ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ - ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΒΟΗΘΗΣΗΣ ΟΔΗΓΟΥ - ΑΠΛΕΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΜΕΤΡΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

Transcript

1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ - ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΒΟΗΘΗΣΗΣ ΟΔΗΓΟΥ - ΑΠΛΕΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΜΕΤΡΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

2 ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1 Κατά την κίνηση ενός ΕΙΧ οχήματος παρατηρείται επανειλημμένα ότι το όχημα εμφανίζει ανησυχητική ταλάντωση και σχετικό περιοδικό θόρυβο όταν η ταχύτητα κίνησης είναι 102 km/h περίπου (ένδειξη ταχομέτρου), με 5 η ταχύτητα στο κιβώτιο ταχυτήτων και ένδειξη 2550 στρ/min περίπου στο στροφόμετρο του ταμπλώ. Χωρίς τη χρήση πρόσθετων οργάνων μέτρησης, να επιχειρηθεί επί τόπου μια πρώτη διάγνωση του πιθανού προβλήματος. ΔΙΑΓΝΩΣΗ Στη προκείμενη περίπτωση για μια πρώτη διάγνωση του προβλήματος θα επιστρατεύσουμε ορισμένες οπτικές και ακουστικές παρατηρήσεις σε συνδυασμό με ελάχιστες προσεγγιστικές μετρήσεις, που μπορούν αμφότερα να γίνουν χωρίς πρόσθετα μετρητικά όργανα κατά την κίνηση του οχήματος. Αναλυτικά, με την παρουσία δεύτερου ατόμου επί του οχήματος κατά την κίνησή του, πραγματοποιούνται τα ακόλουθα βήματα: Βήμα 1 ο : Προσπαθούμε να εντοπίσουμε την κατεύθυνση του θορύβου που προκαλεί η εξεταζόμενη ανησυχητική ταλάντωση: θα μπορέσουμε έτσι να διακρίνουμε εάν προέρχεται από το εμπρός ή το πίσω μέρος του οχήματος, πιθανότατα μάλιστα και εάν πρόκειται για την αριστερή ή για τη δεξιά πλευρά του. Βήμα 2 ο : Διατηρώντας σταθερή την «ύποπτη» ταχύτητα κίνησης των 102 περίπου km/h, τοποθετούμε διαδοχικά την 4 η και την 3 η ταχύτητα στο κιβώτιο ταχυτήτων: παρατηρούμε ασφαλώς στο στροφόμετρο ότι οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται, αυτό μάλιστα πιστοποιείται και ακουστικά ως μια χαρακτηριστική και γνώριμη διαφοροποίηση ενός μέρους του θορύβου, λόγω της προκαλούμενης υψηλότερης ταχύτητας περιστροφής/παλινδρόμησης των διάφορων μερών του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων. Διακρίνονται δύο περιπτώσεις ως προς την αισθητηριακά εξεταζόμενη ταλάντωση και το σχετικό περιοδικό θόρυβο: - α) παραμένουν τα ίδια: η διάγνωσή μας είναι ότι δεν πρόκειται για πρόβλημα του κινητήρα ή του κιβωτίου ταχυτήτων. - β) εξαλείφονται: η διάγνωσή μας είναι ότι πρόκειται για πρόβλημα του κινητήρα ή του κιβωτίου ταχυτήτων. Πιθανότατα το όχημα χρειάζεται μια γενική επιθεώρηση στο συνεργείο, όπου θα εντοπιστεί με τη χρήση κατάλληλων οργάνων εάν πρόκειται για κάποιο ελαττωματικό κινούμενο εξάρτημα, για μια χαλάρωση της στερέωσής του κλπ. Η εργασία ενδέχεται να απαιτήσει την αποσυναρμολόγηση κάποιων εξαρτημάτων του υποσυστήματος κινητήρας-κιβώτιο. Στην περίπτωση (α) η διάγνωση συνεχίζεται όπως ακολουθεί: Βήμα 3 ο : Με χρήση χρονομέτρου ή απλού ωρολογίου χειρός πραγματοποιούνται από το συνοδηγό με επιμέλεια μερικές μετρήσεις της συχνότητας του θορύβου που παράγεται από την ταλάντωση κατά την «ύποπτη» ταχύτητα κίνησης των 102 περίπου km/h. Σημειώνεται ότι η μέτρηση αυτή μπορεί να βασιστεί: - στη μεταδιδόμενη ταλάντωση σε μέρη του σώματος, κατά προτίμηση του χεριού ακουμπισμένου σε σταθερό άκαμπτο μέρος του οχήματος, π.χ. στο ταμπλώ (δεν συνιστάται λόγω της περιορισμένης διακριτικής ικανότητας της αίσθησης της αφής διάφορων τμημάτων του ανθρώπινου σώματος, ακόμη και των δακτύλων του χεριού όπου μεγιστοποιείται), - στο μεταδιδόμενο θόρυβο (συνιστάται λόγω της σημαντικά καλλίτερης διακριτικής ικανότητας της αίσθησης της ακοής).

3 Έστω ότι με επαναληπτικές μετρήσεις προκύπτει προσεγγιστικά συχνότητα Hz (δηλ διακριτοί θόρυβοι ανά δευτερόλεπτο). Θεωρώ λοιπόν f=13 Hz. Βήμα 4 ο : Υποψιαζόμενος ήδη ότι το πρόβλημα μπορεί να προέρχεται από το υποσύστημα τροχός-ανάρτηση, υπολογίζω την περίμετρο κύλισης των τροχών. Ενδεικτικά, έστω ότι το όχημα φέρει τροχούς με χαρακτηριστικά 205/60 R16. Η εξωτερική διάμετρος των τροχών δίδεται ως: D τρ =D+2φb= =652.4 mm όπου D=16 in η διάμετρος του σώτρου (ζάντας) σε ίντσες, φ=0.60 η σειρά των ελαστικών (ήτοι ο λόγος ύψος/πλάτος του επισώτρου) και b=205 mm το πλάτος πέλματος των ελαστικών. Η περίμετρος του τροχού προκύπτει συνεπώς ως: Π=πD τρ = =2050 mm=2.05 m Ελέγχω στη συνέχεια κατά πόσο ο παραπάνω περιοδικός θόρυβος σχετίζεται με την περιστροφή του τροχού: Για f=13 Hz και Π=2.05 m ο τροχός διανύει διάστημα fπ σε 1 s, δηλ. το όχημα κινείται με ταχύτητα υ=fπ= =26.65 m/s=95.94 km/h. Το παραπάνω αποτέλεσμα ισχύει με τις εξής αποδεκτές παραδοχές: α) αμελητέα μείωση της διαμέτρου τροχού D τρ λόγω φθοράς του πέλματος, και β) αμελητέα ολίσθηση μεταξύ τροχού και οδοστρώματος κατά την κίνηση του οχήματος. Συνεκτιμάται στη συνέχεια ότι η ένδειξη του ταχομέτρου υ ενδ οφείλει να είναι κατά τι μεγαλύτερη από την πραγματική ταχύτητα κίνησης του οχήματος υ πρα. Συγκεκριμένα, κατά το νόμο προβλέπονται τα παρακάτω όρια ότι: υ min < υ ενδ < υ max όπου υ min =υ πρα και υ max =1.1υ πρα +4 [km/h] Έτσι για πραγματική ταχύτητα κίνησης του οχήματος ίση με την παραπάνω υπολογισθείσα υ πρα =95.94 km/h αναμένεται ότι η ένδειξη του ταχομέτρου θα βρίσκεται μεταξύ των τιμών: υ min =95.94 km/h και υ max = =109.5 km/h. Διαπιστώνεται εν προκειμένω ότι η παρατηρηθείσα ένδειξη του ταχομέτρου 102 περίπου km/h, όπου εμφανίζεται το εξεταζόμενο ανησυχητικό φαινόμενο, περιέχεται όντως μεταξύ των παραπάνω αναμενόμενων ορίων, ήτοι υ min = km/h και υ max =109.5 km/h. Διαγνωστικός συλλογισμός: Ο «ύποπτος» τροχός παρουσιάζει πιθανότατα ένα φαινόμενο περιοδικής ταλάντωσης με συχνότητα προσεγγιστικά f=13 Hz, που φαίνεται να συμπίπτει με τις στροφές περιστροφής του κατά την κίνηση του οχήματος με ένδειξη ταχυμέτρου102 περίπου km/h. Συνεπώς, η πηγή της εξεταζόμενης μηχανικής ταλάντωσης και του σύμφυτου σχετικού περιοδικού θορύβου μπορεί να συνδέεται άμεσα με σημαντικό σφάλμα ζυγοστάθμισης, με λάθη γεωμετρίας του τροχού, με ανισοκατονομή περιστρεφόμενων μαζών κ.ά. Αυτό προκαλεί περιοδική μηχανική ταλάντωση κατά την περιστροφή του, η συχνότητα f=13 Hz της οποίας κατά την κίνηση του οχήματος με ταχύτητα 102 περίπου km/h πιθανότατα συμπίπτει με κάποια ιδιοσυχνότητα του συστήματος τροχού-ανάρτησης, έτσι παρατηρείται ιδιοσυντονισμός. Τελική ενέργεια: Κατά την προσαγωγή του οχήματος στο πλησιέστερο συνεργείο ελαστικών, με αφαίρεση του ύποπτου τροχού διαπιστώθηκε ότι το πέλμα του ελαστικού έφερε εμφανή διόγκωση (δηλ. τοπικό «καρούμπαλο»), που είχε ενδεχόμενα προκληθεί από τοπική ρήξη του μεταλλικού πλέγματος (αλλιώς «λινά») του ελαστικού, π.χ. μετά από τραυματική πρόσκρουσή του σε γωνιώδες αντικείμενο όπως ένα υψηλό κράσπεδο οδού. Αποφασίστηκε προφανώς η άμεση αντικατάστασή του (στην πράξη αντικαταστάθηκαν με καινούργια αμφότερα τα ελαστικά του σχετικού άξονα), που επέφερε ταυτόχρονα την αποκατάσταση της εν λόγω βλάβης.

