Zmeny a doplnenia potrebné na prispôsobenie požiadaviek príloh I a II technickému pokroku sa prijmú podľa postupu ustanoveného v článku 13 smernice Rady zo dňa 6. februára 1970 o aproximácii právnych predpisov členských štátov o typovom schválení motorových vozidiel a ich prípojných vozidiel.

Členské štáty prijmú opatrenia potrebné na dosiahnutie súladu s touto smernicou do sedemnástich mesiacov od jej oznámenia. Bezodkladne o tom informujú Komisiu.

Členské štáty oznámia Komisii znenie hlavných ustanovení vnútroštátnych právnych predpisov, ktoré prijmú v oblasti predmetu úpravy tejto smernice.

Táto smernica je adresovaná členským štátoma bola prijatá 27. júla 1970

V § 50 vyhlášky EHS sa v časti zvukové výstražné zariadenia konštatuje, že motorové vozidlo okrem pásových vozidiel a iných vozidiel s najvyššou konštrukčnou rýchlosťou neprevyšujúcou 6 km/h musí mať aspoň jedno zariadenie na dostatočné hlasitú zvukovú výstrahu.

Každé zvukové výstražné zariadenie na motorovom vozidle musí byť umiestnené tak, aby pri prevádzke nedochádzalo k jeho poškodeniu alebo k zmene zvukových vlastností. Zariadenia, ktoré vydávajú prenikavé zvuky, rozložené akordy alebo škreky, ako píšťaly, sirény, gongy a podobne nie sú dovolené.

3.4.2 Húkačky

Ako zvukové signalizačné zariadenia sa používajú húkačky. Tieto majú v súčasnosti iné úlohy, ako bolo ich pôvodné poslanie a ich činnosť je predpismi skôr obmedzovaná. Akustické zariadenia je povolené používať iba v prípadoch bezprostredného nebezpečenstva. To je dôvod, pre ktorý sú povinnou výbavou automobilu. Ich zvuk musí prenikať nad okolitý hluk a aj hluk samotného vozidla.

Medzinárodná norma ISO 512 rozoznáva 3 druhy húkačiek, a to

-elektrické striedavé

-elektrické jednosmerné

-tlakovzdušné

3.4.3 Elektrické húkačky ozvučnicové

Elektrická húkačka pracuje na princípe priťahovania kotvy k elektromagnetu, pričom kotva je pripevnená na membráne spolu s ozvučnou doskou - pozri obr.90. Po privedení prúdu do cievky dôjde k pritiahnutiu kotvy, ktorá narazí na jadro cievky, pričom dôjde k prerušeniu napájacieho prúdu vstavaným kontaktom a kotva odpadne a znovu pripojí kontakt. Tento proces sa opakuje, pokiaľ je na svorkách napájacie napätie. Membrána udržiava polohu kotvy v strede a je po okraji upevnená. Ozvučná doska je po obvode voľná a v strede je upevnená, takže tvorí ozvučnicu - pozri obrázok 90. Pri nárazoch vzniká kmitočet 200 až 700 Hz ako základný a kmitočet 1800Hz vzniká rezonanciou mechanických častí.

Ďalší typ húkačky je na obrázku 91. Princíp jej činnosti je podobný ako pri húkačke s ozvučnicovou doskou. Rozdiel je v ozvučnici, ktorú tvorí tyč.

Aby sa zvuk húkačky nešíril rámom vozidla k vodičovi, upevňujú sa húkačky na pružný držiak z páskov plechov tak, aby sa k nim nedostalo blato a špina z cesty. Nasmerované majú byť tak, aby úroveň hluku vo vzdialenosti 2 metre pred vozidlom bola 94 až 114 dB.

Obr. 90 Nárazová vibračná húkačka s ozvučnicovou doskou

Obr. 91 Nárazová vybračná húkačka s rezonujúcou tyčou

3.4.4 Tlakové húkačky

Obr. 92 Tlakové húkačky- fanfáry

Na obrázku 92 sú vzduchové plastové fanfáry s kompresorom v strede. Vytvárajú dva tóny 780/840 Hz s intenzitou zvuku 118 dB. Napájacie napätie je 12Volt a odber 20 ampér. Elektromotor s kompresorom vytvára tlak vzduchu ktorý sa pomocou hadičiek vedie do meniča kde sa vytvára tón a v ozvučnici z plastu sa tón usmerňuje a rezonanciou zosilňuje. Po vypnutí prúdu do motora kompresoru tón zanikne.

3.4.5 Elektronické húkačky

Elektronické húkačky využívajú pre vznik zvuku elektronický zdroj zvukov, ktorý je zosilňovaný výkonovým zosilňovačom napájajúcim tlakový reproduktor. Ovládanie je tlačidlami na elektronickej jednotke alebo tlačidlom na mikrofóne, takže okrem zvuku sirény môže slúžiť na ozvučenie hlasom, čo využíva napríklad polícia. Tlakové reproduktory bývajú zabudované do svetelnej rampe umiestnenej na streche vozidla.

Obr. 93 Elektronická siréna

Meranie výstražných zariadení podľa nariadenia vlády 398/2005

Výstražné zariadenie má vysielať nepretržitý zvuk.Výstražné zariadenie má mať také akustické charakteristiky (frekvenčné spektrum zvuku, hladina zvukového tlaku) a mechanické charakteristiky, aby vyhovelo v danom poradí nasledovným skúškam.

Meranie hladiny zvuku

Výstražné zariadenia sa skúša v dostatočne tichom a otvorenom priestore (hluk okolia a hluk vetra najmenej 10 dB(A) pod meraným hlukom), alebo v zvukovo izolovanej komore; mikrofón meracieho zariadenia sa umiestni v smere príslušnej najvyššej hladiny zvuku vo vzdialenosti maximálne 2 m od predného okraja zariadenia, mikrofón i zariadenie sa umiestnia vo výške 1,2 m nad povrchom základne.

1.2.1.2 Meria sa na "A" váhovej stupnici normy IEC (Medzinárodná elektrotechnická Komisia) zvukomerom vyhovujúcim typu, ktorý je opísaný v publikácii 179, 1. vydanie (1965) Medzinárodnej elektrotechnickej komisie.

Zariadenie sa napája napätím 6,5, 13 alebo 26 V, meraným na svorkách zdroja elektrického napájania, čo zodpovedá menovitým napätiam 6, 12 alebo 24 V.

Odpor napájacieho vedenia vrátane prechodového odporu svoriek a kontaktov musí byť:

0,05 ohm pre obvod 6 V

0,10 ohm pre obvod 12 V

0,20 ohm pre obvod 24 V

Zariadenie sa pomocou časti alebo častí poskytovaných výrobcom namontuje na pevno na oporu, ktorej hmotnosť je najmenej desaťnásobkom hmotnosti zariadenia a nie je nižšia než 15 kg.

Za vyššie uvedených podmienok nesmie byť príslušná hladina zvukového tlaku vyššia než 118 dB (A) a nižšia než 105 dB (A).

Čas medzi momentom aktivácie zariadenia a dosiahnutím minimálnej hladiny

nesmie pri meraní pri teplote okolia 20 ± 5° presiahnuť 0,2 s

Toto ustanovenie platí najmä na pneumaticky alebo elektropneumaticky činné zariadenia.

Zariadenia činné pneumaticky alebo elektropneumaticky musia mať pri pneumatickom okruhu usporiadanom podľa špecifikácie výrobcu, rovnaké akustické vlastnosti, ako sa požaduje pre elektricky činné zvukové výstražné zariadenia.

Skúšky životnosti

Výstražné zariadenia musia byť napájané jedným z menovitých napätí vyššie, s horeuvedeným odporom vyššie, a musia byť 50000-krát v činnosti vždy na jednu sekundu, po ktorej nasleduje štvorsekundová prestávka. Pri skúške musí byť zariadenie ovievané prúdom vzduchu s rýchlosťou približne 10 m/s.

Ak sa skúška vykonáva v zvukovo izolovanej komore, táto komora musí mať dostatočný objem, aby bol možný normálny rozptyl tepla emitovaného zariadením v priebehu skúšky životnosti.

Teplota okolia v skúšobnej komore má byť medzi +15 a +30 °C.

Ak sa po 25000 operáciách hladina zvuku zariadenia voči hladine zvuku pred skúškou zmenila, je možné zariadenie nastaviť. Po 50000 operáciách a po prípadnom ďalšom nastavení musí zariadenie vyhovieť skúške opísanej v bode 1.2.1 vyššie.

Akustické skúšky

Spektrum zvuku vyžarovaného zariadením a meraného vo vzdialenosti 2 m, musí vykazovať vo frekvenčnom pásme 1800 až 3550 Hz hladinu zvukového tlaku vyššiu, ako je ktorákoľvek frekvenčná zložka nad 3550 Hz, a v žiadnom prípade nie nižšiu ako 105 dB (A).

Požiadavky bodu 1.2.3.1 musia byť splnené výstražným zariadením, ktoré bolo dodané na skúšku podľa opisu v bode 1.2.2 vyššie a ktoré je napájané napätím medzi 115 % a 95 % menovitého napätia.

Činné napätie musí zodpovedať hodnotám uvedeným vyššie.

Odpor napájacieho vedenia vrátane vnútorného odporu batérie a kontaktov má zodpovedať uvedenému vyššie.

Skúšané zariadenie, ako aj mikrofón, sa umiestnia v tej istej výške; mikrofón musí byť smerovaný na predný povrch výstražného zariadenia v smere, v ktorom je príslušná hladina zvuku maximálna.

Zariadenie sa pomocou časti alebo častí poskytnutých výrobcom namontuje na pevno na oporu, ktorej hmotnosť je najmenej desaťnásobkom hmotnosti zariadenia, vždy však minimálne 30 kg.

Vyššie uvedená skúška sa vykoná v zvukovo izolovanej komore.

Skúšky typového schválenia

Skúšky typového schválenia sa vykonajú pre každý typ na dvoch vzorkách dodaných na schválenie výrobcom; obe vzorky sa podrobia všetkým skúškam a musia zodpovedať technickým ustanoveniam stanoveným v tejto prílohe.

Vlastnosti zvukového výstražného zariadenia po jeho montáži na vozidlo

Akustické skúšky

Po typovom schválení vozidla sa vlastnosti výstražného zariadenia, montovaného na vozidlo, skúšajú takto:

Hladina zvukového tlaku zariadenia namontovaného na vozidle sa meria v bode 7 m pred vozidlom na mieste, ktoré je otvorené a pokiaľ možno rovné. Motor vozidla je zastavený. Činné napätie má zodpovedať napätiu stanovenému v bode 1.2.1 vyššie.

Meria sa váhovou stupnicou "A" normy IEC (Medzinárodná elektrotechnická Komisia).

Stanoví sa maximálna hladina zvukového tlaku vo výške medzi 0,5 a 1,5 m nad vozovkou.

Maximum nesmie byť nižšie než 93 dB(A).

Vyššie uvedený priestor môže mať napr. tvar otvorenej plochy s polomerom 50 m, so strednou časťou s polomerom najmenej 20 m prakticky rovinnou, s povrchom z betónu, asfaltu alebo podobného materiálu, nepokrytou prachovým snehom, vysokou trávou, voľnou zeminou alebo škvárou. Meria sa pri dobrom počasí. Okrem osoby, ktorá odčítava z meracieho prístroja, nesmie byť nikto v blízkosti zvukového výstražného zariadenia alebo mikrofónu, pretože prítomnosť pozorovateľov v blízkosti zariadenia alebo mikrofónu môže podstatne ovplyvniť hodnoty odčítané zo zariadenia. Výkyvy ručičky, ktoré zrejme nesúvisia s charakterom celkovej hladiny zvuku, sa pri odčítaní neberú do úvahy.

Úlohy:

1. Popíšte ozvučnicové húkačky

2. Popíšte princíp činnosti fanfár

3. Popíšte elektronické sirény

4.1 Druhy a vyhotovenie elektromotorčekov

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

-popíše činnosť elektromotorčeka

- bude vedieť rozoznať jednotlivé typy elektromotorčekov

4.1.1 Základné pojmy

Elektromotor je elektrické zariadenie schopné premeniť elektrickú energiu na mechanickú. Poznáme jednosmerný a striedavý elektromotor.

Jednosmerný elektromotor je elektromotor na jednosmerný prúd. Pracuje na princípe vzájomného silového pôsobenia magnetického poľa vodiča a magnetického poľa budiacich pólov.

Budenie elektromotora - je tá časť elektromotora, ktorá zaisťuje elektromotoru dostatočný magnetický tok.

Rotor - je rotujúca časť elektromotora, ktorá obsahuje vodiče vyvedené na komutátor. Komutátor je časť privádzajúca prúd do vodičov rotora.

Kefky – sú uhlíkové kontakty privádzajúce prúd zo statora na komutátor.

Striedavý elektromotor je elektromotor na striedavý prúd. Nie je predmetom nášho záujmu, pretože sa v automobilovom priemysle nepoužíva.

4.1.2 Princíp činnosti jednosmerného motora, funkcia komutátora

Motor má tu istú konštrukciu ako dynamo, ale jeho funkcia je opačná. Zatiaľ čo dynamo premieňa mechanickú energiu na elektrickú, motor premieňa elektrickú energiu na mechanickú. Ťažná sila a točivý moment v motore vznikajú silovým pôsobením medzi budiacim magnetickým poľom a prúdovodičom kotvy.

Na obr. 94 je možno vysvetliť činnosť motora pomocou stroja s jedným závitom v kotve. Okolo vodičov 1 a 2 sa budú siločiary budiacich pólov statora a ich magnetického poľa z jednej strany zosilovať, z opačnej strany zoslabovať. Vodiče majú snahu vychýlit' sa do slabšieho pol'a — vyznačeného šípkami - pozri obr. 95.

Obr. 94 Jeden závit napájaný z jednosmerného zdroja, S- severný pól , J- južný pól, 1- horný vodič závitu, 2- dolný vodič závitu

Obr. 95 Prúdovodič je vytláčaný do slabšieho poľa, S- severný pól, J- južný pól

Obr. 96 Smer otáčania závitu v magnetickom poli S - severný pól ,J - južný pól, Φ- magnetický tok, n - smer otáčania rotora

Pri zachovaní pôvodného smeru prúdu smer pôsobenia ťažnej sily je opačný ako smer otáčania dynama. Smer pôsobenia ťažnej sily možno určiť aj pravidlom ľavej ruky - pozri obr. 96

Pôsobenie ťažnej sily na závit v polohe medzi pólmi prestane. Predpokladajme, že so zotrvačnosťou sa pohybuje vodič 1 pod južný pól a vodič 2 pod severný pól. Súčasne s ním sa otáčajú aj lamely komutátora a stojace kefy v tzv. neutrálnej polohe prekĺznu na druhé lamely, a tým sa zmení smer prúdu v oboch vodičoch — v závite. Na vodič 1, nachádzajúci sa teraz pod južným pólom, pôsobí ťažná sila „doľava", vodič 2 nachádzajúci sa pod severným pólom sa otáča doprava. Smer ich pohybu sa zachoval. Akú úlohu mal pri tom komutátor? V okamihu, keď závit bol v polohe medzi pólmi, t.j. neutrálnej polohe, zmenil v ňom smer prúdu. Z jednosmerného prúdu tečúceho z jednosmerného zdroja sa stal prúd striedavý. Komutátor pri jednosmernom motore má opačnú funkciu ako pri dyname, pôsobí ako striedač. Zabezpečuje, aby vodič nachádzajúci sa pod polom, mal stály smer prúdu, a tým aj ťažná sila a točivý moment pôsobili tým istým smerom. Motor s jedným závitom (cievkou) nemôže pracovat', pretože velkost' točivého momentu v polohe medzi pólmi klesá na nulu. Aby bol priebeh ťažnej sily trvalý bez pulzov, kotva musí mať väčší počet vhodne zapojených závitov na väčší počet lamiel.

Otázky a úlohy

1. Ako vzniká ťažná sila a točivý moment pri jednosmernom motore?

2. Akú funkciu má komutátor?

3. Čo je komutácia, kedy nastáva?

4. Ako pôsobí ťažná sila na vodiče pri prietoku prúdom?

4.2 Motorčeky pre palivové čerpadlá, stierače, kúrenie a klimatizáciu ovládanie okien, sedadiel a posilňovačov

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto časti bude

- vedieť popísať použitie motorčekov v automobile

- vedieť popísať výhody použitia elektromotorčekov

- určiť požiadavky noriem na elektromotorčeky v automobiloch

4.2.1 Princíp činnosti jednosmerných elektromotorčekov

Princíp činnosti je zobrazený na obrázku ? . Závit vodiča sa nachádza v magnetickom poli magnetu s pólmi S-J, medzi ktorými tečie magnetický tok. Po pripojení napätia na svorky začne pretekať závitom elektrický prúd, ktorý vytvorí okolo seba vlastné magnetické pole. Tým dôjde k deformácii magnetického toku a k vytláčaniu vodiča podľa obr. ? v smere poľa pravidla ľavej ruky. Tak vznikne otáčavý moment. Pri otáčaní ďalej dochádza k prepojeniu vodiča na lamelách a proces sa opakuje. Motorček sa rovnomerne otáča.

Elektrické čerpadlo paliva

Elektrické čerpadlo paliva sa používa na vytvorenie potrebného tlaku v palivovej sústave okamžite na začiatku štartu automobilu. Vtedy motor ešte nemá otáčky. Je to výhoda oproti iným systémom závislým na otáčkach spaľovacieho motora.

Vzhľadom k tomu, že pri vstrekovacích systémov je potrebný tlak za čerpadlom až 1 MPa, používajú sa dvojstupňové čerpadlá. Prvý stupeň tvorí odstredivé čerpadlo a druhý stupeň zubové čerpadlo. Zostava tohto čerpadla je na obr.97.

Obr. 97 Dvojstupňové elektrické palivové čerpadlo

1 - teleso čerpadla, 2 - odstredivé čerpadlo 1. stupeň, 3 - lopatkové koleso, 4 - ložisko

so štítom, 5 - elektromotor, 6 - zubové čerpadlo ako druhý stupeň tlakový

Takéto čerpadlo sa spravidla umiestňuje do nádrže do jedného bloku so snímačom výšky hladiny paliva. Čerpané palivo prechádza vnútrom elektromotora a pôsobí zároveň ako chladivo aj ako mazanie rotujúcich častí.

Obr. 98 Umiestnenie palivového čerpadla na dne palivovej nádrže

1 - teleso čerpadla, 2 - dno nádrže, 3 - plavák snímača výšky hladiny paliva,

4 - smer toku paliva

4.2.2 Stieračové motorčeky s prevodovým mechanizmom

Požiadavky na stieračové motorčeky vyplývajú z požiadaviek 76/756/EHS a nariadenia vlády 149/2006.

Motorové vozidlo s kabinou pre vodiča alebo s uzavretou karosériou musí byť vybavené najmenej jedným stieračom a ostrekovacím zariadením na čistenie vonkajšieho povrchu čelného skla na motorický pohon a odmrazovacím a odhmlievacím systémom.

Zabezpečovacie zariadenie motorového vozidla nesmie bezdvôdne rušiť okolie hlukom (pri náhodnom dotyku vozidla, vplyvom klimatických podmienok) a musí spĺnat' podmienky ustanovené osobitným predpisom.

Tieto podmienky sa z hľadiska systému čistenia a ostrekovania čelných skiel a z hľadiska výhľadu z vozidla obdobné vzťahujú na motorové vozidla ostatných kategorií vybavené kabinou vodiča a na uvedené zariadenia použité na zadné sklá vozidiel.

Stierač musí byť riešený tak, aby sa jeho ramienko po vypnutí stieracieho zariadenia samočinné vracalo do základnej polohy. Stieracie ramienko sa musí dať odklopit' od povrchu skla z dôvodu ručného čistenia skla.

Motorové vozidlo môže byť vybavené zariadením na čistenie svetlometov stretávacích svetiel.

4.2.1 Popis motorčeka stieračov

Motor stierača (obr. 99) je zvyčajne dvojpólový, s budením permanentnými magnetmi, najčastejšie dvojrýchlostný. Ložiska sú samomazné. Prevodovka má súkolie a automatické dobehové zariadenie . Motor má 3 uhlíky, a tým sa tento motor stáva dvojotáčkovým.

Obr. 99 Elektromotorček stieračov s prevodovkou

1 - kostra statora, 2 - permanentný magnet, 3 - rotorový zväzok, 4 - vinutie rotora, 5 -samomazné ložisko predné, 6 - komutátor, 7- uhlíková kefka, 8 - samomazné ložisko zadné, 9 - závitovka hriadeľa, 10 - otvory príruby, 11 - ozubené koleso, 12 - dobehový kontakt, 13 – prívodné vodiče 14 - výstupný hriadeľ prevodovky

4.2.3 Elektromotor chladenia

Elektromotor chladenia (obr.100) slúži na dodatočné vytvorenie náporu chladiaceho vzduchu na chladič v čase, keď vozidlo stojí, alebo sa pohybuje pomaly a prirodzený nápor vzduchu je nízky. Pripojenie elektromotora zaisťuje termospínač pri teplote chladiacej kvapaliny nad 80º Celzia. Po znížení teploty termospínač vypne chod elektromotora.

Na vrúbkovaný hriadeľový koniec sa nasadzuje vrtuľa ventilátora, ktorá tvorí trvalú záťaž s kubickou charakteristikou.

Obr. 100 Rez elektromotorom chladenia

1 - trúbka kostry, 2 - permanentný magnet, 3 - rotorový zväzok, 4 - vinutie rotora,

5- hriadeľ rotora, 6- predné ložisko , 7 - prívodné vodiče, 8 - predný štít, 9 - zadný štít,

10 - vrúbkovanie hriadeľa pre nasadenie ventilátora, 11 - zadné kĺzne ložisko, 12 - ko-mutátor s lamelami, 13 - uhlíková kefka, 14 - pripojenie vinutia na lamely komutátora - zástavky, 15 - vinutie rotora

4.2.4 Elektromotor kúrenia a klimatizácie

Elektromotor kúrenia a klimatizácie (obr. 101) je jednosmerný elektromotor budený permanentným magnetom. Je klasickej konštrukcie, má však oproti klasickému vyhotoveniu jednu uhlíkovu kefku naviac. Tento uhlík je umiestnený medzi dvoma ďalšími a slúži na získanie druhej rýchlosti, čiže je to motor dvojrýchlostný.

Obr. 101 Elektromotor kúrenia a klimatizácie

1- hriadeľ rotora, 2 - zadné kĺzne samomazné ložisko, 3 - zadný štít, 4 - vinutie, 5 - rotorový zväzok, 6 - stator, 7- zástavky komutátora na pripevnenie vinutia rotora, 8 - predný štít,

9 - predné kĺzne samomazné ložisko, 10 - komutátor, 11 - uhlíkové kefky, 12 - permanentný magnet

4.2.5 Ovládanie polohy sedadla elektromotorčekmi

Sedadlá s elektromechanickým nastavením (obr. 102) sú určené pre vozidlá, v ktorých sa často menia vodiči. V spojení s riadiacou jednotkou je možné ukladať údaje z polohy sedadiel jednotlivých vodičov do pamäte tejto riadiacej jednotky. Pri nástupe do vozidla a zasunutí kľúča jednotka rozpozná podľa jeho kódu, kto nastúpil do vozidla a upraví sedadlo výškovo a jeho polohu od volanta. Pre pohon nastavovania sedadiel sa používajú elektromotorčeky s prevodovkou a na prenos momentu zasa ohybné hriadele. Na tento systém je možno nasadiť akékoľvek sedadlo.

Obr. 102 Ovládanie polohy sedadla

1- elektromotorčeky, 2 - prevodovka pre pozdľžne nastavenie, 3 - prevodovka pre pozdlžné a výškové nastavenie 4- ohybné hriadele

Kontrolné otázky:

1. Popíšte princíp elektromotorčeka

2. Aké budenie má motorček stierača?

3. Popíšte motorček čerpadla paliva

4.3 Štartéry, charakteristické požiadavky

Ciele: Po preštudovaní tejto kapitoly žiak

- spozná požiadavky na spúšťače

- bude schopný rozlíšiť jednotlivé typy spúšťačov a ich princíp

Definícia: Spúšťač, nazývaný tiež štartér, je sériový elektromotor na malé napätie - najčastejšie 12 alebo 24 V s odoberaným prúdom až 100A, ktorý slúži na uvedenie spaľovacieho motora do chodu tak, že tento roztočí na otáčky, pri ktorých začína spaľovací motor sám pracovať.

4.3.1 Požiadavky na spúšťače

Pre samostatnú činnosť spaľovacieho motoru je potrebné ho z vonkajšieho zdroja roztočiť do najnižších pracovných otáčok. Ručné roztočenie v súčasnosti nahradzuje pohon elektromotorom napájaným z akumulátora. Veľkosť momentu, ktorý pri tom treba prekonávať, závisí od mnohých činiteľov. Jedným z týchto činiteľov je trenie spôsobené pracovným cyklom, viskozitou oleja v závislosti od teploty. Typická charakteristika motora a veľkosť protimomentu spaľovacieho motora je na obr. 103.

Obr.103 Priebeh momentov pri spúšťaní

Krivka 1 znázorňuje celkový teoretický moment motora a krivka 2 otáčavý moment spúšťača. Krivka 3 predstavuje celkový moment motora a spúšťača, krivka 4 zasa priebeh skutočného momentu zapríčineného nepravidelným chodom motora. V bode A začína nepravidelné spaľovanie, v bode B pravidelné spaľovanie a v bode C motor beží samostatne. Potrebný výkon motora je daný jednak momentom prekonávaného mechanického odporu, ale aj otáčkami potrebnými pre začiatok samostatnej činnosti spaľovacieho motora. Pre zážihové motory je potrebné dosiahnuť 40 až 150 otáčok min^-1. Pri vznetovom komôrkovom motore je to 80 až 200 otáčok min^-1. Pri nižších teplotách je potrebný podstatne vyšší výkon, pretože je potrebné z trecích plôch „odtrhnúť“ vrstvy stuhnutého olejového filmu a tak znížiť odpory. K tomu sa pridružuje aj známy efekt zníženia napätia akumulátora pri zníženej teplote.

Z hľadiska mechanického musí motor spĺňať aj protichodné požiadavky. Keďže tento jednosmerný sériový motor zaberá pastorkom do ozubeného venca, musí byť zaistené, aby bol pastorok mimo záber v pokoji, aj pri chvení za jazdy. Pri zasunutí musí pastorok skĺznuť do záberu a točivý moment nesmie byť pre ozubenia nebezpečný. Musí tiež preniesť výkon a pri rozbehu spaľovacieho motora sa nesmie poškodiť a samočinne sa uvoľniť zo spojenia. Po odpojení sa musí dostať do kľudovej polohy, a tým byť pripravený pre ďalší štart.

Výkony spúšťačov sú v rozsahu 0,22 až 25 kW. Vzhľadom k tomu že spúšťače pracujú len krátky čas, mávajú iba kĺzne ložiská, nie valivé. Uhlíky mávajú kvôli vodivosti s vysokým obsahom medi. Pre výkonné spaľovacie motory sa používa napájacie napätie 24V, aby sa znížil odoberaný prúd najmä pre ťahače, ktoré majú celú inštaláciu na 24 V. Sériové jednosmerné motory sa používajú preto, že majú vysoký záberový moment pri rozbehu aj so záťažou.

4.3.2 Popis činnosti spúšťača s elektromagnetickým výsuvným pastorkom

Spúšťač s výsuvným pastorkom je na obr.104.

Z tlačidla alebo spínacej skrinky privedieme prúd do plochého konektora (16).Vinutím elektromagnetu (9) pretečie prúd a vytvorí magnetické pole, ktoré vtiahne jadro elektromagnetu (10). Jadro zatlačí pohyblivý kontakt v smere šípky na pevné kontakty (7) a (8), ktoré tvoria hlavný prúdový spínač. Zároveň vtiahne rozvidlenú zasúvaciu páku, ktorej rozvidlený koniec zatlačí valčekovú voľnobežku (15) a ozubený pastorok do ozubeného venca zotrvačníka.

Zároveň pretečie prúd cez hlavný kontakt - cez budiace vinutie (5) pólov (4) - cez uhlíky kolektoru (6) a lamely kolektora (3) - vinutie kotvy rotora a znovu cez uhlíky na kostru. Tým sa obvod uzavrie a sériový elektromotor vo funkcii štartéra sa dá do otáčavého pohybu, pričom otáča vencom zotrvačníka. Po rozbehnutí venca je ozubené koleso pastorka vytláčané zo záberu, čo uvedie do činnosti voľnobežku (15) a pastorok sa vysunie mimo ozubenie. Preto musíme odpojiť spúšťač od prúdu.

