Сан шина что такое и как работает: что это такое в автомобиле, фото, как работает и для чего предназначено устройство.

Содержание

CAN шина

Принцип работы

В CAN сети все ЭБУ подключены к шине параллельно. Обмен данными производится короткими пакетами — сообщениями.

CAN сообщение

Каждое сообщение содержит идентификатор, который в сети является уникальным (например, «Температура двигателя 100 град» или «Скорость автомобиля 50 км/ч»). При передаче, все ЭБУ в сети получают сообщение и каждый из них проверяет идентификатор. Если сообщение имеет отношение к данному ЭБУ, то оно обрабатывается, в противном случае – игнорируется. Идентификатор может быть длиной 11 бит или 29 бит.

Арбитраж

В шине CAN биты 0 и 1 имеют ещё одно название: рецессивный уровень и доминантный уровень, соответственно. Если двумя разными передатчиками будет одновремнно передан рецессивный и доминантный уровни, то доминантный уровень подавит рецессивный. Этим механизмом подавления обеспечивается арбитраж на шине. Каждый передатчик одновремнено считывает то, что он предаёт в шину. Передатчик с более низким приоритетом вынужден отпустить шину, так как чужой доминантный уровень с более высоким приоритетом исказил его предачу. В то же время, пакет с более высоким уровнем остался неизменным. Передатчик, потерявший арбитраж, может повторить попытку через некоторе время.

Физический уровень

В автомобиле может применяться несколько типов шин CAN.

Высокоскоростной CAN (High speed) применяется в основном в сети управления двигателем и управления шасси. Там, где необходима высокая скорость реакции. Скорость обмена по этой шине 500 или 250 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к высокоскоростной шине CAN


Низкоскоростной CAN (Low speed) применяется в сети управления кузова. Скорость обмена по этой шине, как правило, равняется 125 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к низкоскоростной шине CAN


Однопроводный CAN (1-wire) Это удешевлённый варинат Low speed CAN, применяется в основном концерном GM. Используется для коммуникации между ЭБУ кузова машины. Работает на скорости 33,3 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к однопроводной шине CAN

Надёжность

Двухпроводная шина сохраняет свою работоспособность при обрыве или замыкании одного из проводов (для двухпроводной шины).

Фазы работы

Шина CAN используется в автомобилях достаточно давно. Изначально шина CAN использовалась в простых конфигурациях. Например, для надёжной и быстрой связи между ЭБУ мотора и ЭБУ автоматической коробки передач. В этой конфигурации шина использовалась только для передачи данных. В ЭБУ заводилась линия питания и линия от замка зажигания, диагностика производилась по отдельным К-линиям, идущим из каждого ЭБУ.

В более современных автомобилях, по шине CAN передаётся не только управляющая, но и диагностическая информация. Помимо этого, шина CAN стала управлять системой питания ЭБУ. В этой конфигурации все ЭБУ подключены к общему питанию и шине CAN. Замок зажигания является электронным блоком управления и информация о включении зажигания передаётся от него по CAN шине.

Можно выделить четыре основные фазы работы шины:

  1. Спящий режим
    В этом режиме все ЭБУ, кроме ЭБУ замка, находятся в выключенном состоянии. На драйвер CAN подается питание. Драйвер так же находится в спящем состоянии. При этом, его энергопотребление составляет около 0,3 мА.
  2. Пробуждение
    Когда вставляется ключ зажигания или открывается дверь, замок выдаёт доминантное состояние в шину CAN. Это приводит к пробуждению CAN драйверов в спящих ЭБУ. Драйверы при обнаружении активности на шине включают стабилизаторы питания в своих ЭБУ.
  3. Активный режим
    В активном режиме ЭБУ постоянно обмениваются информацией. Энергопотребление каждого предатчика при доминантных уровнях может достигать 80 мА.
  4. Засыпание
    В момент выключения зажигания, по шине CAN выдаётся команда на выключение, после чего каждый ЭБУ сам себя обесточивает и преходит в спящий режим.

Примечание:
Для однопроводной шины CAN сигнал пробуждения имеет уровень 12 В, обычный обмен 0-4 В.

Outside и Inside что означает на шинах

Ищите как правильно установить  асимметричные шины outside и inside? В статье узнаете, что такое шины outside и inside — все об асимметричных шинах. Как правильно устанавливать шины inside outside на автомобиль.

Асимметричный протектор шины – inside, outside (или Side Facing Out и Side Facing Inwards)

Существует 3 вида рисунка на протекторе шины: симметричный, асимметричный и направленный

Асимметричный тип протектора пришел к нам из автоспорта. И он остается самым эффективным на высоких скоростях, особенно в поворотах, именно асимметрия повышает качество управления автомобилем. Ассиметричные шины в наши дни становятся все популярней на рынке, т.к. обладают рядом преимуществ над другими видами шин.

Асимметричный протектор шины делит ее на две части, одна из них будет наружной, вторая внешней, обычно они отличаются рисунком и расположением блоков. Чтобы понять, какая из сторон шины внешняя, а какая наружная, на боковине наносят метки (надписи) — inside и outside.

Inside (in) – обозначает внутреннюю сторону;

Outside (out) – наружную.

Монтаж с соблюдением сторон шины очень важен, т.к. от этого зависит правильная работа шины, ее функционал. Чтобы машина с асимметричными шинами корректно вела себя на дороге, шины должны быть установлена в соответствии с метками: outside – наружу, inside – внутрь. Например, наружная часть шины может иметь ребро жесткости, которое укрепляет блоки протектора и помогает сохранить форму при различных маневрах на скорости. Т.е. снаружи блоки соединены ребром жесткости, а с внутренней стороны – нет. Метки Left или Right — означает, что шины этой модели бывают левые и правые. При их установке нужно строго соблюдать правило установки шины на автомобиль, левые только слева, а правые — только справа. Правильный монтаж влияет на:

  • Управляемость
  • Долговечность
  • Тормозные свойства
  • Уровень шума
  • Устойчивость к аквапланированию и многое другое

Обязательно, после того, как вам установили асимметричные шины на автомобиль, проверьте правильность их установки. Если на всех шинах (на боковинах) Вы, обходя автомобиль, видите надпись OUTSIDE, то значит все установлено правильно.

