Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Federálna agentúra pre vzdelávanie

na tému "Nové technológie v automobilovom priemysle"

Saratov 2013

Úvod

Záver

Úvod

S cieľom zvýšiť konkurenciu na globálnom trhu sa automobilky zaoberajú vedeckým výskumom, ktorý poskytuje potrebnú aplikáciu inovatívnych technológií. Od vzniku prvých automobilov a ich uvedenia na trh až po súčasnosť sa automobilová technika vyvíjala rýchlym tempom. Poďme sa pozrieť na nové technológie v autách, ktoré by vás mohli zaujímať. Technológia používaná v automobiloch prešla časom obrovskými zmenami. Automobilové technológie sa neustále aktualizujú, aby sa zvýšil komfort a bezpečnosť majiteľov automobilov. Niet pochýb o tom, že náklady na vozidlá s najmodernejšími technológiami sú vysoké. Ak sú však autá štýlovejšie, pohodlnejšie a energeticky účinnejšie, ľudia sú ochotní do nich viac investovať. Nižšie sú uvedené niektoré z nových technológií v automobiloch.

1. Inžinieri postavili interaktívne okná do áut

motorizácia interaktívny autobusový motor

Obrazovky operadla sa niektorým profesionálom zdajú príliš skromné. Pozeranie filmu alebo hranie počítačových hier – nie je zostava príliš skromná? Čo ešte môže auto obsadiť pasažierov, prišli výskumníci z Izraela.

Koncern General Motors pozval učiteľov a študentov Bezalel Academy of Arts, aby vyvinuli nové spôsoby, ako zabaviť cestujúcich na zadných sedadlách, najmä deti, na dlhej ceste. Projekt dostal názov „Windows of Opportunity“ (WOO) a hlavným prvkom systému mali byť zadné bočné okná.

Takéto sklenené obrazovky môžu byť realizované na báze priehľadnej LCD technológie, alebo tu možno využiť projektory a kamery na sledovanie gest. V skutočnosti sa GM v tomto prípade viac zaujímal o softvér ako o možný hardvér. Takto sa zrodilo niekoľko aplikácií.

Prvý z nich sa volal Otto. Toto je animovaná postava, ktorá ako keby bežala za oknom v skutočnej krajine. Vie, ako reagovať na zmeny rýchlosti auta, terénu či počasia.

Druhý program - Foofu - imituje zahmlené či mrazivé sklá, na ktoré malí pasažieri veľmi radi kreslia prstom.

Spindow je už navrhnutý pre prítomnosť systému WOO v mnohých vozidlách po celom svete.

Predpokladá sa, že človek sa môže na interaktívnom glóbuse vybrať kdekoľvek na planéte a skutočnú krajinu za jeho oknom nahradiť pohľadom z okna cudzieho auta, vysielaným cez internet v reálnom čase.

Najnovšia aplikácia Pond je určená aj na komunikáciu medzi autami, no tentoraz medzi autami idúcimi po tej istej diaľnici.

„Jazierko“ vám umožňuje písať správy na okno a zviditeľniť ich susedom v potoku. Okrem toho si osoba, ktorá spustila program, môže vybrať obľúbené skladby pomocou sady ponúk a dokonca si vymieňať hudobné skladby so susedmi.

Jeruzalemskí experimentátori otestovali všetky tieto možnosti s prototypom WOO, vytvoreným zo skutočných zadných dverí auta, sedadla spolujazdca, sady projektorov a systému sledovania gest EyeClick, ktorý premení akýkoľvek displej na viacdotykovú obrazovku. A ako by to všetko malo fungovať vo finálnej verzii, si môžete pozrieť vo videu, ktoré GM predstavil.

Téma zábavy pre zadných pasažierov trápi nielen americký gigantický koncern. Napríklad vlani na jeseň spustili Austrálčania projekt vytvorenia holografického systému pre zadnú časť auta. A opäť, v prvom rade je inovácia určená pre deti.

A ešte v roku 2011 predstavili Toyota Motor Europe a Kodanský inštitút pre interakčný dizajn (CIID) koncepčný systém „Window to the World“ veľmi podobný WOO.

„Okno do sveta“ tiež aktívne využíva princíp rozšírenej reality, takže tu opäť môžeme vidieť program na kreslenie prstom na bočnom okne auta.

Ale podľa predstavy Toyoty sa kresby na skle prilepia ku krajine a posunú sa, keď auto napreduje.

Druhou zaujímavosťou je približovanie (približovanie) vzdialených objektov. Cestujúcemu stačí zobrať kúsok krajiny v ráme a prstami potiahnuť jej okraje, podobne ako majitelia „iPhonov“ zväčšujú obrázky na displeji.

"Okno do sveta" tiež meria vzdialenosť k rôznym objektom v zornom poli a zobrazuje hodnoty na skle.

Štvrtý program je určený na výlety do iných krajín a ponúka ponorenie sa do cudzojazyčného prostredia, a preto podpisuje predmety v jazyku oblasti, ktorou cesta prechádza.

Piatou koncepčnou aplikáciou v rámci tohto projektu boli „virtuálne konštelácie“. Myšlienkou je, aby panoramatická strecha auta zobrazovala obrysy súhvezdí a zobrazovala informácie o nich, pričom by spájala virtuálne čiary so skutočnou hviezdnou oblohou nad hlavou.

Video zobrazujúce jazdu autom s Window to the World v skutočnosti ukazuje statickú simuláciu. Z tohto dôvodu vraj dievča nemá zapnutý bezpečnostný pás, spoločnosť sa ospravedlňuje (foto Toyota Motor Europe).

Inžinieri a dizajnéri z Toyoty Europe postavili funkčné prototypy systému, ale toto je ďaleko od zariadenia, ktoré by sa dalo nainštalovať do auta. To isté sa však dá povedať o austrálskom a americko-izraelskom projekte.

Vytvorenie rozšírenej reality si vo všetkých týchto prípadoch vyžaduje ešte veľa práce. Ako nasnímať externé objekty v požadovanom uhle a ako určiť, pod akým uhlom sa divák pozerá na virtuálne čiary? Aký typ obrazovky by som mal použiť na premenu bočných tabúľ na interaktívny povrch? Otázok je veľa. Napriek tomu sa začalo.

2. Inovatívne technológie na výrobu pneumatík pre automobily

Pri pohľade na najbežnejšiu pneumatiku pre auto je ťažké si predstaviť, že na jej vytvorení pracujú tisíce tímov vedcov a do vývoja dizajnu jedného modelu sa investujú milióny a často miliardy dolárov. Ale napriek tomu je to tak. A tento prístup k výrobe pneumatík pre automobily vždy prináša ovocie. Navyše nemajú len peňažnú hodnotu a spadajú do vreciek majiteľov koncernov o pneumatiky. Má pozitívny vplyv na našu bezpečnosť, umožňuje nám šetriť peniaze znížením spotreby paliva a otvára najširšie možnosti potešenia z jazdy autom. Čo sa skrýva za čiernymi gumenými pneumatikami? Kde výrobcovia míňajú obrovské sumy peňazí? Aké sú výhody nových materiálov a metód pre nás? Prečítajte si o tom a oveľa viac v sérii článkov „Technológie na výrobu pneumatík pre autá“.

Nedávno, v boji o dôveru a peňaženku spotrebiteľov, usporiadali „pneumatikové monštrá“ skutočné „preteky v zbrojení“, ktoré striedavo prekvapujú automobilovú komunitu novinkami a inovatívnym vývojom zavedeným do výroby. Mnohé z noviniek sú ako dva hrášky v struku. Pokiaľ sa mená nelíšia. Ide o priemyselnú špionáž alebo citlivú reakciu na potreby trhu? Nie je na nás, aby sme sa rozhodli. Ale vzhľadom na to je jednoducho zbytočné vymenúvať všetky technologické a dizajnové novinky všetkých viac či menej známych výrobcov. Navyše v rámci niekoľkých malých článkov. Preto sme sa rozhodli zamerať na popis inovatívnych riešení jedného z najznámejších koncernov medzi ruskými spotrebiteľmi – spoločnosti NOKIAN.

Čím nás teda dokážu fínski inžinieri prekvapiť? Príkladov zodpovedného prístupu k dizajnu a výrobe automobilových pneumatík je veľa. V dnešnom vodnom článku sa pozrieme len na niektoré z nich:

Vývoj, navrhnutý tak, aby vylúčil bočný šmyk auta aj pri ostrých manévroch. Toto sa nazýva protišmykové výrezy, ktoré sa nachádzajú na dezéne mnohých pneumatík NOKIAN. Predstavujú drážky v oblasti ramien pneumatiky a majú ostré rohy, ktoré poskytujú spoľahlivú priľnavosť pneumatiky k povrchu vozovky.

Ďalším nekonvenčným konštrukčným riešením, ktoré sa uplatnilo v sériovej výrobe, sú lamely v tvare „C“. Hlavným cieľom vývoja je zvýšiť stupeň stability pneumatiky bez ohrozenia priľnavosti. Cieľ je dosiahnutý! Pneumatiky pre autá s takýmto dezénom skutočne vychádzajú z ceny 100 %.

A ešte raz o ochrancovi. Fínski vývojári navrhli zásadne nový dizajn lamiel, ktorý im dodáva takzvané patogény. Vyzerajú ako malé praskliny a nachádzajú sa na okraji dám. Aktivujú sa len za určitých poveternostných podmienok, a to na klzkej vozovke.

Vzhľadom na to, že behúň je hlavnou súčasťou konštrukcie pneumatiky, pozornosť inžinierov mu nie je zbytočná. Preto v tejto téme pokračujeme. Trojrozmerné lamely sú riešením, ktoré vám umožňuje poskytnúť stabilitu správaniu pneumatiky v pozdĺžnom a priečnom vektore zaťaženia. Platí to najmä pre mokré vozovky. Lamely tohto typu, vybavené O-krúžkom Double Mud Stopper, fungujú aj ako ochrana behúňa pred nečistotami, kamienkami a kašou, ktorá sa dostane medzi disk a pneumatiku.

Na záver recenzie "behúňových" noviniek by som chcel upozorniť na bezšvovú štruktúru korálkového krúžku. Technológia Single Wire Bead je špeciálne navrhnutá tak, aby poskytovala spoľahlivosť pneumatiky aj v extrémne náročných jazdných podmienkach.

Súhlasím, zoznam inžinierskych úspechov je pôsobivý. Ale to je len malá časť všetkého inovatívneho vývoja fínskeho koncernu. Prečítajte si o ďalších progresívnych technológiách v nasledujúcich článkoch!