4 ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 Κατά την κίνηση ενός βενζινοκίνητου ΕΙΧ οχήματος καταλυτικής τεχνολογίας παρατηρείται κάποια ασυνεπής απόκριση του κινητήρα στο πάτημα του πεντάλ σε μερικά φορτία (απροθυμία ή αλλιώς «κόμπιασμα»). Επίσης είναι αναμφισβήτητα αισθητό, από το στροφόμετρο και ακουστικά, ότι στο ρελαντί οι στροφές δεν μπορούν να σταθεροποιηθούν. Μετά από κάποια προβληματική περίοδο λειτουργίας το όχημα οδηγείται στο συνεργείο. ΔΙΑΓΝΩΣΗ Γενικά, στις περιπτώσεις που ανιχνεύεται κάποια βλάβη κινητήρα σε οχήματα καταλυτικής τεχνολογίας, είτε αυτή εντοπίζεται αισθητηριακά από τον οδηγό (π.χ. ακουστικά, οπτικά, οσμητικά) είτε εκδηλώνεται με άναμμα της λυχνίας «check» στο ταμπλώ του οχήματος, η πρώτη διαγνωστική ενέργεια του συνεργείου είναι να ελεγχθούν οι ενδεχόμενες καταγραφές βλαβών στον εγκέφαλο, μέσω διαγνωστικής συσκευής (τέστερ). Βήμα 1 ο : Στην προκειμένη περίπτωση με τη σύνδεση του διαγνωστικού αναγνώστηκε καταγραφή βλάβης, ο κωδικός της οποίας παραπέμπει σε φτωχό μείγμα. Βήμα 2 ο : Με χρήση αναλυτή καυσαερίων επιβεβαιώνουμε ότι πράγματι ο κινητήρας λειτουργεί εμφανώς με φτωχό μείγμα, π.χ. CO=0.6%, (HC) x =100, λ=1.2. Βήμα 3 ο : Έλεγχος του ανιχνευτή οξυγόνου («αισθητήρα λ»). Ο ανιχνευτής αυτός έδειχνε κατά τη λειτουργία 140 mv περίπου. Όταν τον αποσυνδέσαμε προσωρινά έδειχνε 450 mv, που είναι η τάση αναφοράς εντός του εγκεφάλου. Αμφότερες οι τιμές θεωρούνται σωστές για την περίσταση, άρα το πρόβλημα δεν βρίσκεται στον ανιχνευτή οξυγόνου. Άλλωστε, μετά την αποσύνδεση του ανιχνευτή οξυγόνου δεν παρατηρήθηκε αξιόλογη μεταβολή στη σύσταση των καυσαερίων. Βήμα 4 ο : Έλεγχος του χρόνου ψεκασμού. Σε λειτουργία ρελαντί, οι τιμές που διαβάζουμε για το χρόνο ψεκασμού καυσίμου είναι της τάξης των 2-3 ms, που κρίνονται φυσιολογικές. Βήμα 5 ο : Έλεγχος της πίεσης στο κύκλωμα ψεκασμού βενζίνης. Μετρήθηκε 3.1 bar (η πίεση που αναμένεται από τις τιμές κατασκευαστή είναι 3-4 bar), άρα η μειωμένη ποσότητα καυσίμου στο θάλαμο καύσης δεν οφείλεται σε μειωμένη πίεση ψεκασμού του. Βήμα 6 ο : Διαγνωστικός συλλογισμός: Ενώ ψεκάζεται μάλλον η σωστή ποσότητα καυσίμου, ο κινητήρας λειτουργεί όντως με φτωχό μείγμα πώς μπορεί λοιπόν να εισέρχεται ο πρόσθετος αέρας, διαφεύγοντας μάλιστα τον έλεγχο από τον εγκέφαλο; Ποια ύποπτη παροχή πρόσθετου αέρα μπορεί δυνητικά να παρεμβάλλεται μεταξύ του σημείου μέτρησης της παροχής εισερχόμενου αέρα και των βαλβίδων εισαγωγής των κυλίνδρων; Επιπλέον, θα πρόκειται μάλλον για σημαντική πρόσθετη ποσότητα αέρα, που δεν μπορεί κατά τα φαινόμενα να διορθωθεί από τις δυνατότητες αναδραστικής επέμβασης του ανιχνευτή οξυγόνου. Απάντηση: Τα παρακάτω τμήματα στην προσαγωγή αέρα κρίνονται «ύποπτα»: 1. Αγωγός ανακύκλωσης καυσαερίων, που ελέγχεται από τη βαλβίδα EGR δεν ενοχοποιείται ως προς τα προσαγόμενα ουδέτερα καυσαέρια, διότι αυτά δεν μπορούν να προκαλέσουν ούτε εμπλουτισμό ούτε πτώχευση του μείγματος. Επιπρόσθετα όμως: - Αν η βαλβίδα EGR δεν κλείνει τότε η εκδηλούμενη ανακύκλωση καυσαερίων θα επηρεάζει αρνητικά τη λειτουργία του κινητήρα στο ρελαντί (πράγματι αναφέρθηκε), καθόλου τη λειτουργία σε μερικό φορτίο διότι εκεί η βαλβίδα