Правильная установка шины и нет outside inside.

Асимметрия рисунка шины не всегда сразу бросается в глаза, отличия между внутренней и внешней сторонами могут быть незначительными.

Вывод

Метки outside и inside используются для обозначения, какая из сторон асимметричной шины должна смотреть наружу, а какая внутрь автомобиля — это важно при монтаже.

Что такое липучка, или фрикционная шина, и как она работает

Накануне каждого зимнего сезона многие автовладельцы озадачиваются вопросом выбора зимней резины – и некоторые задумываются о той, которую в народе называют «липучка». Разбираемся, что такое «липучка», каковы ее сильные и слабые стороны, и чем она отличается от шипованных шин.

1. Что такое «липучка»?

«Липучкой» в разговорной речи называют зимние нешипованные шины. Правильное название такого типа шин – фрикционные, от английского «friction» – трение.

2. Чем «липучка» отличается от шипованных шин?

Первое, и очевиднейшее отличие фрикционных шин от шипованных – это, разумеется, отсутствие шипов. Однако это не единственная характеристика, которая разнится в их свойствах. Отсутствие шипов у фрикционной покрышки компенсируется другими особенностями: прежде всего это более мягкий состав резиновой смеси и наличие большого количества тонких и глубоких поперечных ламелей.

Именно этими ламелями, а точнее, их кромками, фрикционные шины и цепляются за поверхность. Сочетание мягкого компаунда, большой глубины протектора и большого количества ламелей дает такой шине большое и стабильное пятно контакта, способность плотно сцепляться с поверхностью, а также отводить из пятна контакта воду, «впитывая» ее ламелями при касании поверхности и очищаясь при движении. Именно высокие сцепные свойства, связанные с мягкостью, и подарили фрикционной шине прозвище «липучка». Кроме того, некоторые производители заявляют о добавлении в состав резиновой смеси фрикционных шин мельчайших твердых частиц, которые призваны играть роль «микроскопических шипов», дополнительно усиливая фрикционные свойства покрышки.

3. В чем преимущества и недостатки «липучки»?

Вышеперечисленные различия определяют эксплуатационные особенности двух разных типов шин. Эффективность фрикционных покрышек максимальна в тех условиях, где ей не приходится сталкиваться с чистым льдом: такие шины хороши на рыхлом снегу, мокром и сухом асфальте, а также в снежной каше с реагентами, которыми обильно поливают современные дороги. Кроме того, за счет большей мягкости «липучка» дольше сохраняет максимальные сцепные свойства при понижении температуры до экстремальной: тесты показывают, что при морозах свыше -25° шипованные шины «дубеют» сильнее, чем фрикционные.

С эксплуатационной точки зрения у фрикционных шин есть еще пара преимуществ. Во-первых, их можно смело использовать в «переходный» период, когда ночью температуры опускаются к околонулевым, а днем остаются плюсовыми. В такое время некоторые автовладельцы «берегут» шипованные шины, предпочитая переобуваться в последний момент, когда зима уже наступила. Однако стоит помнить, что минимальная температура, при которой летняя резина работает эффективно – это +5°, в более холодных условиях она окончательно «дубеет», теряя значительную часть сцепных свойств. «Липучка» же эффективно работает в этих условиях, не вызывая нервических приступов от скрежета шипов по асфальту.

Ну а второе эксплуатационное преимущество фрикционных шин – более низкий уровень шума. Шипованная шина неизбежно имеет более высокий шумовой и вибрационный фон, связанный с касанием шипами поверхности – и если на снегу разница между шиповками и «липучками» сводится к нулю, то на льду и асфальте гул шипов неизбежно будет заметен.

Слабые стороны «липучки» связаны именно с отсутствием шипов в условиях, когда их эффективность могла быть максимальной. Прежде всего это твердая и скользкая поверхность – лед или укатанный снег: на таких покрытиях шипованные шины непременно будут более эффективными, тормозя не только ламелями и мягким компаундом (которые у шипованных шин также имеются), но и шипами. Особенно опасен для фрикционных шин будет лед при околонулевой температуре: в таком случае он подтаивает, и на его поверхности образуется «смазка» из водяной пленки, сводящая к минимуму эффективность «липучки»: единственным гарантированно эффективным инструментом торможения в этом случае будут металлические шипы.

Еще один аргумент не в пользу фрикционных шин – это их меньшая приспособленность для нужд неопытных водителей. Первый инстинкт такого водителя при наступлении нештатной ситуации или необходимости быстро остановиться – это нажать до упора педаль тормоза. В современных автомобилях компенсировать эту ошибку призвана

ABS, но если автомобиль ей не оборудован, заблокированные колеса, обутые в «липучку», сильно теряют в эффективности, а вот шипы продолжают работать.

4. Какими бывают фрикционные шины?

Исходя из свойств и эксплуатационных характеристик, можно разделить фрикционные шины на «скандинавские» и «европейские». Первые имеют большую мягкость и предназначены для эксплуатации в условиях более суровых и холодных зим с большим количеством снега и льда. Вторые – немного более твердые и предназначены для использования в более теплых и щадящих условиях – к примеру, в городах, где дороги хорошо чистятся и регулярно обрабатываются противогололедными реагентами, а морозы являются исключением. Более подробно различия между этими типами зимних шин мы рассмотрели в

отдельном материале.

5. Есть ли еще какие-то особенности эксплуатации «липучки»?

Кроме важнейших отличий фрикционной резины от шипованной, о которых рассказано выше, есть и еще несколько обстоятельств, на которые стоит обратить внимание.

Во-первых, недавние поправки в ПДД сделали обязательным наличие на автомобиле, имеющем шипованные шины, соответствующего знака с буквой «Ш». Однако на зимние фрикционные шины это требование, как несложно догадаться, не распространяется – то есть, ездить на «липучке» можно без знака «Шипы».

