9789140651020 by Smakprov Media AB

BAS

3.0

Fordonsteknik

Prestanda BAS 3.0 är lämplig att använda tillsammans med övningsböckerna Prestanda Startblock 3.0 1 och 2 som innehåller övningar för åtta av de programgemensamma kurserna på fordonsprogrammet. Boken består av följande kapitel: 1 Fordonstyper 2 Motor 3 Ellära-Elsystem-Eldrivna fordon 4 Kraftöverföring 5 Bromsar 6 Hjulupphängning och styrinrättning 7 Fjädring och hjul 8 Kaross 9 Tillbehör 10 Pneumatik

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Hydraulik Verktyg och maskiner Mätteknik – Teknologi – Material Smörjmedel Maskinelement Sammanfogningsteknik Lackvård och rostskydd Arbetsmiljö Kvalitetskunskap IT i fordonsbranschen Tillämpad matematik

Fordonsteknik

En komplett grundbok för gymnasieskolans fordonsprogram eller motsvarande eftergymnasial utbildning. Tredje upplagan av Prestanda BAS har uppdaterats med aktuell teknik och nya avsnitt ex. Fordonstyper, IT i fordonsbranschen m.ﬂ.

Fordonsteknik

Innehåll 1 Fordonstyper 7 1.1 Historik 7 Svensk bilhistoria 7

1.2 Bilar 8 Personbilar 8 Lastbilar 10 Lastbilspåbyggnader 10 Bussar 11

1.3 Övriga fordonstyper 12 Traktorer 12 EPA- och A-traktor 12 Skogsmaskiner 13 Grävmaskin 13 Hjullastare 13 Truckar 13 Terrängfordon 14 Motorcykel 14 Moped 14

2 Motor 15 2.1 Konstruktion och tekniska begrepp 15 Förbränning och energiomvandling 15 Fyrtaktsmotorn 16 Fyrtakts ottomotor takter 16 Fyrtakts dieselmotor takter 17 Tvåtakts ottomotor 18 Slagvolym och cylindervolym 19 Kompressionsvolym 19 Kompressionsförhållande 19 Kompressionstryck 20 Arbetstryck (förbränningstryck) 20 Fyllnadsgrad 20 Motorns effekt 20 Vridmoment 21 Effekt- Momentdiagram 21 Drivhjulseffekt 22 Radmotorn 22 V-motorn 22 Boxermotorn 23 Wankelmotor 23 Cylinderblock och cylinderlopp 23 Vevrörelsen 23 Kolvar och kolvringar 23 Vevstakarna och vevaxeln 24 Cylinderhuvud och ventiler 24 Hur ventilerna öppnas och stängs 25 Placeringen av kamaxeln (kamaxlarna) 25 Ventilspel 26 Hydrauliska ventillyftare 26 Drivningen av kamaxeln (kamaxlarna) 26 Kylsystemet 27 Smörjsystemet 28 Smörjning i en tvåtaktsmotor 29 Miljö och skyddsfrågor 29

2.2 Bränslesystem 30 Diesel och bensin 30 Ottomotorns bränslesystem 31 Bränsle-luftblandningen, lambda 1 31 Komponenter i ottomotorns bränslesystem 31 Bränsletank med pump 31 Bränslefilter 32 Tryckregulator 32 Luftfilter 32 Bränsleavdunstningssystem, EVAP 33 Styrenheten 33 Sensor varvtal och vinkelläge 34 Sensor Motortemperatur 34 Sensor Luft- syremätning 34 Sensor Gasspjällets läge 35 Syresensor (lambdasond) 35 Knacksensor 35 Bränsledosering, insprutare 36 Tomgångsventil 36 Gasspjällsmotor 36 Insprutningssystem ottomotorer 37 Bosch LH-Jetronic 37 Centralt placerad insprutare 38 Integrerade bränsle- och tändsystem 39 Direktinsprutade ottomotorer 40 GDI-motorn 40 FSI-motorn 41 Förgasare 41 Membranförgasare 42 Insprutningssystem dieselmotorer 42 Olika typer att insprutningssystem 43 Motorns grundfunktion 43 Dieselmotorns förbränningsrum 44 Indirekt insprutning 44 Direkt insprutning 44 Matarsystemet 44 Bränslefilter 45 Insprutningspump 45 Insprutare 45 Bränslesystem med fördelarpump 45 Bränslesystem med Common Rail 46 Bränslesystem med enhetsinsprutare 46 Exempel: Bränslesystem Volvo 46 Alternativa bränslen 47 E 85 48 Biogas (metangas) 48 RME (Rapsmetylester) 48

2.3 Ottomotorns tändsystem 49 Tändsystemets uppgifter 49 Tändning vid rätt tillfälle 49 Högre varvtal kräver tidigare tändning 49 Högre belastning kräver senare tändning 49 När är rätt tändläge? 50 För tidig tändning 50 För sen tändning 50 Uppbyggnaden av ett tändsystem 50 Hur kan 12 volt bli 30 000 volt? 51 Tändstift 52 Rätt driftstemperatur 52

Montera rätt 52 Rätt värmetal 52 Störningar från tändsystemet 53 Tändkablar 53 Led alltid tändpulsen till gods 53 Så var det förr 53

2.4 Avgaser och luftförorening 54 Syre O2 54 Koloxid CO 54 Koldioxid CO2 54 Kolväten HC 54 Kväveoxider NOX 54 Fyrgasmätning 55 MIL-lampan 55 Metoder för avgasrening 55 Avgasåterföring, EGR 55 Luftförvärmning 55 Decelerationsdon 56 Sekundärluftsystem 56 Katalysator 56 Avgasrening dieselmotorer 57 Partikelfilter 57 Avgasfilter 58 Avgastrycksregulator 58

3 Ellära-Elsystem-Eldrivna fordon 59 3.1 Ellära 59 Elströmmens verkningar 59 Storheter och enheter 60 Ledare, halvledare och isolatorer 60 Spänningskällor och förbrukare 60 Vad är elektrisk ström? 61 Vad är elektrisk spänning? 61 Vad är resistans? 62 Kampen mellan spänning och resistans 62 Likström (DC) 62 Växelström (AC) 63 Ohm lag 63 Effekt – Produkten av spänning och ström 64 Serie- och parallellkoppling 64 Inkoppling av mätinstrument 64 Inkoppling av spänningskällor 64 Seriekoppling av förbrukare 65 Parallellkoppling av förbrukare 65 Mätteknikens grunder 66 Tre viktiga principer inom mätteknik 66 Att mäta spänning 67 Att mäta ström 67 Att mäta resistans 67 Strömtång - Tångamperemeter 68 Oscilloskop 68

3.2 Elektriska system och komponenter 69 Indelning i delsystem 69 Många system i gemensamt datanät 70 Några fördelar med datanätverk 70

