A modern autók egyre fejlettebb technológiákat alkalmaznak a biztonság és a hatékonyság növelése érdekében. Ilyen például a légnyomás-érzékelő szenzor is, ami az egyik legfontosabb innováció az elmúlt évekből. Az autótulajdonosoknak érdemes tisztában lenniük azokkal az információkkal és lehetőségekkel, amelyek a gumiabroncsok megfelelő kezeléséhez szükségesek. A megfelelő gumiabroncsnyomás kulcsfontosságú a jármű teljesítménye, a vezetési élmény és a biztonság szempontjából.
A nem megfelelő gumiabroncsnyomás következményei
Ha a nyomás túl alacsony vagy túl magas, több probléma is felmerülhet:
- Növekedhet az üzemanyag-fogyasztás: Az alacsony nyomás nagyobb gördülési ellenállást eredményez, ami több energiát igényel az autó mozgatásához.
- Felgyorsulhat a kopás: A gumiabroncsok egyes részei nagyobb terhelést kapnak, ami egyenetlen kopáshoz vezet.
- Defekt kockázata: Az alacsony nyomás miatt a gumik túlmelegedhetnek, defekt is nagyobb eséllyel alakul ki, ami súlyos balesethez is vezethet, ha menet közben történik meg.
TPMS: A gumiabroncsnyomás-ellenőrző rendszer
A gumiabroncsnyomás-ellenőrző rendszert, röviden TPMS (Tire Pressure Monitoring System) egy komplett rendszerről beszélünk, amely kétféle módon képes érzékelni az abroncsnyomást.
Direkt TPMS rendszerek
A direkt rendszer esetében a légnyomás-érzékelő szenzor a kerekekbe van beépítve. Közvetlenül méri a gumi belső légnyomását és hőmérsékletét, majd vezeték nélküli kapcsolaton keresztül továbbítja az adatokat az autó fedélzeti számítógépének. Ennek előnye, hogy precíz és valós idejű mérést biztosít, az egyes kerekek állapotát külön-külön lehet monitorozni. Az akkumulátorral működő szenzorok akár 5-10 évig is működőképesek.
Közvetett TPMS rendszerek
A közvetett rendszer a kerék fordulatszámát figyeli az ABS és az ESP berendezésen keresztül. Ha alacsony a guminyomás, akkor kisebb lesz az átmérő, és a kerék gyorsabban forog a többi kerékhez képest. Hátránya a direkt rendszerhez képest, hogy kevésbé pontos, és nem képes megmondani, hogy melyik abroncsban csökkent a nyomás.
A TPMS kötelező alkalmazása
A TPMS használata már 2014 óta kötelező az Európai Unióban minden új személyautóban. Ezzel nagymértékben lehet növelni a közlekedésbiztonságot, továbbá az üzemanyag-fogyasztás is optimalizálható. Hosszabb lesz a gumiabroncsok élettartama, mivel egyenletes nyomás révén a kopás is normál ütemben történik majd. A jobb menetkomfort és a stabilitás kényelmes vezetési élményt biztosít.
Manométerek és nyomásérzékelők haszongépjárművekben
A légnyomás-érzékelő szenzor ma már megkerülhetetlen. Egy manométer (ismert még: nyomásmérő és feszmérő néven is) egy mechanikus mérőeszköz folyadékok vagy gázok nyomásának mérésére zárt körökben. Kiszámolják a valós vagy abszolút nyomás és a légköri nyomás különbségét, ezt az értéket mérőerőnek nevezik. Valójában összehasonlítják a légköri nyomást (a kinti nyomást, a légkört) a légköri nyomással, amelyen keresztül a folyadék kering. Ezért mondják, hogy a nyomásmérők relatív nyomást mérnek.