Во-вторых, стоит помнить, что шипованные шины запрещены в большинстве европейских стран, поскольку разрушают поверхность дорожного полотна. Таким образом, если вы собираетесь отправиться за границу на своем автомобиле, стоит заранее уточнить маршрут и выяснить, не придется ли вам обзавестись комплектом «липучки» взамен имеющихся шипованных шин для этой поездки.

А вот законодательные требования к зимним шинам, указанные в техническом регламенте Таможенного союза и перечне неисправностей, запрещающих эксплуатацию ТС, для шипованных и фрикционных шин, разумеется, одинаковы. Автомобиль должен быть оснащен зимними шинами, промаркированными значком в виде горной вершины с тремя пиками и снежинки внутри неё, а также знаками «М+S», «M&S» или «M S», как минимум в период с декабря по февраль, а остаточная высота протектора у зимних шин должна составлять не менее 4 миллиметров.

Однако и здесь есть одно крайне важное замечание: тот же технический регламент гласит о том, что «запрещается эксплуатация транспортных средств, укомплектованных шинами с шипами противоскольжения в летний период» – то есть, прямого запрета на эксплуатацию «липучки» летом нет. Однако не стоит думать, что «то, что не запрещено – разрешено»: характеристики фрикционных шин рассчитаны исключительно на зимнюю эксплуатацию, и ее выдающаяся мягкость на горячем асфальте обернется потерей адекватной управляемости и тормозного пути. При значительной плюсовой температуре машина на фрикционных шинах «плывет», а их износ ускоряется на порядки. Поэтому использовать «липучку» не по назначению категорически не рекомендуется.

Как устроена шина автомобиля

История возникновения шины
Основные элементы современной шины, маркировка
Классификация шин
Радиальные и диагональные шины
Камерные и бескамерные шины
Сезонность шин
Профиль шин

 

Краткий экскурс в прошлое: как возникла шина

Свое победное шествие по планете шины начали в 1846 году, когда еще никаких «самодвижущихся экипажей» не было и в помине, а улицы городов  были наполнены грохотом металлических колес карет.

 Молодой Роберт Уильям Томсон, видимо, устав от постоянного шума Лондона после тихой Шотландии, откуда он был родом, предложил «обернуть» ободы колес в эластичный материал.  И не замедлил с заявкой в патентное бюро.

Томсон не просто предложил использовать шину, но и описал ее конструкцию. Прото-шина состояла из нескольких слоев ткани и каучука, которым ткань пропитывалась, а контакт с дорогой обеспечивала кожа, усиленная металлическими заклепками. У первых шин, кроме очевидного шумоподавления, был еще один неожиданный эффект – скорость экипажей значительно увеличилась.

Спустя 15 лет ветеринарный хирург Джон Данлоп, приспособивший к железным колесам велосипеда сынишки садовый шланг, сам того не подозревая, открыл камеру. Сегодня фирма “Dunlop”, названная так в честь изобретателя первой пневмошины – один из самых известных производителей.

Немного позже инженер Чайльд Кингстон Уэлтч, знакомый с работой Томсона и оценивший оригинальное решение Данлопа, отделил камеру от покрышки и упрочнил края проволокой. Это новшество оценили два француза Андре и Эдуард Мишлены, основавшие знаменитую компанию “Michelin” по производству пневматических покрышек.

Основные элементы современной шины

По большому счету, конструкция шины спустя 100 с лишним лет практически не изменилась, подвергаясь лишь модификациям и улучшениям.

Современная шина – это своеобразный «сэндвич», каждый слой которого несет свою функциональную нагрузку. Это продукт труда сотен инженеров различных компаний, призванных создать максимально прочную, комфортную и безопасную покрышку.

Любая шина состоит из 6 основных частей:

Протектор

Внешняя часть шины – массивный слой высокопрочной резины, соприкасающийся с дорогой при качении колеса. Протектор оснащен рельефным рисунком, состоящим из выступов и канавок, что составляет так называемую «беговую дорожку».

Протектор предохраняет внутреннюю часть шины – каркас от механических повреждений.

От свойств резины протектора, расположения элементов «беговой дорожки», рисунка рельефной части зависит сезонность шины, сцепление с дорогой, уровень шума при езде, а также приспособленность для работы в различных условиях.

Плечевая зона

Часть протектора, расположенная между протектором и боковиной шины.

Плечевая зона увеличивает боковую жесткость шины, воспринимает часть боковых нагрузок, передаваемых протектором и улучшает соединение протектора с каркасом.

Боковина

Часть шины, расположенная между плечевой зоной и бортом, представляет собой относительно тонкий слой эластичной резины.

Предохраняет протектор от влаги и механических повреждений. На боковинах нанесены обозначения и маркировки шин.

Брекер

Часть шины, состоящая из слоев корда, расположенная между каркасом и протектором шины.

Брекер в радиальных шинах более жесткий, усиленный и малорастяжимый по сравнению с диагональными.

Улучшает связь каркаса с протектором, предотвращает отслоение протектора под действием внешних и центробежных сил, амортизирует ударные нагрузки и повышает сопротивление каркаса механическим повреждениям.

Каркас

Состоит из одного или нескольких наложенных друг на друга слоев обрезиненного корда. В зависимости от конструкции каркаса, размеров, допустимой нагрузки и давления воздуха в шине, число слоев корда в каркасе может изменяться от 1 (в легковой) до 16 и более (в грузовых, сельхозшинах и пр)

Обеспечивает прочность шины, воспринимает внутреннее давление воздуха и передает нагрузки от внешних сил, действующих со стороны дороги, на колесо.

Борт

Борт состоит из слоя корда каркаса, завернутого вокруг кольца из стальной обрезиненной проволоки, и круглого или профилированного резинового наполнительного шнура. Стальное кольцо придает борту необходимую жесткость и прочность, а шнур — монолитность и эластичный переход от жесткого кольца к резине боковины. С наружной стороны борта расположена бортовая лента из прорезиненной ткани, или корда, предохраняющая борт от истирания об обод и повреждения при монтаже и демонтаже.

