Математика в автомобиле

Содержание

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ: Автомоби́ль-моторное дорожное транспортное средство, используемое для перевозки людей или грузов.

ВВЕДЕНИЕ:

Автомоби́ль-моторное дорожное транспортное средство, используемое для перевозки людей или грузов. Автомобильный транспорт

в промышленно развитых странах занимает ведущее место по сравнению с другими видами транспорта по объёму перевозок пассажиров. Современный автомобиль состоит из 15—20 тысяч деталей, из которых 150—300 являются наиболее важными и требующими наибольших затрат в эксплуатации.
Понятие включает легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автобус, троллейбус, бронетранспортёр, но не включает сельскохозяйственный трактор и мотоцикл.
Слайд 3

Легковой автомобиль — полной массой не более 3500 кг для перевозки

Легковой автомобиль  — полной массой не более 3500 кг для перевозки пассажиров

(от 1 до 8, не включая водителя) и багажа.
Грузовой автомобиль  (грузовик) — автомобиль для перевозки грузов. На грузовых шасси выпускают также автомобили специализированного и специального назначения.
Троллейбус  — автомобиль, предназначенный для перевозки более 8 пассажиров, с питанием электроэнергией от внешнего контактного провода.
Бронетранспортер —бронированная транспортно—боевая машина , предназначенная для транспортировки личного состава (стрелков) мотострелковых (пехотных, мотопехотных, десантных и так далее) подразделений, материальных средств к месту выполнения поставленной им боевой задачи и эвакуации раненых и поражённых с поля боя.
Автобус— безрельсовое механическое транспортное средство, предназначенное для перевозки 9-ти и более пассажиров, и приводимое в движение энергией, запасённой, или производимой из топлива, хранящегося на борту, или с любым другим видом автономной тяги
Слайд 4

МАТЕМАТИКА В ПРОФЕССИИ АВТОМЕХАНИКА Автомеханик - рабочий, выполняющий ремонт и техническое

МАТЕМАТИКА В ПРОФЕССИИ АВТОМЕХАНИКА

Автомеханик - рабочий, выполняющий ремонт и техническое обслуживание автомобильного транспорта, а также осуществляющий

контроль над техническим состоянием автомобилей с помощью диагностического оборудования и приборов, таких как, например, динамометр, автосканер и т. д.
Механик - руководящая должность в автотранспортных хозяйствах.
Слайд 5

СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУЗОВА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ Самый большой, самый дорогой и

СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КУЗОВА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Самый большой, самый дорогой и самый

ответственный узел легкового автомобиля — его кузов. Он определяет не только основные потребительские свойства (скорость, комфорт, эстетическое восприятие автомобиля в целом и т. д.), но и безопасность водителя и пассажиров. Поэтому требования к кузову неуклонно повышаются.
Кузов первых моделей ВАЗ, так называемой "классической" компоновки, соответствовал требованиям своего времени и представлял собой конструкцию, которая состояла из нескольких крупногабаритных деталей (крыша, капот, панели пола, щиток передка) и большого числа сварных узлов, включающих относительно простые мелкие детали. Конструкция определяла и требования к материалам, и технологиям штамповки и сварки.
Слайд 6

Комплекс сварки кузовов классических моделей (ВАЗ-2101 — ВАЗ-2107) состоял из поточных

Комплекс сварки кузовов классических моделей (ВАЗ-2101 — ВАЗ-2107) состоял из поточных

линий на базе многоточечных сварочных машин и стендов ручной сварки. То есть оборудования, предназначенного для сварки непокрытых сталей. Оно отличалось высокой производительностью, относительной компактностью, надежностью в эксплуатации, хорошей ремонтопригодностью и в то же время — недостаточной гибкостью, что не способствовало изменению конструкции деталей в процессе модернизации автомобиля или смены модельного ряда, имело ограничения по сварке деталей из оцинкованных сталей. В частности, в последнем случае существенно снижало свою производительность из-за необходимости остановок для проведения периодической ручной зачистки электродов контактных машин. 
Слайд 7

К моменту постановки на производство семейства автомобилей ВАЗ-2108 требования к кузову

К моменту постановки на производство семейства автомобилей ВАЗ-2108 требования к кузову

изменились. Соответственно другими стали и подходы к его проектированию. Например, кузов ВАЗ-2108, в отличие от кузова ВАЗ-2101, не имеет деталей и узлов, устанавливаемых в процессе доварки черного кузова. Он состоит из каркаса и съемных узлов (двери, капот, крылья), а каркас — из пяти основных узлов: пола, правой и левой боковин, рамы ветрового окна и крыши. В результате конструкция стала более технологичной, в ней снизилось число деталей и узлов. К примеру, если кузов автомобиля ВАЗ-21013 состоял из 536 деталей, то кузов ВАЗ-2108 — из 368. Благодаря этому удалось уменьшить и число сборочно-сварочных операций, и число сварочных точек. (К примеру, последних с 7300 до 4300.) При этом доля сварки в автоматических линиях увеличилась с 45 до 96 %. Итог трудоемкость изготовления кузова снизилась с 9,89 до 6,7 нормо-ч, численность рабочих в цехах сварки — на 350 чел.  Автомобили семейства ВАЗ-2108 были первыми среди отечественных АТС, где для повышения коррозионной стойкости кузова стали применять детали из электрооцинкованного проката. Всего таких деталей 16, а их масса составляет ~11 % обшей массы кузова. 
Слайд 8

Следующим этапом эволюции кузова стали разработка и постановка на производство автомобилей

Следующим этапом эволюции кузова стали разработка и постановка на производство автомобилей

семейства ВАЗ-2110. Данный этап во многом перенял лучшие технические решения, опробованные на семействе ВАЗ-2108. Например, общее число деталей кузова, несмотря на более сложную конструкцию, снизилось, по сравнению с ВАЗ-2108, на 20 шт., а число сварочных точек возросло лишь на 478 (10 %)
Объем применения оцинкованных сталей в кузове ВАЗ-2110 достиг 52% его массы. Что в сочетании с дополнительной обработкой опасных зон специальными защитными составами и высококачественным лакокрасочным покрытием гарантирует защиту его деталей от сквозной коррозии на срок до шести лет. 
Слайд 9

Автомобиль ВАЗ-1118 — очередной шаг на пути повышения безопасности и коррозионной

Автомобиль ВАЗ-1118 — очередной шаг на пути повышения безопасности и коррозионной

стойкости кузова. И хотя объем применения оцинкованных сталей здесь остался на уровне кузова автомобиля ВАЗ-2110, существенно изменилась структура этого объема: значительно увеличилась доля горячеоцинкованного проката, а доля электрооцинкованного, наоборот, снизилась, что позволило существенно увеличить поверхность деталей, защищенных цинковым покрытием. Так, если у кузова ВАЗ-2110 оцинкованная поверхность составляла 29 %, то у ВАЗ-2118 - уже 52 %.
Переход на горячеоцинкованный прокат выгоден и в экономическом отношении: технологическая себестоимость изготовления данного проката на 10—15 % ниже, чем проката электрооцинкованного. Кроме того, он более технологичен с точки зрения штамповки. Во-первых, в качестве его основы используются высокопластичные стали со сверхнизким содержанием углерода (IF-стали); во-вторых, покрытие из более мягкого металла оказывает то же влияние, что и твердая смазка, т. е. в определенной степени облегчает процесс штамповки, улучшая условия течения металла.
Слайд 10

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Коробка передач — шестерёнчатый агрегат различных промышленных механизмов и

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Коробка передач — шестерёнчатый агрегат различных промышленных механизмов и трансмиссий механических транспортных средств. КП транспортных средств предназначена

для изменения частоты и крутящего момента на ведущих колесах в более широких пределах, чем это может обеспечить двигатель транспортного средства.
Слайд 11

ТИПЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ Механическая коробка передач — представляет собой многоступенчатый цилиндрический

ТИПЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

Механическая коробка передач — представляет собой многоступенчатый цилиндрический редуктор,

в котором предусмотрено ручное переключение передач.
Автоматизированная коробка передач — обеспечивает автоматический выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от множества факторов. Начиная с 2010 года, все автомобили в стандартной комплектации, оснащаются автоматизированной коробкой передач.
Роботизированная коробка передач — представляет собой механическую коробку передач, в которой автоматизированы функции выключения сцепления и переключения передач.
Вариаторная коробка передач — это механический узел, предназначенный для передачи усилия двигателя бесступенчато к ведущим колесам.
В коробке передач используются такие характеристики, как передаточное число и передаточное отношение
Слайд 12

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО И ОТНОШЕНИЕ Передаточное число— это отношение числа зубьев ведомой

ПЕРЕДАТОЧНОЕ ЧИСЛО И ОТНОШЕНИЕ

Передаточное число— это отношение числа зубьев ведомой

шестерни к числу ведущей, обозначается u. Цифровое значение передаточного числа показывает однозначно лишь следующие факты: во сколько раз различаются линейные размеры (радиус, диаметр, длина окружности) обоих зубчатых колёс; на какую величину данная зубчатая передача может изменять две составляющие вращательного движения – крутящий момент и частоту вращения.
Передаточное отношение (i) — одна из важных характеристик механической передачи вращательного движения. В данном вопросе мерой взаимодействия механических тел является сила или её момент. Передаточное число показывает, во сколько раз вырос момент силы в результате её работы (т. е. на ведомом валу).
Слайд 13

УГЛЫ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЁС Углы установки автомобильных колёс, известные в обиходе

УГЛЫ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЁС

Углы установки автомобильных колёс, известные в обиходе как

«развал-схождение», влияют на устойчивость автомобиля, его управляемость и износ шин.
Разва́л— угол между вертикалью и плоскостью вращения колеса. Развал считается отрицательным, если колёса наклонены верхней стороной внутрь, и положительным, если верхней стороной наружу.
В большинстве случаев под «развалом» понимают статический развал управляемых колёс, задаваемый при техническом обслуживании автомобиля. В некоторых автомобилях регулировке подлежит и статический развал неуправляемых колёс.
Основное назначение статического развала управляемых колёс — уменьшение передачи на руль их вибрации, возникающего вследствие наезда на мелкие неровности покрытия. Вместо того, чтобы передаваться через рулевую трапецию на руль, вибрация гасится за счёт упругости покрышек.
Слайд 14

На автомобилях с подвеской «макферсон» используется нулевой или небольшой отрицательный развал,

На автомобилях с подвеской «макферсон» используется нулевой или небольшой отрицательный развал,

что связано с отличием иных установочных параметров данной подвески, вызванным её конструктивными особенностями.
Также отрицательный развал устанавливается на гоночных автомобилях, предназначенных для езды по овалам, на внутренних колёсах.
На двухрычажных подвесках статический развал, как правило, можно регулировать. На автомобилях с подвеской «Макферсон» уменьшение клиренса путём простого укорочения пружин приведёт к изменению всех четырёх углов установки колёс, поэтому для изменения клиренса нужно менять весь узел крепления подвески.
Изначально статический развал измерялся при помощи отвесов и уровней различных систем, в настоящее время используются либо оптические датчики с компьютерной обработкой результатов, либо гравитационные датчики наклона.
На практике угол статического развала задаётся весьма грубо (допуск при его установке обычно сравним с его величиной) и довольно сильно меняется при работе подвески. Поэтому его установка преимущественно влияет на равномерность износа протектора передних шин: неправильно выставленный развал приводит к повышенному износу внутренней или наружной стороны протектора шины. Кроме того, углы развала должны быть одинаковыми слева и справа, иначе автомобиль начинает «вести» в сторону при движении по прямой.
Слайд 15

СХОЖДЕНИЕ Схожде́ние— угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса. Очень

СХОЖДЕНИЕ

Схожде́ние— угол между направлением движения и плоскостью вращения колеса. Очень часто

говорят о суммарном схождении двух колёс на одной оси. В некоторых автомобилях можно регулировать схождение как передних колёс, так и задних.
Схождение измеряют в градусах/минутах (знаки ° и ') или в миллиметрах. Схождение в миллиметрах — это разница расстояния между задними кромками колёс и расстояния между передними кромками колёс. Это определение верно только в случае неповреждённых, правильно смонтированных колёс. В противном случае применяется процедура «ран-аут» (run out), вычитающая биение колеса из величины схождения.
Неправильно отрегулированное схождение является основной (но не единственной) причиной ускоренного износа покрышек. Одним из первых признаков неправильно установленного схождения является визг покрышек в повороте при небольшой скорости. При схождении в 5 мм и более покрышка полностью сотрётся менее чем за 1000 км.
Слайд 16

Кастер или кастор — угол между вертикалью и проекцией оси поворота

Кастер или кастор  — угол между вертикалью и проекцией оси поворота колеса на продольную плоскость автомобиля. Продольный

наклон обеспечивает самовыравнивание управляемых колёс за счёт скорости автомобиля. Другими словами: автомобиль выходит из поворота сам; руль, который отпущен и обладает свободным ходом, при положительном кастере сам возвращается в положение прямолинейного движения (на ровной дороге, с отрегулированными механизмами).
На обычных автомобилях кастер имеет положительное значение(например 2,35 градуса).
Спортсмены устанавливают данное значение на несколько градусов больше, что делает ход автомобиля устойчивее, а также повышается стремление авто к прямолинейному движению

Кастор (продольный угол наклона оси поворота колеса)

Слайд 17

ПОПЕРЕЧНЫЙ УГОЛ НАКЛОНА ОСИ ПОВОРОТА КОЛЕСА Угол поперечного наклона— угол между

ПОПЕРЕЧНЫЙ УГОЛ НАКЛОНА ОСИ ПОВОРОТА КОЛЕСА

Угол поперечного наклона— угол между вертикалью

и проекцией оси поворота колеса на поперечную плоскость автомобиля. Этот угол обеспечивает самовыравнивание управляемых колёс за счёт веса автомобиля.
Изначально поперечный угол наклона оси поворота был применен для устранения таких недостатков подвески автомобиля, как положительный развал колес и положительное плечо обката.
Во многих современных автомобилях применяется подвеска типа «Мак-Ферсон». Она дает возможность получить отрицательное или нулевое плечо обката, так как ось поворота колеса состоит из опоры одного единственного рычага, которую легко можно поместить внутрь колеса. Но и эта подвеска также не полностью совершенна, ведь из-за её конструкции сделать угол наклона оси поворота маленьким практически невозможно.
Слайд 18

ПЛЕЧО ОБКАТА Плечо обката - кратчайшее расстояние между серединой покрышки и

ПЛЕЧО ОБКАТА

Плечо обката - кратчайшее расстояние между серединой покрышки и осью

поворота колеса. Если ось вращения колеса и середина колеса совпадает, то значение считается нулевым. При отрицательном значении - ось вращения будет смещаться наружу колеса, а при положительном значении - внутрь. Для автомобилей с задним приводом рекомендуется плечо обката с нулевым или отрицательным значением. Но в практике, из-за конструкции автомобиля, сделать это очень сложно, т.к. механизм не помещается внутрь колеса. Вот и получается в итоге автомобиль с положительным плечом обката, который ведет себя непредсказуемо: руль при проезде по неровностям может вырывать из рук.
Слайд 19

Таким образом из выше изложенного материала можно понять, что математика играет

Таким образом из выше изложенного материала можно понять,
что математика играет большую

роль в обслуживание, ремонте и эксплуатации автомобиля .
Основные параметры автомобиля измеряются с помощью алгебры и геометрии.
Слайд 20

Для подбора поршней к цилиндрам вычисляют зазор между ними. Зазор определяется

Для подбора поршней к цилиндрам вычисляют зазор между ними. Зазор определяется

как разность между замеренными диаметрами поршня и цилиндра. Номинальный зазор равен 0,025-0,045 мм, предельно допустимый – 0,15 мм.
Диаметр поршня измеряется микрометром в плоскости перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня

Подборка поршней по цилиндрам

Слайд 21

Ксеноновый свет обеспечивают лучшую видимость для водителя. Световой поток ксеноновых ламп

Ксеноновый свет обеспечивают лучшую видимость для водителя. Световой поток ксеноновых ламп

в 2,8 раза мощнее (достигает 3200Лм) галогеновых ламп и ксенон дает в 2,5 раза более дальнее освещение. Геометрия освещенного участка дороги также улучшается, поскольку пучёк света фары, оснащенной ксеноновой лампой, шире. Ресурс ксеноновых ламп в 4—5 раз превышает ресурс обыкновенных ламп. Срок службы галогеновой лампочки равен четыремстам часам, а ксеноновая лампа прослужит вам более трех тысяч часов. Потребляемая мощность ксеноновых ламп в 1,5 раз меньше галогеновых ламп. Маленькое энергопотребление ксеноновых ламп, в свою очередь, уменьшает нагрузку на генератор. Уменьшается расход топлива, это приводит к уменьшению вредных выбросов в атмосферу.
Для того, чтобы зеркало фар отражало лучи параллельным пучком, зеркалу нужно придать форму параболоида вращения, внутри которого в определенной точке ( в фокусе) находится лампочка.
Параболоид вращения -это поверхность, которая образуется при вращении параболы вокруг ее оси

Устройство фар

Слайд 22

ОБЪЁМ ДВИГАТЕЛЯ Рабочий объём двигателя в значительной степени определяет его мощность

ОБЪЁМ ДВИГАТЕЛЯ

Рабочий объём двигателя в значительной степени определяет его

мощность и иные рабочие параметры. Рабочий объём равен сумме рабочих объёмов всех цилиндров двигателя. В свою очередь, рабочий объём цилиндра определяется как произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от НМТ до ВМТ). По величине рабочего объёма бензиновые автомобильные двигатели делятся на микролитражные (до 1,1 л), малолитражные (1,2-1,5 л), среднелитражные (1,6-3,5 л) и крупнолитражные (свыше 3,5 л). У дизельных двигателей данный параметр отличается в большую сторону из-за меньшей удельной мощности.