Manométerek típusai és működési elvei
Mechanikus nyomásmérők (Bourdon-csöves manométer)
A mechanikus nyomásmérőkben, mint például a Bourdon-csőben, folyadék lép be a csőbe, ami deformálódik. Ez a deformáció megmozgat egy mechanizmust, amely viszont mozgatja a tárcsán lévő jelzőtűt. A tű helyzete a folyadék nyomását jelzi. A mechanikus nyomásmérő meghibásodásának két leggyakoribb oka a csővibráció és a víz lecsapódása, amelyek hidegebb éghajlaton lefagyhatnak és károsíthatják a mérőműszer házát. A Bourdon-csöves manométer működésének lényege, hogy egy meghajlított és egyik végén lezárt csőbe (szelencébe) túlnyomásos közeget vezetve a cső külső ívére nagyobb nyomás hat, mint a cső belső ívére. A külső ívre ható nagyobb nyomás miatt a külső ívre nagyobb erő hat, mint a belső ívre, ezért a cső kiegyenesedni (légköri nyomásnál kisebb nyomás esetén pedig meggörbülni) igyekszik. Az alakváltozást rudazat segítségével egy fogasív-fogaskerék kapcsolaton át a mutató tengelyére viszik át. Végeredményben a mutató a nyomás hatására elmozdul egy nyomásértékekre kalibrált skála előtt. A légmentesen lezárt manométerházat glicerinnel töltik a lengések csillapítására.
Digitális nyomásmérők
A digitális nyomásmérők elektronikus érzékelőket használnak a nyomás mérésére. Ezek az érzékelők a nyomást elektromos jellé alakítják, amelyet feldolgoznak és megjelenítenek egy digitális képernyőn. Pontosak és könnyen olvashatók, így ideálisak olyan alkalmazásokhoz, ahol nagy pontosságra van szükség. Ezek a legelterjedtebbek, és közepes és magas nyomás mérésére szolgálnak. Pontosak és további funkciókat kínálnak, például adatrögzítést és riasztásokat.
Folyadékoszlopos nyomásmérők
Folyadékot, például higanyt vagy vizet használnak egy oszlopban a nyomás mérésére. Az oszlopban lévő folyadék magassága a nyomást jelzi. Két pont közötti nyomáskülönbséget mérik.
Légfékrendszerek haszongépjárművekben
Ez a rész a különböző haszonjárművek, vagyis autóbuszok (M kategória), teherautók (N kategória) és pótkocsik (O kategória) sűrített levegővel működtetett fékrendszeréről szól. Ezeknek a járműveknek a hatékony fékezését nagy tömegük miatt sűrített levegővel lehet megvalósítani. Hasonlóan a személygépkocsikhoz az üzemi fékrendszer a biztonság miatt kétkörös kell legyen. Fékezés közben a vezető egyik kezével sem engedheti el a kormányt, ezért az üzemi féket pedállal működteti.
Biztonsági fék és rögzítőfék
A biztonsági fék lehet a kétkörös üzemi fék épen maradó köre, vagy a rögzítő fék is, amennyiben az fokozatosan működtethető. A rögzítő fék kézi karral, de újabban már elektromos kapcsolóval is aktiválható. Pótkocsis szerelvények fékezéséhez szükséges szerelvényeket egyrészt a vontatóra, másrészt a pótkocsira szerelik fel. A működtetéshez szükséges energiaellátását a vontatóra szerelt sűrített levegő előkészítő egység biztosítja. Az összgördülő tömeg függvényében kötelező a tartós lassító fék, illetve a blokkolásgátló alkalmazása is. Az utóbbi tizenöt évben gyártott haszonjárművek már elektronikus fékrendszerrel készültek.
A légfék rendszerek üzemi nyomása
A légfék rendszerek üzemi nyomása az elmúlt évtizedekben fokozatosan növekedett a kezdeti 5,6 bar-ról 7,35 bar, 8,2 bar, 10 bar, 12,5 bar-ra. Ezt tette szükségessé a gépjármű szerelvények tömege, és a gazdaságosabb energia ellátás lehetősége. A haszonjárművek fékrendszereinél jelenleg már nagyon fontos szerepet tölt be az elektronika, illetve a mechatronika alkalmazása.
Fékezési módok
- Normál üzemi fékezés: Akkor valósul meg, amikor a vezető kellő időben észleli az akadályt, illetve zavaró körülményt és idejében lassít.