5 αναμένεται να είναι ούτως ή άλλως ανοικτή (αναφέρθηκε όμως ότι ο κινητήρας κομπιάζει και εκεί) και αρνητικά τη λειτουργία σε πλήρες φορτίο διότι εκεί η βαλβίδα κλείνει για αύξηση της πλήρωσης των κυλίνδρων με φρέσκο μείγμα (κάτι τέτοιο δεν αναφέρθηκε). Συμπερασματικά η βαλβίδα EGR μάλλον δεν ενοχοποιείται (ασφαλώς, στις διαγνώσεις συνεργείου δεν μπορούμε να εκλαμβάνουμε με πλήρη βεβαιότητα τα συμπτώματα που αναφέρει ο πελάτης). - Αν ο αγωγός ανακύκλωσης καυσαερίων δεν συνδέεται στεγανά ή τρύπησε στη πλευρά της σύνδεσης με τον αυλό εισαγωγής αέρα τότε λόγω της αναρρόφησης πρόσθετου εξωτερικού αέρα θα διαμορφώνεται τελικά: πολύ φτωχό μείγμα στο ρελαντί, φτωχό σε μεσαία φορτία και ελάχιστο φτωχό σε πλήρες φορτίο αυτό εξηγείται από την αντίστοιχη μεταβολή της υποπίεσης στον αυλό εισαγωγής με την εκάστοτε θέση της πεταλούδας φορτίου. Έτσι αναμένεται η λειτουργία του κινητήρα να επηρεάζεται: αρνητικά στο ρελαντί (πράγματι αναφέρθηκε), επίσης αρνητικά σε μερικό φορτίο (πράγματι αναφέρθηκε), και ανεπαίσθητα σε πλήρες φορτίο (πράγματι δεν αναφέρθηκε πρόβλημα εκεί). 2. Αγωγός θετικού εξαερισμού στροφαλοθαλάμου και αγωγός προσαγωγής αναθυμιάσεων βενζίνης από το κάνιστρο ενεργού άνθρακα (αμφότεροι συνδέονται στην εισαγωγή μείγματος αέρα-καυσίμου). Αν κάποιος από του παραπάνω δύο αγωγούς δεν συνδέεται στεγανά ή τρύπησε τότε λόγω της αναρρόφησης πρόσθετου εξωτερικού αέρα θα διαμορφώνεται τελικά: πολύ φτωχό μείγμα στο ρελαντί, φτωχό σε μεσαία φορτία και ελάχιστο φτωχό σε πλήρες φορτίο θα παρατηρηθούν δηλ. όμοια φαινόμενα με εκείνα της παραπάνω παραγράφου. 3. Συνολικό τμήμα σωλήνωσης από το σημείο μέτρησης της παροχής αέρα μέχρι τις βαλβίδες εισαγωγής των κυλίνδρων. Επειδή στο τμήμα αυτό επικρατεί υποπίεση, η έλλειψη στεγανότητας για οποιοδήποτε λόγο θα συνεπάγεται επίσης όμοια φαινόμενα με εκείνα της παραπάνω παραγράφου. Βήμα 7 ο : Διαγιγνώσκω ότι το πρόβλημα πρέπει να αναζητηθεί σε έλλειψη στεγανότητας σε κάποιο από τα παραπάνω περιγραφόμενα τρία τμήματα αγωγών. Μετά τους σχετικούς ελέγχους, πράγματι εντοπίζεται μια έλλειψη στεγανότητας σε ένα κολάρο της βαλβίδας EGR, από την πλευρά της σύνδεσής της με την προσαγωγή μείγματος στους κυλίνδρους. Αποσυνδέοντας το σχετικό αγωγό και «ταπώνοντας» πρόχειρα με το δάκτυλο τη σχετική οπή ο κινητήρας αποκτά γρήγορα φυσιολογική λειτουργία, που στον αναλυτή καυσαερίων εκδηλώνεται ενδεικτικά ως: CO=0.2%, (HC) x =20, λ= Τελική ενέργεια: Η βλάβη αποκαθίσταται με αντικατάσταση του οικείου τμήματος του αγωγού ανακύκλωσης καυσαερίων, οπότε ο κινητήρας λειτουργεί πλέον κανονικά.

6 ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 3 Κατά την κίνηση ενός βενζινοκίνητου ΕΙΧ οχήματος καταλυτικής τεχνολογίας ανάβει το διαγνωστικό λαμπάκι «check». Επίσης η έντονη οσμή των καυσαερίων κατά τη λειτουργία του οχήματος προδίδει την παρουσία ακαύστων, έτσι το όχημα οδηγείται στο συνεργείο. ΔΙΑΓΝΩΣΗ Βήμα 1: Με σύνδεση του διαγνωστικού αναγιγνώσκεται βλάβη του κινητήρα, ο κωδικός της οποίας παραπέμπει σε πλούσιο μείγμα. Βήμα 2 ο : Με χρήση αναλυτή καυσαερίων επιβεβαιώνουμε ότι πράγματι ο κινητήρας λειτουργεί εμφανώς με πλούσιο μείγμα, π.χ. CO=4.6%, (HC) x =700, λ=0.91. Βήμα 3 ο : Έλεγχος του ανιχνευτή οξυγόνου («αισθητήρα λ»). Ο ανιχνευτής αυτός έδειχνε κατά τη λειτουργία 910 mv περίπου. Όταν τον αποσυνδέσαμε προσωρινά έδειχνε 450 mv, που είναι η τάση αναφοράς εντός του εγκεφάλου. Αμφότερες οι τιμές θεωρούνται σωστές για την περίσταση, άρα το πρόβλημα δεν βρίσκεται στον ανιχνευτή οξυγόνου. Άλλωστε, μετά την αποσύνδεση του ανιχνευτή οξυγόνου δεν παρατηρήθηκε αξιόλογη μεταβολή στη σύσταση των καυσαερίων. Βήμα 4 ο : Έλεγχος του αισθητήρα θερμοκρασίας κινητήρα (θα μπορούσε ο αισθητήρας αυτός να δείχνει μόνιμα χαμηλή θερμοκρασία οδηγώντας έτσι τον κινητήρα σε κατάστασης κρύας λειτουργίας, συνεπώς σε συνεχή εμπλουτισμό του μείγματος) ο αισθητήρας θερμοκρασίας κινητήρα έδειχνε σωστές τιμές, άρα το πρόβλημα βρίσκεται αλλού. Βήμα 5 ο : Έλεγχος του χρόνου ψεκασμού. Σε λειτουργία ρελαντί, οι τιμές που διαβάζουμε για το χρόνο ψεκασμού καυσίμου είναι της τάξης των 2-3 ms, που κρίνονται φυσιολογικές. Βήμα 6 ο : Έλεγχος της πίεσης στο κύκλωμα ψεκασμού βενζίνης. Μετρήθηκε 3.1 bar (η πίεση που αναμένεται από τις τιμές κατασκευαστή είναι 3-4 bar), άρα η παρουσία πρόσθετου καυσίμου στο θάλαμο καύσης δεν οφείλεται σε αυξημένη πίεση ψεκασμού του. Βήμα 7 ο : Διαγνωστικός συλλογισμός: Ενώ ψεκάζεται μάλλον η σωστή ποσότητα καυσίμου, ο κινητήρας λειτουργεί όντως με πλούσιο μείγμα πού μπορεί λοιπόν να βρίσκει το πρόσθετο καύσιμο, διαφεύγοντας μάλιστα τον έλεγχο από τον εγκέφαλο; Ποια ύποπτη παροχή πρόσθετου καυσίμου μπορεί δυνητικά να παρεμβάλλεται μεταξύ του σημείου μέτρησης της παροχής εισερχόμενου αέρα και των βαλβίδων εισαγωγής των κυλίνδρων; Επιπλέον, θα πρόκειται μάλλον για σημαντική πρόσθετη ποσότητα καυσίμου, που δεν μπορεί κατά τα φαινόμενα να διορθωθεί από τις δυνατότητες αναδραστικής επέμβασης του ανιχνευτή οξυγόνου. Απάντηση: Τα παρακάτω τμήματα στην προσαγωγή αέρα κρίνονται «ύποπτα»: - Αγωγός ανακύκλωσης καυσαερίων, που ελέγχεται από τη βαλβίδα EGR δεν ενοχοποιείται εν προκειμένω διότι προσάγοντας ουδέτερα καυσαέρια δεν μπορεί να προκαλέσει ούτε εμπλουτισμό ούτε πτώχευση του μείγματος. - Αγωγός θετικού εξαερισμού στροφαλοθαλάμου, που ελέγχεται από τη βαλβίδα PCV. Θα μπορούσε ο εμπλουτισμός του μείγματος να οφείλεται σε παρουσία έντονων αναθυμιάσεων λιπαντικού στο στροφαλοθάλαμο (κάρτερ) αυτό μοιάζει απίθανο διότι μόνο σε πάρα πολύ υψηλές θερμοκρασίες λαδιού θα μπορούσαν να παρατηρηθούν αξιόλογες τέτοιες αναθυμιάσεις και μόνο προσωρινά.

