01). Expliqueu els fonaments de la generació i distribució d'energia elèctrica en l'aeroespai.
Tots els sistemes elèctrics aeroespacials contenen components que poden generar energia. Segons l'avió, es fan servir generadors o alternadors per generar energia. Aquests sovint són alimentats per un motor, encara que també es poden generar amb un APU, un motor hidràulic o una turbina de flux d'aire (RAT).
02). Descriu les diferències entre els sistemes elèctrics automotius i aeroespacials.
Categoria |
Automòbil |
Aeroespai |
Generació d'electricitat |
Els sistemes automotius utilitzen un sol alternador. |
Els sistemes aeroespacials utilitzen molts generadors. |
Consum d'energia |
Els sistemes automotius requereixen menys energia. |
Els sistemes aeroespacials requereixen més energia. |
Fiabilitat i redundància |
Els sistemes automotius ofereixen menor redundància i fiabilitat. |
Els sistemes aeroespacials ofereixen més redundància i fiabilitat. |
Consideracions ambientals |
Els sistemes automotius no poden suportar condicions meteorològiques més dures. |
Els sistemes aeroespacials poden suportar condicions meteorològiques més dures. |
Cost |
Els sistemes automotius són més econòmics. |
Els sistemes aeroespacials són més caros. |
03). Quina funció desempenya la compatibilitat electromagnètica (EMC) en el disseny d'electrònica aeroespacial i automotriu?
La capacitat dels equips electrònics per funcionar en el seu entorn previst sense generar ni ser afectats per interferències electromagnètiques (EMI) és coneguda com a compatibilitat electromagnètica (EMC). L'EMC és essencial en el disseny d'electrònica per aeroespai i automoció per assegurar la seguretat i la fiabilitat dels sistemes.
La següent llista de factors il·lustra la importància de l'EMC en el disseny d'electrònica automotriu i aeroespacial:
Per evitar que els sistemes essencials, com els sistemes de control de vol i gestió del motor, siguin negativament afectats per EMI.
per evitar que els sistemes emetin EMI que puguin interferir amb l'equip electrònic proper.
És essencial que els sistemes puguin funcionar bé en condicions difícils, com quan hi ha altres fonts d'EMI presents o quan fa molt de calor o fred.
Les proves d'EMC són un procés important en el disseny d'electrònica tant per aeroespai com per automòbils. Les proves d'EMC es fan servir per confirmar que els sistemes compleixen amb els requisits d'EMC necessaris i per detectar possibles problemes que calgui resoldre.
04). Descriu la funció dels sensors en els sistemes automotius i aeroespacials.
Els sensors mesuren valors físics en els sistemes automotius i aeroespacials. En els sistemes automotius, els sensors mesuren RPM del motor, velocitat del vehicle, nivell de combustible, temperatura de l'aire i pressió dels pneumàtics. En els sistemes aeroespacials, els sensors avaluen l'altitud, velocitat aèria, actitud i temperatura del motor.
Les unitats de control electròniques (ECU) controlen els sistemes del vehicle o avió utilitzant dades dels sensors. L'ECU controla la injecció de combustible i la ignició utilitzant dades del sensor de RPM del motor. L'ECU controla la transmissió i el frenat amb dades del sensor de velocitat del vehicle.
Els sistemes automotius i aeroespacials necessiten sensors per a la seguretat i eficiència. Els sensors mesuren quantitats físiques i informen a les ECU per mantenir els sistemes dins dels límits de disseny.
Sensor de RPM del motor: Mesura la velocitat del cigonyal. Aquesta informació controla la injecció de combustible i la ignició per a l'ECU.
Sensor de velocitat del vehicle: Mesura la velocitat del vehicle. Aquesta informació controla els sistemes de transmissió i frenat de l'ECU.
Sensor de nivell de combustible: Mesura la quantitat de combustible al dipòsit. Aquestes dades s'utilitzen per l'ECU per calcular l'economia de combustible i avisar als conductors de baix nivell de combustible.
Sensor de temperatura de l'aire: Mesura la temperatura de l'aire del motor. Aquesta informació controla la relació de combustible i el temps d'ignició per a l'ECU.
Sensor de pressió dels pneumàtics: Mesura la pressió dels pneumàtics. Aquesta informació alerta al conductor de baixa pressió dels pneumàtics per a l'ECU.
05). Quines diferències hi ha entre la distribució d'energia dels sistemes elèctrics automotius i aeroespacials?
Característiques |
Automòbil |
Aeroespai |
Cablant |
Els sistemes automotius utilitzen un calibre de fil més gran. |
Els sistemes aeroespacials utilitzen un calibre de fil més petit, típicament es fan servir fibres òptiques. |
Frequència |
Els sistemes automotius solen utilitzar 12V (o) 24V DC. |
Els sistemes aeroespacials utilitzen 400Hz AC. |
Redundància |
Tenen menys redundància. |
Tenen més redundància. |
Protecció |
Els sistemes automotius utilitzen interruptors i fusibles per prevenir sobrecàrregues. |
Els sistemes aeroespacials utilitzen mesures de seguretat més avançades, com relés de estado sólido. |
Pes i mida |
Utilitzen components més lleugers i compactes. |
Els sistemes aeroespacials són més grans i pesants. |
06). Discuteix les dificultats i factors que s'han de tenir en compte en el disseny de sistemes elèctrics per aplicacions aeroespacials d'alta altitud.
Dificultats i factors en el desenvolupament de sistemes elèctrics aeroespacials d'alta altitud:
Baixa pressió atmosfèrica: La pressió atmosfèrica a alta altitud és substancialment inferior a la de la superfície. Això pot deteriorar l'aislament dels components elèctrics, fent-los menys resistents a l'arc voltaic i altres fallades.
Alta humitat: A les altes altituds hi ha més humitat que a la superfície. Això també pot afectar l'aislament elèctric i la corrosió del metall.
Radiació: A les altes altituds, els avions estan sotmesos a radiació còsmica i solar. La radiació pot danificar els circuits electrònics i els components.
Vibració: El vol provoca molta vibració. Aquesta vibració pot alliberar les connexions elèctriques i causar altres problemes.