torstai 22. syyskuuta 2011

Viisi volttia


Viiden voltin sähköjärjestelmä moottoripyörässä.

Taustasäteilyä aiheesta.
Joskus ammoisena aikana moottoripyörissä oli kuuden voltin jännitteellä toimiva sähköjärjestelmä. Tällä järjestelmällä toimivat kaikki matalajännitepuolen toiminnot kuten valot ja vähäiset muut laitteet. Sytytysjärjestelmässä toki oli, ja on edelleenkin, korkeajännite. Magneettosytytyksestä saa kirjoittaa joku joka siitä jotain tietää.

Myöhemmin pyörien vaatimustason kohotessa siirryttiin kahdentoista voltin järjestelmään ja suurelta osin ns. akkusytytyksen käyttöön.

Moottoripyörän johtimista voi sen käydessä löytää muitakin jännitteitä kuin akun nimellisjännite. Latausjännite on enemmän, toivottavasti, kuin 12 V ja vaihtovirtalaturilta voi tulla jopa liki sadan voltin jännitettä, tosin vaihtojännitettä joka tasasuunnataan ja säädetään sopivaksi.
Sellaisiakin järjestelmiä on käytössä joissa laturissa on erikseen käämit lataukselle, sytytykselle ja valaistukselle. Vain sytytys- ja latauskäämien tuottama virta tasasuunnataan mutta valaistus toimii tasasuuntaamattomana vaihtojännitteellä.

Digiaika alkoi haparoiden.
Seuraava askel sähköjärjestelmien kehityksessä oli siirtyä osittaiseen digitaalijärjestelmään moottorinohjauksen osalta. Kyseessä ovat kolmannen polven ruiskutus- ja sytytysjärjestelmät.
Aiempia analogisia ruiskutusjärjestelmiä, mekaanisia ja sähköisiä, ei moottoripyöriin juurikaan ole sovellettu. Erilaisia analogisia sytytyssysteemejä sen sijaan on moottoripyörissäkin ollut. Kaikki ne kuitenkin ovat vain sähköisiä versioita kärkisytytyksestä jossa katkojan kärjet mekanismeineen ohjaavat sytytyshetkeä ja kondensaattorin sekä puolan toisiokäämin latautumista. Kärjet on korvattu sähköisillä antureilla ja ennakonsäätö erilaisilla transistoreilla tai vastaavilla elektronisilla gizmoilla joiden asetukset ovat kiinteitä.

Katkojankärjet R.I.P.
Sytytyslaitteiden anturointijärjestelmä onkin oikein erilaisten keksintöjen ja viritysten mellastuskenttä. Löytyy optisia, induktiivisia ja kapasitiivisia antureita jolla kaikilla on omanlaisensa keskusyksikkönsä joka osaa ”lukea” vain juuri tietyn anturityypin tuottamaa tietoa. Lisäksi on vielä välimuotojärjestelmiä joissa vain kärjet on korvattu antureilla mutta ennakonsäätö voi silti olla mekaaninen. Kaikissa näissä on puolensa. Vakavamielisen päättelyn ja kokemuksen perusteella voidaan todeta että katkojan kärjet ovat olleet ne komponentit jotka on haluttu säännöllisen huollontarpeensa vuoksi ensisijaisesti hävittää. Seuraavaa sijaa katoamisessa pitää keskipakosäädin samasta syystä.

Kaasutinpyörässä voi siis olla elektroninen sytytysjärjestelmä, joko analoginen tai digitaalinen.
Ruiskutusmoottorissa sen sijaan ei tavata muita kuin digitaalisia sytytyslaitteita. Useimmiten nämä järjestelmät ovat integroidut toistensa yhteyteen. Muutamia poikkeuksia on. Lähinnä tarvike- tai omavalmisteruiskujen rakentelijoiden epäortodoksisia ristisiitoksia.

Kaasuttimien surma.
Kaikki nykyisin myynnissä olevat uudet moottoripyörät pitävät sisällään digitaalitekniikkaa. Ilman sitä ja sen ohjelmoitavuutta ei kyetä täyttämään viranomaisten vaatimuksia päästöjen suhteen. Laitteita ei myöskään tarvitse huoltaa eikä niissä juurikaan ilmene normaalista käytöstä johtuvia vikoja tai kulumista. Kaasuttimet ovat siten katoavaa teollisuusperinnettä.

Kaikki on kohta digiä.
Viimeinen vaihe sähköjärjestelmien kehityksessä on niin kutsutut CAN-väyläratkaisut. Sillä on minimoitu johtimien tarve koska yksi jännitteellinen johdin voi järjestelmän puitteissa toimittaa useita asioita. Kyseessä on yksinkertaisen tietokonepuolelta tutun väylätekniikan sovellus ajoneuvokäyttöön. Useat mp- ja autovalmistajat käyttävät tätä järjestelmää. Kärjistäen voidaan sanoa että ”puhdasta” sähköä ei löydy enää kuin akun navoista. Kaikki toiminnot ovat digitaalisia ja koodattuja. Perinteisiä sähköisiä lisätarvikkeita tähän järjestelmään ei voi helposti liittää.

Tekninen yllätys.
Koska rakenneratkaisuja ja niiden sovellutuksia on runsaasti eikä niitä ole juurikaan standardisoitu vaan joka valmistajalla on omanlaisensa palikat. Siksi on yllättävää että näissä järjestelmissä on yksi yhdistävä tekijä riippumatta siitä onko kyseessä analoginen vai digitaalinen viritys.

Viiden voltin järjestelmä.
Tietyn tyyppiset anturit jotka antavat digitaaliselle tai analogiselle järjestelmälle analogista tai digitaalista mittaustietoa tarvitsevat joko vertailu- tai käyttöjännitteen toimiakseen.
Esimerkiksi kahdeksankymmentäluvun H-D:ssa sytytysboksi tuottaa anturiaan varten viiden voltin jännitteen. Samaa viittä volttia tarvitsevat myös useiden kaasutinmoottoripyörien kaasunasentotunnistimet (TPS). Tämä myös liittyy usein sytytykseen. Monipuolinen sytytysjärjestelmä tarvitsee tiedon siitä kuinka nopeasti ja mihin asentoon kuljettaja kaasukapulaa kiertää. Jopa imusarjan ilmanpainetieto ohjaa nykyisin sytytyshetkeä.

Mitä käyttöä tällä tiedolla on? Normaalisti ei mitään niin kauan kuin vehje pelaa tai ei ole tarvetta muutoksille. Minäkin pärjäsin tietämättä tätä asiaa elämäni viisikymmentä ensimmäistä vuotta. Mutta entä sitten kun tulee vika ja ryhdytään mittailemaan johtimissa kulkevaa jännitettä? Yllättäen tuleekin vastaan piuha jossa kulkee viisi volttia. Tarkoituksella. Ei pidä tarjota siihen, tai laitteeseen johon se liittyy, kahtatoista volttia. Vauriot ovat tällöin todennäköisiä.

Anturit joihin menee kaksi tai useampia johtimia ovat pyörässäsi mahdollisesti sellaisia komponentteja jotka toimivat vain viiden voltin jännitteellä. Varsinkin jos johtimen toinen pää tulee jonkin umpinaisen rasian sisältä. Useat sytytykseen ja ruiskutukseen liittyvät sähköiset laitteet tuottavat käyttöönsä viiden voltin jännitettä.

Viiden voltin käyttö- tai vertailujännitteen soveltaminen yleistyi kahdeksankymmentäluvulla ja on nykyisin olemassa lähes kaikissa uusissa pyörissä järjestelmästä riippumatta.

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti