Vývoj nových koncepcií poľnohospodárskych traktorov je spojený s rastúcimi nárokmi na regulačné, riadiace, diagnostické a informačné zásahy. Súčasné traktory v podstate bez elektronického príslušenstva, resp. elektroniky nemôže existovať. Zavádzanie elektronizácie je riešené z dvoch aspektov. Prvý je z pohľadu ekológie, kde sú nastavené prepojenia a riadenie spaľovacieho motora s ostatnými komponentmi, pre najnižšiu tvorbu emisií výfukových plynov a samotného ovplyvňovania životného prostredia. Tým druhým je zjednodušenie práce obsluhy traktora pri riadení traktora (úvraťový mechanizmus, GPS, a pod.).
Usporiadanie a prvky elektronického riadiaceho systému
Elektronické systémy obsahujú nasledovné funkčné bloky:
Snímače merajú prevádzkové podmienky jednotlivých častí traktora (napr. otáčky, teplotu motora, okolitý tlak). Čidlá požadovaných hodnôt snímajú hodnoty nastavené vodičom pomocou ovládacích spínačov (napr. spínač pre klimatizáciu). Snímače a čidlá požadovaných hodnôt tak poskytujú vstupné signály, ktoré sa v riadiacej jednotke vyhodnocujú a spracovávajú. Riadiaca jednotka príslušnej časti traktora (riadiaca jednotka motora, prevodového systému atď.) vykonáva riadiace funkcie prostredníctvom akčných členov. Akčné členy (napr. vstrekovacie ventily) prevádzajú elektrické riadiace signály na mechanické veličiny. Centrálou, ktorá v traktore vykonáva svoju riadiacu prácu je mikrokontrolér. Ten spracováva program z programovej pamäti. Tu sú funkcie riadiacej jednotky uložené ako programový kód. Správanie sa elektronického systému nezáleží len na programe riadiacej jednotky. Rozhodujúcu úlohu hrajú tiež dáta, ktoré sú vedľa programového kódu uložené v rovnakej pamäti. Príkladom dát v riadiacej jednotke motora je charakteristika predvstreku, v ktorej sú v závislosti od prevádzkového bodu motora (otáčky, zaťaženie, prípadne krútiaci moment) zadané hodnoty optimálne pre spotrebu paliva a tvorbu emisií.
Snímače a čidlá požadovaných hodnôt
Snímače a čidlá sú tzv. „zmyslové orgány“ elektrickej sústavy vozidiel ako aj traktorov. Čidlo je najjednoduchším vyhotovením snímača, ktorého signál o meranej veličine nie je nijako upravovaný, alebo menený na iný signál. Kontaktné čidlo pracuje tak, že pri zmene sledovanej neelektrickej veličiny dochádza ku skokovej zmene odporu čidla v okamihu zopnutia, alebo rozopnutia kontaktov. Najjednoduchším vyhotovením sú zdvihové kontakty, kde jeden je pripojený na kostru a druhý je izolovaný. Využívajú sa najmä pre signalizáciu stavu zariadenia kontrolnou žiarovkou, alebo LED diódou. Tento princíp sa využíva napríklad pre hladinu brzdovej kvapaliny, alebo spínanie brzdových, či spätných („cúvacích“) svetiel.
Traktory sú vybavené veľkým množstvom snímačov. Úlohou snímačov je snímať prevádzkové podmienky (napr. otáčky motora, otáčky kolies, teploty a pod.). Snímače sú takzvanými „zmyslovými orgánmi“ a sú určené pre rôzne parametre, ako sú: dráha, uhol, otáčky, rýchlosť, zrýchlenie, vibrácie, tlak, prietok, koncentrácia plynov, teplota a ďalšie ovplyvňujúce veličiny. Ich signály sú nevyhnutné pre riadiace a regulačné funkcie rôznych systémov. Snímače pracujú tak, že prevádzajú premenné vstupné (fyzikálne) veličiny na elektrické signály, ktoré sú potrebné pre riadiace a regulačné funkcie vykonávané jednotlivými riadiacimi jednotkami.
Pojem snímač je synonymom pre pojem senzor. Okrem uvedených termínov sa v prípade špeciálnych meracích veličín môže objaviť výraz „sonda“ (napr. lambda sonda) alebo „merač“ (merač množstva vzduchu).
Riadiaca jednotka
Riadiaca jednotka v traktore pracuje na princípe podobnom osobnému počítaču. Rovnako ako v prípade počítača, centrom riadiacej jednotky je mikrokontrolér. Riadiaca jednotka má za úlohu spracovávať informácie prichádzajúce zo snímačov a čidiel požadovaných hodnôt podľa matematických pravidiel výpočtov (riadiace a regulačné algoritmy). Ďalej riadi akčné členy pomocou elektronických výstupných signálov. Riadiaca jednotka je centrálne miesto, z ktorého sú riadené a regulované funkcie elektronického systému v traktore. Riadiaca jednotka komunikuje prostredníctvom dátového prenosu cez zbernicu ISO BUS s inými riadiacimi jednotkami.
doc. Ing. Ján Kosiba, PhD
Technická fakulta, SPU v Nitre
Viac sa dočítate v týždenníku Roľnícke noviny.