Для крепления и герметизации (если шина бескамерная) шины на ободе колеса

Маркировка шин


Назад

  Классификация шин

  • В зависимости от конструкции каркаса все шины делятся на радиальные и диагональные
  • По способу герметизации внутреннего объема на камерные и бескамерные.
  • По типу рисунка беговой дорожки – на летние, зимние, всесезонные и шины повышенной проходимости.
  • По профилю поперечного сечения на шины обычного профиля, низкопрофильные, широкопрофильные
Радиальные и диагональные шины

В радиальной шине корд каркаса натянут от одного борта к другому без перехлеста нитей. Тонкая мягкая оболочка каркаса по наружной поверхности обтянута мощным гибким брекером – поясом из высокопрочного нерастяжимого корда, как правило, стального. Поэтому к надписи radial (радиальная) на боковинах шин часто добавляют belted (опоясанная) или steel belted (опоясанная сталью). Такое расположение слоев корда снижает напряжение в нитях и уменьшить число слоев, придает каркасу эластичность, снижает теплообразование и сопротивление качению.

Диагональная шина имеет каркас из одной или нескольких пар кордных слоев, расположенных так, что нити соседних слоев перекрещиваются. Благодаря появлению более эффективных радиальных шин, диагональные шины сейчас используются редко. Их единственное преимущество – более прочная боковина.

Камерные и бескамерные шины

Камерная, как следует из названия, это классическая шина, состоящая из покрышки с камерой и вентилем для накачивания. Резиновая камера сделана из износостойкой резины, но служит только для удержания воздуха. В настоящее время камерные шины практически не выпускаются. Используются, в основном, на мотоциклах ,скутерах и велосипедах. 

Все современные легковые автомобили снабжены бескамерными шинами. Это шина, где камера заменена герметизирующим слоем из смеси каучуков толщиной 1,5-2,0 мм . Такая шина образует герметичную полость, которая наполняется воздухом через специальный вентиль. Бескамерные шины более надежны: «не боятся» разгерметизации; меньше масса и инерциальный момент; более долговечны; за счет мягких боковин делают езду комфортной.

Сезонность шин

Летние шины — это «гладкий» рисунок протектора, небольшая глубина и ширина канавок, достаточно жесткая резина. Все эти параметры обеспечивают безопасное движение, экономию топлива, низкий уровень шума. Протектор может быть «асфальтовым» или более грубым «универсальным», который дает возможность без проблем двигаться по грунтовым трассам и дорогам с плохим покрытием.

Зимние шины оснащены протектором с глубокими и широкими канавками, множеством ламелей, крупными шашками. Это определяет хорошие ходовые свойства на обледенелой трассе и глубоком снегу, но совершенно «не работает» летом из-за высокого сопротивления качению, вследствие чего зимние шины стремительно изнашиваются. Шипы на зимних шинах улучшают их сцепные свойства.

Всесезонные шины – нечто среднее между «брутальными» зимними и «интеллигентными» летними шинами. Эти шины позиционируются как универсальные, но из-за рельефности и глубины канавок на асфальте они быстро изнашиваются, больше шумят, зимой недостаточно хорошо держат сцепление с обледенелой дорогой. Экономия на всесезонках кажется таковой лишь на первый взгляд. Из-за жесткой эксплуатации и быстрого износа, менять их приходится гораздо чаще, чем сезонную резину. 

Шины повышенной проходимости – это шины для внедорожников с очень разреженным, мощным рисунком протектора, грунтозацепами по краям, что позволяет такой шине проходить сложные «непролазные» участки дороги.

Подробнее о летних и зимних шинах читайте в статье «Как правильно подобрать шины для автомобиля».

Назад

Профиль шин

Официально под профилем шин понимается соотношение ширины протектора к боковине. Соответственно, чем шире протекторная часть и ниже боковина, тем «низкопрофильнее» шина и наоборот. О «профильности» шины говорит второе число в маркировке шины. Например, в типоразмере 195/55R15, высота составляет 55% от ширины.

Шины низкого профиля – отношение высоты к профилю составляет 30-50%. Низкопрофильные шины делают автомобиль приземистее, спортивнее. Автомобиль на таких шинах может ехать на большой скорости по ровной асфальтированной трассе без заносов. К минусам низкого профиля относится большая отдача на элементы подвески, сильный износ, низкий комфорт.

Шины обычного профиля: отношение высоты к профилю составляет 55-65%.

Шины обычного профиля применяют на всех типах легковых авто. Они достаточно комфортны, надежны, словом, оптимальны.

В широкопрофильных шинах отношение высоты к профилю составляет 70 и выше процентов. Широкопрофильные шины обеспечивают повышенную проходимость по дорогам с мягким грунтом или плохим покрытием. Широкопрофильные шины комфортны, уровень шума при езде на них низкий.  

Назад

CAN шина

Принцип работы

В CAN сети все ЭБУ подключены к шине параллельно. Обмен данными производится короткими пакетами — сообщениями.

CAN сообщение

Каждое сообщение содержит идентификатор, который в сети является уникальным (например, «Температура двигателя 100 град» или «Скорость автомобиля 50 км/ч»). При передаче, все ЭБУ в сети получают сообщение и каждый из них проверяет идентификатор. Если сообщение имеет отношение к данному ЭБУ, то оно обрабатывается, в противном случае – игнорируется. Идентификатор может быть длиной 11 бит или 29 бит.

Арбитраж

В шине CAN биты 0 и 1 имеют ещё одно название: рецессивный уровень и доминантный уровень, соответственно. Если двумя разными передатчиками будет одновремнно передан рецессивный и доминантный уровни, то доминантный уровень подавит рецессивный. Этим механизмом подавления обеспечивается арбитраж на шине. Каждый передатчик одновремнено считывает то, что он предаёт в шину. Передатчик с более низким приоритетом вынужден отпустить шину, так как чужой доминантный уровень с более высоким приоритетом исказил его предачу. В то же время, пакет с более высоким уровнем остался неизменным. Передатчик, потерявший арбитраж, может повторить попытку через некоторе время.

