INPE 28 Elektromechatronika pojazdów samochodowych Wybrane zagadnienia

Elektromechatronika pojazdów samochodowych
Wybrane zagadnienia
Autorzy: prof. dr hab. inż. Janusz Mazur, prof. dr hab. Jerzy Tokarzewski,
dr inż. Bernard Fryśkowski, dr inż. Krzysztof Polakowski
dr inż. Andrzej Sęk, mgr inż. Rafał Bogusz
Recenzenci: prof. dr hab. inż. Aleksander Jastrebow,
dr hab. inż. Stanisław Gad, prof. PŚk
Tekst dostarczono w kwietniu 2010 r.
Od Wydawcy
Postęp techniczny w produkcji współczesnych samochodów sprawia żywe zainteresowanie elektromechatroniką.
Zeszyt ten dedykujemy elektromechanikom i rosnącej z roku na rok rzeszy nabywców nowoczesnych samochodów.
Zamieszczamy w nim publikacje przedstawiające podstawy elektromechatroniki pojazdów samochodowych,
a w szczególności: współczesne systemy oświetlenia samochodowego, elektryczne źródła energii i hybrydowe
układy napędowe, nowoczesne układu rozruszników samochodowych, analizę zasięgu pojazdów bateryjnych
oraz systemy transmisji danych w pojazdach.
Autorami prezentowanych publikacji są wybitni specjaliści z Zakładu Konstrukcji Urządzeń Elektrycznych
Politechniki Warszawskiej, prowadzącego działalność naukowo-badawczą i dydaktyczną w zakresie elektromechatroniki
pojazdów samochodowych.
Od Redakcji
Elektromechatronika to nowoczesna wiedza i technika łącząca elektrotechnikę i elektronikę z zagadnieniami
mechanicznymi. Rozwój elektroniki i technik informatycznych pozwala na opracowywanie nowych rozwiązań
praktycznych uwzględniających nowoczesne materiały a także potrzeby oszczędnego i racjonalnego gospodarowania
nośnikami i ekonomicznego przetwarzania energii. Odpowiada to wymaganiom ograniczania emisji dwutlenku
węgla oraz problemom energetycznym związanym z niestabilnością rynku paliw węglowodorowych i wyczerpywaniem
się ich zasobów.
Przedmiotem elektromechatroniki są w szczególności układy elektryczne i elektroniczne w pojazdach samochodowych,
elektrochemiczne i odnawialne źródła energii, elektryczne i hybrydowe układy napędowe, pojazdy o
napędzie niekonwencjonalnym, samochodowa technika świetlna, maszyny elektryczne w pojazdach, sterowanie i
systemy komputerowe w pojazdach, elektryczne urządzenia diagnostyki pojazdów, metody programowania i
projektowanie w oparciu o zastosowanie informatyki użytkowej i metod CAD w przestrzeni 3D.

SPIS TREŚCI/CONTENTS
1. WSPÓŁCZESNE SYSTEMY OŚWIETLENIA GŁÓWNEGO
POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH 6
Janusz Waldemar Mazur
1.1. Wstęp 6
2.1. Wymagania świetlne dla asymetrycznych świateł mijania i świateł
drogowych 7
1.2.1. Zakres chromatyczności 7
1.2.2. Wymagane poziomy natężenia oświetlenia i światłości 7
1.2.3. Granica światła i cienia dla asymetrycznych świateł mijania 8
1.2.4. Cele podstawowe projektorów oświetlenia głównego pojazdów 8
1.3. Samochodowe źródła światła nowej generacji 9
1.3.1. Żarówki halogenowe projekcyjne 9
1.3.2. Wyładowcze źródła światła 10
1.3.3. Diody półprzewodnikowe typu LED jako alternatywne
samochodowe źródła światła 12
1.3.4. Niskoprężne lampy wyładowcze 13
1.3.5. Światłowody w technice samochodowej 14
1.4. Współczesne – konwencjonalne projektory oświetleniowe 15
1.5. Niekonwencjonalne systemy oświetleniowe 15
1.5.1. Adaptacyjny system oświetlenia przedniego AFS i projektory
świateł bocznych pojazdu 16
1.5.2. System oświetlenia głównego z projektorami Bi-xenon
oraz Vario-xenon 17
1.5.3. Inteligentne systemy wizyjne oświetlenia przedniego
w podczerwieni 17
1.6. Podsumowanie 18
1.7. Literatura 18
2. NOWOCZESNE ALTERNATORY SAMOCHODOWE 19
Andrzej Sęk, Rafał Bogusz
2.1. Wstęp 19
2.2. Budowa i zasada działania 21
2.3. Seria nowoczesnych alternatorów 23
2.3.1. Alternatory LIT 25
2.3.2. Alternatory LIC 30
2.3.3. Alternatory N3 i grupa alternatorów LIF 34
2.3.4. Serie najnowszych alternatorów 37
2.3.5. Prądnico-rozrusznik 40
2.4. Podsumowanie 42
2.5. Literatura 44
2
3. METODY ANALIZY ZASIĘGU BATERYJNYCH POJAZDÓW
SAMOCHODOWYCH 45
Jerzy Tokarzewski, Krzysztof Polakowski
3.1. Wstęp 45
3.2. Analiza zasięgu pojazdu z silnikiem indukcyjnym 47
3.3. Analiza zasięgu pojazdu z silnikiem prądu stałego 53
3.4. Wnioski 58
3.5. Literatura 60
4. ELEKTROCHEMICZNE I NIEKONWENCJONALNE ŹRÓDŁA
ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POJAZDACH SAMOCHODOWYCH 61
Krzysztof Polakowski, Jerzy Tokarzewski
4.1. Wprowadzenie 61
4.2. Źródła energii w technice motoryzacyjnej 62
4.3. Pojazdy samochodowe a problemy ekologiczne 63
4.4. Pojazdy hybrydowe 65
4.5. Nowe źródła energii elektrycznej dla pojazdów samochodowych 67
4.6. Literatura 73
5. PRZEWODOWE SYSTEMY TRANSMISJI DANYCH
POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH 74
Bernard Fryśkowski
5.1. Wstęp 74
5.2. Budowa samochodowych systemów transmisji danych 75
5.3. Sieci informatyczne w technice motoryzacyjnej 77
5.3.1. K-Line 77
5.3.2. CAN 79
5.3.3. LIN 84
5.4. Perspektywy rozwoju samochodowych systemów informatycznych 86
5.5. Literatura 87