7 - Αγωγός προσαγωγής αναθυμιάσεων βενζίνης από το κάνιστρο ενεργού άνθρακα προς την εισαγωγή των κυλίνδρων. Εδώ ο κίνδυνος είναι υπαρκτός, διότι αν η παρεμβαλλόμενη σχετική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν απομονώνει το κάνιστρο τότε η υποπίεση στον αυλό εισαγωγής αέρα θα αναρροφά μόνιμα τις υπαρκτές αναθυμιάσεις του κανίστρου που προέρχονται από το δοχείο καυσίμου πρακτικά δηλ. θα υπάρχει μια πρόσθετη συνεχής τροφοδοσία του κινητήρα με τα πτητικότερα συστατικά της βενζίνης που εξατμίζονται συνεχώς στο ντεπόζιτο καυσίμου (ως περαιτέρω σκέψη, το πρόβλημα θα μπορούσε τότε να εκδηλώνεται εντονότερα μετά από πρόσφατη αναπλήρωση του δοχείου βενζίνης ή/και σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος). Σημειωτέον ότι ο εγκέφαλος δεν μπορεί να ελέγξει τη στεγανότητα της βαλβίδας του κανίστρου, μπορεί μόνο να ελέγξει την ηλεκτρική κατάσταση του πηνίου της. Βήμα 8 ο : Έλεγχος βαλβίδας κανίστρου αναθυμιάσεων. Εντοπίζω και αποσυνδέω τον εύκαμπτο αγωγό προσαγωγής των αναθυμιάσεων από τον αγωγό εισαγωγής μείγματος. Παρατηρώ τα ακόλουθα ενδιαφέροντα φαινόμενα κατά τη λειτουργία του κινητήρα: - «ταπώνοντας» πρόχειρα με το δάκτυλο τη σχετική οπή στον αγωγό εισαγωγής μείγματος ο κινητήρας αποκτά γρήγορα φυσιολογική λειτουργία, που στον αναλυτή καυσαερίων εκδηλώνεται ενδεικτικά ως: CO=0.2%, (HC) x =20, λ= αφήνοντας ανοικτή τη σχετική οπή ο κινητήρας μεταπίπτει σε ασταθή λειτουργία με ενδεικτική τιμή λ= Βήμα 9 ο : Διαγιγνώσκω ότι το πρόβλημα εντοπίζεται σε έλλειψη στεγανότητας κατά το κλείσιμο της βαλβίδας κανίστρου αναθυμιάσεων. Τελική ενέργεια: Η βλάβη αποκαθίσταται με αντικατάσταση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας κανίστρου αναθυμιάσεων με καινούργια, οπότε ο κινητήρας λειτουργεί πλέον κανονικά. Πρόσθετη ενέργεια: Παρότι διαπιστώθηκε ακουστικά ότι η αφαιρεθείσα βαλβίδα λειτουργούσε κατά τη διακοπτόμενη προσαγωγή τάσης 12 V στο πηνίο της, δηλ. ότι ο οπλισμός της μπορούσε να κινηθεί, ανοίγοντάς την με καταστροφική τομή διαπιστώθηκε ότι υπήρχε πράγματι έλλειψη στεγανότητας λόγω σοβαρών επικαθήσεων στην κωνική έδρα της.

8 Διάγνωση σωστής λειτουργίας τυπικών αισθητήρων οχημάτων Οι περισσότερες από τις διαγνώσεις που εμφανίζονται στο παρακάτω πίνακα μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν αυτόματα με εξειδικευμένους αναλυτές κινητήρων εσωτερικής καύσης, που παρέχουν γρήγορη και ακριβέστερη διάγνωση - αποκαλούνται και διαγνωστικοί «εγκέφαλοι». Στους επιτήδειους αυτούς αναλυτές, αφού επιλεγεί το μοντέλο του κινητήρα, η διάγνωση γίνεται αυτόματα με σύγκριση των μετρούμενων τιμών που παραλαμβάνονται εν λειτουργία από την τυποποιημένη υποδοχή (φίσα) του κινητήρα με τις αποθηκευμένες για κάθε όχημα στη μνήμη του αναλυτή. ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ Θερμίστορ NTC Επαγωγικός Χωλ (Hall) Οπτικός Ποτενσιόμετρο ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ θερμοκρασία αέρα, κινητήρα, περιβάλλοντος Στροφές στροφάλου, εκκεντροφόρου, τροχών σε σύστημα ABS Στροφές διανομέα ανάφλεξης, στροφάλου, εκκεντροφόρου, κιβωτίου ταχυτήτων, τροχών σε σύστημα ABS Στροφές διανομέα, στροφές στροφάλου, ανίχνευση βροχής Θέση πεταλούδας, παροχή αέρα, μέτρηση θέσης ΟΡΓΑΝΟ ΔΙΑΓΝΩΣΗΣ Ωμόμετρο* Ωμόμετρο Βολτόμετρο** DC Βολτόμετρο DC (όχι ωμόμετρο, μπορεί να καταστραφεί ο αισθητήρας!) Λογικός ελεγκτής Βολτόμετρο DC Βολτόμετρο DC ΜΕΘΟΔΟΣ Ωμομέτρηση αποσυνδεμένου αισθητήρα Ωμομέτρηση αποσυνδεμένου αισθητήρα Μέτρηση τάσης εν λειτουργία Μέτρηση τάσης εν λειτουργία Τροφοδοσία αισθητήρα με V Σύνδεση αισθητήρα με την οικεία τροφοδοσία εν λειτουργία Μέτρηση τάσης εν λειτουργία, με ταυτόχρονη ροοστατική μεταβολή ΑΝΑΜΕΝΟΜΕ ΝΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜ ΑΤΑ Προσεγγιστικά αναμένονται τιμές: 0 ο C : 4500 Ω 20 ο C : 1200 Ω 100 ο C : 200 Ω Προσεγγιστικά αναμένεται τιμή Ω Ημιτονοειδής σχεδόν έξοδος τάσης 5 V περίπου, ανάλογα με τις στροφές Τετραγωνικοί παλμοί τάσης 8 V περίπου Εναλλαγή ενδείξεων ελεγκτή μεταξύ υψηλής και χαμηλής εξόδου Εναλλαγή ενδείξεων μεταξύ υψηλής και χαμηλής τάσης Ομαλή μεταβολή της τάσης από 0 έως 5V περίπου

9 Πιεζοαντίσταση Χωρητικός Πιεζοηλεκτρικό επιταχυνσιόμετρο Θερμοαντίσταση (τύπου θερμού σύρματος) Ανιχνευτής οξυγόνου («αισθητήρας λ») Πίεση πολλαπλής εισαγωγής (MAP), ροπή στροφάλου Στάθμη υγρών, ποιότητα λιπαντικού Κρουστική καύση, ανίχνευση σύγκρουσης παροχή αέρα (MAF) Ανίχνευση πλούσιου ή φτωχού μίγματος Ωμόμετρο Βολτόμετρο DC Βολτόμετρο DC Παλμογράφος Βολτόμετρο DC ή παλμογράφος Βολτόμετρο DC ή παλμογράφος Ωμομέτρηση αποσυνδεμένου αισθητήρα, με ταυτόχρονη ροοστατική μεταβολή Σύνδεση αισθητήρα με την οικεία τροφοδοσία των 5 V περίπου, τεχνητή αλλαγή της εφαρμοζόμενης πίεσης, π.χ. με εξωτερική αντλία υποπίεσης Μέτρηση τάσης εν λειτουργία Μέτρηση τάσης με ταυτόχρονη ήπια δόνηση του αισθητήρα (κατά προτίμηση με κρούση της επιφάνειας στερέωσής του) Σύνδεση αισθητήρα με την οικεία τροφοδοσία των 5 ή 12 V περίπου, μέτρηση τάσης εξόδου εν λειτουργία Μέτρηση παραγόμενης τάσης με αυτοδιέγερση Ομαλή μεταβολή της ωμικής αντίστασης Μεταβολή της τάσης από 0 έως 5 V περίπου, κατά τη λειτουργία στο ρελαντί τυπικά αναμένεται 2.5 V Μικρές μεταβολές της τάσης Περιοδικές μεταβολές της τάσης, σταδιακά αποσβεννυόμενες Μεταβολή της τάσης από 0 έως 5 V περίπου, κατά τη λειτουργία στο ρελαντί τυπικά αναμένεται 0.5 V Μεταβολές της τάσης V, γύρω από τη μέση τιμή 0.45 V εν λειτουργία * Οι μετρήσεις ωμικής αντίστασης τυπικά πραγματοποιούνται με τον αισθητήρα αποσυνδεμένο, για την αποφυγή επηρεασμού της μέτρησης από το υπόλοιπο ηλεκτρικό κύκλωμα ** Οι μετρήσεις τάσης τυπικά πραγματοποιούνται χωρίς αποσύνδεση του αισθητήρα από το οικείο ηλεκτρικό κύκλωμα, σε συνθήκες τυπικής λειτουργίας.

10 ΑΣΚΗΣΗ 1 Για να επιτευχθεί πιθανότητα αστοχίας μικρότερη από 1 στο σε σύστημα πέδησης οχήματος θα χρησιμοποιηθούν δύο όμοια υποσυστήματα πέδησης εν παραλλήλω, έτσι δηλ. που η επιτυχής λειτουργία τουλάχιστον ενός εκ των δύο να διασφαλίζει την πέδηση. Να υπολογισθεί η επιτρεπόμενη πιθανότητα αστοχίας έκαστης μονάδας του υποσυστήματος πέδησης. ΛΥΣΗ Στην παρούσα περίπτωση εφαρμόζεται η τεχνική της εφεδρείας για την αύξηση στης αξιοπιστίας του συστήματος. Έτσι η αξιοπιστία Π 12 = του ζεύγους των δύο μονάδων δίδεται από την εξ. (1.11) του βιβλίου ως: Π 12 = 1-(1-Π 1 )(1-Π 2 ) Για δύο όμοιες μονάδες θα έχω Π 1 =Π 2 =Π, συνεπώς προκύπτει: Π 12 =1-(1-Π) 2 (1-Π) 2 =1-Π = Π 0.01 Π 0.99 Παρατηρώ ότι παρότι οι ξεχωριστές μονάδες πέδησης παρουσιάζουν μάλλον χαμηλή για ένα τέτοιο νευραλγικό σύστημα αξιοπιστία, ήτοι αστοχία 1 στις 100 φορές, η συνεργασία τους με την τεχνική της εφεδρείας μειώνει εντυπωσιακά την πιθανότητα αστοχίας του συστήματος σε 1 στις φορές.

11 ΑΣΚΗΣΗ 2: Θέμα εξετάσεων, λυμένο από φοιτητή AΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Τ Ε Χ Ν Ο Λ Ο Γ Ι Α Μ Ε Τ Ρ Η Σ Ε Ω Ν Καθηγητής: Δ. Πράπας A ΕΞΕΤ. ΠΕΡΙΟΔΟΣ 23 IOYNΙΟΥ 2010 Με βοηθήματα διάρκεια εξέτασης 1 ώρα και 10 ΑΣΚΗΣΗ Για τη μέτρηση όγκου μιας ορθογωνικής δεξαμενής έγιναν επαναληπτικές μετρήσεις που έδωσαν τα ακόλουθα αποτελέσματα (δίδονται με τη μορφή: μέση τιμή ακρίβεια): - Μήκος: m, - Πλάτος: m, - Βάθος: m α) Ν υπολογιστεί η μέση τιμή και η ακρίβεια του όγκου της δεξαμενής [2.5] β) Ποια η πιθανότητα να είναι το βάθος της δεξαμενής μεγαλύτερο από m ; [2.0] Για το (β) να παρασταθεί ευκρινώς η λύση σε διάγραμμα κανονικής κατανομής! ΥΠΕΝΘΥΜΙΣΗ: Η απουσία επαρκών λεκτικών επεξηγήσεων μεταξύ των διάφορων υπολογιστικών πράξεων μπορεί να σας στερήσει μονάδες!! Καλή επιτυχία

12 ΛΥΣΗ

13

14 ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥ ΤΥΧΑΙΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ Η γνώση και η σωστή εφαρμογή των βασικών αρχών της Στατιστικής είναι απαραίτητες προϋποθέσεις για την ορθή διοργάνωση και τη διεξαγωγή σχετικών μετρήσεων σε παντοειδείς στατιστικές μελέτες, καθώς και για την αξιόπιστη παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Ενδεικτικά, η έννοια του τυχαίου δείγματος είναι κεντρική για τη στατιστική ανάλυση, διότι οι στατιστικές προβλέψεις δεν είναι ασφαλείς εάν στο δείγμα επικρατούν κάποιου είδους πολώσεις. Π.χ. για τη συμπλήρωση ενός ερωτηματολογίου περί της σκοπιμότητας μείωσης της κατανάλωσης καυσίμων, ένα δείγμα ανθρώπων που συντίθεται αποκλειστικά έστω από επιβάτες πλοίων κρουαζιέρας, ή οδηγούς ταξί ή παίκτες γκολφ κ.ο.κ. προφανώς δεν κρίνεται στατιστικά τυχαίο λόγω των ιδιαίτερων οικονομικών, επαγγελματικών, πολιτισμικών χαρακτηριστικών των ατόμων του. Εν τούτοις δεν είναι σπάνιες οι περιπτώσεις που μια μελέτη καταλήγει σε αναξιόπιστα (πολωμένα) αποτελέσματα επειδή δεν λήφθηκαν ικανοποιητικά μέτρα για τη διασφάλιση τυχαίου δείγματος, διότι η πόλωση του δείγματος δεν είναι πάντα τόσο προφανής όσο στα παραπάνω εξόφθαλμα ακραία δείγματα. Εξετάστε ενδεικτικά το παρακάτω παράδειγμα: σε πίνακα αξιοπιστίας που συντάσσεται από σχετικό φορέα συντήρησης οχημάτων εμφανίζονται όλα τα σύγχρονα επιβατηγά αυτοκίνητα ΙΧ ιεραρχημένα με κριτήριο τον δείκτη βλαβών, δηλ. τις παρουσιασθείσες βλάβες κάθε μάρκας αυτοκινήτου ανά διανυθέντα km (μέσος αριθμός βλαβών για ένα επαρκές δείγμα οχημάτων κάθε μάρκας). Παρότι ο δείκτης βλαβών φαίνεται να παρέχει μια σχετικά αντικειμενική πληροφορία για την αξιοπιστία του οχήματος, ένας τέτοιος πίνακας μπορεί να εμπεριέχει σημαντικές πολώσεις, για μερικά τουλάχιστον οχήματα, λόγω των διαμορφωμένων προτιμήσεων αυτοκινήτου μερικών κατόχων οχημάτων σε συνδυασμό με τις οδηγητικές συνήθειες. Απλοποιητικά, ας διακρίνουμε τους παρακάτω δύο χαρακτηριστικούς τύπους οδηγούκατόχου αυτοκινήτου: Τύπος Α: αρέσκεται στην άνετη και ασφαλή οδήγηση, κατά κανόνα δεν καταπονεί το όχημα με έντονες διαμήκεις και πλευρικές επιταχύνσεις (πιθανότατα μάλιστα γι' αυτό επέλεξε το όχημα Α έναντι άλλων της αγοράς). Τύπος Β: αρέσκεται στην αγωνιστική" οδήγηση συχνά σε οριακές καταστάσεις, κατά κανόνα καταπονεί το όχημα με έντονες διαμήκεις και πλευρικές επιταχύνσεις (πιθανότατα αυτό επηρέασε την επιλογή του οχήματος Β έναντι άλλων). Παρότι ακραίοι, οι παραπάνω δύο χαρακτηριστικοί τύποι οδηγών αυτοκινήτου σε κάποιο βαθμό αντιπροσωπεύουν σημαντικές ομάδες οδηγών, έτσι η αντιπαράθεσή τους εμφανίζει ενδιαφέρον. Αναγνωρίζοντας λοιπόν οτι συχνά ένας οδηγός τύπου Α (ή Β) επιλέγει να αγοράσει αυτοκίνητο τύπου Α (ή Β), έστω οτι τα παραπάνω οχήματα Α και Β εμφανίζουν στο σχετικό πίνακα τους παρακάτω δείκτες αξιοπιστίας: ΟΧΗΜΑ ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ (βλάβες ανά km) Α 60 Β 70 Από το παραπάνω απόσπασμα του πίνακα αξιοπιστίας ένας μελλοντικός υποψήφιος αγοραστής θα συμπεράνει κατά τα φαινόμενα οτι το όχημα Α είναι πιο αξιόπιστο από το όχημα Β. Εν τούτοις αυτό είναι λανθασμένο, σύμφωνα με την αναλυτικότερη ακόλουθη εξέταση: Η αξιοπιστία ενός οχήματος επηρεάζεται δραστικά, μεταξύ άλλων, από τους παρακάτω παράγοντες:

15 α) μέγεθος επιμήκων και εγκάρσιων επιταχύνσεων, β) τρόπος συντήρησης, γ) στροφές λειτουργίας (μόνο για τον κινητήρα), δ) κίνηση εντός/εκτός πόλης. Υποθέτουμε οτι ο τρόπος συντήρησης και η κίνηση εντός/εκτός πόλης υπήρξαν πιθανοκρατικά παρόμοια για τις διάφορες μάρκες οχημάτων που εμφανίζονται στο σχετικό πίνακα αξιοπιστίας. Μολαταύτα, οι παράγοντες (α) και (γ) τυγχάνουν σημαντικά διαφορετικοί για τους δύο στόλους οχημάτων Α και Β που διαμόρφωσαν τα σχετικά δείγματα, διότι εξυπακούεται οτι: - οι κάτοχοι αυτοκινήτων τύπου Α θα κινούνταν στην πλειονότητά τους με μικρές επιταχύνσεις (διαμήκεις και εγκάρσιες) καθώς και με χαμηλές στροφές κινητήρα, άρα θα συνέβαλλαν ενεργά στη μικρότερη καταπόνηση των περισσότερων σταθερών και κινούμενων μερών του οχήματος, συνεπώς στη μεγαλύτερη μακροβιότητα και αξιοπιστία του. - για τους κατόχους οχημάτων τύπους Β θα ισχύουν στην πλειονότητά τους τα αντίθετα. Σύμφωνα με τα παραπάνω, το μέσο όχημα τύπου Β έχει πιθανότατα υποβληθεί σε πολύ σκληρότερες συνθήκες χρήσης από το μέσο όχημα τύπου Α, άρα η μακροβιότητα και η αξιοπιστία του Β αναμένεται να είναι αρκετά μικρότερη. Ταυτόχρονα το όχημα Β αναμένεται να παρουσιάζει σημαντικά υψηλότερο δείκτη βλαβών, έστω διπλάσιο δηλ Το γεγονός οτι το όχημα Β εμφανίζεται στον πίνακα αξιοπιστίας με δείκτη βλαβών 70 (και όχι 120) υποδεικνύει οτι αυτό καθαυτό το όχημα Β είναι πιο αξιόπιστο από το όχημα Α! Οι εμφανιζόμενες περισσότερες βλάβες του οχήματος Β συγκριτικά με το Α στον εν λόγω πίνακα αξιοπιστίας πρέπει λοιπόν σε μεγάλο βαθμό να αποδοθούν στις διαφορετικές συνθήκες οδήγησης και καταπόνησης των δύο οχημάτων. Σύμφωνα με την παραπάνω ανάλυση και συνεκτιμώντας το δείκτη βλαβών του πίνακα αξιοπιστίας για τα οχήματα Α και Β, ασφαλέστερα συμπεράσματα μοιάζουν να είναι τα παρακάτω: - εάν αγοραστής νέου οχήματος τύπου Α (ή Β) συμμορφωθεί με τη διαμορφωμένη οδηγητική συμπεριφορά για το εν λόγω όχημα θα πρέπει να αναμένει δείκτη βλαβών του σχετικού πίνακα, δηλ 60 (70). - εάν αγοραστής νέου οχήματος τύπου Α επιδείξει οδηγητική συμπεριφορά τύπου Β θα πρέπει να αναμένει πολύ μεγαλύτερο δείκτη βλαβών από 60, π.χ εάν αγοραστής νέου οχήματος τύπου Β επιδείξει οδηγητική συμπεριφορά τύπου Α θα πρέπει να αναμένει πολύ μικρότερο δείκτη βλαβών από 40.