Obr.104 Spúšťač s výsuvným pastorkom

Obr. 105 Schéma spúšťača s posuvným pastorkom a s elektromagnetickým zasúvaním

Obr. 105 ukazuje schému pripojenia spúšťača na zdroj – batériu B. Spínač S je obvykle v spínacej skrinke a zapína sa pred uvedením automobilu do chodu. Stlačením tlačidla T dôjde k pripojeniu elektromagnetu cievky, a tak dôjde k pritiahnutiu pohyblivého kontaktu k pevným kontaktom. Tým sa pripojí prúdový obvod samotného sériového motora, pričom sa pastorok zasunie.

4.3.3 Spúšťač s posuvnou kotvou

Pri spúšťačoch s posuvnou kotvou je pastorok spojený s rotorom spúšťača (obr.106). Po zapnutí spínacej skrinky S a tlačidla T pritiahne elektromagnet hornú polovicu kontaktu. Keďže spodný kontakt drží zárez páky a rotor sa pomaly začína roztáčať a zasúvať . Po zasunutí rotora sa páka nadvihne a pripojí sa dolný kontakt cez ktorý pretečie prúd motora. Takému spúšťaču hovoríme dvojstupňový, preto že jeho zasúvanie sa vykonáva postupne v dvoch krokoch.

Obr. 106 Spúšťač s posuvnou kotvou

4.3.4 Spúšťač s prevodovkou a budením s permanentnými magnetmi

Budenie permanentným magnetom má výhodu v šetrení medi na vinutie budiacich pólov, a tým aj hmotnosti spúšťača (obr.107). Póly sú tvorené permanentným magnetom, ktoré vytvárajú magnetický tok, a tým aj magnetickú indukciu. Tieto motory pre optimálny chod potrebujú pracovať pre vyšších otáčkach oproti klasickým motorom s jednosmerným budením. Pre využitie vyšších otáčok, kde taký motor má lepšie parametre, potrebujeme prevodovku P, aby mal pastorok bežné otáčky. Prevod prevodovky je 1:3,3. Pri vhodnej konštrukcii môže byť takýto motor oproti klasickému ľahší aj o 30 %

Obr. 107 Spúšťač s budením permanentnými magnetmi a vstavanou prevodovkou

4.3.5 Dynamospúšťač

Dynamospúšťač (obr.108) je jednosmerný stroj, ktorý využíva magnetický aj prúdový obvod rotora pre spúšťanie aj pre výrobu jednosmerného prúdu . Rozdielne sú ale vinutia statora. Keďže je pre spúšťač najvhodnejší sériový motor, je jeho sériové budiace vinutie zhotovené z hrubého vodiča, ktorý je navinutý na budiacich póloch. Pre činnosť dynama je najvhodnejšie derivačné vinutie, ktoré je navinuté na samostatných budiacich póloch.

Spúšťač je hriadeľom letmo napojený na kľukový hriadeľ. Spúšťa sa spínačom T a po spustení spaľovacieho motora sa vinutie pólov spúšťača odpojí a dynamospúšťač pracuje ako dynamo s regulátorom R. Jeho nevýhodou sú parametre, ktoré sa veľmi ťažko plnia - a to vysoký moment a nízke otáčky pri spúšťaní oproti vysokým otáčkam pri generátorickom chode ako dynamo. Z toho dôvodu sa využívanie dynamospúšťača v autách nerozšírilo, viac sa využíva iba v motocykloch.

Obr. 108 Kombinovaný stroj spúšťač a dynamo

4.3.6 Pomocné spúšťacie zariadenia

Pomocné spúšťacie zariadenia sa používajú na uľahčenie spúšťania spaľovacieho motora v automobile a môžu mať najrôznejšiu podobu. Pre studené oblasti sa používa ohrev olejových vaní, ohrev chladiacej kvapaliny a v neposlednom rade aj nízkoobsahový benzínový motor miesto elektrického.

Kontrolné otázky:

1. Na akom princípe pracuje elektrický spúšťač?

2. Ako rozdeľujeme elektrické spúšťače?

3. Vysvetlite prenos krútiaceho momentu na ozubenie zotrvačníka

4. Popíšte princíp zasúvania pastorku

5.1 Základné pojmy a veličiny elektromagnetickej kompaktibility

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly popíše

- elektromagnetickú kompaktibilitu zariadení vozidla

- definíciu elektromagnetickej poruchy

- elektromagnetickú poruchu

- elektromagnetickú odolnosť

- úzkopásmovú emisiu

- elektrická/ elektronickú podsústavu

Zákonné požiadavky na odrušenie vozidiel

Zákonné požiadavky na odrušenie vozidiel uvádza vyhláška ministerstva dopravy, pôšt a telekomuníkácii Slovenskej republiky č.116/1997 o podmienkach premávky vozidiel na pozemných komunikáciách. V § 52 tejto vyhlášky je o odrušení vozidla uvedené:

motorové vozidlo musí byť konštrukčne vyhotovené, vyrobené a vybavené tak, aby rušivé vyžarovanie elektromagnetickej energie (ďalej len „rušenie“), vznikajúce pri prevádzke vozidla, neprevýšilo medzné hodnoty rušenia. Z hľadiska odrušenia vozidlo musí spĺňať podmienky ustanovené osobitnými predpismi. Motorové vozidlo musí byť konštrukčne vyhotovené, vyrobené a vybavené tak, aby rušivé vyžarovanie elektromagnetickej energie neovplyvňovalo činnosť iných vozidiel, ich výstroj a výbavu alebo iné elektronické zariadenia v ich dosahu. Súčasne musia byť všetky elektrické a elektronické zariadenia vozidla schopné bezpečne fungovať v elektromagnetickom prostredí, v ktorom sa vozidlo nachádza. Hodnotenie vykonávajú poverené skúšobne podľa ustanovených podmienok. Ustanovenie tohto odseku sa nevzťahuje na vozidlo, ktorého technická spôsobilosť bola schválená pred 1. júlom 1972.

do konštrukcie a vyhotovenia mechanizmov vozidla v prevádzke sa nesmú robiť zásahy a pri výmene sa originálne dielce nesmú nahrádzať dielcami, ktoré by zvyšovali rušenie nad ustanovenú hranicu.

5.1 Základné pojmy

Pre bližšie vysvetlenie základných pojmov a veličín použijeme definície Smernice komisie 95/54/ES z 31. októbra 1995,

5.1.1. „Elektromagnetická kompatibilita“ znamená schopnosť vozidla, komponentu(-ov) alebo technickej(-ých) jednotky(-iek) uspokojujúco fungovať vo svojom elektromagnetickom prostredí bez toho, aby spôsobovalo neprípustné elektromagnetické rušenie pre čokoľvek v tomto prostredí.

5.1.2. „Elektromagnetické rušenie“ znamená akýkoľvek elektromagnetický jav, ktorý môže zhoršiť výkon vozidla, komponentu(-ov) alebo technickej(-ých) jednotky(-iek). Elektromagnetickým rušením môže byť elektromagnetický šum, nežiadúci signál alebo zmena v samotnom prenosovom médiu.

5.1.3 „Elektromagnetická odolnosť“ znamená schopnosť vozidla, komponentu(-ov) alebo technickej(-ých) jednotky(-iek), fungovať za prítomnosti elektromagnetického rušenia bez zhoršenia kvality.

5.1.4. „Elektromagnetické prostredie“ znamená súhrn elektromagnetických javov existujúcich v danom mieste.

5.1.5. „Referenčný limit“ znamená menovitú úroveň, ku ktorej sa vzťahujú limitné hodnoty typového schválenia a zhody výroby.

5.1.6. „Referenčná anténa“ pre frekvenčný rozsah od 20 do 80 MHz: znamená skrátený vyvážený dipól, ktorý je polovlnovým rezonančným dipólom pri 80 MHz, a pre frekvenčný rozsah nad 80 MHz: znamená vyvážený polovlnový rezonančný dipól naladený na frekvenciu merania.

5.1.7. „Širokopásmové emisie“ znamenajú emisie, ktoré majú šírku pásma väčšiu, ako je šírka pásma príslušného meracieho prístroja alebo prijímača.

5.1.8. „Úzkopásmové emisie“ znamenajú emisie, ktoré majú šírku pásma menšiu ako je šírka pásma príslušného meracieho prístroja alebo prijímača.

5.1.9. „Elektrický/elektronický systém“ znamená elektrické a/alebo elektronické zariadenie(-a) alebo sústavu(-y) zariadení spolu s akýmikoľvek združenými elektrickými pripojeniami, ktoré tvoria časť vozidla, ale ktoré nie sú určené k tomu, aby boli typovo schválené oddelene od vozidla.

5.1.10. „Elektrická/elektronická montážna podskupina“ (EMP) znamená elektrické a/alebo elektronické zariadenie alebo sadu zariadení určených ako časť vozidla, spolu s akýmikoľvek združenými elektrickými spojmi a vedením, ktoré vykonáva jednu alebo viac špecializovaných funkcií. EMP môže byť schválená na žiadosť výrobcu buď ako „komponent“ alebo „samostatná technická jednotka (STJ)“ (podľa smernice 70/156/EHS, článok 2).

5.1.11. „Typ vozidla“ vo vzťahu k elektromagnetickej kompatibilite znamená vozidlá, ktoré sa podstatne nelíšia v takých aspektoch ako:

5.1.11.1. celkový rozmer a tvar priestoru pre motor;

5.1.11.2. celkové usporiadanie elektrických a/alebo elektronických komponentov a celkové usporiadanie elektrickej inštalácie;

5.1.11.3. základný materiál z ktorého je konštruovaná kostra alebo karoséria vozidla (napríklad oceľ, hliník alebo sklenené vlákno). Prítomnosť panelov z rôzneho materiálu, nemení typ vozidla za predpokladu, že základný materiál sa nezmenil. Takého zmeny sa však musia oznámiť.

