Где применяется математика в автомобиле

Математика в профессии автомеханика

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Как и всякая наука, математика имеет свою историю, подчас не менее интересную, чем история войн, государств, великих личностей. На протяжении тысячелетий – от зари человечества, когда первые математические символы – числа только появлялись и имели причудливую, непонятную для нынешнего человека форму до современности, эпохи компьютеров, работающих на основе математических законов – формировалась математическая наука. Подобно географическим открытиям, расширяющим знания человека о мире, и математика открывала для человека новые горизонты: люди учились измерять, считать окружающий их мир, задумываться о закономерностях того или иного природного явления и находить вокруг себя гармонию. Основные математические понятия позволяют глубже осмысливать и анализировать различные факты, видеть их общие черты и различия, формулировать мысли и делать выводы.

И если эпоха Великих географических открытий имеет чётко очерченные исторические рамки, то эпоха математических открытий, похоже, не закончится никогда. Область применения математики не ограничена: все виды движения материи могут изучаться математически.

Изучение математики развивает логическое мышление, приучает человека к точности, к умению видеть главное, сообщает необходимые сведения для понимания сложных задач, возникающих в различных областях деятельности современного человека.

Актуальность моего исследования состоит в том, что несмотря на частые высказывания: «Зачем нужно изучать математику, решать задачи? Научились считать, этого достаточно», нужно учитывать тот факт, что при подготовке техников в колледже курс математики решает задачу математического обеспечения специальной подготовки, то есть выработки умений по математике (общих и профессиональных компетенций), необходимых для изучения общетехнических и специальных дисциплин, разработки курсовых и дипломных проектов, использования в профессиональной деятельности.

После первого урока математики в домашнем сочинении «Математика в жизни и будущей профессии» мы смогли написать только общие фразы. В процессе первого года учебы в колледже размышления о важности математики подтолкнули к работе над данной темой.

Цель исследования:

обоснование необходимости изучения математики для овладения знаниями по специальности «Автомеханик».

Задачи исследования:

изучить в каких областях математические знания более востребованы;

отобрать задачи, связанные с профессией автомеханика,

доказать важность владения математическими знаниями, обеспечивающими успешность, благополучие в профессиональной деятельности.

Объект исследования: профессия автомеханика.

Предмет исследования: применение математического аппарата в общетехнических дисциплинах при обучении специальности 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.

Методы исследования:

поиск информации о применении математики в профессии автомеханика из различных источников;

работа с задачами из курса математики и других дисциплин.

Практическая значимость работы состоит в том, что материалы будут полезны обучающимся специальностей технического профиля для повышения уровня математической компетентности. Преподаватели математики могут использовать приведенные в работе задания для вооружения обучающихся знаниями и умениями, необходимыми для решения профессиональных задач с использованием математических методов. Преподаватели других дисциплин могут использовать работу, чтобы воспитать у обучающихся потребность в совершенствовании знаний в области математики и ее приложений.

Кто такой «автомеханик»?

Автомеханик – это рабочий широкого профиля, который выполняет операции по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств, контролирует техническое состояние автомобилей с помощью диагностического оборудования и приборов, управляет автотранспортными средствами.

Можно сказать, что профессия автомеханикапоявилась в XVIII веке, ведь именно в это время в разных странах мира появились первые самоходные коляски – транспорт, способный передвигаться самостоятельно. В течение длительного времени самодвижущиеся механизмы видоизменялись и совершенствовались. Но, как всякий механизм, они требовали ухода и ремонта в случае поломки. Этим могли заниматься только люди, хорошо разбирающиеся во внутреннем устройстве автомобиля. Так появилась новая профессия – автомеханик или автослесарь. Эта профессия позволяет увеличивать сроки эксплуатации автомобиля, осуществлять своевременную профилактику его функционального состояния, что обеспечивает безопасность дорожного движения.

Виды деятельности профессии автомеханика

— Установление технического диагноза путем внешнего осмотра и инструментального контроля.

— Своевременное и качественное проведение технического обслуживания автомобиля.

— Осуществление ремонта автомобиля и его деталей.

— Проведение технического осмотра, сборки, разборки, ремонта, замены всех соединений, узлов и электрооборудования автомобилей.

— Регулирование механизмов и замена при необходимости неисправных деталей.

— Проверка и испытание исправности деталей и узлов автомобиля.

— Поддержание в технически исправном, пригодном для эксплуатации состоянии автомобиля, его агрегатов, систем и механизмов.

Человек, работающий автомехаником, должен иметь такие способности, личностные качества, интересы и склонности, которые указаны в таблице:

Способности	Личностные качества, интересы и склонности
— концентрация внимания (способность в течение длительного времени заниматься определенным видом деятельности); — высокий уровень устойчивости внимания; — хорошее пространственное воображение; — хорошая моторная память (память на действия); — физическая сила и выносливость; — развитая ручная моторика; — хорошая координация движений; — способность конструировать; — аналитическое мышление.	— эмоциональная стабильность и надежность; — терпеливость; — ответственность за выполняемую работу; — тщательность, аккуратность, систематичность в работе; — самоконтроль; — дисциплинированность; — упорство, настойчивость.

Область машины, где пригодятся знания по математике

1. 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. В курсе алгебры мы изучали эту тему «График функции y=x²».

2. Чтобы изготовить шестеренку надо окружность разделить на n равных частей. С этой задачей мы встречались на уроках геометрии: научились при помощи циркуля, линейки и транспортира делить окружность на любое количество равных частей.

3. 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 измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня.

4. Пуск двигателя и установка колеса прямо. Слегка повернуть рулевое колесо в одну и другую сторону. В случае, если люфт составляет более 30 мм, необходимо проверить рулевое управление и все детали рулевого механизма на чрезмерный люфт. На легковом автомобиле люфт не должен превышать 10 градусов, на грузовом — 25 градусов, на автобусе — 20 градусов.

5. Умение математически грамотно прочитать таблицу.

Задачи, решаемые в профессиональной деятельности

1. Расчет остановочного пути

Выбирая скорость движения, водитель должен всегда помнить, что остановить автомобиль в один миг невозможно. Остановочный путь – это расстояние, пройденное транспортным средством с момента обнаружения водителем опасности до полной остановки. Состоит он из двух отрезков – это путь, проехавший автомобилем за время реакции водителя и тормозного пути, плюс зависимость от состояния дороги и многих других факторов.

Задача.Легковой автомобиль движется по сухой дороге со скоростью 40 км/час. Тормозной путь легкового автомобиля при этой скорости составляет 14,7 м. Какую длину составит остановочный путь, если реакция водителя составляет 1сек?

Решение: 40 км = 40000м; 1час = 3600сек

1) 40000:3600=11(м) – путь, пройденный автомобилем за время 1 с реакции водителя.

2) 11 + 14,7 = 25,7(м) – длина остановочного пути.

2. Текстовые задачи на движение

1) Два грузовика выехали в рейс по взаимно-перпендикулярным дорогам. Скорость одного – 50 км/ч, скорость другого – 60 км/ч, в данный момент они находятся на расстоянии 7 км и 10 км от начала пути. Через какое время расстояние между ними будет 35 км?

2) Расстояние от Перми до Казани, равное 723км, автомобиль проехал за 13 часов. Первые 9 часов он ехал со скоростью 55 км/ч. Определить скорость автомобиля в оставшееся время.

Решение:

Определим сколько осталось проехать. Для этого вычтем из общего расстояния (723 км) расстояние, пройденное за первые 9 часов движения

723-55*9= 723-495=228 (км).

Эти 228 километров автомобиль проехал за оставшиеся 4 часа. Чтобы определить скорость автомобиля в оставшееся время, нужно 228 километров разделить на 4 часа:

228:4=57 км/ч

Ответ: скорость автомобиля в оставшееся время составила 57 км/ч.

3. Задачи на расчет различных элементов работы автомобиля

1) Во время загородной поездки автомобиль на каждые 100 км пути расходует на 2 л бензина меньше, чем в городе. Водитель выехал с полным баком, проехал 120 км по городу и 210 км по загородному шоссе до заправки. Заправив машину, он обнаружил, что в бак вошло 42 л бензина. Сколько литров бензина расходует автомобиль на 100 км пробега в городе?

Решение:

Из задачи следует, что на маршрут в 120 км по городу и 210 км по загородному шоссе было израсходовано 42 литра бензина. Обозначим через x л – расход бензина на 100 км в городе. Соответственно, расход вне города составит (х-2) л на 100 км. Тогда расход бензина в городе на 120 км составит 120х/100 л, а по загородному шоссе, длинной 210 км – 210(х-2)/100 л. В сумме расход составил 42 л, имеем:

120х/100+ 210(х-2)/100=42, откуда (120х+210х-420)/100=42

330х=4620, х=14 (л) – автомобиль расходует в городе на 100 км пути.

Ответ:14 л.

2) Автомобилист отправился в путешествие и первую остановку сделал через 580 км, а вторую через 420 км после первой остановки. При этом было истрачено по 7 л бензина на каждые 100 км пути. Сколько топлива было потрачено?

Решение:

Найдём всё расстояние, которое проехал автомобиль

580 км + 420 км =1000 км.

Расход топлива рассчитывают из расчёта на 100 километров. Поэтому найдём «сколько раз по 100» проехал автомобиль

1000 км : 100 км = 10.

Поскольку расход бензина 7 л на 100 км, то всего было израсходовано 10*7 = 70 л бензина.

Ответ: 70 л.

3) Сколько брезента необходимо для пошива тента для кузова машины формы прямоугольного параллелепипеда – имеющего размеры: 3м*1,5м*2 м?

4) Хватит ли 20 м арматуры для изготовления каркаса кузова для Камаза, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда с измерениями: 2м*1,5м*2м?

5) Куча щебня имеет форму конуса, радиус основания которого 20 м, а образующая 70 м. Сколько потребуется таких куч щебня, чтобы загрузить БЕЛАЗ грузоподъёмностью 40 т ? Плотность щебня 1300 кг/м³ .

6 ) На графике показан процесс разогрева двигателя легкового автомобиля. На оси абсцисс откладывается время в минутах, прошедшее от запуска двигателя, на оси ординат – температура двигателя в градусах Цельсия. В какой момент времени двигатель разогрелся максимально?

Рис.1

7) Плотность электролита полностью заряженной АКБ – 1.27 г/см³. При очередном ТО-2 показания амперметра – 1,22 г/см³. На сколько % разрядилась батарея и допускается ли ее эксплуатация в зимнее время?

Найдите объект камеры сгорания двигателя автомобиля ЗИЛ-130, если диаметр поршня 100 мм, ход поршня 150 мм (без учёта головки блока).

9) Определить ёмкость масляного бака насоса гидроусилителя автомобиля ЗИЛ-130, если его диаметр 126 мм, высота 140 мм.?

10) Реакция водителя не должна превышать – 1 сек. Какое расстояние пройдет автомобиль за 1 секунду при υ= 80 км/ч. Определить безопасную дистанцию при υ= 90 км/ч.

4. Задачи на проценты

1) Бензин стоил 35 рублей за 1 литр. Сначала его стоимость повысили на несколько процентов. Потом стоимость повысили ещё на такое же количество процентов. После этого стоимость бензина стала 42,35 рубля за 1 литр. На сколько процентов повышали цену бензина каждый раз?

Решение:

Обозначим за х – коэффициент увеличения цены на бензин. Тогда после первого увеличения цены бензин стал стоить (35*х) рублей. А после второго увеличения цена бензина за один литр составила х*(35*х)рублей.

Составим уравнение:

х*(35*х) = 42,35 рублей,

35х² = 42,35 рублей,

х² = 1,21

х = 1,1

Поскольку каждый раз цена бензина увеличивалась в 1,1 раза, то значит увеличение цены каждый раз составляло 10%.

Ответ: 10%.

2) Машина с прицепом может перевезти 12 тонн груза. Сколько груза вмещает прицеп, если машина вмещает 60% груза?

Решение:

12 т = 100%, 12000/100*60 = 7200кг – уходит груза в машину;

12000 – 7200 = 4800кг – уходит груза в прицеп;

Ответ: 4800 кг.

3) Автомобильный завод в первый месяц выпустил 160 автомобилей. В следующем месяце завод автомобилей увеличил выпуск этих автомобилей на 200%. Во сколько раз увеличился выпуск автомобилей? Сколько автомобилей стал выпускать завод?

Решение:

Исходный выпуск автомобилей составляет 100%, т.е. 160 автомобилей – это 100%. Тогда в следующем месяце выпуск автомобилей составил 100% + 200% = 300%, т.е. в 3 раза больше. Значит, завод стал выпускать 160*3=480 автомобилей.

Ответ: в 3 раза, 480 автомобилей.

4) Автомеханик установил сначала 25% всех деталей машины при ремонте, потом 70% оставшихся деталей. После этого осталось ещё установить 27 деталей. Сколько всего деталей нужно было установить автомеханику?

5. Задачи на вероятность

1) Два автомобилиста, независимо друг от друга, выезжают из пункта А в пункт В. Навигатор предлагает каждому из них 8 равноценных маршрутов, и автомобилисты выбираю маршрут случайным образом. Найдите вероятность того, что автомобилисты выберут различные маршруты.

Решение:

Первый автомобилист случайным образом выберет один маршрут из восьми. Тогда, чтобы второй выбрал другой маршрут (не совпадающий с первым) он должен случайно попасть на один из 7 оставшихся. Получаем число благоприятных исходов m = 7, общее число исходов n = 8 и значение искомой вероятности: P = m/n = 7/8 = 0,875

Ответ: 0,875.

2) Автомобильные номера состоят из трёх букв (в современных номерах используется 12 букв) и трёх цифр (используются все 10 цифр). Сколько автомобилей можно занумеровать таким образом в пределах одного региона, чтобы никакие два автомобиля не имели одинаковые номера?

Решение:

На первом месте у автомобильного номера может быть любая из 12 букв. Следовательно, первая буква может быть выбрана 12 способами. На втором месте также может находиться любая из 12 букв, поэтому первые две буквы номера могут быть выбраны 12² способами. Ясно, что три буквы можно выбрать 12³ способами. Аналогично рассуждая, получаем, что три цифры можно выбрать 10³-1=999 способами. Таким образом, всего может быть занумеровано 12³ · 999 = 1 728 272 автомобилей

Ответ: 1 728 272.

3) В ящике в случайном порядке разложены 25 деталей, причем 5 из них стандартные. Рабочий берет наугад 5 деталей. Найдите вероятность того, что из взятых наугад деталей 3 окажутся стандартными.

6. Задачи из электротехники

Казалось бы зачем электротехника слесарю механосборочных работ или строителю, станочнику широкого профиля или технологу, механику или автослесарю? А разве слесарь не использует в своей производственной деятельности, например, электродрель? Чтобы стать хорошим специалистом в своей области и к тому же не получить «удар в спину» от «обиженной» электроустановки, необходимо знать основные законы, которые положены в основу работы самых различных электротехнических устройств, представлять их конструкцию, принцип действия, основные характеристики, методы испытаний, области применений и, наконец, алгоритмы их расчёта.

Электротехника – это наука об основных законах физики в области электричества и его применении в промышленности и быту.

1) В электрической цепи постоянного тока (рис.2) амперметр А показывает I₅ = 5А. Методом уравнений Кирхгофа рассчитать токи I₁, I₂, I₃, I₄ в ветвях цепи. Сопротивления резисторов: R₁ = 1 Ом; R₂ = 10 Ом; R₃ = 10 Ом; R₄ = 4 Ом; R₅ = 3 Ом; R₆ = 1 Ом; R₇ = 1 Ом; R₈ = 6 Ом; R₉ = 7 Ом. Величины ЭДС: E₁ = 162В; E₂ = 50В; E₃ = 30В. Внутренними сопротивлениями источников питания пренебречь. Решить задачу для случая, когда показание амперметра неизвестно.

Рис.2.

Решение: При заданном включении источников питания за положительные направления токов принимаем направления, указанные на схеме рис. 2. В схеме – 3 узла и 5 ветвей, следовательно, необходимо определить 5 неизвестных токов. В соответствии с этим составляют два уравнения по 1 закону Кирхгофа и три – по 2 закону Кирхгофа.

Для узлов 1и 2цепи составляют уравнения для токов по 1 закону Кирхгофа:

I₁ = I₂ + I₃; I₃ = I₄ + I₅.

По 2 закону Кирхгофа уравнение для левого контура с ЭДС E₁ и E₂:

E₁ – E₂ = (R₁ + R₆ + R₇)I₁ + R₂I₂.

Для контура с ЭДС E₂ и E₃ :

E₂ – E₃ = –R₂I₂ + R₃I₃ + (R₄ + R₈)I₄.

Для правого контура с амперметром А в ветви:

E₃ = –(R₄ + R₈)I₄ + (R₅ + R₉)I₅.

Ток в цепи резистора R₄ определяют из последнего уравнения:

30 = –(4 + 6) I₄ + (3 + 7) 5 = –10I₄ + 50, откудаI₄ = 2A.

Ток I₃ в ветви резистора R₃ находят из уравнения, составленного для узла 2цепи: I₃ = I₄ + I₅ = 7А.

Ток в ветви резистора R₂ находят из уравнения, записанного для среднего замкнутого контура: E₂ – E₃ = –10I₂ + 10·7 + (4 + 6)·2, откуда I₂ = 7A.

Ток в ветви с резисторами R₁, R₆, R₇ находят из уравнения:

I₁ = I₂ + I₃ = 14A.

Ток I₁ можно также определить из уравнения

E₂ – E₃ = –R₂I₂ + R₃I₃ + (R₄ + R₈)I₄, откудаI₁ = 14A.

Если ток в ветви резисторов R₅ и R₉ не задан, то искомые токи и их направления в других ветвях определяют, решая систему пяти уравнений, составленных по законам Кирхгофа. Положительные значения токов свидетельствуют о том, что действительные направления токов в соответствующих ветвях совпадают с условными направлениями.

2) Двигатель постоянного тока ДПМ – 25 – Н3 – 16 с возбуждением от постоянных магнитов, имеющий n_ном=5200об/мин; U_ном=27В; I_ном=0,5А; R_я+R_щ=0,5Ом, используется в качестве тахогенератора для контроля за частотой вращения асинхронного двигателя. Определить ожидаемую ЭДС на щётках машины при частоте вращения асинхронного двигателя n =2970 об/мин.

Решение:

Определяем против ЭДС при работе машины в режиме двигателя:

E = U – (R_я + R_щ) I_ном = 27 – 0,5·0,5 = 26,75В.

Эта ЭДС возникает в двигателе при номинальном напряжении и номинальной частоте вращения. Поскольку Е=С_еФ_вn, можно вычислить коэффициент пропорциональности k=С_еФ_в=Е/n=26,75/5200=0,005. Этот коэффициент остаётся тем же самым при работе машины в режиме генератора. Действительно, коэффициент С_е определяется конструкцией машины, а поток Ф – магнитными характеристиками статора. Оба эти параметра остаются неизменными при работе и в режиме генератора, и в режиме двигателя.

Следовательно, при работе двигателя в режиме тахогенератора ротор которого приводится в действие асинхронным двигателем, ожидаемая ЭДС на щётках Е = С_еФ_вn = kn = 0,005·2970 = 14,85В.

Ответ: При работе двигателя в качестве тахогенератора совместно с асинхронным двигателем ожидаемая ЭДС равна 14,85В.

7. Задачи из технической механики

Автомеханик должен знать техническую механику, этот предмет ему нужен и необходим в его профессии.

Техническая механика – это наука об общих законах механического движения и применения их в современной технике.

Техническая механика состоит из двух частей: теоретической и прикладной. Первая часть посвящена изучению теоретических основ механического движения, вторая – использованию положений теоретической механики для практических целей: проектирования механизмов, расчета деталей машин, строительных конструкций и сооружений.

Достижения технической механики позволяют не только улучшать кон­струкции машин и механизмов, но и совершенствовать производственные процессы. Сегодня на многих предприятиях широко используются машины-автоматы, автоматические поточные линии, которые без прямого участия человека обеспечивают выпуск готовой продукции, начиная с обработки сырья и кончая упаковкой готовых изделий.

1)Ротор электродвигателя вращается со скоростью, описываемой уравнением ω = 2πt. Определить вид движения.

Решение:

1. Анализируем выражение для скорости: скорость меняется и зависит от времени линейно. Следовательно, угловое ускорение – постоянно, ε = ω’ = 2π+const.

2. Движение равнопеременное (равноускоренное, т.к ускорение положительно).

2) Тело вращалось равноускоренно из состояния покоя и сделало 360 оборотов за 2 минуты. Определить угловое ускорение.

Решение:

1 оборот = 2π радиан. Следовательно: 360 оборотов = 720π рад, φ = 720π рад.

2. Закон равнопеременного вращательного движения: φ = φ₀ + ω₀t +

В данном случае φ₀ = 0; ω₀ = 0. Следовательно, φ = . Откуда ε = .

Угловое ускорение равно ε = = 0,314 (рад/с²)

Ответ: 0,314 рад/с².

3) Определить работу силы тяжести при перемещении груза из точки А в точку С по наклонной плоскости (рис.3). Сила тяжести тела 1500Н. АВ=6м, ВС=4м.

Рис.3

Решение:

1. Работа силы тяжести зависит только от изменения высоты груза. Изменение высоты при перемещении из точки А в С:

∆h =h₁ – h₂; ∆h = АВ sin 30°- ВС sin 45°; ∆h = 6· 0,5 — 4· 0,7 = 0,2(м).

2. Работа силы тяжести А = F_т∆h = 1500 · 0,2 = 300 (Дж).

Ответ: 300 Дж.

4) По заданному графику угловой скорости (рис.4) определить вид вращательного движения.

Рис.4

Решение:

1. Участок 1 – неравномерное ускоренное движение, ω = φ’; ε = ω’.

2. Участок 2 – скорость постоянна – движение равномерное, ω = const.

3. Участок 3 – скорость убывает равномерно – равнозамедленное движение,

ε = ω ‘ < 0.

5) Автомобиль двигался со скоростью 54 км/ч. В результате резкого торможения автомобиль остановился. Определите время торможения, если коэффициент трения между поверхностью дороги и колёсами автомобиля 0,36.

Рис.5

Решение:

Принимаем автомобиль за материальную точку.

1. Считаем, что торможение произошло только за счёт трения. Используем теорему об изменении количества движения.

Начальная скорость ʋ₀ = = 15(м/с). По теореме изменения количества движения mυ — mυ₀ = F_тt. Конечная скорость υ = 0 ( остановка).

2. Тормозная сила F_т = —f R.

R = G = mg, здесь R— сила прижатия; f — коэффициент трения; G – сила тяжести; m – масса автомобиля; g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

3. После подстановок получаем формулу для определении времени торможения.

mυ — mυ ₀ = — f mgt; υ ₀ = ʄgt; t =

t = 4,25 (с).

Ответ: 4,25 с.

Заключение

В ходе выполнения данной работы мы убедились, что применение математики можно найти в любой сфере деятельности человека. Математика – это феномен общемировой культуры, в ней отражена история развития человеческой мысли. Задачи по математике развивают логическое, творческое и аналитическое мышление, формируют научные познания об основных понятиях математического анализа, навыки поиска рациональных путей решения, помогают принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

Известный голландский математик Г. Фройдейталь (1905-1990) утверждал: «Важно, чтобы изучаемая математика была тесно связана с реальной действительностью, только так можно обеспечить длительное влияние математики на обучающегося». Каждому человеку в своей жизни, в том числе и мне, приходится выполнять достаточно сложные расчеты, пользоваться вычислительной техникой, находить и применять нужные формулы, владеть приемами геометрических измерений, читать информацию, представленную в виде схем, таблиц, графиков и диаграмм.

Именно такая цель о применении математического аппарата при изучении отдельных разделов общетехнических дисциплин ставилась в начале работы, и она достигнута. Запланированная совместная работа с преподавателями общетехнических дисциплин по отбору и систематизации материала для данной работы обеспечила решение поставленных задач.

Осуществление междисциплинарных связей изучаемых дисциплин, профессиональная направленность математической подготовки в технических образовательных учреждениях обеспечивает повышение уровня математической компетентности обучающихся, помогает осознанию ценности математики для будущей профессиональной деятельности, развивает профессионально значимые качества и приемы умственной деятельности.

Проведя анализ, я выяснил в каких областях автомобиля, в работе автомеханика могут использоваться и понадобятся знания математики. В ходе работы над проектом я сделал вывод о том, что «Математика» нужна не только в моей будущей профессии техника-механика, математика нужна всем людям на земле. Она позволяет человеку думать. Для технических профессий всегда необходимы задачи на движение, проценты, площади и объемы, составление уравнений и систем уравнений.

Автомеханик должен постоянно совершенствовать свои профессиональные навыки и знания рынка автомобилей. Следить за всеми новшествами и передовыми технологиями в мировом автомобилестроении. Если вы удачно выбрали профессию и вложите в неё душу, то счастье само вас отыщет.

Список литературы

1. А. И Аркуша. Техническая механика, 2005.

2. И.О. Мартынова. Электротехника, 2015.

3. М.С.Мовнин, А.Б.Израелит, А.Г.Рубашкин. Основы технической механики, 2005.

4. Прошин В.М. Электротехника, 2013.

5. https://obuchonok.ru/matematike

6. https://infourok.ru/

Просмотров работы: 7154

Слайд 1

Исследовательская работа «Математика в профессии «Автомеханик» Шемпелева Светлана Группа 7-16

Слайд 2

Цели: 1. Выяснить, нужны ли знания математики в моей профессии автомеханика. 2. Выяснить, какие именно математические знания, умения и навыки необходимы автомеханику на определенных этапах работы.

Слайд 3

Характеристика профессии Автомеханик — это рабочий широкого профиля, который выполняет операции по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств, контролирует техническое состояние автомобилей с помощью диагностического оборудования и приборов, управляет автотранспортными средствами. Следовательно, математика в моей профессии просто необходима.

Слайд 4

Область автомобиля, где понадобятся знания математики: Автомобильные фары. Установка катафотов и их форма. Какие лампы выгоднее использовать для фар. Форма шестеренки. Проверка рулевого управления. Подбора поршней по цилиндрам. Умение математически грамотно прочитать таблицу.

Слайд 5

Автомобильные фары Для того, чтобы зеркало фар отражало лучи параллельным пучком, зеркалу нужно придать форму параболоида вращения, внутри которого в отдельной точке находится лампочка. Параболоид вращения – это поверхность, которая образуется при вращении параболы вокруг её оси. В 8 классе мы изучали тему «График квадратичной функции и ее свойства».

Слайд 6

Установка катафотов и их форма Отражающая поверхность световозвращателей сделана из множества прямоугольных пирамидок , попавший на них свет от внешнего источника отражается точно в обратном направлении, то есть в сторону того же источника. Благодаря этому в свете фар своего автомобиля можно заметить на дороге или обочине машину с выключенными габаритными огнями .

Слайд 7

Какие лампы выгоднее использовать для фар Ксеноновый свет обеспечивают лучшую видимость для водителя. Световой поток в 2,8 раза мощнее галогеновых ламп. Ксенон дает в 2,5 раза более дальнее освещение. 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.

Слайд 8

Форма шестеренки Чтобы изготовить шестеренку надо окружность разделить на n-равных частей . С этой задачей мы встречались на уроках геометрии: при помощи циркуля , линейки и транспортира делили окружность на любое количество равных частей.

Слайд 9

Проверка рулевого управления Люфт не должен превышать: на легковом автомобиле 10 градусов, на грузовом — 25 градусов, на автобусе — 20 градусов. Пустить двигатель и установить колеса прямо. Слегка повернуть рулевое колесо в одну и другую сторону. В случае, если люфт a составляет более 30 мм, необходимо проверить рулевое управление и все детали рулевого механизма на чрезмерный люфт.

Слайд 10

Подбор поршней по цилиндрам 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 измеряют микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня.

Слайд 11

Умение математически грамотно прочитать таблицу . Технические характеристики* ОМР11212С Размер привода (дюйм) ½ Частота вращения (об/мин) 9000 Максимальный момент ( Nm) 1250 Диапазон рабочего момента ( Nm) 68-960 Рабочее давление (кг/см 2 ) 6,2 Средний циклический расход воздуха (л/мин) 120 Размер воздушного шланга (мм) (рекомендуемый) 10 Размер воздушного штуцера (дюйм) ¼ Длина (мм) 186 * Каждое изделие проходит процедуру технического контроля функционирования и полностью соответствует заявленным характеристикам

Слайд 12

Первое условие, которое надлежит выполнять в математике, – это быть точным, второе – быть ясным и, насколько можно, простым «Если вы хотите участвовать в большой жизни, то наполните свою голову математикой, пока есть к тому возможность. Она окажет вам потом огромную помощь во всей вашей работе». М.И.Калинин.

Слайд 13

Спасибо за внимание! Математику уже затем учить надо, что она ум в порядок приводит. (М.В. Ломоносов)

МАГАДАНСКОЕ
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧЕРЕЖДЕНИЕ «СТРОИТЕЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ
ЛИЦЕЙ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ
ПРОЕКТ

Тема:                             Математика в моей
профессии

Дисциплина:
                Математика

Выполнил
студент:       Гричков Андрей Вадимович

Группа:
                        21

Профессия/специальность:
22.01.03  Автомеханик

Руководитель проекта: преподаватель
математики                                           

                                      Ежкова
Эльмира Мухарамовна

МАГАДАН, 2017г

Оглавление

1.       Введение    …………………………………………………………………
3

2.       Математика
в моей профессии ………………………………………….. 4

2.1.        
Область автомобиля, где
понадобятся знания математики …….. 4

2.2.        
Производственные задачи     ……………………………………..
5

3. Заключение     ……………………………………………………………….
11

4.
Список используемой литературы       …………………………………… 12

5.
Приложение

Введение

Актуальность темы. Современный мир
полностью держится на математике.

Математика нужна всем
людям на земле. Без математики человек не сможет решать, мерить и считать.
Невозможно построить дом, сосчитать деньги в кармане, измерить расстояние,
сравнить детали механизмов. Если бы человек не знал математику, он не смог бы
изобрести самолет, автомобиль, телевизор, холодильник и любую другую технику
или программу. Математика нужна в истории, физике, черчении и даже в русском
языке. Математика позволяет человеку думать. Каждому человеку в своей жизни
приходится выполнять достаточно сложные расчеты, пользоваться вычислительной
техникой, находить и применять нужные формулы, владеть приемами геометрических
измерений, читать информацию, представленную в виде таблиц, диаграмм, графиков,
составлять несложные алгоритмы. Греки изучали математику, чтобы познать мир, а
римляне – для того, чтобы измерять земельные участки. А для чего изучаем
математику мы?

Гипотеза   —        знания по различным разделам математики важны для автомехаников.

Выдвинутая мною гипотеза,
определила цель проекта — привести примеры применения математических знаний в выбранной мною
профессии.

Для достижения этой цели
необходимо решить следующие задачи:

1.    
Поиск информации о применении математики в профессии автомеханика
из различных источников.

2.    
Выпуск буклета «Математика в
моей профессии».

Сроки реализации проекта:    январь-апрель 2017 года

2.   Математика в моей профессии

2.1. Область автомобиля, где
понадобятся знания математики

Нужны ли знания
математики в выбранной мною профессии Автомеханик? Этот вопрос задают многие
студенты и мне бы хотелось разобраться в нем.

Приступая к изучению
своего вопроса, я провел опрос среди своих сокурсников.

1.      Приходилось ли
вам сталкиваться с математическими задачами во время прохождения учебной
практики?

2.      Приведите примеры
применения математических знаний в выбранной вами профессии.

3.      Какие
математические знания необходимы в вашей профессии?

Всего три вопроса – три
вопроса, которые вызвали большие трудности у моих сокурсников.  А ведь в нашей
профессии, как и в любой другой, знаний по различным разделам математики просто
необходимо важны.

         Автомеханик — это человек, который занимается ремонтом
машин. При этом в его обязанности входят диагностика проблемы, поиск
подходящего способа ее решения и, соответственно, сами работы по ее устранению.
Также эти специалисты проводят плановые техосмотры, которые установлены
заводом-изготовителем автомобиля.

Поиск информации в сети
Интернет позволил выделить ряд производственных задач, приводящие к
необходимости применения математического аппарата.

Область автомобиля, где
понадобятся знания математики:

•     
Автомобильные фары. Установка
катафотов и их форма.

•     
Какие лампы выгоднее
использовать для фар.

•     
Форма шестеренки.

•     
Проверка рулевого управления.

•     
Подбора поршней по цилиндрам.

•     
Умение математически грамотно
прочитать таблицу.

2.1.         
Производственные задачи

Задача 1 —  Автомобильные фары. 

Для того, чтобы зеркало фар отражало лучи параллельным пучком, зеркалу
нужно придать форму параболоида вращения, внутри которого в отдельной точке
находится лампочка. Параболоид вращения – это поверхность, которая образуется
при вращении параболы вокруг её оси (рис. 1).

В школе мы изучали тему «График квадратичной функции и ее
свойства».

Задача 2 — Установка катафотов и их форма.

Отражающая поверхность световозвращателей сделана из множества
прямоугольных пирамидок, попавший на них свет от внешнего источника отражается
точно в обратном направлении, то есть в сторону того же источника.

Благодаря этому в свете фар своего автомобиля можно заметить на
дороге или обочине машину с выключенными габаритными огнями (рис. 2).

        Рис. 1                                                           Рис.
2

Задача 3 — Какие лампы выгоднее использовать для фар.

Ø  Ксеноновый свет обеспечивают лучшую видимость

для водителя.

Ø  Световой поток в 2,8 раза мощнее галогеновых ламп.

Ø  Ксенон дает в 2,5 раза более дальнее освещение.

Ø  Ресурс ксеноновых ламп в 4-5 раз превышает ресурс

обыкновенных ламп.

Ø  Срок службы галогеновой лампочки равен четы-

ремстам часам, а ксеноновая лампа прослужит вам

более трех тысяч часов.

Ø  Потребляемая мощность ксеноновых ламп

в 1,5 раз меньше галогеновых ламп.

Ø  Маленькое энергопотребление ксеноновых ламп,

в свою очередь, уменьшает нагрузку на генератор.

Уменьшается расход топлива, это приводит

к уменьшению вредных выбросов в атмосферу

(рис. 3)                                                                                          Рис.
3

Задача 4 — Форма шестеренки.

Чтобы изготовить шестеренку надо окружность разделить на n-равных частей.
С этой задачей мы встречались на уроках геометрии: при помощи циркуля, линейки
и транспортира делили окружность на любое количество равных частей (рис. 4).

                                                              Рис.
4

Задача 5 — Проверка рулевого управления.

5.1. Люфт не должен превышать:

на легковом автомобиле 10 градусов,

на грузовом —  25 градусов,

на автобусе — 20 градусов.

(рис. 5)

                                                                                              Рис.
5

5.2. Пустить двигатель и установить колеса прямо.

Слегка повернуть рулевое колесо в одну и

другую сторону. В случае, если люфт a составляет

более 30 мм, необходимо проверить рулевое

управление и все детали рулевого механизма

на чрезмерный люфт (рис. 6).

                                                                                              Рис.
6

Задача 6 — Подбор поршней по цилиндрам.

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 измеряют
микрометром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии
51,5 мм от днища поршня (рис. 7).

Рис. 7

Задача 7  — Умение математически грамотно прочитать таблицу.

Задача 8    —        определние тормозного пути
автомобиля.

Определить тормозной путь автомобиля «Лада»

со скоростью 80км/ч на сухом асфальто-бетоне.

Решение: 

Для того чтобы определить

тормозной путь автомобиля

воспользуемся формулой

К — тормозной коэффициент автомобиля, v – скорость в момент
торможения, f — коэффициент, который характеризует степень сцепления с дорогой.

Тормозной
коэффициент легкового автомобиля равен 1, а для грузовика берется значение 1,2.
Степень сцепления с дорогой может принимать значения 0,1 – для голого льда,
0,15 – для льда со снегом, 0,2 – для заснеженной поверхности, 0,4 для мокрой
дороги и 0,8 для сухой.
«Лада» является легковым автомобилем, поэтому коэффициент автомобиля равен 1.
Поскольку дорога сухая, то коэффициент сцепления 0,8. Подставим значение в
формулу и получим:

Ответ:        31,5 м

Задача 9. Реакция водителя не должна превышать 1 сек. Какое расстояние
пройдет автомобиль за 1 секунду при V=80 км/ч?

Решение:

Для точного подсчета расстояния, пройденного автомобилем за
секунду, нужно умножить скорость на 1000 и разделить на 3600

                                              

Ответ:   22 м

Задача 10. Выдержит ли
ледяная переправа грузовой а/м КАМАЗ — 4310 массой 16000кг, если толщина льда 
45 см?

Решение:

Нужно высчитать минимальную допустимую толщину льда по формуле:

                                                , где

Н — толщина льда

р — масса автомобиля в тоннах.

   

Ответ:  44 см

            В технике и быту, на производстве и в науке
встречаются задачи различного характера, например:

§    
Для того чтобы зеркало фар
отражало лучи параллельным пучком, какую наилучшую форму  нужно придать 
зеркалу?

§    
Чему равен максимальный
крутящий момент на вторичном валу КПП, если этот момент на маховике равен 45 ? а передаточное число первой передачи – 7?

§    
Реакция водителя не должна
превышать  — 1 сек. Какое минимальное  расстояние пройдет автомобиль за 1
секунду при .

И это далеко не полный
список задач, где знания по математике применяются в нашей профессии.

3.    
 Заключение

Я, будущий специалист
«Автомеханик», буду выполнять операции по техническому обслуживанию и ремонту
автотранспортных средств, контролирует техническое состояние автомобилей с
помощью оборудования и приборов, управлять автотранспортными средствами.
Следовательно, математика в моей профессии просто необходима.

Гипотеза моего проекта
подтверждена полностью.

Предлагаю Вашему вниманию
буклет «Математика в моей профессии» (Приложение 1).

4.    
 Список используемой литературы

1.     Виктор
Передерий: Устройство автомобиля

2.     Вячеслав
Стуканов: Устройство автомобиля

3.     https://ru.wikipedia.org

4.     http://images.yandex.ru/http://www.proprof.ru/stati/career/vybor-professii/o-professiyah/professiya-avtomehanika

Приложение 1

Буклет

1.

2.

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.

3.

▪ 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

4.

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.

5.

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.

6.

▪ 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.

7.

▪ К моменту постановки на производство семейства автомобилей ВАЗ-2108 требования к кузову
изменились. Соответственно другими стали и подходы к его проектированию. Например, кузов ВАЗ2108, 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.

8.

▪ 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.

9.

▪ 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.

10.

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.

11.

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

12.

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).

13.

УГЛЫ УСТАНОВКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЁС
▪ Углы установки автомобильных колёс, известные в обиходе как «развалсхождение», 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.

14.

▪ 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.

15.

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.

16.

Кастор (продольный угол наклона оси поворота колеса)
▪ 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

17.

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.

18.

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.

19.

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.

20.

Подборка поршней по цилиндрам
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

21.

Устройство фар
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

22.

ОБЪЁМ ДВИГАТЕЛЯ
Рабочий объём двигателя в значительной степени определяет его мощность и иные рабочие

23.

В бензиновом двигателе она готовится в карбюраторе или системе инжектора. Затем смесь подается в цилиндр и сжимается. В момен т, близкий к моменту максимального сжатия топливовоздушной смеси, смесь поджигается от электрической искры.
В дизельном двигателе смесь готовится в цилиндре. Для начала его заполняют чистым воздухом. В процессе сжатия в цилиндре возрастает давление и температура. При достижении ими
максимальной величины происходит вспрыскивание дизельного топлива. Высокая температура в камере сгорания заставляет его воспламеняться.
Устройство двигателей имеет незначительные отличия. Для любого их вида общими элементами являются системы: питания, газораспределения, смазки, охлаждения, зажигания (для
бензинового двигателя) и кривошипно-шатунный механизм.
Кривошипно-шатунный механизм у обоих двигателей имеет одинаковое строение. Единственное отличие — различные требования к прочности его составляющих. Детали дизельного
двигателя более массивные, так как в процессе эксплуатации они подвергаются большей нагрузке. Из-за высокого давления внутри цилиндра дизельные поршни снабжены дополнительным
компрессионным кольцом.
Существуют различия в расположении камеры сгорания. У бензинового двигателя она расположена в головке блока цилиндров, у дизеля — в днище поршня.
Система газораспределения у обоих вариантов аналогична. Клапаны у дизеля изготавливаются из жаропрочных материалов. Это обусл овлено высокой температурой внутри камеры сгорания.
Нет значительных отличий и в системах смазки и охлаждения. Иногда у дизелей устанавливается дополнительный масляной фильтр со сменными элементами.
Чем отличается дизельный двигатель от бензинового, так это системой питания. Отличия связаны со способом образования горючей смеси и характеристиками топлива. Основная функция
системы питания бензинового двигателя — обеспечение подачи топливо-воздушной смеси в определенной пропорции.
Основное назначение системы питания дизеля — создание высокого давления в момент впрыскивания топлива в цилиндр. В ней установлены дополнительные фильтры, так как для
осуществления реакции сгорания необходимо исключительно чистое топливо. Дизельный двигатель «боится» попадания воздуха в топл иво, поэтому оснащен устройства удаления излишнего
воздуха.
Система зажигания есть только у бензинового двигателя. Основная ее цель — преобразование низкого напряжения в высокое и получение искры.

Two Different Systems

Mechanics use mathematics all the time in their daily routine of repairing and modifying internal-combustion automobiles. Their use of numbers takes on many forms; from determining the size of the wrench they need to loosen a bolt to calculating torque, today’s mechanics need to have a good head for numbers. They also have to deal with two different numeric systems: metric and American (sometimes called British). The metric system is based on a 10-digit numerical system, but the British system, which we also use here in the United States, is based on the English foot (which comes in units of 12, yet still uses the same10-digit number system). As a result, most modern mechanics are constantly switching from one system to another—an activity that is not as difficult as it sounds.

The Nuts and Bolts of Mechanic’s Math

The first and probably most obvious use of mechanic’s math is in the area of fractions. Every bolt or nut in an engine or car body has a certain designated size. The head of a bolt is usually six-sided, but on occasion, you might find one that is square, with only four sides. (The battery terminal has square bolts.) If you are using the English system, the smallest unit of measurement is the inch. Anything less than 1 inch is referred to in fractions. In auto mechanics, this is a common occurrence, as most bolts that go into the making of a modern engine average around 1/2 inch to 5/8 inch. It is even possible to have bolts that are 3/4, 1/2 or 9/16 inch in size. As you can see, understanding fractions is fundamental in comprehending the English system. On the other hand, the metric system is designed so that fractions are almost unheard of. Instead of using fractions, one simply drops down to the next level. For instance, there are approximately 2-1/2 centimeters in 1 inch. If you have a bolt with a head that is less than 1cm, which is a common occurrence, instead of using a fraction to designate the size, you merely go to the next level, which is measured in millimeters. There are 100 millimeters in one centimeter, so a 1/2-inch bolt ends up being equal to about 13mm. It really is not that difficult to comprehend, especially once you get some hands-on experience. Just remember that a different set of tools is needed to work on each type of car. A good mechanic needs to have both.

Torque and Engine Displacement

Numbers also come into play in many other ways, such as calculating torque, engine size and displacement, horsepower and firing sequence. Torque is expressed in foot-pounds, and is a measurement of the force needed to tighten a bolt.

«Horsepower» is a common term, yet few people realize that is also a mathematical formula. You calculate horsepower by multiplying the diameter of a cylinder (in inches) by the number of cylinders and then dividing that figure by 2.5.

Engine size is the volume of the engine. It is the combination of the volume of all 4, 6 or 8 cylinders (whichever may be the case). This is also called engine displacement. The firing sequence refers to the order in which each cylinder is ignited (or fired); it is determined by the manufacturer. The sequence is not random, but occurs in a highly researched order, designed to give maximum power and efficiency to the engine.

It is easy to see how important numbers are in the manufacture and maintenance of automobiles, and it is also important that mechanics and machinists have a good understanding of these two numerical systems.