16 Προηγμένα Συστήματα Υποβοήθησης Οδηγού Τα Προηγμένα Συστήματα Υποβοήθησης Οδηγού ΠΣΥΟ (Advanced Driver Assistance Systems ADAS) θεωρούνται ελπιδοφόρα για την επίτευξη πρόσθετων σημαντικών βελτιώσεων στους παρακάτω τομείς των οχημάτων: ενεργητική και παθητική ασφάλεια, άνεση επιβατών, μείωση φόρτισης οδηγού, εξομάλυνση της κυκλοφοριακής ροής, αύξηση της οδικής ικανότητας, αισθητή μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Τυπικά, τα ΠΣΥΟ υποβοηθούν τον οδηγό αναλαμβάνοντας να εκτελέσουν εν μέρει ή εξ ολοκλήρου διάφορα τυπικά καθήκοντα της οδήγησης, διακρινόμενα σε απενεργοποιούμενα (Overrulable) και μη απενεργοποιούμενα (Non overrulable): αμφότερα ενεργοποιούνται αυτόματα και επιτελούν τα προδιαγραμμένα καθήκοντα, μόνο τα πρώτα όμως μπορούν να παροπλιστούν (μερικώς ή πλήρως) σύμφωνα με την επιλογή του οδηγού. Ένα ολοκληρωμένο ΠΣΥΟ που ήδη εισήχθηκε επιτυχώς στην αγορά επιβατηγών οχημάτων είναι το σύστημα προσαρμοστικού ελέγχου σταθεροπορείας (Adaptive Cruise Control ACC). Όπως και στο απλό σύστημα ελέγχου σταθεροπορείας, συχνά αποκαλούμενου αμετάφραστα κρούιζ κοντρόλ (Cruise Control), ο οδηγός επιλέγει την επιθυμητή σταθερή ταχύτητα του οχήματος. Επιπλέον, το σύστημα προσαρμοστικής σταθεροπορείας ACC εφοδιάζεται με ένα μετωπικό ραντάρ που ανιχνεύει την απόσταση από το προπορευόμενο όχημα, συνιστώντας έτσι ένα αυτόματο σύστημα πλοήγησης: ενόσο ο δρόμος είναι ελεύθερος το σύστημα διατηρεί την επιλεγμένη σταθερή ταχύτητα του οχήματος ενώ όταν υπάρχουν προπορευόμενα αυτοκίνητα το σύστημα επεμβαίνει αυτόματα στην πέδηση ή εναλλακτικά στην επιτάχυνση του αυτοκινήτου για τη διατήρηση της προβλεπόμενης από το σύστημα απόστασης ασφαλείας. Αν χρειαστεί ακινητοποίηση του οχήματος ειδοποιείται έγκαιρα ο οδηγός. Περαιτέρω βελτίωση του συστήματος συνιστά το σύστημα ακινητοποίησης & εκκίνησης (Stop & Go), το οποίο σε ένα εύρος ταχυτήτων κίνησης 0 έως 250 km/h μπορεί να αναλαμβάνει πλήρως όχι μόνο τη διατήρηση της προβλεπόμενης απόστασης ασφαλείας από το προπορευόμενο όχημα αλλά και την πλήρη ακινητοποίηση του οχήματος σε περίπτωση ανυπέρβλητου εμποδίου, καθώς και την επανεκκίνηση του οχήματος όταν εκλείψει το εμπόδιο. Αν μάλιστα το παραπάνω σύστημα εφοδιαστεί επιπλέον με σύστημα αναγνώρισης σημάτων κυκλοφορίας, π.χ. του ερυθρού σηματοδότη, της διαγράμμισης διαβάσεων κ.ά., τότε θα μπορούσε να ελεγχθεί αυτόματα το όχημα κατά την προσέγγισή του σε σηματοδοτημένες ή μη διαβάσεις, δηλ. θα έχουμε ένα σύστημα υποβοήθησης αστικής οδήγησης (Urban driving assistance). Ακόμη μεγαλύτερος βαθμός υποβοήθησης θα μπορούσε να επιτευχθεί με την αξιοποίηση σημάτων από πρόσθετους αισθητήρες, σχετικούς με την πληρέστερη και ουσιαστικότερη αναγνώριση του περιβάλλοντος όχι μόνο έμπροσθεν του οχήματος αλλά περιμετρικά προς όλες τις κατευθύνσεις: ιδανικά θα είχαμε τότε ένα σύστημα αυτόνομης οδήγησης (Autonomous driving), όπου ο οδηγός μπορεί να αποφορτίζεται πλήρως από τα εκάστοτε οδηγητικά καθήκοντα, δεδομένου ότι αυτά μπορούν να ανατεθούν κατά βούληση, πλήρως ή μερικώς, στον «ηλεκτρονικό συγκυβερνήτη». Το σύστημα της ACC μπορεί να θεωρηθεί ως ο πρόδρομος και η σπονδυλική στήλη ενός πλήθους σχετικών νέων τεχνολογιών υποβοήθησης των καθηκόντων του οδηγού σε συνθήκες κανονικής οδήγησης (σε αντιδιαστολή με «έκρυθμες» συνθήκες, όπως π.χ. η

17 απώλεια οδικής πρόσφυσης). Στο εγγύς μέλλον αναμένεται να εμφανιστούν αρκετά τέτοια συστήματα παρόμοιας δομής με το ACC, με ανεξάρτητη ή συμπληρωματική λειτουργία. Εντούτοις, η περαιτέρω υιοθέτηση τεχνολογιών ΠΣΥΟ σε οχήματα πρέπει μεταξύ άλλων να δώσει μια ικανοποιητική απάντηση σε πλήθος προβληματισμών: κοινωνικοπολιτικών, νομικών, ψυχονοητικών, καταναλωτικών, τεχνολογικών, οικονομικών κ.ά. βλ. Σχ. 1. Έτσι, καίτοι η άμεση επέκταση των ΠΣΥΟ είναι μάλλον απίθανη, η σταδιακή μαζική διείσδυση μερικών εξ αυτών θεωρείται βέβαιη, όπως ήδη σημειώθηκε ευρέως με κάποια άλλα συστήματα υποβοήθησης. Π.χ. το σύστημα σταθεροποίησης τροχιάς ESP παρά την πολυπλοκότητά του διαδόθηκε σχετικά γρήγορα, συνεχίζει μάλιστα να θεωρείται μέχρι σήμερα ένα από τα επιτυχέστερα δείγματα ΠΣΥΟ. Σχ. 1. Κλιμακούμενη συνδρομή στην βελτίωση της οδικής ασφάλειας και διάφορες άλλες πτυχές της ανάπτυξης (κατακόρυφες καταγραφές) μερικών προηγμένων συστημάτων υποβοήθησης οδηγού ΠΣΥΟ και πληροφοριακών συστημάτων οδηγού ΠΣΟ (οριζόντιες καταγραφές) Τα ΠΣΥΟ διακρίνονται από τα επονομαζόμενα Πληροφοριακά Συστήματα Οδηγού ΠΣΟ (Driver Information System DIS), διότι τα δεύτερα δεν αναλαμβάνουν να φέρουν εις πέρας κάποιο οδηγητικό καθήκον αλλά περιορίζονται στην παροχή χρήσιμων πληροφοριών, προειδοποιήσεων κλπ. στον οδηγό. Αναφέρεται ως τυπικό παράδειγμα η παρακάτω διάκριση: - ΠΣΥΟ αυτόματου παρκαρίσματος, που αναλαμβάνει την ανεύρεση θέσης παρκαρίσματος εν πορεία και εφόσον ο οδηγός επιλέξει «παρκάρισμα» το σύστημα επιτελεί όλες (ή σχεδόν όλες) τις ενέργειες τιμονίσματος, αλλαγών ταχυτήτων κλπ., μέχρι να ολοκληρωθεί το παρκάρισμα,

18 - ΠΣΟ υποβοήθησης παρκαρίσματος, όπου ο οδηγός φέρει την πλήρη ευθύνη των χειρισμών παρκαρίσματος ενώ το σύστημα περιορίζεται να τον πληροφορεί με κατάλληλους αισθητήρες (τυπικά σόναρ) για την απομένουσα απόσταση από το εμπρός ή πίσω όχημα. Γίνεται αντιληπτό από την παραπάνω διάκριση ότι ένα ΠΣΥΟ εμφανίζει γενικά μεγαλύτερη πολυπλοκότητα, περισσότερους αισθητήρες/ανιχνευτές και υψηλότερο κόστος από ένα ΠΣΟ. Τα ανθρώπινα αντιληπτικά και νοητικά χαρακτηριστικά θέτουν περιορισμούς στον αριθμό και στο είδος των πληροφοριών που μπορούν να αξιολογηθούν ταυτόχρονα από έναν οδηγό μέσων ικανοτήτων. Η ανάλυση της συμπεριφοράς των οδηγών απαιτεί γενικότερα βαθύτερες και πολύπλευρες μελέτες, εν προκειμένω ως προς το βαθμό της αλληλεπίδρασης του οδηγού με τα προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού ΠΣΥΟ. Σύμφωνα με κάποιες θεωρίες πολλαπλών ικανοτήτων που αφορούν την ανθρώπινη επεξεργασία πληροφοριών, οι άνθρωποι σπάνια μπορούν να επιμερίζουν αποτελεσματικά την προσοχή τους σε ταυτόχρονα καθήκοντα που φορτίζουν του ίδιους αντιληπτικούς ή/και επεξεργαστικούς πόρους: π.χ. καθώς οδηγούν οι περισσότεροι οδηγοί εύλογα δεν καταφέρνουν να κάνουν μέσης δυσκολίας αριθμητικές πράξεις, ενώ ταυτόχρονα τους ζητάμε να διαβάζουν φωναχτά τους αριθμούς πινακίδων των συνεχώς επερχόμενων οχημάτων. Θα μπορούσαν όμως άνετα να ανταποκριθούν και στο δεύτερο καθήκον αν αντί για αριθμητικούς υπολογισμούς τους είχε ζητηθεί να περιγράψουν προφορικά έστω τί έκαναν χθες το απόγευμα, δεδομένου ότι οι δύο πρόσθετες με την οδήγηση δραστηριότητες απασχολούν διαφορετικούς επεξεργαστικούς πόρους. Μερικά γνωστά θέματα «παγίδες» της αυτοματοποίησης που ενέχουν τα ΠΣΥΟ συνδέονται με λανθασμένες εκτιμήσεις αναφορικά με τους παρακάτω παράγοντες σχεδίασής των: - ποιότητα της αλληλεπίδρασης ανθρώπου μηχανής - απόκτηση ψυχοκινητικών δεξιοτήτων του οδηγού - απαιτούμενοι αισθητήρες και συστήματα επεξεργασίας - τεχνολογικοί περιορισμοί της επεξεργασίας των σημάτων αισθητήρων - κατανόηση και αποδοχή του συστήματος ΠΣΥΟ από τον οδηγό - πολυπλοκότητα του συστήματος κυκλοφορίας των οχημάτων - κόστος και αξιοπιστία συστημάτων. Από τα παραπάνω είναι φανερό ότι οι περισσότερες προκλήσεις στη μελλοντική ανάπτυξη διάφορων συστημάτων ΠΣΥΟ δεν τίθενται μάλλον από την ανάπτυξη των κατάλληλων αισθητήρων/ανιχνευτών (αν και οι τελευταίοι δεν είναι αμελητέοι σε μερικές περιπτώσεις). Σοβαρότεροι φαίνεται να είναι οι τεχνολογικοί περιορισμοί που τίθενται από τις δυσκολίες πολλαπλής επεξεργασίας των σημάτων διάφορων αισθητήρων, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που το σύστημα ΠΣΥΟ πρέπει να αντιμετωπίσει στο πλήρες εύρος της την πολυπλοκότητα της κυκλοφορίας των οχημάτων.