Diagnossystem 71 OBD 71 Laddningssystem – Spännings-källor 72 Generatorn 72 Spänningsreglering 72 Kontrollampan för laddning 72 Felsökning och laddningskontroll 73 Batterier 73 Risker vid arbete med batterier 74 Liten kemilektion – Bly-syrabatteri 74 Batterispänning – Systemspänning 75 Öppna eller slutna batterier 76 Borttagning, i sättning av batteri 76 Starthjälp 76 Användning av startkablar 77 Laddning och underhåll 77 Laddningsmetoder 77 Normalladdning – Långtidsladdning 78 Snabbladdning 78 Provning av batterier 78 Kapacitet 78 Okulärbesiktning 78 Köldstartström CCA 78 Batteriets laddningsnivå 79 Tolkning av syraprov 79 Belastningsprov 79 Belastningsprovare 80 Startsystem 80 Felsökning i startsystemet 81 Startspärr – Immobilizer 81 Belysningssystem 82 Strålkastare 83 Halvljus 83 Helljus 83 Byte av lampa i strålkastare 83 Ljusinställning 84 Glödlampor 84 LED 84 Halogenlampor 84 Xenonlampor 84 Glödtrådsvakt 85 Ljuslängdsreglering 85 Rätt driftspänning 86 Signal- och varningssystem 86 Körriktningsvisare, varningsblinkers 86 Dimbakljus 87 Stopplykta 87 Hastighetsbegränsare 87 Farthållare 87 Ledningar, säkringar och scheman 88 Ledningsarea – Kablars grovlek 89 Säkringar 89 Reläer 90 Kabelskor och kontaktpressning 91 El-scheman 92 Externa kontaktdon 94 ADR 94

4 Kraftöverföring 98

3.3 Eldrivna fordon 95

5.4 Bromsar, tunga fordon 127

Hybridteknik 95 Bränslecellen 97

Huvudkomponenter 98 Koppling 99 Kopplingsfjädrar 99 Kopplingslamellen 100 In- och urkoppling 100 Kopplingsspel 101 Momentomvandlare 102 Manuell växellåda 103 Kugghjul i ständigt ingrepp 104 Kopplingshylsan 104 Manövrering 106 Manuell växellåda lastbil 106 Automatväxellåda 107 CVT-växellådor 108 Slutväxel 108 Differential 109 Navreduktion 110 Stel eller delad drivaxel 110 Axlar och Drivknutar 111 Avlastning av drivaxlar 112 Kraftuttag för arbetsaggregat 112 Hydrostatisk drivning 113

5 Bromsar 114 5.1 Krav på bromsar 114 Myndighetskrav på bromsar 114 Bromssträcka – stoppsträcka 115 Friktion 115 Bromsjobb ställer krav! 115

5.2 Hjulbromsar 115 Skivbroms 115 Trumbroms 116 Slitage kräver justering 117 Mekanisk kraftöverföring 117 Hydraulisk kraftöverföring 118 Pneumatisk kraftöverföring 118 Tryckluftshydrauliska bromsar 118 Elektroniskt styrda bromsar 118 En och tvåkretssystem 119 ABS 119 Antispinnsystem 120 Anti-sladdsystem 121 Kollisionsvarnare 121

5.3 Personbilsbromsar 122 Huvudcylinder och bromsservo 122 Huvudcylinder 123 Skada i primärkretsen 123 Skada i sekundärkretsen 124 Bromsledningar 124 Bromsvätska 124 Vattenhalr – kokpunkt 125 Luft i hydraulsystemet 125 Hjulbromsar 126 Parkeringsbroms 127

Hydraulisk broms med tryckackumulator 128 Pneumatiska bromsar 128

Matarsystem 129 Manöversystem 130 Mekaniskt system hjulbromsar 131 Parkeringsbroms 131 Tilläggsbromsar 131 Retarder 132 Avgasbroms 132 Avgas- och kompressionsbroms 132 Bromsanpassning lastbilsekipage 133

6 Hjulupphängning och styrinrättning 134 Framhjulsupphängning 134 Stel framaxel 134 Hjulspindel 135 Individuell framhjulsupphängning 135 Upphängning med två länkarmar 135 Fjäderbens- MacPhersonframvagn 136 Hjullänkar i bilens längdriktning 136 Krängningshämmare 136 Bakhjulsupphängning 136 Stel bakaxel, lätta fordon 136 Individuell bakhjulsupphängning, lätta fordon 137 Bakhjulsupphängning tunga fordon 137 Hjulvinklar – hjulinställning 138 Hjullutning, Camber 138 Spindeltappslutning KPI 138 Axellutning, Caster 139 Skränkning, Toe-in 139 Kurvtagningsvinkel, Toe out 139 Hjulinställning dubbla framaxlar 140 Styrradie 140 Thrustvinkel och Set back 140 Åtgärder före hjulinställning 141 Över- och understyrning 141 Kuggstångsväxel 141 Styrväxel med skruv 141 Servostyrning 142 Rattlås 142

7 Fjädring och hjul 143 Olika fjädertyper 143 Adaptiv fjädring 144 Stötdämpare 145 Gastryckdämpare 145 Hjul och däck 146 Fälg 146 Spårvidd146 Hjulbalans 147 Radialdäck 147 Däck och miljö 147 Däckmönster 148 Däckbeteckningar 148 Slitage 149 Rätt tryck 149 Nitrogen (kvävgas) 149 Vad är vinterdäck? 149 Däckens ålder 150 Självbärande däck 150

8 Kaross 151 8.1 Konstruktion 151 Luftmotstånd 151 Fribärande ramar 152 Självbärande kaross 152 Hyttmodeller, lastbilar 152 Hyttippning 153 Karosserimaterial 153 Korrosionsskydd (rostskydd) 154

8.2 Aktiv och passiv säkerhet 155

12 Verktyg och maskiner 176 Specialverktyg 176 Skötsel och underhåll 176 Handverktyg 177 Handmaskiner 180 Större maskiner 181 Lyftutrustning 181 Pallbock 181 Fordonslyftar 181 Däckomläggningsmaskin 182 Balanseringsmaskin 182 Induktionsvärmare 182

Säkerhetsglas 156 SRS 156 Arbete i och hantering av SRS-system 157

13 Mätteknik – Teknologi – Material 183

8.3 Klimatanläggning 158

13.1 Mätteknik 183

8.4 Inredning 184

9 Tillbehör 160 Släpvagnsinfästning för dragstång 160 Vändskiva 160 Draganordning personbil 160 Lastindikator 161 Parkeringsvärmare 161 Avståndsvarnare 161 Parkeringssystem 162 Larmsystem 162 GPS-navigation Spårningssystem 163 Volvo On Call 163

10 Pneumatik 164 Tryckmätning 164 Fuktproblemet 164 Luft (gaser) kan komprimeras 165 Pneumatik passar inte till allt 165 Tryckreglering 165 Komponenter och schemasymboler 166 Pumpar – kompressorer 166 Ventiler 166 Aktuatorer 167 Stationära tryckluftsanläggningar 167 Maskiner och verktyg 168 Pneumatik i fordon 168 En enkel pneumatisk krets 169

11 Hydraulik 170 Hydraultanken 170 Kavitation 170 Filter 171 Hydraulpumpar 171 Tryckbegränsningsventil 171 Ventiler 172 Hydraulmotorer 172 Hydraulcylindrar 172 Rör, slangar och anslutningar 173 Hydraulvätska 174 Hydraulsystem på fordon 174 Domkraften 175

Prefix, ett tillägg som underlättar 183 Enheten tum 183 Mätdon 184 Skjumått 184 Mikrometer 185 Indikatorklocka 186 Cylinderindikator 186 Vinklar 186 Fasta mått 187 Tryckmätning 187

13.2 Teknologi 188 Massa 188 Hävarmar och vridmoment 189 Arbete 190 Energi 191 Effekt 191 Acceleration och retardation 191 Frekvens 191 Densitet 192 Temperaturens inverkan värmeutvidgning 192 Tryck 193 Kraftförstärkning 193 Friktion 194 Utväxlingar 195

13.3 Material 195 Olegerat stål – Kolstål 196 Legerade stål 196 Karosseristål 197 Härdat stål 197 Gjutjärn 197 Pulvermetallurgiskt stål (PM-stål) 197 Aluminium 198 Plaster 198 Kompositer 198 Härdat glas 199 Laminerat glas 199 Gummi 199 Återvinning av material 199

14 Smörjmedel 200 Raffinering av mineralolja 200 Hel- halvsyntetiska smörjmedel 200 Viskositet (friktion i vätska) 201 Transmissionsoljor 202

API 202 ACEA 203 Smörjfett 204

15 Maskinelement 206 15.1 Fästelement 206 Gängor och gängsystem 206 Hållfasthet 208 Åtdragningsmoment 208 Gänginsatser 209 Muttrar 209 Brickor 210 Plåtskruv och clips 210 Nitar 210 Låsringar och spårryttare 210

15.2 Transmissionselement 211 Kilförband 211 Splines 211 Friktionsförband 211 Elastisk koppling 211 Ledade förband, drivknutar 212

15.3 Lager 212 Belastningsriktningar 212 Rullningslager 212 Glidlager 213 Lagerspel 214 Förspänning 214 Hantering, demontering och montering av lager 214

15.4 Tätningar 215

16 Sammanfogningsteknik 216 16.1 Säkerhet och arbetsmiljö 216 UV- och IR-strålning 216 Klädsel 216 Ventilation – andningsskydd 217 Gasflaskor 217 Brandfaran på fordon 217 Heta arbeten 218

16.2 Svetsning 218 Metallbågsvetsning 218 Olika typer av svetselektroder 218 Gasbågsvets 219 MIG-MAG 219 TIG 220 Fog- förbandtyper 220 Svetslägen 22 Intervallsvetsning 220 Motståndspunktsvetsning 221 Gassvets 221 Säkerhet 221 Backslag – Bakeld 222 Brännarhandtag och insatser 222 Olika svetslågor 223 Plastsvets 223

16.3 Gasskärning 224 16.4 Lödning 224 Flussmedel och lod 224 Mjuklödning 225 Hårdlödning 225 MIG-lödning 225

16.5 Limning 225 Isocyanater 226

17 Lackvård och rostskydd 227 17.1 Korrosion 227 Rostskyddsgaranti 227 Vad är korrosion? 227 Galvanisering (förzinkning) 228 Hålrumsförsegling 228 Försegling av fogar 228

17.2 Lack 228 Reparationslackering 229 Reparation av stenskott och lackskador 229 Rekonditionering av lack 229 Val av rengöringsmedel 229 Tvättning 230 Fälgar, däck och underrede 230 Ta bort asfalt och tjära från lacken 230 Flygrost 230 Oxidborttagning 230 Polering 230 Vaxning och glansskydd 231

17.3 Rostskydd 231

18 Arbetsmiljö 232 18.1 Lagarna och Arbetsmiljöverket 232 Arbetsmiljölagen, AML 232 Arbetstidslagen 232 Vägarbetstidslagen 232 Arbetsmiljöverkets författningssamling 232 Skyddsombud 232 Skyddskommitté 233 Systematiskt arbetsmiljöarbete, SAM 233 Varselmärkning 233

18.2 Fysisk arbetsmiljö 234 Ljus och belysning 234 Buller 234 Vibrationer 235 Ventilation 235 Personlig skyddsutrustning 235

18.3 Farlig utrustning 236 Lyftanordningar 236 Laser 236

18.4 Farlig ämnen 237 Säkerhetsdatablad Asbest 237 Motorgaser 237 Isocyanater 238 Lösningsmedel 238 Oljor och smörjmedel 238 Bromsvätska 238 Glykol 238 Bränslen 238 Elektrolyt i blyackumulatorer

18.5 Ergonomi 239 18.6 Psykosoclial arbetsmiljö 239 Mål och förutsättningar 239 Utanförskap 239 Ensamarbete 240

18.7 Elsäkerhet 240 Strömmen skadar 240 Elinstallationer i fastigheter 241 Den livsviktiga skyddsledaren 242 Säkringar 242 Jordfelsbrytare 243 IP-klass 243 CE-märkning 244 Apparat med dubbel isolering 244 Olika typer av stickproppar 244 Vad får jag göra själv? 244 Viktiga punkter 244 Byte av fempoligt CEE-don 246 Byte av vägguttag och strömbrytare 246 Motor- och kupévärmare 247

18.8 Brandsäkerhet och olycksfall 248 Brandsäkerhet i bostäder 248 Klassning av brandsläckare 248 Flampunkt 248 Termisk tändpunkt 248 Utrustning i fordon 248 Transport av farligt gods 248 Åtgärder vid en trafikolycka, LABC 249 HLR 250

19 Kvalitetskunskap 251 19.1 Kvalitet 251 Kundens perspektiv 251 Produktens egenskaper 251

19.2 Leverantörens kvalitetsarbete 252 Företagets kvalitetsarbete 252 Ett konkurrensmedel 252 Kvalitetsarbete = ständigt förbättringsarbete 252 Nöjda kunder 253 Missnöjda kunder 253 Brist på kvalitet kostar pengar 253

Brist på kvalitet kostar pengar 253 Exemplet kalibrering 253 Kvalitetssystem 254 Certifiering 254 ISO 9000 254 MRF VU 254 KBV och KSV 255 Alla i företaget måste hjälpa till! 254

19.3 Verkstadens reparationsvillkor 255

20 IT i fordonsbranschen 257 20.1 IT-stöd, fordonsbranschen 257 Program för administration 257 Exemplet Mekotech 257 Reservdelssökning 258 Felsökning och reparationer 259 Diagnossystem 259 Datorerna på verkstaden 259 Universaltesters 259 Inkoppling av testers i fordon 260

20.2 IT-stöd transportföretag 260 Logistik för reservdelar 261 Just in time 261 Transportplanering och –ledning 261 Ruttplanering och GPS 262 Godsmärkning och spårbarhet 262 Mobitex 263 Färdskrivare 263

21 Tillämpad matematik 264 Prefix och potenser 264 Omvandlingar 265 Area 266 Volym 268 Kompressionsförhållande 270 Vridmoment och hävarmar 270 Lyftkraft 271 Arbete 271 Effekt 271 Elektrisk effekt 272 Ohms lag 273 Ersättningsresistanser 273 Densitet 274 Tryck 275 Friktion 276 Utväxling 277 Verkningsgrad 279

Bilaga 1Gängtabell 280 Bilaga 2 Körkortskrav 281 Register 282

2 Kompressionstakten

Fyrtaktsmotorn Fyrtaktsmotorn är den dominerande motortypen, motorn fullbordar ett sk. arbetsförlopp medan vevaxeln roterar två varv. I endast ett halvt av dessa båda varv, arbetstakten, uträttas något arbete. Både otto- och dieselmotorn kan arbeta enligt fyrtakts- eller tvåtaktsprincipen. I ottomotorn antänds bränsleluftblandningen av ett tändstift.

Fyrtakts ottomotor Ett arbetsförlopp sker snabbt och det är stora krafter verkar på kolven under arbetstakten, ca. 25 000 N. Det motsvarar ungefär att en elefant skulle ställa sig på kolven. Vid motorvarvtalet 3000 varv/minut ”ställer sig elefanten”, 25 gånger per sekund på varje kolv! Ett fullbordat arbetsförlopp i en fyrtakts ottomotor består av följande fyra takter: Vid ett motorvarvtal på 3000 varv/min i en fyrcylindrig fyrtaktsmotor pressas varje kolv ner av en kraftpuls, på ca .25 000 N, 1500 gånger per minut. Det innebär 25 kraftpulser per sekund.

1 Inloppstakten Takten kallas också ibland insugningstakt. Inloppsventilen är öppen. Utloppsventilen är stängd. Kolven rör sig neråt. Ett undertryck uppstår ovanför kolven. Bränsle-luftblandning strömmar in. Kolven når sitt nedre läge och vänder. Inloppsventilen stänger strax efter att kolven nått sitt nedre vändläge. I beskrivningen här används endast en inloppsventil och en utloppsventil. Många motorer har två inloppsventiler och en eller två utloppsventiler. Det finns även ottomotorer där bränslet sprutas direkt in i cylinder. I inloppstakten strömmar då endast luft in.

Utloppsventil

Tändstift

Inloppsventil

Bränsle Insprutare Luft (syre) Inloppsrör

Utloppsrör

Båda ventilerna är stängda. Kolven rör sig uppåt och komprimerar bränsle-luft-blandningen. Blandningen pressas samman till ca. 1/10 av sin ursprungliga volym. Trycket stiger till 0,8-1,5 MPa (8-15 bar). Strax innan kolven når sitt övre läge (dödpunkt) antänds blandningen av en gnista på tändstiftet.

3 Arbetstakten Takten kallas ibland också expansionstakt. Båda ventilerna är stängda. Kolven rör sig nedåt. Den antända blandningen brinner mycket snabbt, ca. 25 m/s. Temperaturen stiger till 2000-2500°C och ger en tryckökning till 3-5 MPa (30-50 bar). Kolvens rörelse överförs av vevstaken till vevaxel och svänghjul. I slutet av arbetstakten öppnas utloppsventilen.

4 Utloppstakten Takten kallas ibland också avgastakt. Inloppsventilen är stängd. Utloppsventilen är öppen. Kolven rör sig uppåt. Kolven pressar ut avgaserna genom utloppsporten och ut i avgasröret med hög hastighet. Det är tryckpulserna när utloppsventilerna öppnas som ger avgasljudet. Tryckstötarna dämpas och utjämnas i ljuddämparna. I slutet av takten öppnar inloppsventilen och ett nytt arbetsförlopp börjar.

Vevaxel

Motor

Fyrtakts dieselmotor

2 Kompressionstakten

I Sverige är dieselmotorerna i dag vanligast i lastbilar, bussar och olika typer av arbetsmaskiner, men användningen i personbilar ökar. I dieselmotorn används inte tändstift, bränslet självantänder när det sprutas in i cylindern. Den nödvändiga värmen skapas genom att den insugna luften komprimeras hårt. En dieselmotor behöver alltså inget tändsystem. Den suger in ren luft, inte bränsleluftblandning, och den saknar gasspjäll i inloppsröret. Under inloppsstakten kommer alltså endast luft in i cylindern. En del dieselmotorer är försedda med glödstift som underlättar kallstarter. I en dieselmotor för en stor lastbil är kraften som verkar på kolven större än i en ottomotor till en personbil. Som en jämförelse kan man säga att kraften under arbetstakten, i en vanlig lastbilsmotor, är lika stor som om 8 elefanter skulle ställa sig på kolven. Dieselmotorer är dyrare att tillverka än ottomotorer, en orsak till detta är dieselmotorns högre kompressions- och förbränningstryck. Cylinderhuvudet, kolvarna och vevmekanismen är konstruerade så att de tål större krafter. Ett fullbordat arbetsförlopp i en fyrtakts dieselmotor består av följande fyra takter:

Båda ventilerna är stängda. Kolven rör sig uppåt och komprimerar luften. Luften pressas samman till ca. 1/20 av sin ursprungliga volym och når en temperatur av 700-900°C. Strax innan kolven når sitt övre läge (dödpunkt) sker en insprutning av dieselbränsle. Bränslet antänds i den heta luften och trycket stiger till 7-13 MPa (70-130 bar).

I en större dieselmotor når trycket i cylindern under förbränningen upp till ca. 7-13 MPa.

1 Inloppstakten Inloppsventilen är öppen. Utloppsventilen är stängd. Kolven rör sig neråt. Ett undertryck uppstår i cylindern ovanför kolven. Luft strömmar in i förbränningsrummet. Kolven når sitt nedre läge och vänder. Inloppsventilen stänger strax efter kolven nått sitt nedre läge.

Motor

3 Arbetstakten Båda ventilerna är stängda. Kolven rör sig nedåt. Temperaturen stiger till ca 2000°C och ger ett högt tryck vilket pressar ner kolven vars rörelse överförs av vevstaken till vevaxel och svänghjul. I slutet av arbetstakten öppnas utloppsventilen.

4 Utloppstakten Inloppsventilen är stängd och utloppsventilen är öppen. Kolven rör sig uppåt och pressar ut de förbrända gaserna genom avgasporten och ut i avgasröret. I slutet av takten öppnar inloppsventilen och ett nytt arbetsförlopp börjar.

Tomgångsventil

Exempel på aktuatorer Bränsledosering, insprutare Bränslet sprutas in genom elektromagnetiskt manövrerade insprutare. Det finns idag också insprutare som manövreras med piezo element, fördelen med dessa är att de reagerar snabbare. En styrsignal (elektrisk spänning) från styrenheten påverkar en elektromagnet i insprutaren som lyfter en ventil. Så länge ventilen är öppen sprutas bränsle in. Tiden som ventilen är öppen bestäms av den insugna luftmassan, motorvarvtal, motortemperatur mm. Bränsle sparas och skadliga ämnen i avgaserna minskas genom att bränsleinsprutningen stängs av vid motorbromsning. Om motorvarvtalet överskrider ett förutbestämt maximalt värde stryps insprutningen.

Med tomgångsreglering kan man hålla ett konstant tomgångsvarvtal. Detta görs genom att tomgångsventilen öppnar en passage förbi luftspjället och ger motorn mer eller mindre luft. När motorn är kall och under uppvärmningsperioden höjer tomgångsregleringen motorvarvtalet. Styrenheten styr tomgångsventilens elmotor som driver den roterande ventil som reglerar luftflödet genom ventilen. Elmotorns varvtal styrs genom att drivspänningens pulsbredd varieras (PWM-reglering). Äldre system har oftast en magnetspole som arbetar mot en fjäder. Det finns även system med två magnetspolar som arbetar snabbare och ger en stabilare tomgång. En roterande ventil reglerar luftpassagen

Bränsle under tryck

Elanslutning

–

Tomgångsventilen öppnar en passage förbi gasspjället –

Gasspjällsmotor, elektronisk gasreglering

Insprutare finfördelar och sprutar in bränslet.

Piezo element

Ventilnål

Insprutare med piezo element som öppnar och stänger ventilen.

Filter

Bränslesystem med sk. elektronisk gasreglering fungerar så att gaspedalens läge omvandlas till en elektrisk signal. Denna signal skickas via styrenheten till gasspjällsmotorn som öppnar eller stänger motorns lufttillförsel. Enheten med gasspjällsmotorn kan ersätta tomgångsventilen när den har en inbyggd tomgångsreglering. En av fördelarna med elektronisk gasreglering är att styrenheten automatiskt kan begränsa motoreffekten om drivhjulen spinner. Inloppsluft

Spjäll Kontaktstycke

Spole solenoid)

Ventilnål

Insprutare med elektromagnetisk funktion (solenoid). När spolen (lindningen) strömsätts bildas ett magnetfält som påverkar ventilnålen så att insprutaren öppnar och stänger.