Физический уровень

В автомобиле может применяться несколько типов шин CAN.

Высокоскоростной CAN (High speed) применяется в основном в сети управления двигателем и управления шасси. Там, где необходима высокая скорость реакции. Скорость обмена по этой шине 500 или 250 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к высокоскоростной шине CAN


Низкоскоростной CAN (Low speed) применяется в сети управления кузова. Скорость обмена по этой шине, как правило, равняется 125 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к низкоскоростной шине CAN


Однопроводный CAN (1-wire) Это удешевлённый варинат Low speed CAN, применяется в основном концерном GM. Используется для коммуникации между ЭБУ кузова машины. Работает на скорости 33,3 кбит/сек.

Схема подключения ЭБУ к однопроводной шине CAN

Надёжность

Двухпроводная шина сохраняет свою работоспособность при обрыве или замыкании одного из проводов (для двухпроводной шины).

Фазы работы

Шина CAN используется в автомобилях достаточно давно. Изначально шина CAN использовалась в простых конфигурациях. Например, для надёжной и быстрой связи между ЭБУ мотора и ЭБУ автоматической коробки передач. В этой конфигурации шина использовалась только для передачи данных. В ЭБУ заводилась линия питания и линия от замка зажигания, диагностика производилась по отдельным К-линиям, идущим из каждого ЭБУ.

В более современных автомобилях, по шине CAN передаётся не только управляющая, но и диагностическая информация. Помимо этого, шина CAN стала управлять системой питания ЭБУ. В этой конфигурации все ЭБУ подключены к общему питанию и шине CAN. Замок зажигания является электронным блоком управления и информация о включении зажигания передаётся от него по CAN шине.

Можно выделить четыре основные фазы работы шины:

  1. Спящий режим
    В этом режиме все ЭБУ, кроме ЭБУ замка, находятся в выключенном состоянии. На драйвер CAN подается питание. Драйвер так же находится в спящем состоянии. При этом, его энергопотребление составляет около 0,3 мА.
  2. Пробуждение
    Когда вставляется ключ зажигания или открывается дверь, замок выдаёт доминантное состояние в шину CAN. Это приводит к пробуждению CAN драйверов в спящих ЭБУ. Драйверы при обнаружении активности на шине включают стабилизаторы питания в своих ЭБУ.
  3. Активный режим
    В активном режиме ЭБУ постоянно обмениваются информацией. Энергопотребление каждого предатчика при доминантных уровнях может достигать 80 мА.
  4. Засыпание
    В момент выключения зажигания, по шине CAN выдаётся команда на выключение, после чего каждый ЭБУ сам себя обесточивает и преходит в спящий режим.

Примечание:
Для однопроводной шины CAN сигнал пробуждения имеет уровень 12 В, обычный обмен 0-4 В.

Основные виды и типы электротехнических шин / Статьи и обзоры / Элек.ру

В данной статье будут рассмотрены основные виды и типы электротехнических шин и регламентирующих их производство документов.

Электротехническая шина — это проводник с низким сопротивлением (активным и реактивным), к которому могут подсоединяться отдельные электрические цепи (в низковольтных установках и сетях) или высоковольтные устройства (электрические подстанции, высоковольтные РУ и т.д.). Использование шин обеспечивает экономию площади установки, материало- и трудозатрат.

В качестве основного материала для изготовления электротехнических шин как правило используют алюминий и медь.

Производство шин регламентируется рядом ГОСТов и технических условий:

ГОСТ 15176-89 Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. В ГОСТе регламентируются параметры, в соответствии с которыми должны изготовляться алюминиевые шины — толщина, ширина, длина, площадь поперечного сечения, диаметр окружности и соответствующая им масса на 1 метр для готовых шин. Указываются допустимые предельные отклонения от указанных величин, марки алюминия, требования к качеству, внешнему виду, механическим и электрическим параметрам. Приводятся правила маркировки, упаковки и приема шин данного типа.

ГОСТ 434-78 Проволока прямоугольного сечения и шины медные для электрических целей. Технические условия. В стандарте указаны номинальные размеры и расчетные сечения медных шин, марки меди, удельное электрическое сопротивление и предельные отклонения размеров. Приводятся допустимые длины шин и массы бухт, а также возможные отклонения от данных величин. Предъявляются требования к материалу изготовления шин, внешнему виду готовых изделий (допустимые дефекты, цвета). Изложены правила упаковки, транспортировки и хранения, приемки и испытаний.

ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования. Приведена классификация контактных соединений по таким параметрам как: область применения, климатическое исполнение и категории размещения электротехнических устройств, конструктивное исполнение. Указаны требования к конструкции, электрическим и механическим параметрам, надежности и безопасности в зависимости от классификации. Даны ссылки на ряд сопутствующих ГОСТов.

ГОСТ 8617-81 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. Приведена классификация профилей данного типа (по типу, по состоянию материала и типу прочности). Даны ссылки на ГОСТы с номинальными размерами, указаны величины предельных отклонений. Описаны технические требования к маркам алюминиевых сплавов для изготовления профилей, к механическим свойствам, допустимым дефектам, качеству поверхности и внешнему виду готовых изделий. Описаны условия транспортировки и хранения, правила приемки, методы испытаний.

ТУ 1-5-009-80 Шины электротехнические из алюминиевых сплавов.

ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Описаны технические условия для изготовления алюминиевых шин прямоугольным сечением. Указаны номинальные и допустимые размеры, марки сплавов, электрические характеристики.

Согласно классификации, существует несколько типов шин.

Сборная шина — это шина, к которой могут подключаться распределительные шины и блоки ввода/вывода.