19 ΑΠΛΕΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ ΜΕΤΡΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΟΧΗΜΑΤΩΝ Η ακριβής γνώση των αρχών λειτουργίας και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών ενός μετρητικού συστήματος επιτρέπει μεταξύ άλλων και τη σκόπιμη επέμβαση σε κάποιο τμήμα του για την επίτευξη κάποιου επιθυμητού χαρακτηριστικού λειτουργίας. Στις ακόλουθες παραγράφους εξετάζονται υπό μορφή ερωτήσεων η ανάλυση, η σκοπιμότητα και οι πρακτικές συνέπειες διάφορων απλοϊκών εύκολα πραγματοποιήσιμων μετατροπών. Κατά κανόνα οι μετατροπές αυτές μεταβάλλουν τα χαρακτηριστικά απόκρισης ενός αισθητήρα, συνεπώς το σήμα που οδηγείται ως πληροφορία στην κεντρική μονάδα ελέγχου (εγκέφαλος) είναι αλλοιωμένο. Η ευκολότερη επέμβαση είναι ομολογουμένως η παρεμβολή μιας ωμικής αντίστασης εν σειρά ή εν παραλλήλω στο κύκλωμα αισθητήρα-εγκεφάλου. Αντί για σταθερή μπορεί να προτιμηθεί μεταβλητή ωμική αντίσταση, δηλ. ένα ποτενσιόμετρο (Σχ. 1), που προσφέρει τη δυνατότητα εύκολης ρύθμισης. Για μεγαλύτερο μάλιστα έλεγχο μπορεί το παρεμβατικό κύκλωμα να διαθέτει διακόπτη τοποθετημένο π.χ. στο ταμπλώ του οχήματος, έτσι που στη θέση «κλειστός» το κύκλωμα επανέρχεται στην αρχική του μορφή πριν τη μετατροπή. Σχ. 1 Γενική διάταξη ελεγχόμενης παρεμβολής μιας μεταβλητής ωμικής αντίστασης εν σειρά στη μεταφορά του σήματος από κάποιο μετρητικό μετατροπέα προς την κεντρική μονάδα ελέγχου ενός καταλυτικού βενζινοκινητήρα Επισημαίνεται ότι οι αυτοσχέδιες μετατροπές ενέχουν αρκετούς κινδύνους και αβεβαιότητες ως προς το επιτυγχανόμενο τελικό αποτέλεσμα συγκριτικά με το επιθυμητό. Μερικά επιθυμητά χαρακτηριστικά μπορούν να επιτευχθούν με απλές σχετικά επεμβάσεις, αυτό όμως έχει συχνά ταυτόχρονη αρνητική επίδραση σε ένα άλλο χαρακτηριστικό του οχήματος. Επιπλέον, τέτοιες επεμβάσεις δεν μπορούν μάλλον να εξασφαλίσουν την επιτυχή απόκριση ενός συστήματος με σύνθετη λειτουργία σε όλες τις αναμενόμενες συνθήκες λειτουργίας, π.χ. ενός συστήματος υπερπλήρωσης τούρμπο. Σε κάθε περίπτωση, οι διάφορες παρεμβατικές ενέργειες δεν υποκαθιστούν τη σημαντική λειτουργία της κεντρικής μονάδας, απλώς την επηρεάζουν αλλοιώνοντας εναλλακτικά: α) το σήμα που μεταφέρεται από τον αισθητήρα/ανιχνευτή προς τον εγκέφαλο, ή β) το σήμα εξόδου του εγκεφάλου προς κάποιον επενεργητή. Συνηθέστερη επέμβαση αποτελεί το (α), όπου το

20 πρωτογενές σήμα του αισθητήρα τροποποιείται τυπικά με τους ακόλουθους δύο τρόπους: - αλλοιώνεται με την παρεμβολή κάποιου κλασσικού ηλεκτρολογικού εξαρτήματος, π.χ. μιας ωμικής αντίστασης, - συλλαμβάνεται με σχετική διάταξη σύλληψης, κοινώς «κλέφτης», (interceptor) και οδηγείται προς επεξεργασία σε παρεμβαλλόμενο εν σειρά πρόσθετο ηλεκτρονικό κύκλωμα, η αλλοιωμένη έξοδος του οποίου οδηγείται στη συνέχεια στον εγκέφαλο. Σε αμφότερες τις περιπτώσεις, στο βαθμό που το σήμα βρίσκεται εντός αποδεκτών ορίων, ο εγκέφαλος δέχεται «αδιαμαρτύρητα» την αλλοιωμένη τιμή. Συχνά όμως η κεντρική μονάδα ελέγχου αντιλαμβάνεται μετά τη μετατροπή κάτι αφύσικο στο κύκλωμα και επεμβαίνει με έναν από τους ακόλουθους τρόπους: - διαπιστώνει λειτουργία εκτός αποδεκτών συνθηκών λειτουργίας, ανάβει το λαμπάκι «check engine» και ο κινητήρας μεταπίπτει σε λειτουργία ανάγκης, - προβαίνει σε προοδευτικές ενέργειες επανόρθωσης της προβλεπόμενης ορθής λειτουργίας, εφαρμόζοντας αρχικά άμεση προσωρινή διόρθωση (short term trim) και στη συνέχεια μακροχρόνια μόνιμη διόρθωση (long term trim). Για τέτοιες επεμβάσεις είναι απαραίτητο να συμβουλεύεται κάποιος το αναλυτικό εγχειρίδιο του κατασκευαστή και να έχει πρόσβαση στα σχετικά ηλεκτρικά/ηλεκτρονικά διαγράμματα, δεδομένων των διαφορών που παρατηρούνται τόσο μεταξύ διαφορετικών κατασκευαστών όσο και μεταξύ μοντέλων αυτοκινήτων του ίδιου κατασκευαστή. Οι παραπάνω περιγραφόμενοι τρόποι επέμβασης αναφέρονται σε αναλογικά σήματα. Στην περίπτωση ψηφιακών σημάτων η σκόπιμη αλλοίωση του σήματος απαιτεί πολυπλοκότερες διατάξεις και αυξημένη σχετική εμπειρία. Ακολουθούν σχετικά παραδείγματα.