5.1.12.1. funkcia vykonávaná EMP;

5.1.12.2. celkové usporiadanie elektrických a/alebo prípadne elektronických komponentov.

5.1.13 Základné pojmy pre meranie rušivého žiarenia

5.1.13.1. Metóda merania

Elektromagnetické žiarenie, produkované vozidlom predstavujúcim svoj typ, sa meria metódou opísanou v časti 5.4 pri jednej z dvoch určených vzdialeností antény. Voľbu vykoná výrobca vozidla.

5.2.2. Úzkopásmové referenčné limity vozidla

5.2.2.1. Ak sa meranie vykoná metódou opísanou v časti 5.4 so vzdialenosťou vozidla k anténe 10,0 ± 0,2 m, referenčné limity žiarenia sú 24 dB mikrovoltov/m (16 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 30 do 75 MHz a 24 až 35 dB mikrovoltov/m (15 až 56 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 75 do 400 MHz, tento limit rastie logaritmicky (lineárne) s frekvenciami nad 75 MHz. Vo frekvenčnom pásme od 400 do 1000 MHz zostáva limit konštantný pri 35 dB mikrovoltov/m (56 mikrovoltov/m).

5.2.2.2. Ak sa meranie vykoná so vzdialenosťou vozidla k anténe 3,0 ± 0,05 m,

referenčné limity žiarenia sú 34 dB mikrovoltov/m (50 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 30 do 75 MHz a 34 až 45 dB mikrovoltov/m (50 až 180 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 75 do 400 MHz, tento limit rastie logaritmicky (lineárne) s frekvenciami nad 75 MHz. Vo frekvenčnom pásme od 400 do 1000 MHz zostáva limit konštantný pri 45 dB mikrovoltov/m (180 mikrovoltov/m).

5.3.2.3. Na vozidle predstavujúcom svoj typ majú byť namerané hodnoty, vyjadrené v dB mikrovoltoch/m, (mikrovoltoch/m), aspoň o 2,0 dB (20%) nižšie ako referenčné limity.

5.3.2.4. Napriek limitom stanoveným v bodoch 6.3.2.1, 6.3.2.2 a 6.3.2.3 tejto prílohy, ak v priebehu počiatočného kroku opísaného v prílohe V, bod 1.3, je intenzita signálu meraná pri rádiovej anténe vozidla menšia ako 20dB mikrovoltov (10 mikrovoltov) v celom frekvenčnom rozsahu 88 až 108 MHz, potom sa vozidlo považuje za vozidlo spĺňajúce limity úzkopásmových emisií a nebude sa vyžadovať žiadne ďalšie testovanie.

Odolnosť vozidla predstavujúceho svoj typ, voči elektromagnetickému žiareniu sa testuje metódou opísanou v 5.4

5.3.4.2. Referenčné limity odolnosti vozidla

5.3.4.2.1. Ak sa testy vykonávajú metódou opísanou v 5.4, referenčná úroveň intenzity poľa je 24 voltov/m efektívnej hodnoty v 90%-ách frekvenčného pásma od 20 do 1000 MHz a 20 voltov/m efektívnej hodnoty v celom frekvenčnom pásme od 20 do 1000 MHz.

5.3.4.2.2. Vozidlo predstavujúce svoj typ sa považuje za vozidlo spĺňajúce požiadavky na odolnosť, ak počas testuvykonávaného v súlade s 5.4 a vystavené intenzite poľa vyjadrenej vo voltoch/m o hodnote 25% nad referenčnú úroveň, nenastanú žiadne mimoriadne zmeny v rýchlosti hnaných kolies vozidla, žiadne zníženie výkonu, ktoré by mohlo zmiasť ostatných užívateľov vozovky, a žiadne zhoršenie priameho riadenia vozidla vodičom, ktoré by mohol vodič alebo iný užívateľ vozovky spozorovať.

5.3.4.2.3. Priame riadenie vozidla vodičom sa vykonáva napríklad pomocou riadenia, brzdenia alebo reguláciou otáčok motora.

5.3.5. Požiadavky týkajúce sa širokopásmového elektromagnetického rušenia produkovaného EMP.

5.5.1. Metóda merania

Elektromagnetické žiarenie produkované EMP predstavujúcou svoj typ sa meria metódou opísanou v 5.4

5.3.5.2. Širokopásmové referenčné limity EMP

5.3..5.2.1. Ak sa meranie vykoná metódou opísanou v 5.4, referenčné limity žiarenia sú 64 až 54 dB mikrovoltov/m (1600 až 500 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 30 do 75 MHz, tento limit klesá logaritmicky (lineárne) s frekvenciami nad 30 MHz a 54 až 65 dB mikrovoltov/m (500 až 1800 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 75 do 400 MHz, tento limit rastie logaritmicky (lineárne) s

frekvenciami nad 75 MHz ako je znázornené v 5.4. Vo frekvenčnom pásme od 400 do

1000 MHz zostáva limit konštantný pri 65 dB mikrovoltov/m (1800 mikrovoltov/m).

5.3.5.2.2. Na EMP predstavujúcej svoj typ majú byť namerané hodnoty, vyjadrené v dB mikrovoltoch/m, (mikrovoltoch/

m), aspoň o 2,0 dB (20%) nižšie ako referenčné limity.

5.3.6. Požiadavky týkajúce sa úzkokopásmového elektromagnetického rušenia produkovaného EMP.

5.3.6.1. Metóda merania

Elektromagnetické žiarenie produkované EMP predstavujúcou svoj typ, sa meria metódou opísanou v príloheVIII.

5.3.6.2. Úzkopásmové referenčné limity EMP.

5.3.6.2.1. Ak sa meranie vykoná metódou opísanou v prílohe VIII, referenčné limity žiarenia sú 54 až 44 dB mikrovoltov/m (500 až 160 mikrovoltov/m) vo frekvenčnom pásme od 30 do 75 MHz, tento limit klesá

logaritmicky (lineárne) s frekvenciami nad 30 MHz a 44 až 55 dB mikrovoltov/m (160 až 560 mikrovoltov/

m) vo frekvenčnom pásme od 75 do 400 MHz, tento limit rastie logaritmicky (lineárne) s frekvenciami

nad 75 MHz ako je znázornené v dodatku 6 k tejto prílohe. Vo frekvenčnom pásme od 400 do 1000 MHz

zostáva limit konštantný pri 55 dB mikrovoltov/m (560 mikrovoltov/m).

5.3.6.2.2. Na EMP predstavujúcej svoj typ majú byť namerané hodnoty, vyjadrené v dB mikrovoltoch/m, (mikrovoltoch/

m), aspoň o 2,0 dB (20%) nižšie ako referenčné limity.

5.3.7. Požiadavky týkajúce sa odolnosti EMP voči elektromagnetickému žiareniu.

5.3.7.1. Metóda(-y) testovania

5.3.7.2. Referenčné limity odolnosti EMP

5.3.7.2.1. Ak sa testy vykonávajú metódou opísanou v prílohe IX, referenčné úrovne testu odolnosti sú 48 voltov/m pre

150 mm pásovo-linkovú testovaciu metódu, 12 voltov/m pre 800 mm pásovo-linkovú testovaciu metódu, 60

voltov/m pre TEM bunkovú testovaciu metódu, 48 mA pre testovaciu metódu nárazového prúdu (BCI) a 24 voltov/m pre testovaciu metódu voľného poľa.

5.3.7.2.2. Na EMP predstavujúcej svoj typ pri intenzite poľa alebo prúdu 25% nad referenčný limit, vyjadrenej vo vhodných lineárnych jednotkách, nesmie EMP vykazovať žiadnu poruchu, spôsobujúcu akékoľvek zhoršenie výkonu, ktoré by mohlo zmiasť ostatných užívateľov vozovky alebo akékoľvek zhoršenie priameho riadenia vozidla vybaveného systémom, ktoré by mohol vodič alebo iný užívateľ vozovky spozorovať.

5.3.1.7. Zhoda výroby

7.1. Merania na zabezpečenie zhody výroby sa vykonajú v súlade s ustanoveniami článku 10 smernice 70/156/EHS.

7.2. Zhoda výroby vzhľadom na elektromagnetickú kompatibilitu vozidla alebo komponentu alebo samostatnej technickej jednotky sa kontroluje na základe údajov obsiahnutých v osvedčení(-iach) o typovom schválení uvedenom(-ých) v prílohe IIIA a/alebo prípadne IIIB tejto smernice.

7.3. Ak nie je orgán spokojný s kontrolným postupom výrobcu, potom platia body 2.4.2. a 2.4.3. prílohy X k smernici 70/156/EHS .

7.3.1. Pri overovaní zhody vozidla, komponentu alebo samostatnej technickej jednotky vybraných zo série sa výroba považuje za zhodnú s požiadavkami tejto smernice vzťahujúcimi sa k emisiám širokopásmového žiarenia a k emisiám úzkokopásmového žiarenia vtedy, ak namerané úrovne nepresahujú o viac ako 2 dB, (25%) príslušné

referenčné limity ..

7.3.2. Pri overovaní zhody vozidla, komponentu alebo samostatnej technickej jednotky vybraných zo série sa výroba považuje za zhodnú s požiadavkami tejto smernice vzťahujúcimi sa k odolnosti proti elektromagnetickému žiareniu vtedy, ak vozidlo, komponent alebo samostatná technická jednotka nevykazujú akékoľvek zhoršenie priameho riadenia vozidla, ktoré by mohol vodič alebo iný užívateľ vozovky spozorovať keď je vozidlo, komponent alebo samostatná technická jednotka v stave definovanom v prílohe VI, bod 4, a keď sú vystavené intenzite poľa vyjadrenej vo voltoch/m, do hodnoty 80 % referenčných limitov predpísaných v bode 6.4.2.1. tejto prílohy.

Výnimky

Keď vozidlo, elektrický/elektronický systém alebo EMP neobsahuje žiadny elektronický oscilátor a prevádzkovou frekvenciou väčšou ako 9 kHz, považuje sa za spĺňajúce bod 6.3.2. alebo 6.6.2. .

Vozidlá, ktorých elektrický/elektronický systém alebo EMP nie je súčasťou priameho riadenia vozidla, nemusia byť testované na odolnosť a považujú sa za vozidlá spĺňajúce požiadavky bodu 6.4. prílohy I a prílohy VI k tejto smernici.

EMP, ktorých funkcie nie sú súčasťou priameho riadenia vozidla, nemusia byť testované na odolnosť a považujú sa za vozidlá spĺňajúce požiadavky bodu 6.7. prílohy I a prílohy IX k tejto smernici.

Elektrostatický výboj

Pre vozidlá vybavené pneumatikami sa môže karoséria/podvozok vozidla považovať za elektricky izolovanú konštrukciu. Významnejšie elektrostatické sily vo vzťahu k vonkajšiemu okoliu vozidla nastanú len v momente, keď vstúpi cestujúci do vozidla alebo keď z neho vystúpi. Ak je vozidlo stabilné v týchto momentoch, nie je potrebný žiadny typovo schvaľovací test na elektrostatický výboj.

8.5. Vodivé prechody

Pretože počas normálnej jazdy nemajú vozidlá žiadne elektrické spojenia s okolím, nevznikajú žiadne vodivé

prechody vo vzťahu k vonkajšiemu prostrediu. Zodpovednosť za zabezpečenie odolnosti zariadenia proti vodivým prechodom vo vnútri vozidla, napr. z dôvodu spínania alebo interakcií medzi systémami, nesie výrobca. Nie je potrebný žiadny schvaľovací test na vodivý prechod.

Kontrolné otázky

Popíšte:

1,Elektromagnetickú kompaktibilitu zariadení vozidla

2, Elektromagnetickú poruchu

3,Elektromagnetickú poruchu

4,Elektromagnetickú odolnosť

5,Úzkopásmovú emisiu

6,Elektrická/elektronickú podsústavu

5.2 Špecifické zdroje rušivých polí v motorových vozidlách

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly bude schopný špecifikovať

-v čom spočíva rušenia radiovými vlnami

-kde sú zdroje rušenia rádiovými vlnami

-priebeh procesu pri ktorom vzniká rušenie

5.2 Špecifické zdroje rušivých polí

Elektrické zariadenia motorových vozidiel sú pri svojej činnosti zdrojom prechodných dejov s vysokou rýchlosťou zmeny hodnoty prúdu pri spínaní jednotlivých prístrojov a tieto deje sú zdrojom nepravidelných rádiových vĺn.

Najväčším zdrojom je spravidla elektrický obvod zapaľovania a indukčná záťaž ako sú elektromotory, elektromagnety ako aj samotné vedenie ktoré má tiež indukčný charakter. To isté platí aj o elektrostatických výbojoch.

Keďže každé elektrické a elektronické zariadenie vyžaruje tieto vlny a zároveň je nimi ovplyvňované musíme tieto vzájomné vplyvy minimalizovať . Časť elektrotechniky zaoberajúce sa touto problematikou sa nazýva Elektromagnetická kompatibilita.

5.2.1 Špecifické zdroje rušivých elektromagnetických polí v automobile

K hlavným zdrojom rušenia v samotnom automobile patria

- iskra zapaľovacej sviečky

- komutátory jednosmerných strojov dynám a elektromotorčekov

- spínače spotrebičov

- cyklovač stieračov

- elektromagnetické ventily

- nedokonalé spoje vodičov veľkých prúdov

- spoje karosérií

- elektrické náboje na pneumatikách

5.2.1.1 Iskra zapaľovacej sviečky

Iskra zapaľovacej sviečky vzniká v obvode zapaľovania a to tak, že na primár zapaľovacej cievky sa privádza elektrický prúd prerušovaný spínacím prvkom - tyristorom, tranzistorom alebo kontaktom prerušovača(obr.105). Na základe zmeny magnetického poľa pri zmene prúdu sa indukuje v sekundárnom vinutí vysoké napätie a pri iskre v sviečke sa prerušuje prúd. Tento spôsobuje zmenu elektromagnetického poľa ktoré sa šíri do priestoru a spôsobuje rušenieokolitých zariadení.

Obr.105 Schéma zapaľovania

Obr. 106 Ideálny časový priebeh prúdov pri prerušovaní v zapaľovaní

Priebeh prúdov pri prerušovaní je na obrázku 106. Priebeh A je ideálny priebeh pri spínaní odporovej záťaže. V skutočnosti je záťaž komplexná to znamená že sa skladá aj z indukčnosti a kapacity čo tvorí rezonančný obvod. Ten na rozopnutie prúdu reaguje indukovaním napätia s časom opakovania t1 a tlmeným priebehom tak ako je zobrazený na obr.5.2.2 B. Rušivý kmitočet s periódou t1 kmitá s kmitočtom f1=1/t1.Tento kmitočet vytvára rádiové vlny v okolí prívodných vodičov. Vlny sa šíria do okolia a pokiaľ ich vlnová dĺžka je rovnaká ako dĺžka na ktorej počúvame rozhlas tento bude rušený a v praxi sa tieto javy opakujú niekoľko stokrát za sekundu a pri neodrušení počujeme bzukot v rozhlasovom prijímači a rušenie obrazu v televízii aj v širokom okolí. Elektronické zariadenia pracujúce na blízkych kmitočoch môžu byť tak isto „mýlene“

5.2.1.2 Komutátory elektromotorčekov a dynám.

Komutátory sprostredkujú prechod prúdu z kotvy elektromotorčeka na stator cez kefky(obr.107). Pri tomto prepínaní cievok dochádza k iskreniu a tým k prerušovaniu prúdu. Práve toto prerušovanie prúdu vyvoláva vznik elektromagnetického poľa s vysokými frekvenciami a toto sa šíri do priestoru.

Obr.107 Princíp činnosti elektromotorčeka

Obr. 108 Priebeh napätia a prúdu na komutátore.

Najväčšie rušenie je v mieste označenom medzera na obr. 107,

5.2.1.3 Spínače spotrebičov

Spínače spotrebičov(obr.109) slúžia na spoľahlivé spojenie alebo prerušenie elektrického obvodu. V zapnutej polohe je prúdová dráha obvodu je pod napätím preto musí byť táto dráha spolu s kontaktmi spínača izolovaná od kostry automobilu.

Z hľadiska ovládania spotrebičov sú kontakty najdôležitejšou časťou obvodu. Kontakty sú vhodne tvarované vodiče na ktorých vzniká elektrický dotyk. Pri dotyku preteká kontaktmi elektrický prúd, ktorý na kontaktoch vytvorí veľmi malý úbytok napätia Uk=0 tak ako ukazuje obr.5.5.

Obr.109 Zapnutá poloha spínača. Us- napätie napájacie, Uk- napätie na kontakte , I-spínaný prúd

Pri rozpojení kontaktu sa jednotlivé parametre zmenia. Prúd klesne na hodnotu I=0, pritom napätie na kontaktoch stúpne z nuly na menovité napätie Us pokiaľ vypínaná záťaž je odporová. Pomery sú znázornené na obr.5.6.

Obr.110 Rozopnutá poloha spínača. Us- napájacie napätie, Uk- napätie na kontakte, I-prúd v obvode

Obr.111 Priebeh napätia na kontakte Uk pri rozpojenie elektrického obvodu s indukčnou záťažou .

5.2.1.4 Cyklovač stieračov a elektromagnetické ventily

Tieto elektrické spotrebiče sú indukčného charakteru podobne ako prerušovač a preto pri rozpojení vzniká na kontaktoch indukované napätie prekračujúce viacnásobne napätie zdroja Us. Veľkosť indukovaného napätia

u_i=L* dΦ/dt

5.2.1.6 Nedokonalé spoje vodičov veľkých prúdov a spoje karosérií

Spätný vodič prúdu zo spotrebičov vo vozidlách tvorí najčastejšie kovová karoséria. Jednotlivé časti karosérie sú veľmi často spájané mechanickými skrutkovými spojmi. Pri týchto spojoch dochádza vplyvom agresívneho prostredia ku korózii -vzniku kysličníku kovov. Tieto majú zhoršenú vodivosť a tak na nich vzniká premenlivý odpor. Dôsledkom je premenlivý prúd a následne sa v okolí vodičov objaví rušivé magnetické pole.

5.2.1.7 Elektrické náboje na pneumatikách

Pri odvaľovaní kolies po ceste dochádza k nabíjaniu pneumatík nábojmi ktoré pneumatika „zbiera“. Pri nahromadení veľkého množstva nábojov vzniká napätie až niekoľko tisíc voltov ktoré spôsobuje výboje na karosériu a cestu. Pri výboji vzniká iskra spôsobujúca rušenie. V súčasnosti sa tento nedostatok odstraňuje pridávaní vodivých prísad pri výrobe pneumatík.

Kontrolné otázky:

1,Ako vzniká rušivé elektromagnetické pole?

2,Popíšte kde vzniká rušivé pole

3,Vysvetlite vznik rušivého poľa na spojoch karosérie!

4,Popíšte vznik rušenia na pneumatikách

5.3. Základné prostriedky odrušenia.

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

- spozná odrušovacie prvky

- spozná ich zapojenie

- popíše ich činnosť

Definícia:

Odrušenie je zníženie nežiadúcich elektromagnetických vlnení ktoré spôsobujú elektrické zariadenia pri prudkom zmene prúdu v okolí vodičov a tiež v nich.

Pre obmedzenie rušenia sa používajú tieto prostriedky:

- kondenzátory

- tlmivky

- filtre

- polovodičové obmedzovače napätia

- tienenia

Odrušovacie prostriedky musia byť schválené v poverenej organizáci čo musí byť na nich vyznačené . Označenie je v štvorci písmenoE a za ním číslo ktoré značí krajinu v ktorej bolo udelené typové schválenie (Slovensko má pridelené číslo E27). Pre kábly platí povinnosť označenia každých maximálne každých 12 cm.

5.3.1 Odrušovacie kondenzátory

Pre skratovanie vírivých prúdov sa používajú kondenzátory s rôznym dielektrikom -keramické, metalizovaným papierom, polypropylénové a ďalšími dielektrikami. Kondenzátory sa umiestňujú najbližšie k zdroju rušivého napätia. Pre jednosmerný prúd kondenzátor predstavuje vysoký odpor ale pre rušivé vysoké frekvencie predstavuje malý odpor čím zabráni ďalšiemu šíreniu tým že rušivý prúd zvedie na kostru.

Na obrázku 112 je kondenzátor s metalizovaným papierom prechodkový . Používa sa

Obr. 112 Prechodkový kondenzátor

a, schematická značka b, rozmerový náčrtok prechodkového kondenzátora

5.3.2 Odrušovacia indukčnosť

Odrušovacia indukčnosť(obr.113) je tvorená feritovým jadrom cez ktoré prechádza vodič, niekedy aj viacnásobne-s 2 a viac závitmi. Pre jednosmerný prúd predstavuje odrušovacia indukčnosť malý ohmický odpor a preto ním jednosmerný prúd preteká bez väčších strát. Pre vysoké rušivé frekvencie predstavuje indukčnosť veľký odpor . Preto sa veľkosť rušivých prúdov na indukčnosti zníži.

Obr.113 Schématická značka odrušovacej indukčnosti s feritovým jadrom

Obr.114 Rozmerový náčrtok odrušovacej indukčnosti

5.3.4 Zapojenie odrušovacích obvodov

Najjednoduchším zapojením je použitie kondenzátora. Ten sa pripája na zdroj rušenia ako napríklad na obr.115. Toto zapojenie eliminuje symetrickú zložku rušenia. V tomto prípade ide o kondenzátor pripojený priamo na držiak kefiek jednosmerného komutátoroveho motorčeka. Vysoké kmitočty prúdu ktoré by sa mohli dostať po vedení k napájaciemu zdroju a vyžarovať do okolia rušivé elektromagnetické vlnenie sa na reaktancii zvedú medzi prívodnými vodičmi na držiakoch kefiek a ďalej sa nedostanú. Veľkosť kapacity kondenzátora sa pohybuje na úrovni desiatok až stoviek nanofaradov. Do série s kondenzátorom sa používa zapojený odpor v hodnote 20 až 50 Ohmov. Účinnosť tohto odrušenia je vysoká aj preto, lebo elektromotorček má kovovú kostru ktorá pôsobí ako tienenie a zabraňuje vyžarovaniu elektromagnetického vlnenia do okolia priamo z motorčeka.

Obr. 115 Odrušenie motorčeka kondenzátorom s kombináciou odporom

Ďalším zo spôsobov odrušenia je použitie napäťovo závislého polovodičového prvku varistoru(obr.116) alebo trisilu s pripojením podobne ako kondenzátora. Tieto prvky majú premenlivý odpor v závislosti na napätí. Pri prekročení menovitého napätia sa zmení odpor trisilu , resp.varistoru na hodnotu 2 Ohmov a tým zabráni prieniku rušivých prúdov po vodiči do zdroja.

Obr.116 Zapojenie odrušenia napäťovo závislým polovodičovým prvkom

5.3.4 Symetricky zapojené odrušovacie členy.

Symetrické členy s vysokou účinnosťou využívajú kondenzátory a indukčnosti na obmedzenie šírenia rušivých vĺn po vedení. Na obrázku 117 je zapojenie prvku s uzemnením stredu. Jeho účinnosť je z oboch strán , to znamená že zabraňuje prenikaniu rušivých napätí zo zdroja do spotrebiča , ale aj naopak.

Obr.117 Zapojenie obojstranného symetrického člena

Asymetrický odrušovací člen obr.118 sa používa tam, kde je spotrebič pripojený jedným pólom na kostru a druhý pól je vedený vodičom uloženým vo zväzku. Pozostáva z dvoch idukčností, ktoré predstavujú malý odpor pre jednosmerný prúd ale veľký pre vysokofrekvenčný prúd. Stred týchto indukčností je pripojený cez kondenzátor C na kostru . Kondenzátor zvedie vysoké frekvencie na kostru , ale pre jednosmerný prúd má vysoký odpor.

Obr. 118 Asymetrický odrušovací člen.

5.3.5 Odrušovanie tienením.

Odrušovanie tienením sa používa na odstránenie šírenia rušivého poľa vodiča ktorým preteká rušivý prúd do okolia v podobe magnetických vĺn. Rušivé prúdy a napätie sa po takomto káble prenášajú. Typickým predstaviteľom je tienený kábel v reze na obrázku 5.3.8. Pozostáva z vodiča 1 okolo ktorého je dielektrikum 3 ktoré zaisťuje odizolovanie vodiča 1 od tienenia 2.Vodič 1 môže byť plný alebo vyhotovený v podobe spletaného lanka. Tienenie 2 môže byť vyhotovený ako opletenie tenkým vodičom alebo fóliou. Princípom odrušenia je , že siločiary magnetického poľa z rušivého prúdu sa zachytávajú v tienení 2.

Obr. 119 Tienený kábel

Takýto tienený kábel sa používa najčastejšie na rozvod zapaľovacích impulzom k sviečkam. Zapaľovacie impulzy ktoré sú zdrojom iskry na elektródach zapaľovacej sviečky sú zároveň aj zdrojom rušenia .Pokiaľ je potrebné odrušiť vozidlo na vyšší ako základný stupeň ich použitie najčastejšie. Na ukončenie týchto káblov sa používajú koncovky, ktoré sú tak isto odrušené. Ich rez je znázornený na obr. 5.3.8

a b

Obr. 120 Káblové koncovky a, uhlová koncovka b, priama koncovka

Pre spájanie káblov sa používajú vložky a spojky podľa obr.121 ktoré môžu byť aj tienené.

a b

Obr. 121 Elementy na spájanie tienených káblov a, vložka b, spojka.

Pri zapaľovaní sa znižuje rušenia aj zmenou dĺžky kábla , pri elektronickom zapaľovaní ktoré sa montuje priamo na zapaľovacie sviečky tento problém nie je potrebné riešiť , preto lebo vývody zapaľovania sú napojené priamo na elektródu sviečky. Tienenie je možné dosiahnúť aj vedením vodiča v dutinách karosérie, ktoré tak isto pôsobia proti šíreniu rušivých vĺn.

Kontrolné otázky:

1,Definujte odrušenie tienením!

2, Popíšte symetrický odrušovací člen!

3, Popíšte asymetrický odrušovací člen!

4,Popíšte princíp odrušenia tienením!

5,Popíšte tienený kábel!

6,Popíšte tienené koncovky a spojky!

5.4 Predpisy a normy pre odrušenie

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly vie definovať:

- požiadavky na obmedzenie rušiacich vplyvov elektrických zariadení

- požiadavky na odolnosť proti rušiacim vplyvom

- postup pri meraní rušivých vplyvov na okolie

- postup pri meraní rušivých vplyvov na vlastné zariadenia vozidla ako napríklad na prijímaciu anténu

5.4.1 Normy na odrušenie

Medze rušivých svorkových napätí a elektromagnetických polí určuje STN 34 2875 ktorá v súlade s predpisom č.10 EHK určuje 2 stupne odrušenia.

I. stupeň- je základný stupeň povinný pre všetky motorové vozidlá a je stanovený medzinárodnými dohodami v predpise č. 10 Európskej hospodárskej komisie (EHK)

II. stupeň – je zvláštny stupeň nepovinný, ale pri dôležitých vozidlách pre náročné použitie môže byť požadovaný odberateľom-uživateľom vozidla. Týka sa napríklad citlivých rádiostaníc umiestnených vo vozidle. Tento sa môže ďalej rozdeľovať na stupne IIa, IIb, IIc.

5.4.2 Základné odrušenie I. stupeň

Základné odrušenie pokrýva rozsah od 0.15 až 1 000 MHz. Povinnosťou výrobcu vozidiel je zaistiť že každé vozidlo vyhovie týmto požiadavkám ako celok. Cieľom je ochrana telekomunikačných vysokofrekvenčných prijímacích zariadení umiestnené mimo vozidla. Meria sa úroveň poľa vo vzdialenosti 10 metrov od vozidla pri horizontálnej a vertikálnej polohe meracej antény, pričom namerané hodnoty nesmú prekročiť hodnoty pri jednotlivých kmitočtoch sú uvedené na obr. 122. Podľa doterajších skúseností sa meria iba v rozsahu kmitočtu nad 30MHz do 1000MHz, lebo ak je vyhovujúci výsledok bude vyhovujúci aj v kmitočtoch nižších ako 30MHz.

Obr. 122 Medzná intenzita rušivého poľa pre základné odrušenie(I. stupeň odrušenia)

5.4.3 Zvláštne odrušenie II. stupeň

Tento stupeň odrušenia nie je povinný. Pre uľahčenie komunikácie medzi výrobcom alebo montážou špeciálnych nástavieb bol zavedený druhý stupeň s tromi variantami a, b, c.

5.4.3.1 Stupeň IIa

Stupeň IIa je určený pre vozidlá v ktorých sa používa rozhlasový prijímač alebo iné komunikačné zariadenie pracujúce na rozsahu kmitočtov 0,15 až 30MHz, to je pásmo dlhých, stredných až krátkych vĺn . Okrem obmedzenia vyžarovania podľa stupňa I sa pri stupni IIa požaduje obmedzenie rušivých napätí prenikajúcich do prijímača alebo zariadenia cez obvody napájania. Tieto rušivé napätia sa merajú predpísaným spôsobom na svorkách zariadenia a príslušenstva vozidlá (napr. autorádia) a v rozsahu kmitočtu ,015 až 30MHz a nesmú byť vyššie ako medza na obr.123 a meria sa na umelej sieti.

Obr. 123 Medze rušivých napätí na svorkách elektrického príslušenstva pre stupne odrušenia IIa a IIb (STN 34 2875).

5.4.3.2 Stupeň IIb

Stupeň IIb je požadovaný pre vozidlá s prijímačom kmitočtov 0,15 až 150 MHz kde patrí aj rozsah VKV II ( 88- 108 MHz). Pre IIb ešte platí že okrem požiadaviek IIa je, že v rozsahu 30 až 150MHz nesmie špičková hodnota rušivého napätia indukovaná do antény prijímača v pracovnej polohe prekročiť 20μV (2μVkvazišpičkovej hodnoty)

Obr. 124 Stupeň IIc

Stupeň IIc je používaný pre vozidlá so zvláštnymi nárokmi na odrušenie. Na rozdiel od stupňov IIa a IIb je sprísnená hodnota na medzné hodnoty rušivého vyžarovania na svorkách prístrojov tak ako uvádza obrázok 125.

Obr. 125 Medzné hodnoty pre stupeň odrušenia IIc-medza rušivých polí

Požiadavky na veľkosť vyžarovaných napätí 1m od vozidla pre odrušenia IIc medzné hodnoty rušivého poľa ukazuje obrázok125

Obr. 126 Medzné hodnoty pre stupeň odrušenia IIc-medza rušivých napätí na svorkách prístrojov elektrického zariadenia

5.4.6 Meranie rušenia

Metóda merania odrušenia je daná v dokumente SMERNICA KOMISIE 95/54/ES z 31 októbra 1995ktorá bola uverejnená vo vestníku EU

5.4.6.1 Meranie rušivých napätí- úprava miesta merania

Miesto merania rušivých polí musí spĺňať viacero podmienok. Jednou s podmienok je urovnaný terén a v blízkosti nesmú byť budovy odrážajúce rádiové lúče. Rozmery a umiestnenie vozidla sú uvedené na obr. 5.4.6. Meracie zariadenie musí byť umiestnené vo vyhradenej časti a meraný signál od antény musí byť privedený k meraciemu zariadeniu pomocou špeciálneho tieneného kábla. Jednotlivé polohy antény ukazuje obrázok 128 a 129.

Obr. 127 Umiestnenie meraného vozidla a meracieho zariadenia.

Obr.128 Umiestnenie antény pri meraní vertikálnej zložky

Obr.129 Umiestnenie antény pri meraní horizontálnej zložky

5.4.6.2 Meranie rušivých vplyvov EMP(Elektromontážnych prvkov)

Meranie EMP sa vykonáva v špeciálnych tienených bezodrazových komorách . Príklad takejto komory je na obr.129, kde sú stanovené aj jednotlivé rozmery. Napájanie EMP musí byť zaistené zo špeciálne odrušeného zdroja a merací prijímač musí byť umiestnený mimo komory, pričom kábel od meracej antény musí prechádzať špeciálnou prechodkou.

Obr.130 Meranie rušenia EMP jednotky v špeciálnej komore

Kontrolné otázky:

1,Aká norma a smernica sa zaoberá rušením a meraním rušenie elektromagnetickým vlnením

2, Popíšte odrušenie stupňa I.!

3, Popíšte stupeň odrušenia II.a!

4,Popíšte stupeň odrušenie II.b !

5.Popíšte stupeň odrušenie II.c !

6,Popíšte stupeň odrušenie EMP!

7, Popíšte meranie odrušenia I. a II. stupňa!

8, Popíšte meranie rušenia EMP!

Použitá literatúra:

Šťastný, B. Remek Autoelektrika a autoelektronika Praha 2000

Ing. Vladimír Kopernický, Ing. Vladimír Bartík , Ing. Jana Pauscheková Automatizácia pre 3.ročník stredných priemyselných škôl strojníckych

Jaroslav Andrt Údržba a opravy automobilov Škoda 105, 120, 130 Garde, Rapid

ČSN ISO 7637-1 (304012)cestné vozidlá rušenie iba po vedení 12V

ČSN ISO 7637-2 (304012 cestné vozidlá rušenie iba po vedení 24V

ČSN 30 4208 (304208) elektrické spúšťače

ČSN ISO 8854 (304250)alternátory

ČSN ISO 7227 (304300) osvetlenie

ČSN EN ISO 4165 (304442) elektrické spojenia

ČSN 30 4540-1 (304540) VN káble

ČSN EN 50436-1 (305120) protialkoholové blokovacie zariadenia

ČSN IEC 854 (340877) charakteristika impulz ultrazvukov

STN EN 61000-3-2, Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

Odkazy na vebové adresy

ČSN EN ISO 11446 (304455). Silniční vozidla - Zásuvky a vidlice pro elektrické spojení mezi tažnými vozidly a přívěsy

ČSN 30 4121 (304121). Elektropříslušenství motorových vozidel. Zapalovací cívky. Základní a připojovací rozměry.

EkoWATT.cz

http://auta5p.car.cz/vystavy/brno_sm_2001/sm_51.htm http://auta5p.car.cz/informace/motory/motory.htm

http://www.bosch.sk/content/language1/html/index.htm

http://www.akuma.sk/

Alternátory

1.1 Olovené akumulátory

Obr. 1. Vytváranie elektród akumulátora- vznik PbSO4 na doskách Pb v elektrolyte H2SO4

Pb- elektródy, SO4- -reakcia olova s kyselinou sírovou na síran olovnatý PbSO4

1.1.2 Nabíjanie akumulátora

Chemické pochody pri nabíjaní

1.1.4 Menovité parametre akumulátora

1.2.2 Fotovoltaické panely

1.2.3 Solárny článok

1.3 Dynamá

Ciele:Žiak po preštudovaní tejto kapitoly dokáže

1.3.1 Popis dynama

1.3.2 Princíp činnosti

Obr. 13 Priebeh napätia

1.3.3 Zapojenie dynama

1.3.4 Regulácia napätia

1.3.6 Činnosť dynama

Ciele: Po preštudovaní tejto kapitoly žiak

1.4.1 Definícia

1.4.2 Popis činnosti

Ui=π·1,44·Ø·Ns·f·ns·kv,

Obr.25 Drápkovy rotor

R1 = R2.[1+α(υ2+υ1)],

Obr.38 Optoelektrický snímač otáčok

Obr. 39 Optoelektrický snímač s clonkou

Obr. 45 Ultrazvukový snímač

Otázky na opakovanie

1.6 Výstupné prvky

Obr. 50 Zapojenie indikácie výšky hladiny pomocou žiarovky

2.1. Normalizované značenie elektrických zariadení motorových vozidiel

Ciele : Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

2.1.1 Elektrická inštalácia vo vozidlách - definícia

2.1.2 Požiadavky na elektroinštaláciu

Elektrické schémy

Ciele:

Po preštudovaní má žiak

2.2.1 Rozdelenie schém

Obr. 66 Celková schéma automobilu Škoda 105

2.2.4 Dielčie schémy

2.3 Označovanie zariadení , svoriek a vodičov

Ciele: Žiak po preštudovaní tejto kapitoly

2.3.1 Princípy označovanie svoriek

1 - svorka na zapaľovacej cievke pre spojenie s prerušovačom

2 - svorka vedenia nakrátko magneta alebo spínača zapaľovania

4 - vývody vysokého napätia zapaľovacej cievky a rozdeľovača pre spojenie so zapaľovacou cievkou

15- svorka spínača denných spotrebičov, svorka zapaľovacej cievky alebo predradného odporu

15a -svorky zapaľovacej cievky, predradného odporu a spínača spúšťača pre premostenie predradného odporu

17- svorka spínača žeravenia v druhom stupni žeravenia

19- svorka spínača žhavenia v prvom stupni

30- svorky spojené s plus pólom akumulátora

30a – svorka prepínača 12/24 pre pripojenie plus pólu druhého akumulátora

31- svorky pre pripojenie kostry alebo mínus pólu akumulátora

L=dI/dScosφ,

E=dF/dS

Elektrické čerpadlo paliva

4.2.2 Stieračové motorčeky s prevodovým mechanizmom

5.1 Základné pojmy

Definícia:

II. stupeň – je zvláštny stupeň nepovinný, ale pri dôležitých vozidlách pre náročné použitie môže byť požadovaný odberateľom-uživateľom vozidla. Týka sa napríklad citlivých rádiostaníc umiestnených vo vozidle. Tento sa môže ďalej rozdeľovať na stupne IIa, IIb, IIc.

5.4.2 Základné odrušenie I. stupeň

Odkazy

Kontakty

Fotogaléria

Obr. 1. Vytváranie elektród akumulátora- vznik PbSO₄ na doskách Pb v elektrolyte H₂SO₄

Pb- elektródy, SO₄- -reakcia olova s kyselinou sírovou na síran olovnatý PbSO₄

R₁ = R₂.[1+α(υ₂+υ₁)],