Силовая шина (шина электропитания) — шина, которая служит для передачи энергии внутри силовых блоков и между элементами мощных преобразовательных устройств и характеризуется высокими значениями токов и напряжений. Силовая шина может являть собой твердую неизолированную шину, твердую шину в изоляции или конструкцию из набора чередующихся проводящих и изолирующих слоёв. Твердая неизолированная медная шина поставляется производителями с изолирующими шинодержателями различных типов и изолирующими экранами, исключающими непосредственный доступ к клеммам силовых шин. Данные шины характеризуют большая допустимая плотность тока и высокое напряжение изоляции. В качестве материала шин зачастую используется медь и медные сплавы, а также алюминий. По способу крепления силовые шины могут быть вертикальные, горизонтальные, изолированные, задние/ступенчатые и универсальные (мультистандартные).

Шина заземления — главная деталь заземляющей системы электроустановок и электросетей. Её также называют главная заземляющая шина ГЗШ. С шиной заземления соединяется рабочий ноль, защитные нулевые проводники и провода внешних заземлений. Обычно ГЗШ являет собой медную пластину с перфорированными отверстиями. Хотя иногда встречаются и стальные ГЗШ.

Перфорированная медная шина заземления

Перед подключением к ГЗШ, провода заземления должны быть опрессованы наконечником для кабелей или соединительной гильзой, а затем уже подключены на болт с гайкой (например М5). Шина также комплектуется опорными изоляторами с крепежом.

Шина заземления на опорных изоляторах с проводами заземления

Шины для крепления на DIN-рейке — шины, применяемые для крепления на монтажных рейках в электрических щитах или шкафах управления. Данный тип шин зачастую производят из латуни или луженой меди, а диэлектрическое основание, которым осуществляется крепление к монтажным рейкам, из полиамида. Шинами на din-рейку являются нулевые шины, коммутирующие в щитах нулевые провода и провода заземления, или же распределительные шины. Встречаются также шины на din-рейку в корпусе. Такие шины называются распределительными шинами в блоке или распределительными блоками.

Шина нулевая в изоляторе на DIN-рейку

Распределительная шина в блоке

Распределительная шина — это шина, подключенная к сборной шине и питающая устройство вывода. Данная шина входит в состав одной секции НКУ (низковольтного устройства распределения и управления). Одним из видов распределительных шин являются соединительные или гребенчатые шины. Они предназначены для параллельного включения модульных автоматов, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов и т.д. Гребенчатые шины исполняются из медной пластины прямоугольного сечения и помещаются в пластиковый корпус.

Гребенчатая шина

Частным случаем распределительных шин являются ступенчатые распределительные блоки. Блоки состоят из ступенчатых изоляционных опор, с помощью которых осуществляется крепление, и как правило 4-х медных шин. На шинках находятся отверстия: резьбовые (М6) для отходящих цепей и без резьбы для питания распределительного блока. Блок может устанавливаться как горизонтально (в зоне коммутационного оборудования), так и вертикально (в кабельном канале шкафа). К лицевой части блока крепится изолирующий экран.

Ступенчатый распределительный блок


Схема горизонтальной и вертикальной установки распределительного блока

Номинальные значения параметров шин указаны в приведенных в начале статьи ГОСТах. Поэтому далее в статье будут приведены лишь ключевые характеристики различных типов шин.

Выпуск алюминиевых шин марки ШАТ регламентирует ТУ 16-705 002-77. Данные шины изготавливают прямоугольным сечением. Диапазон изменения ширина шины ШАТ — от 10 до 120 мм, толщины — от 3 до 12 мм, поперечного сечения — от 30 до 1440 мм 2. Величина удельного сопротивления не больше 0,0282 мкОм*м. Шины марок АД0 и АД31 (ГОСТ 11069-79 и ГОСТ 15176-89) изготавливаются прямоугольным сечением площадью от 30 до 25800 мм2. Диапазон изменения толщины данных шин — от 3 мм до 110 мм, ширины — от 6 мм до 500 мм. Значение удельного сопротивления постоянному току: шины АД0 — до 0.029 мкОм*м; шины АД31 — от 0,0325 до 0,0350 мкОм*м (зависит от типа). Диапазон длительно допустимых токов (определяется сечением шины) — от 165 А до 2300 А. Для производства шин используется алюминий А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 и алюминиевые сплавы АД31 и АД31Е. Для изменения свойств материала используются следующие технологии: закаливание и естественное состаривание, закаливание и искусственное состаривание, не полное закаливание и искусственное состаривание, а также горячее прессование (без термической обработки). Длина алюминиевых шин зависит от площади поперечного сечения и должна быть равной или кратной: от 3 до 6 м для шин сечением до 0.8 см2; от 3 до 8 м — для шин сечением от 0.8 до 1.5 см2; от 3 до 10 м — для шин сечением более 1.5 см2. Колебания в длине — не более 20мм. Алюминиевые шины отличаются малым весом и невысокой стоимостью.

Медные шины согласно ГОСТ 434-78 выпускаются таких марок: ШММ — шина медная мягкая, ШМТ — шина медная твердая, ШМТВ — шина медная твердая из бескислородной меди. Минимальная и максимальная ширина медных шин — 16 мм и 120 мм, толщина — 4 мм и 30 мм, поперечное сечение — 159 мм 2 и 1498 мм2. Значение удельного электрического сопротивления — не больше 0,01724 мкОм*м. Диапазон длительно допустимых токов — от 210 до 2950 А (шина 120×10) и выше при большей толщине, для гибкой медной шины — от 280 до 2330 А. Масса шин в бухте должна быть в пределах от 35 кг до 150 кг. Длина шин согласно ГОСТ — от 2 до 6 м. Твердые медные шины в сравнении с мягкими обладают меньшей проводимостью и применяются там, где требуется прочный и неподвижный шинопровод. Для изготовления мягких шин используется медь марок М1, М1М, М2. Гибкие шины более распространены, они обладают большей прочностью, долговечностью и лучшими характеристиками. Для изготовления шин из бескислородной меди используют особые медные сплавы, не имеющие в своем составе оксидов. Медные шины отличают такие преимущества в сравнении с алюминиевыми: высокая удельная проводимость (в 1,6 выше чем у алюминиевых шин), механическая прочность, теплопроводность и гибкость, коррозийная стойкость, стыковые контакты с другими шинами не окисляются. По причине высокой окисляемости на открытом воздухе и хрупкости, применение алюминиевых шин имеет ряд ограничений. Они не используются в машинах и механизмах с подвижными частями или вибрирующим корпусом. Поэтому в случаях, когда к токоведущим частям предъявляются повышенные требования, применяются медные шины.