- Pánik fékezés: Akkor válik szükségessé, amikor váratlanul bukkan fel az akadály, vagy alakul ki valamilyen veszélyhelyzet. A vezető hirtelen és nagy erővel tapos a fékpedálra. Ekkor a fékkamrákba kivezérelt nyomás meghaladja a 3 bar-t.
- Tartós lejtmeneti fékezés: Akkor szükséges, amikor hosszú lejtőn kell a gépkocsi, illetve a pótkocsis szerelvény sebességét állandó értéken tartani. Ez a motorfékkel, kipufogófékkel, vagy különböző retarder változatokkal valósítható meg. Ilyenkor a súrlódásos fék nem kopik és nem melegszik.
Miért használnak légfékeket a félpótkocsik?
Sűrített levegő ellátó rendszerek
A teljes pótkocsis szerelvény energia ellátását a vontatóra szerelt kompresszor biztosítja. Fontossága miatt az elején külön fejezetben tárgyaljuk a sűrített levegő ellátó és tároló rendszereket.
Kompresszorok típusai és meghajtásuk
A haszonjárművek sűrített levegő ellátását a kompresszor végzi. Leggyakrabban a dugattyús kompresszorokat alkalmazzák, de találkozhatunk a különböző járművekben támolygó tárcsás és csavarkompresszorokkal is. Ez utóbbiak ugyan drágább kivitelűek, de kisebb a zajkibocsátásuk. A régebbi kiviteleknél a belsőégésű motor ékszíjjakkal hajtja a légsűrítőt. A kompresszor rögzítése olyan kell legyen, hogy lehetőséget adjon az ékszíj feszítésére. A korszerű haszonjárműveknél, ahol nagyobb a sűrített levegő igény, nagyobb teljesítményű kompresszort alkalmaznak. Ezeket már fogaskerék hajtással látják el. Ezek rögzítése a motorblokkhoz egy csatlakozó perem segítségével történik.
Energiatakarékos kompresszorok
Az eddigiekben ismertetett ékszíj, illetve fogaskerék hajtású kompresszorok folyamatosan működnek addig, amíg a belsőégésű motor forog. Nyomásszabályozó gondoskodik arról, hogy az üzemi nyomás elérésekor a sűrített levegő a szabadba áramoljon. Ez a szabályozás egyszerű és ezért olcsó is, de nem mondható gazdaságosnak az energia felhasználás szempontjából.
Az újabb kompresszoroknál a hajtó nyomatékot a belső égésű motor egy olajlemezes tengelykapcsolón keresztül adja át. Így a kompresszor már csak akkor forog, amikor tölti a sűrített levegő hálózatot. A tengelykapcsoló működtetése a típustól függően olajnyomással, vagy elektromágnessel, de sűrített levegővel is történhet. A kompresszor be- és kikapcsolását a tengelykapcsoló működtetésével elektronika vezérli úgy, hogy figyelembe veszi a pillanatnyi sűrített levegő igényt. Ennek a kompresszor változatnak az előnye, hogy így kisebb a motor tüzelőanyag fogyasztása és az olajfelhordás is. Az újabb haszonjárműveknél a kompresszort működtető tengelykapcsolót az elektronikus sűrített levegő előkészítő egység, az EAC elektronikája vezérli.
A belső égésű motor tüzelőanyag fogyasztásának csökkentéséhez az is hozzájárul, ha energiatakarékos kompresszort alkalmaznak. Erre látunk két példát a Knorr-Bremse termékei közül. Az egy hengeres változatnál egy segéd teret alakítanak ki a hengerfejben. Ezt egy sűrített levegővel működtetett szeleppel összenyitják a hengertérrel, amikor már elérték az üzemi nyomást. A két hengeres változatnál pedig összenyitják a két kompresszió teret, így a beszívott levegő egy része az egyik hengerből a másikba át tud áramolni. Mindkét változatnál, amikor a kompresszor nem tölti a hálózatot kisebb lesz a sűrítési végnyomás.