–

Gasspjällsmotorn används i motorer med elektroniskt styrt gasspjäll. Det finns då oftast ingen mekaniskt kontakt mellan gaspedal och gasspjäll, men vissa system har en gasvajer enbart för sk. limp home funktion.

Motor

Insprutningssystem ottomotorer Vid bensininsprutning trycks bränslet genom insprutare in i inloppsröret eller i vissa motorer direkt in i cylindern. Görs insprutningen i inloppsröret finns motorer med en centralt placerad insprutare och motorer med en insprutare för varje cylinder. Insprutarna sitter då placerade i inloppsrören nära inloppsventilerna. Inloppsröret konstrueras så att inströmningsmotståndet för luften blir så lågt som möjligt vilket underlättar fyllningen av motorn. En hög fyllnadsgrad gör att motorn får en låg bränsleförbrukning, högre effekt och att avgaserna blir ”renare”.

Bosch LH-Jetronic I namnet LH-Jetronic står LH för ”Luftmassenmesser-Hitzdraht” på svenska ”luftmassmätare med varmtråd”. LH-Jetronic och L-Jetronic systemen är nära besläktade. De mäter dock inloppsluften på olika sätt, L-Jetronic har en luftmängdmätare medan LH-Jetronic mäter luftmassan. I äldre LH-system finns varmtrådsgivare medan nyare system har varmfilmsgivare. I äldre LH-system leds inloppsluften förbi en upphettad platinatråd (värmetråd). Den ström som

De första insprutningssystemen var delvis mekaniskt reglerade, ex. Bosch K-Jetronic, men alla system efter 1989 styrs med elektroniska styrsystem. Här följer en kort beskrivning av två vanliga insprutningssystem på europeiska bilar från slutet av 1980-talet och framåt, samt ett nyare där insprutningen görs direkt i cylindrarna. Översikt bränsleinsprutningssystem ottomotorer Mekaniska system

Elektroniskt styrda system

Elektroniskt styrda system, integrerade bränsle- och tändsystem

K-Jetronic (Bosch)

D-Jetronic (Bosch) L-Jetronic (Bosch) LH-Jetronic (Bosch) Mono-Jetronic (Bosch), centralt plac. insprutare DI-Motronic, direktinsprutning

Motronic (Bosch) Multec (GM), centralt plac. insprutare Trionic (SAAB)

krävs för att hålla konstant temperatur (ca. 100°C), blir ett mått på den luftmassa som sugs in av motorn. Strömmen omvandlas till en spänningssignal som skickas till styrenheten. En temperatursensor i luftmassmätaren svarar för att signalen inte blir beroende av lufttemperaturen. Eftersom signalen från luftmassmätaren kan ändras om värmetrådens yta blir smutsig, upphetsas värmetråden till en hög temperatur varje gång motorn stängs av, ca 1000°C, och blir då ren från eventuell smutsbeläggning.

Returledning Bränsletank Styrenhet Eldriven bränslepump

Bränslefilter

Till styrenhet LuftspjällsTryckkontakt regulator Skruv för inställning av tomgångsvarvtal Fördelningsrör

Luftmassmätare

Luftspjäll Lambdasond

Motortemperaturgivare

By-pass rör

Tomgångsregulator +

– Tändfördelare

En schematisk bild av ett Bosch LH-system

Motor

Batteri

Tändlås

Relä

jämfört med originalet, men känner inte bilen igen transpondern i nyckeln så startar motorn ändå inte. Starspärr är numer ett krav enligt Vägverkets föreskrifter. ”Personbil och lätt lastbil vilka tas bruk den 1 januari 2005 eller senare skall vara försedda med stöldskydd bestående av mekaniskt stöldskydd samt startspärr (immobilizer)...”

Belysningssystem Belysningssystemet är det system som lyser upp vägbanan och som gör att fordonet uppmärksammas av övriga trafikanter. Eftersom rätt belysning är en fråga om trafiksäkerhet finns det givetvis lagar och bestämmelser som reglerar ex. hur fordons strålkastare ska fungera. Ansvarig myndighet är Vägverket, på deras hemsida www.vv.se kan du finna aktuell information om bestämmelser mm. Här följer några exempel: • I dagsljus ska halvljus användas. Andra ljus får också användas, men inte tillsammans med halvljus • Ett fordon får bara visa vitt eller gult ljus framåt

En ”startnyckel” från Volvo. Bild Volvo Personvagnar AB monterad med Foto: Kenneth Göransson

Radiosignal

• Ett fordon ska ha rött ljus bakåt. Vitt ljus får bara användas vid backning eller vid arbete som kräver sådan belysning

Immobilizer

Styrenhet Växlande magnetfält

Principbild för hur transpondersystemet fungerar. I närheten till startlåset finns ett växlande magnetfält som inducerar en ström i nyckelns transponder. Strömmen driver en radiosändare i nyckeln som skickar en signal OK-signal till en styrenhet.

Tre typer av belysningar Orden lampa, lykta och strålkastare har vart och ett sin speciella betydelse. Beroende på belysningarna uppgift skiljer man mellan:

Enligt lag måste det också finnas stoppljus som varnar bakåt när man bromsar. Vidare ska det finnas färdriktningsvisare (blinkers) framåt, bakåt och på fordonets sidor. Framåt och åt sidorna ska dessa visa gult eller vitt ljus och bakåt ska ljuset vara gult eller rött. Buss och lastbil vars längd överstiger sex meter, ska ha sidomarkeringslykta/-lyktor som avger orangegult ljus åt sidan. Bilar vars längd överstiger sex meter ska ha sidomarkeringsreflexer som vid belysning återkastar orangegult ljus åt sidan, detta gäller också släpvagnar. De flesta fordon är dessutom ofta utrustade med andra belysningar, som inte är nödvändiga enligt lag, men som underlättar för föraren och passagerare t.ex. läsbelysning, innerbelysning, instegsbelysning, backljus, lastljus, dimljus, dimbakljus och fjärrljus mm. Lampa Lampor, som är avsedda att lysa upp delar av fordonet. Exempel på lampor är belysning av instrument, skyltbelysning, kupébelysning och bagagerumsbelysning. Lampa

Lykta Strålkastare Strålkastarna ska belysa körbanan samt göra det möjligt för medtraﬁkanter att se fordonet på långt håll. Några exempel på strålkastare: Huvudstrålkastare för hel- och halvljus, extra fjärrstrålkastare, backstrålkastare och dimstrålkastare.

Lykta Lyktor, som endast är avsedda att synas av medtraﬁkanterna. Exempel på lyktor är baklyktor, parkeringslyktor, blinklyktor och varsellyktor. Strålkastare

Ellära – Elsystem – Eldrivna fordon

Strålkastare Huvudstrålkastare med hel- och halvljus finns på alla motorfordon som körs i trafik. Därutöver kan det förekomma andra typer av extra strålkastare, exempelvis fjärrstrålkastare, dimstrålkastare och olika typer av arbetsstrålkastare.

Även räfflorna i glaset bidrar till att halvljuset blir asymmetriskt, dvs. lyser längre fram på högerkanten. Halvljus

Korrekt ljusbild vid mätning Skärmkåpa Reﬂektorns brännpunkt

Strålkastarens huvuddelar: Strålkastarglas, reflektor och lampa.

Ofta bidrar räfflor i strålkastarglaset till att sprida och rikta ljuset.

Asymmetriskt halvljus. Skärmkåpan under glödtråden hindrar nästan allt ljus från att träffa nedre delen av reflektorn, vilket skulle ge bländande halvljus.

Halvljuset är asymmetriskt, det är längre på höger sida.

Helljus

En strålkastarinsats kan innehålla strålkastare, kurvljus, parkeringsljus, blinkers mm. Bild, Hella KGaA Hueck & Co.

Vid helljus får fler än två ljuskällor användas. Syftet med helljuset är att belysa vägbanan så långt och brett som möjligt. Helljusets glödtråd är placerad i reflektorns brännpunkt vilket gör att ljusstrålarna rikas rakt framåt och hela reflektorn utnyttjas.

Korrekt helljus

Strålkastare som följer med rattens rörelse i kurvor blir allt vanligare. De kan vrida sig ca 15 grader åt vardera hållet.

Halvljus Vid halvljus ska vägbanan belysas på så bra sätt som möjligt utan att mötande förare bländas. För att minska risken för bländning är det endast tillåtet med två ljuskällor, det är alltså förbjudet att köra med extra dimstrålkastare tillsammans med halvljuset. För att ge bästa möjliga ljus vid mötande trafik är halvljusets utbredning på vägen asymmetriskt (icke symetriskt) som du kan se på bilden nedan. Att ljusbilden utbreder sig asymmetrisk på körbanan beror delvis på skärmkåpans utformning. Den är avfasad 15° så att den tillåter en liten del av ljuset att stråla mot den nedre vänstra delen av reflektorn.

Ellära – Elsystem – Eldrivna fordon

Helljuset ska lysa långt och gärna brett.

Byte av lampa i strålkastare Det är flera faktorer som medverkar till att ge rätt ljusbild. En viktig faktor är glödtrådens placering. Därför krävs uppmärksamhet och noggrannhet vid byte av strålkastarlampor. Vissa strålkastare har också en skärmkåpa för halvljuset fastsatt i reflektorn, den får inte deformeras. Ett bra sätt att kontrollera om montering blir riktig är att kontrollera ljusinställningen efter att glödlampan är utbytt.

1:ans växel läggs in genom att en skiftgaffel förskjuter 1:ans kugghjul så det kommer i ingrepp med mellanaxelns minsta drev. Ett litet drev driver då ett stort kugghjul detta ger en stor nerväxling av varvtalet. Vridmomentets väg är markerat med rött.

2:ans växel läggs in genom att dess kugghjul förskjuts så att det kommer i ingrepp med motsvarande drev på mellanaxeln. Nerväxlingen blir mindre än på 1:ans växel.

Kugghjul i ständigt ingrepp Många antar, så som visats ovan, att kugghjul förflyttas inne i växellådan när man växlar. Men växellådor med förskjutbara kugghjul är mycket ovanliga i moderna fordon, i alla fall när det gäller växlar framåt. Till backväxeln är det däremot ganska vanligt att ett förskjutbart kugghjul används för att vända rotationen på den utgående axeln. I växellådor har vanligen alla växlars (framåt) kugghjul ständigt ingrepp med sitt motsvarande drev. Men det betyder inte att alla växlar kan vara i samtidigt, det skulle låsa växellådan totalt. Växlarnas kugghjul är inte är sammankopplade med den axel de ligger på, förrän just den växeln väljs. Med växeln i friläge kan alltså växlarnas kugghjul och den axel de ligger på rotera helt fritt oberoende av varandra. Varje gång kopplingspedalen släpps upp med växellådan i friläge roterar samtliga kugghjul för alla växlar (framåt), men fordonet är ändå stillastående. Att lägga in en växel framåt innebär alltså att ett bestämt kugghjul låses fast vid den axel som det ligger på. Detta görs med en kopplingshylsa som kopplar samman kugghjulet med axeln så att de tvingas rotera tillsammans. Oftast kan varje kopplingshylsa flyttas åt båda hållen och användas för två olika växlar.

Hjulet är lagrat på sin axel och drivs runt av drevet Kopplingshylsan roterar inte Synknav

Axeln roterar inte

Drevet sitter fast monterat på sin axel som roterar Rotationen överförs via friktionen och kopplingshylsan börjar rotera

Växelföraren som löper i spåret drar hylsan mot hjulet

Eftersom axeln via splines är bunden till kopplingshylsan börjar den också rotera

Hjulet roterar

Hylsan skjuts ytterligare något åt höger

Hylsans invändiga bommar glider över hjulets ”greppkuggar”, nu är hjulets rotation låst till axeln

Kugghjulet är slätt invändigt vilket gör att det snurrar fritt på axeln innan växeln läggs in Axeln roterar med samma varvtal som hjulet

Kugghjulets kopplingsring Synkroniseringsring Kopplingshylsa

104

Synkroniseringsnav

Kraftöverföring

Slutväxel

Växellåda

Differential

Kopplingshylsa 3:an + 4:an

1 Kopplingshylsa 5:an Ingående axel Växellådans utgående axel/pinjong

Differential Kopplingshylsa 1:an + 2:an

Nedan ser du en traditionell växellåda för bakhjulsdrift. När ingående axeln roterar sätts alla kugghjul i rörelse, men utgående axel kan ändå stå stilla. Inte förrän någon av kopplingshylsorna förflyttas mot ett kugghjul läggs en växel i, och då öppnas en väg för kraften att driva utgående axeln. 3:an

5:an Ingående axel från koppling-motor

4:an

1:an 2:an

Slutväxelhjul/ kronhjul

Utgående drivaxlar

Växellåda med 5 växlar till framhjulsdriven personbil. Dessa växellådor innehåller både en växellåda, slutväxel och differential

Framhjulsdrivna bilar har vanligen växellådan och differentialen sammanbygd till en enhet. Till skillnad från vid bakhjulsdrift, då differentialen finns i bakaxeln. Hos växellådan i bilden ovan så finns alla kopplingshylsor på utgående axeln, men så är det inte alltid. Nedan visas en femväxlad växellåda för framhjulsdrift, Den har kopplingshylsor på både ingående- och utgående axel. Vissa växellådor har tre axlar och på alla kan det finnas kopplingshylsor. 5:an

3:an

4:an

Backen

Backen Pinjong 1:an

2:an Kronhjul

Utgående axel till slutväxel-drivhjul Mellanaxel

Heldragen linje visar kraftens väg på 1:an, små pilar de övriga växlarna. Mellanaxel ingår i alla växlars väg utom för 5:an, då kopplas ingående- och utgående axeln samma direkt och utväxlingsförhållandet blir 1:1. (Mellanaxelns drivning för backen visas inte här)

Kraftöverföring

Ett exempel på femväxlad växellåda för framhjulsdrift. Heldragen linje visa kraftens väg på 1:an, små pilar de övriga växlarna. Alla växlar framåt läggs in med kopplingshylsor, backen med ett förskjutbart kugghjul

105

Fjäderbens- MacPhersonframvagn

Krängningshämmare

I stället för triangellänkar används ofta ett fjäderben och en undre länkarm kombinerad med en krängningshämmare. Systemet kallas för Mac-Phersonframvagn efter uppfinnaren. Hjulets axeltapp är en del av fjäderbenet. Hela fjäderbenet vrids av styrinrättningen. Högst upp är fjäderbenet lagrat med ett axiallager mot karossen. Den nedre änden är fäst i länkarmen med en spindelled. En skruvfjäder sitter runt fjäderbenets övre del. Inuti fjäderbenet sitter en teleskopstötdämpare. Denna konstruktion finns på de flesta personbilar. Fördelarna är många: få rörliga delar, relativt billig och bilen blir kursstabil.

På grund av centrifugalkraften kränger bilen i kurvor, och de yttre fjädrarna belastas mer än de inre. Krängningshämmaren begränsar krängningen. Vridning av dess raka mittparti motverkar krängningar och däckslitage. Krängningshämmaren ”drar upp” högerhjulet så att karossen sänks även på högersidan

Centrifugalkraften i högersvängen pressar ner karossens vänstra sida och krängningshämmaren vrids

Övre lagring Skruvfjäder

Gummibuffert

Nedre fjäderfäste

Stötdämpare Fjäderben Krängningshämmare

Undre länkarm Reaktionsstag Undre spindelled

Hjullänkar i bilens längdriktning Med hjullänkarna placerade i fordonets längdriktning varierar avståndet mellan fram- och bakhjulen vid fjädringsrörelserna medan cambervinkeln och spårvidden inte förändras. På bilden sköts fjädringen med torsionsstavar. Övre spindelled

Genom att båda hjulen är sammankopplade påverkar ena sidans fjädringsrörelse den andra sidans hjulupphängning. Pressas vänstra sidan ner så sänks även den högra och krängningen minskas.

Bakhjulsupphängning Bakhjulsupphängningen kan bestå av stel bakaxel med olika typer av fjädring som skruv- eller bladfjädrar. På tyngre fordon används oftast luftfjädring. Både fram- och bakhjulsdrivna fordon kan ha en stel bakaxel. Upphängningen kan också vara sk. individuell upphängning, där varje bakhjuls fjädringsrörelse sker oberoende av det andra bakhjulet. Fjädringen kan vara: skruv- eller bladfjädring, hydrolastic-, gas-, eller torsionsfjädring. Både fram- och bakhjulsdrivna fordon kan ha en individuell bakhjulsupphängning.

Stel bakaxel, lätta fordon

Hjullänkar Torsionsfjäder

136

Nedre spindelled

En stel bakaxel på en bakhjulsdriven personbil innehåller slutväxel, differential, drivaxlar och hjulnav. Är fordonet framhjulsdrivet saknas drivning, men bakaxeln kan fortfarande vara stel. Bakaxeln, som är sammankopplad med kardanaxeln, är fäst vid karossen eller ramen på så sätt att den kan röra sig upp och ner i förhållande till karossen, fjädra. Stötdämparna, som motverkar gungningsrörelser, är vanligen hydrauliska av teleskoptyp.

Hjulupphängning och styrinrättning

Fjäder Tvärstag (Panhardstag) Övre länkarm (reaktionsstag, momentstag) Bakaxel Krängningshämmare

Undre länkarm

Individuell bakhjulsupphängning, lätta fordon Den individuella upphängningen tillåter varje hjul att fjädra oberoende av det andra hjulet på samma axel. En del av de konstruktioner som används vid individuell framhjulsupphängning förekommer också vid individuell bakhjulsupphängning. MacPhersonupphängning för bakhjul har många likheter med MacPherson framvagnen, förutom att den inte är styrbar.

Stel bakaxel för framhjulsdriven personbil

Bakaxeln måste också behålla rätt läge, utan att det blir för stora vibrationer och stötar, vid acceleration, inbromsning och kurvtagning. För att hindra axeln att komma i vridsvängning, vid acceleration och inbromsning, har bakaxeln försetts med längsställda sk. reaktionsstag. Ett tvärställt stag, sk. Panhardstag, är i sin ena ände fäst vid karossen eller ramen och i andra änden vid bakaxeln som därmed hindras från att röra sig i sidled.

V-svängarmen är bakåtriktad i rät vinkel mot bilens längdriktning

Bakåtriktade svängarmar är en upphängning som gör att hjulen kan fjädra separat utan någon förändring av hjulvinklar eller spårvidd. Här för bakhjulsdrivning

Panhardstag

Stel bakaxel med bladfjädring för lätt fordon ex. lätt lastbil

Stötdämpare

Så här kan en bakhjulsupphängning med individuella rörelser se ut för en framhjulsdriven personbil. I princip är det ingen större skillnad på konstruktionen med och utan drivning.

Skruvfjäder

Bakhjulsupphängning tunga fordon A-länk som håller bakaxelkåpan på plats

Reaktionsstag

Stel bakaxel för ett lättare fordon med skruvfjädring

Hjulupphängning och styrinrättning

Förutom det som beskrivits ovan för lättare fordon måste upphängningen av bakhjulen på tunga fordon tåla betydligt större krafter, påfrestningar. Utseendet på bakvagnen varierar mycket beroende på vilket användningsområde fordonet är byggt för. När bakvagnen är utrustad med en bakaxel, kalllas den enkelaxlad bakvagn. Det andra alternativet benämns boggi och består av två eller flera bakaxlar Boggin kan vara utrustad med två drivande bakaxlar sk. 6x4 (sex hjul, fyra drivande) eller med en

137

Transport- ruttplanering-navigering, vilka order kan skickas med samma fordon? Vilken rutt är den mest tidseffektiva med just den här sammansatta lasten? Inget transportföretag har råd att köra onödiga mil. Vissa sammansatta datasystem gör det möjligt att integrera navigering med orderhanteringen, föraren kan utifrån en arbetsorder bli anvisad till den snabbaste vägen utifrån hastighetsbegränsning och körsträcka. När man utfört en transport behövs någon typ av dokumentation, leveransbekräftelse, där mottagaren undertecknar en bekräftelse på att transporten är gjord. Idag bekräftas ofta leveranser genom att mottagaren signerar ett digitalt dokument i förarens handdator. När transporten är klar ska kunden faktureras, uppgifter från olika delar av databasen används och en faktura skickas till kunden.

När nya uppdrag, order, kommer in kan trafikledaren snabbt se var alla fordon i flottan befinner sig, kanske kan ett visst fordon omdirigeras istället för att man behöver skicka ut ett nytt fordon. Transportledningen kan hela tiden följa t.ex. bränslerapporter och körsträckor för varje enskilt fordon. Fordonets servicebok med uppgifter om nästa servicetillfälle och detaljerad information om fordonet finns tillgänglig via datasystemet. Man kan upptäcka avvikelser i driftskostnader, utvärdera varje förares körstil och bränsleförbrukning. Beräkna lönsamhet på reguljära sträckor och hålla reda på förarens arbetstider.

EDI Faturering

XM L

dd ky

Rutt planeringssystem

Affärssystem EkonomiDrivmedelssystem system unikation o m ch om s –k

B2B Business to Business (EMI)

MobilLast Tullsystem Dokument och Rapportsystem

Warehousesystem

PALönTidssystem

Mobildata

Ett exempel på vilka moduler ett logistikstyrningsprogram kan innehålla. Bild från Hogias webb.

Ruttplanering och GPS Ett transportföretag måste ge sina kunder en bra kvalitet på tjänsten man erbjuder. Rätt gods ska transporteras till rätt plats, vid rätt tidpunkt. Samtidigt som man ger kunderna en god service måste man välja kortast möjliga körsträcka, rutt. När något oförutsett händer ex. fordon blir försenade för att framkomligheten försämras vid vägarbeten, trafikolyckor mm. så måste man snabbt kunna dirigera om fordon, ändra den planerade rutten. Med hjälp av GPS kan transportföretagets trafikledare alltid veta var alla fordon befinner sig. Han kan via mobiltelefon varna för köbildningar och ge information om den bästa vägen kring sådana hinder.