Шины являют собой токоведущие части электрических установок, соединяя между собой оборудование различного типа: генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы, выключатели, разъединители, контакторы и т.д. Током нагрузки определяется сечение шин, также учитывается устойчивость к току к.з.

Шинный мост из жестких неизолированных шин применяется: на выводах генераторов, на входах главных распределительных устройств, в соединениях трансформатора с РУ и КРУ на 6 — 10 кВ, ГРУ и трансформатора связи.

Шинный мост от силового трансформатора

Соединения из жестких неизолированных шин прямоугольным или коробчатым сечением выполняются в закрытых РУ 6 — 10 кВ (в том числе сборные шины), в качестве соединений между ГРУ и трансформатором собственных нужд, между шкафами распределительных щитов. Шины коробчатого сечения рекомендуют использовать при больших токах, они обеспечивают меньшие потери и лучшее охлаждение. Крепление жестких шин осуществляется с помощью опорных изоляторов. Гибкие шины применяются в РУ на 35 кВ и выше, в соединениях блочных трансформаторов с ОРУ.

ГРЩ с медной ошиновкой

Во всех типах соединений в низковольтных установках и сетях промышленного назначения для передачи, распределения электроэнергии и подключения управляющих устройств используются медные изолированные шины (как жесткие, так и гибкие). Конструктивно данные шины являют собой одну или несколько медных тонких пластин иногда луженых с концов, покрытых изолирующей оболочкой как правило из ПВХ или другого диэлектрика с высоким сопротивлением. Данные шины являются альтернативой как кабелям, так и жесткой ошиновке и могут служить соединением между: главной силовой машиной и распределительным оборудованием (контакторами, прерывателями цепи, переключателями и т.д.), выводом трансформатора и шинопроводом, шинопроводом и электрическим шкафом.

Коммутация гибкой изолированной шиной отходящих автоматов

Применение изолированных шин позволяет экономить место, так как шины можно располагать гораздо ближе друг к другу, чем в случае неизолированной ошиновки. Преимущества изолированных шин — устойчивость к коррозии и простота монтажа. Крепежные отверстия контактных площадок делаются пробивкой непосредственно в материале контакта, что лишает потребности в кабельных наконечниках и устраняет проблемы плохого присоединения контактов. Большим спросом пользуются именно гибкие изолированные медные шины. Их главное преимущество в сравнении с жесткими — более легкий монтаж, так как нет необходимости в специнструментах и резке шины, если нужен поворот в плоскости. Гибкая шина легко меняет форму в зависимости от потребностей монтажа. Однако ряд производителей выпускают твердые изолированные шины, в том числе и по запросу. Крепление изолированных шин осуществляется с использованием болта и контактных шайб. Затягивать необходимо ключом, имеющим ограничения по моменту затяжки. Крепеж не должен быть в смазке.

Крепление медной изолированной шины

Еще одной разновидностью гибких шин являются медные плетённые шины. Такая шина сплетена из медных полос и является очень гибкой. Она используется в местах, подверженных сверхсильной вибрации, таких например, как трансформаторные шинные мосты. Данные шины также применяются для подключения различного оборудования к шинопроводам и линиям шин. Контактные площадки плетённых шин бывают как со сверлением, так и без. Выпускаются также плетённые шины, изготовленные особым методом — диффузионной сварки под давлением. Тонкослойные материалы свариваются путем пропускания через них постоянного тока под давлением. Такие шины также называют пластинчатые шинные компенсаторы или гибкие пластинчатые шины. Они имеют большую токопроводимость и меньшее тепловыделение.

Шинные компенсаторы

Их применяют там, где необходимы компенсация теплового расширения, вибро- или сейсмоустойчивость, а также где происходит регулярный изгиб в одной оси. Например это могут быть: гибкие токопроводы для сварочных аппаратов, автоматических выключателей, шины питания для индукционных печей и печей сопротивления и т.д.

Жесткая медная шина более всего подходит для замены кабеля, используется в распределительных устройствах, а также для изготовления шинных сборок и шинопроводов. Производителями выпускаются как перфорированные так и гладкие шины различных размеров, в соответствии с ГОСТ. Производителями шин в настоящее время выпускается множество зажимов, соединителей и шинодержателей, облегчающих монтаж и обеспечивающих надёжный контакт. Зажимы предназначены для соединения жестких и гибких шин различного типа, биметаллические пластины — для алюминиевых и медных шин.

Шинодержатели выпускаются плоские, регулируемые плоские, компактные и усиленные, ступенчатые, а также универсальные.

Универсальный шинодержатель

Производителями предлагается широкий выбор изоляторов: опорные, проходные, изоляторы типа «лесенка». Все они используются для фиксации шин внутри шкафов и корпусов. Изоляторы одной стороной крепятся с помощью болтов к монтажному корпусу, с другой к ним крепится шина.

Шинный изолятор типа «лесенка»

Производителей меди и алюминия на рынке РФ можно пересчитать «по пальцам», точнее объединяющих их холдинги. Брендов электротехнических шин огромное количество, одних только марок мы насчитали более сотни (по всем типам шин) в виду этого нами принято решение развить эту тему и создать отдельный сайт полностью посвященный электротехническим шинам.

В этой связи приглашаем всех участников рынка электротехнических шин разместить информацию о своих продуктах на новом сайте.

Источник: Шинопровод.РУ

CAN-шина, Modbus, транспортная шина… MIAC может управлять всем этим — Matrix Blog

Проблема со «знаниями» заключается в их уровне — мы живем в мире, где каждый может мгновенно стать экспертом, просто погуглил или выполнив несколько умных поисков в Интернете. Это также относится к таким предметам, как CAN-шина и, например, контроллер Matrix MIAC: вы можете найти все в Интернете, но чтобы найти настоящего практического эксперта, вам нужно отправиться в небольшую деревню в низинах (Нидерланды). Европа.Здесь мы встречаемся с Алвином — экспертом по шинам CAN, постоянным пользователем MIAC (и новым дистрибьютором MIAC в Голландии) и специалистом по автомобильным решениям. Прежде чем мы взглянем на его специальный демонстрационный комплект MIAC — CAN bus, давайте быстро познакомимся с CAN bus.

С 1983 года

CAN-шина — это сеть последовательной связи. CAN означает сеть контроллеров, что означает, что для работы не нужен хост-контроллер. Автобус работает в режиме реального времени и очень надежен, что делает его очень полезным для подключения отдельных электронных компонентов в автомобилях.Сегодня немыслимо думать, что автомобиль может работать без электроники, но первая версия CAN-шины была разработана в период с 1983 по 1986 год компанией Bosch Gmbh, когда автомобили были скорее механическими и гидравлическими, чем электрическими. За более чем 30 лет разработки новых автомобилей шина CAN смогла обеспечить надежную автомобильную сеть и до сих пор остается выбором номер один для многих производителей.

MIAC CAN-шина, как это работает

Шина CAN состоит из двух проводов, которые многократно переплетены, чтобы предотвратить передачу сигнала от эффектов электромагнитной совместимости, и оканчиваются резисторами на 120 Ом, чтобы гарантировать отсутствие отражений на линии.У этих двух линий есть свои имена: CAN-H и CAN-L, и если есть передача данных «1», они обе на 2,5 вольта. Если есть «нулевая» передача данных, напряжение на линии CAN-H повышается до 3,75 В, а на линии CAN-L до 1,25 В — таким образом можно идентифицировать единицы и нули связи. Все MIAC в стандартной комплектации поставляются с соединениями CH, CL и T (окончание) — просто подключите его и готово.

Для автомобильной и многих других областей применения

Надежная шина реального времени также популярна для многих других приложений, и поэтому мы находим стандартный контроллер шины CAN в каждом MIAC.MIAC — это контроллер промышленного уровня, который может работать прямо из коробки: вы можете заниматься разработкой, строить всю физическую схему вокруг MIAC и встраивать ее в приложение. Фактическая микросхема контроллера шины CAN, используемая в MIAC, — это Microchip MCP2515.

MCP2515 и разъемы CAN-шины в MIAC.
Демонстрационный комплект шины CAN MIAC

Чтобы продемонстрировать реализацию CAN-шины MIAC, мы должны вернуться к Алвину в Нидерландах. Он сделал небольшой демонстрационный комплект, чтобы показать основные операции MIAC и CAN-шины в автомобильном приложении.«Внутри демонстрационного комплекта есть 4 переменных резистора и два переключателя», — объясняет Алвин.

«Они представляют ценность, которая в реальном мире будет исходить от датчика глубоко внутри двигателя. В принципе, можно визуализировать каждый датчик и / или данные о местоположении машины. В демонстрационной установке мы видим: входное давление насоса, выходное давление насоса, давление смазки насоса, обороты двигателя, давление моторного масла, температуру охлаждающей жидкости и моточасы. Данные двигателя считываются с шины CAN и преобразуются в данные Modbus, данные насоса считываются с аналоговых датчиков, и с помощью модема я отправляю команды на MIAC, и он может запускать / останавливать и увеличивать или уменьшать обороты двигателя.При необходимости MIAC также позаботится об управлении двигателем в случае высокой температуры или низкого давления масла ».

Если вы внимательно посмотрите на изображение ниже, вы обнаружите несколько интересных вещей. Зеленый и желтый провода скручены и образуют CAN-шину, вы видите соединения и согласующий резистор с разъемом. Сигналы, поступающие от переключателей и потенциометров, поступают на входы MIAC (серые провода). Используемый здесь dsPIC MIAC имеет восемь входов для аналоговых или цифровых сигналов, четыре твердотельных выхода и четыре сильноточных релейных выхода.

Рядом с dsPIC MIAC вы видите маленькую белую рамку, которая представляет собой беспроводной модем 2G. Когда его спросили, почему он выбрал модель 2G, Алвин ответил: «Я выбрал модем 2G, потому что большая часть данных представляет собой простые / небольшие пакеты данных, и мне не нужно программировать устройство в режиме онлайн. Еще одно большое преимущество 2G в том, что он более надежен, чем 3G. Даже в Нидерландах с высокоуровневыми беспроводными сетями 3G не везде доступен постоянно. Сеть 2G более эффективна и надежна.”

С помощью беспроводного модема можно измерять и управлять MIAC и шиной CAN из приложения. Алвин использует специальную платформу для удаленных приложений, чтобы продемонстрировать своим клиентам всю функциональность.

На вопрос, почему он решил использовать MIAC, Алвин отвечает: «Почему именно MIAC? Простой вопрос с простым ответом. Только этот ПЛК может обрабатывать CAN и Modbus без «дополнительных» расширений, его легко программировать, он имеет встроенный дисплей и функциональные клавиши! Я был очень рад, когда Matrix анонсировали новую серию.DsPIC MIAC очень хорошо оборудован для подобных проектов, но даже 8-битная версия PIC поможет вам создавать новые проекты. Я использую версию PIC в прототипе электромобиля. MIAC может обрабатывать входные и выходные сигналы, а дисплей очень полезен для проверки входящих и исходящих данных и для считывания ошибок. В электромобиле я использую MIAC для считывания данных с CAN-шины BMS (системы управления батареями) и для управления небольшой генераторной системой, когда батарея разряжается ».

Для доп. Информации:

На Матрице — www.matrixtsl.com

О линейке продуктов MIAC — http://www.matrixtsl.com/miac/base/

на улице Алвина Стрейка — http://www.struijkautomotive.nl/