Kenés és hűtés
A kompresszor egymáson elmozduló alkatrészei, például a henger és a dugattyú, a csapágyak igénylik a kenőolajat. A kenőolaj egy része a hengerfalról és a dugattyúgyűrűk mozgása miatt bekövetkező „szivattyúzás” miatt elkerülhetetlenül bele kerül a sűrített levegőbe. Ezt a hányadot nevezik „olajfelhordás”-nak. Ha ez nagyobb a megengedettnél, szennyezi a környezetet és hátrányosan érinti a légszárító patron működését. A kompresszor üzemi hőmérsékletén is elkezdődik az egyre vastagodó olajkoksz lerakódása.
A kompresszor hűtése történhet léghűtéssel, vagy a motor hűtőfolyadék rendszeréhez csatlakozó folyadék hűtéssel. Erre azért van szükség, mert a beszívott levegőt a kompresszor az adiabatikus állapotváltozásnak megfelelően sűríti, ami jelentős felmelegedéssel jár. Amikor a felmelegedett sűrített levegő kilép a kompresszorból, gondoskodni kell a lehűtéséről. Ha például a sűrítés 12,5 bar-ra történik, a felmelegedés elérheti a 370-500 ˚C közötti értéket.
Légtömegmérők (MAF szenzorok)
A légtömegmérő, más néven MAF-szenzor (Mass Air Flow) a motorba jutó levegő mennyiségét méri. A levegő súlya azt a levegőmennyiséget méri, amely a szívócsatornán keresztül áramlik a motor égési kamrájába. A levegő súlya a motor szívócsatornájában található, csak a légszűrő mögött és a fojtószelep előtt. A motorvezérlő ennek az információnak köszönhetően tudja a megfelelő üzemanyag mennyiséget a motorba juttatni és így létrejöhet a legideálisabb motor működés.
MAP és MAF érzékelők közötti különbség
- MAP érzékelő (Manifold Air Pressure): Figyeli a szívócsatorna nyomásának méretét, amely a motor terhelésétől függően változik, és ezen mérés alapján információt szolgáltat a motorvezérlő egységnek. Ezután beállítja az üzemanyag-mérést a legjobb égés érdekében. A MAP érzékelő problémája azonban a pontatlanság, ha a levegőnyomás vagy a hőmérséklet változik.
- MAF érzékelő (Mass Air Flow): A MAP érzékelővel ellentétben méri az elfogyasztott levegő mennyiségét és így a tömegét. Ez egy huzal, amelyen keresztül egy elektromos áram halad, és azt állandó hőmérsékletre melegíti, amely magasabb (kb. 100 Celsius fok), mint a beszívott levegő hőmérséklete. Attól függően, hogy mennyi levegőt szív le a motor, a vezeték hőmérséklete is változik.
A MAF érzékelők nagyon gyorsan reagálnak a szívócső légáramlásának változására, de nagyon érzékenyek a fűtött huzal szennyeződésére. Ezért minden motor leállítása után egy másodpercig 1000 ° C-ra melegszik, hogy a vezetéket magas hőmérsékleten tisztítsa meg.
Hibás légtömegmérő tünetei
A léghiba leggyakoribb oka a légszűrő szennyeződése vagy a motorolaj szivárgása a turbófeltöltőn keresztül a szívócsatornába. A sérült vagy túlzottan szennyezett levegő súlya tovább folytatódhat, de a motor működésében bekövetkezett változások jelentősek és észreveszik. A levegőegyensúly önmagában történő meghibásodása is jelezhető a motor jelzőfényének megvilágításával a fenti problémák mellett. Az is lehetséges, hogy a hibás levegő súlyát diagnosztizálással felismerjük.
Tisztítás és csere
Ha a levegő súlya csak szennyezett, akkor ez egyszerűen megoldható az érzékelő tisztításával. A tisztítás során azonban nagyon óvatosnak kell lennie, hogy elkerülje az érzékelő károsodását. Erősen javasoljuk, hogy ne tisztítsa meg a levegőt éles vagy kemény tárgyakkal, amelyek mechanikusan károsíthatják az érzékeny érzékelőt. Azonban, ha a levegő súlya károsodott, a legjobb, ha helyettesíti azt, ami nem lehet a legolcsóbb, de nagyon egyszerű.
tags: #levego #nyomasmero #teher #auton