262

Så här kan förarens arbetsplats se ut. Dator med stor färgpekskärm integrerad i instrumentpanelen. GSM/GPRSmodem ger tillgång till Internet och naturligtvis telefon med handsfree. Tv- funktion kan användas när fordonet står stilla. Bildkälla, Scania AB

Godsmärkning och spårbarhet För att snabbt kunna identifiera gods och läsa in id. i företagets datasystem används främst streckkoder. RFID är en id-märkning som troligtvis kommer att öka, den ger möjlighet att avläsa id på lite längre avstånd än en streckkodsläsare. Genom att använda mobila datorer och streckkodsläsare kan man på olika ställen i transportkedjan identifiera godset och uppdatera transportföretagets databas. Detta innebär att man ständigt vet var i transportkedjan godset befinner sig. De flesta kunder kräver denna spårbarhet, de vill veta i realtid var deras gods befinner sig. Större transportföretagen har en webbtjänst där kunden kan gå in och se var godset finns. Genom utvecklingen av sk. rugged PDA (Personal Digital Assistent), stöttåliga, vattenskyddade handdatorer har företagens datanätverk nått ut i lager och fordon. Handdatorerna kan användas både on-line, de är då uppkopplade via GPRS till centrala databaser, och off-line då de byter data med databasen när de dockas.

IT i fordonsbranschen

Med användningen av handdatorer kan order och fraktsedlar vara digitala dokument, med mobila skrivare kan man skriva ut kopior till kunder på plats. Ofta signerar kunden en leveransbekräftelse direkt på handdatorns skärm.

Färdskrivare ska finnas i vissa fordon som används vid vägtransporter och ingår som ett hjälpmedel i kontrollen av kör- och vilotider.

Ordermottagning Centraldatabas

Terminaler Lager PDA

ID-läsare

Kund webb

Fordon PDA

ID-läsare

En analog färdskrivare registrerar data genom att rita kurvor på ett diagramblad. Bild, Scania AB.

Foto, PocketMobile Communications AB

Mobitex Mobitex är ett telekommunikationssystem som är ett alternativ till mobiltelenät som GSM och GPRS. Mobitex anses som mycket driftsäkert och har en mycket god geografisk täckning. Användningen av Mobitex minskar eftersom systemet inte har kapacitet för de allt större datamängder man vill skicka. Mobitex används dock fortfarande bla. av skogsbolag i larmsystem för ensamarbetare pga. den goda täckningen och tillförlitligheten.

Just nu finns både en äldre analog typ av skrivare och digitala färdskrivare i bruk. De analoga får användas fortfarande, men om en sådan går sönder ska den ersättas med digital. Från den 1 maj 2006 måste alla nytillverkade tunga lastbilar och bussar i EU vara försedda med digital färdskrivare. De digitala färdskrivarna har två kortuttag, i ett måste förarens kort alltid sitta när hon/han kör. Det andra används ex. för polisens kontrollkort. Det finns fyra slags kort: Förarkort som registrerar förarens aktiviteter. Företagskort som kopplar fordonet till företaget. Kontrollkort som används vid ex. poliskontroller och slutligen ett verkstadskort som används för att ändra/kontrollera systemet. Läs mer om reglerna för färdskrivare på Vägverkets webbsida http://www.vv.se

Färdskrivare Inom flyget har färdskrivare använts sedan slutet av 1950-talet när jetplan introducerades i trafikflyget. Äldre modeller registrerar fart, höjd, kurs och belastning, på en brandsäker stålfolie, nyare utrustning registrerar hundratals värden. Färdskrivare för transportfordon registrerar: hastighet, vägsträcka, körtid, uppehåll och förarbyten. Digital färdskrivare. Denna färdskrivare registrerar all information digitalt till ett internt minneskort. Informationen är lätt att tolka och kan skrivas ut på den inbyggda skrivaren. Bild, Volvo Lastvagnar AB

IT i fordonsbranschen

263

Kompressionsförhållande Storhet Kompressionsförhållande Slagvolym Kompressionsvolym Formel KompVS-VK =

Beteckning KompVS-VK VS VK

Enhet

Beteckning

Kubikdecimeter Kubikdecimeter

dm3 dm3

VK + VS VK

Slagvolymen i en motor Vs är 500 cm3 och kompressionsvolymen VK är 50 cm3. Vilket kompressionsförhållande ger detta? KompVS-VK =

VK + VS 50 + 500 ⇒ KompVS-VK = ⇒ KompVS-VK = 11 (11:1) VK 50

Vk + Vs Kompressionsförhållande = Vk

ÖD

Vs ND

Vridmoment och hävarmar Storhet Vridmoment Hävarmslängd Kraft Formel MV = F · l

Beteckning MV l F

Enhet Newtonmeter Meter Newton

Beteckning Nm m N

Ex. 1 Verktygets hävarmlängd l är 40 cm och kraften F är 300 N. Vad ger detta för vridmoment? MV = F · l ⇒ MV = 300 · 0,4 ⇒ MV = 120 Nm

MV F

Ex. 2 Man vill uppnå ett vridmoment på 160 Nm med samma verktyg som i ex. 1. Vilken kraft behövs? MV = F ⋅ l ⇒ F =

MV 160 ⇒F= ⇒ F = 400 N l 0, 4

Ex. 3 Man vill uppnå ett vridmoment på 360 Nm med en kraft som är begränsad till 450 N. Vilken hävarmslängd behövs? MV = F ⋅ l ⇒ l =

MV 360 ⇒l= ⇒ l = 0,8 m F 450

F Kolv

Ex. 4 Vevradien ger en hävarmslängd på 45 mm och förbränningstrycket ger kolven en kraft 4000 N som verkar mot hävarmen. Vilket vridmoment ger detta hos vevaxeln? MV = F · l ⇒ MV = 4000 · 0,045 ⇒ MV = 180 Nm

270

MV Tillämpad matematik

Lyftkraft Storhet Massa Tyngdacceleration Kraft Formel F = m · g

Beteckning MV g (konstant) 9,81) F

Enhet Kilogram

Beteckning kg

Newton

Ex. 1 En vikt med massan 20 kg ska lyftas rakt upp. Hur stor kraft behövs? F = m · g ⇒ F = 20 · 9,81 ⇒ F = 196,2 N

Arbete F Storhet Arbetye Stäcka Kraft Formel W = F · s

Beteckning W s F

Enhet Newtonmeter Meter Newton

Beteckning Nm m N m·g h

Ex. 1 En växellåda med massan 48 kg lyfts från golvet och placeras på fordonet 1,8 m upp. Vilket arbete har utförts vid lyftet? Vi börjar med att räkna ut den kraft F som behövs, sedan arbetet W. F=m·g W=F·s F = 48 · 9,81 W = 471 · 1,8 F 471 N W 848 Nm

Effekt Storhet Effekt Arbete Tid

Beteckning P W t

Enhet Watt Newtonmeter Sekunder

Beteckning W Nm sek

Formel P = W t Ex. 1 En växellåda med massan 48 kg lyfts från golvet och placeras på fordonet 1,8 m upp. Vilken blir effekten om arbetet utförs på 1,6 sekunder? Vi börjar med att räkna ut arbetet W sedan effekten P. W=F·s W = 471 · 1,8 W

848 Nm

Tillämpad matematik

W t 848 P= 1, 6 P = 530 W (0,53 kW) P=

271

BAS

3.0

Fordonsteknik

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Fordonsteknik