3. Technológia FSI - priame vstrekovanie paliva

Zvláštnosťou motora FSI je priame vstrekovanie paliva do valcov. Akýkoľvek vývoj novej automobilovej jednotky má vždy určité ťažkosti s jej implementáciou. Priame vstrekovanie paliva, ako nová technológia, nebolo výnimkou z tohto pravidla. Test sa uskutočnil na modeloch vozidiel Audi. Obava "Mercedes" tiež nezostala bokom a vydala niekoľko motorov s priamym vstrekovaním palivovej zmesi. Motor je nový. Priekopníkom medzi výrobcami motora 1. FSI, do ktorého sa palivo vstrekovalo priamo, bol Volkswagen. Na zavedenie nových technológií bol použitý model hliníkového štvorvalcového motora s objemom 1588 cm3, výkon bol 100 pätnásť koní, pričom maximálny krútiaci moment dosahoval pri 4 000 otáčkach za minútu. Kompresný pomer bol dosiahnutý vyšší ako pri použití konvenčných jednotiek benzínu. V motore FSI sa využíva vonkajšia recirkulácia výfukových plynov spôsobom fungovania dvoch režimov: homogénna náplň sa spracováva elektronicky a vrstvená náplň, prvý znižuje spotrebu, druhý dosahuje vyšší výkon. Spomínaná možnosť technického pokroku je výdobytkom modernosti, pri použití sa dosahuje nižšia spotreba paliva. Dnes sú tieto inovatívne motory považované za produkt novej generácie, čo predstavuje významný skok vpred z hľadiska prevádzkovej efektívnosti. Samotný princíp fungovania motora FSI poskytuje agregátu so zážihovým zapaľovaním nové možnosti. Tento technologický krok je svojou inováciou porovnateľný so zavedenými technológiami GDI pre dieselový motor, pri ktorých je palivo priamo vstrekované do zapaľovacej komory pomocou vzdušných hmôt, čím dochádza k ukladaniu pri vyššom tlaku. Technológia FSI pre viacpalivové vstrekovacie motory je oficiálne uznaná ako inovatívna a prelomová. Japonskí výrobcovia automobilov si túto technológiu GDI osvojili medzi prvými, keďže jej podstata a uplatnenie sú v prvom rade najbližšie a jasnejšie k automobilkám. Motory využívajúce systém FSI majú množstvo rozdielov. Priame vstrekovanie paliva (motor FSI) sa vykonáva priamo do spaľovacej komory. Tento proces sa nazýva vnútorná tvorba zmesi, pretože k tvorbe horľavých zmesí paliva a vzduchu dochádza priamo iba v spaľovacej komore. Hlavným úspechom pri prevádzke motora FSI je bezpodmienečné dosiahnutie úspechu v spojení vysokého výkonu a efektívneho zníženia spotreby paliva na nedosiahnuteľnú mieru. Zlepšenie palivového systému prispieva k výraznému zníženiu emisií škodlivých plynov. Hlavným rozdielom v rozsahu krútiaceho momentu je získanie väčšieho výkonu motora. Táto vlastnosť charakteristík motora sa objavila v dôsledku horizontálneho usporiadania dýz a palivový horák dosahuje zapaľovacie sviečky bez dotyku piestu. Motory FSI, ich výhody. Vďaka inovatívnemu systému priameho vstrekovania paliva sa dosahuje vysoký výkon a vysoká účinnosť pri použití palivových zmesí. Táto najlepšia ekonomika dosahuje dobré výsledky v oblasti udržateľnosti. S takýmto motorom pod kapotou auta získate neporovnateľné potešenie z vlastnenia svojho „železného koňa“. Skutočná úspora palivovej zmesi pri prevádzke motora FSI dosahuje pätnásť percent v porovnaní s podobnými typmi vozidiel pri rovnakých prevádzkových podmienkach. Použitá inovatívna technológia umožňuje pracovať bez použitia škrtiacej klapky. Hlavným faktorom, ktorý prispel k získaniu takýchto ukazovateľov, bol vrstvený princíp nabíjania, v momente dosiahnutia čiastočného zaťaženia a pri homogénnej prevádzke nastavenie motora na plné zaťaženie. Motor FSI pri prevádzke pri zaťažení poskytuje zvýšené kompresné zisky, ako aj využitie a výkon motora. Pri opísanom prevádzkovom režime motora je potrebné privádzať zmes paliva a vzduchu metódou priameho zapaľovania priamo na zapaľovacie sviečky. Zvyšok spaľovacej komory je vystavený kompaktnému plneniu zmesou, čo vedie k nadmernému obohateniu vzduchovej hmoty. Poskytnutím takéhoto výsledku je zabezpečená prevádzka motora bez prítomnosti vstupného prúdu už spomínanej zmesi. Vzduchová vrstva a priame vstrekovanie motora vytvára okolo horľavej zmesi kompletné izolačné pole, eliminujúce možné tepelné straty. Tento princíp činnosti motora má značné výhody. Bohužiaľ, použitie tohto modelu motora bolo zvládnuté nie tak dávno. Prevádzka tohto motora dala impulz konštruktérom automobilových výrobcov, k novému vývoju veľkého počtu nových jednotiek a zostáv. Systém vstrekovania paliva je riadený jedným vysokotlakovým piestovým čerpadlom, ktoré bolo špeciálne navrhnuté a nainštalované na tento účel. Adekvátny tlak je udržiavaný dodávaním potrebného množstva palivovej zmesi. Motor FSI je vylepšený inštaláciou snímača a katalyzátora. Každodenná prevádzka zvyšuje potenciál motora pre úsporu palivovej zmesi. Predtým sme zaznamenali iba pozitívne vlastnosti, všestrannosť a praktickosť motora FSI, ale existuje aj negatívna stránka - je to tvrdý a hlučný chod motora tejto modifikácie. Ale bez toho, aby sme sa pozreli na túto muchu, popularita motora FSI naďalej rastie.

Záver

Žijeme v dobe špičkových technológií a rozmach intelektualizácie všetkého, čo človek používa, dosiahol auto. Automobilový priemysel dnes vyvíja nielen tie najlepšie diely a pohodlný dizajn, ale aj systémy, ktoré umožňujú autám komunikovať, plánovať si vlastnú trasu a chrániť životné prostredie.

Automobilový priemysel každý rok poteší motoristov vydaním nových a sľubných modelov. Dizajnéri a strojní inžinieri sa snažia doviesť svoje modely k dokonalosti, vyvíjajú a zavádzajú nové komponenty a diely.

Automobilový priemysel nezostáva stáť a sebavedomo napreduje smerom k novým úspechom v prospech celého ľudstva.

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Vývoj technologického postupu opravy sacieho ventilu. Zostavenie mapy trasy pre demontáž motora. Čistenie dielov. Procesy obnovy častí mechanizmu distribúcie plynu: chrómovanie, ostalivanie, železo, brúsenie.

ročníková práca, pridaná 16.01.2011


Účel, konštrukcia a princíp činnosti elektronicky riadených viacbodových (distribuovaných) systémov prerušovaného vstrekovania paliva. Výhody systémov: zvýšená účinnosť, znížená toxicita výfukových plynov, zlepšená dynamika vozidla.

test, pridaný 14.11.2010


Technológie výroby motorov a zvyšujúce sa požiadavky na kvalitu motorov so zvyšujúcim sa objemom ich výroby. Vývoj experimentálnych návrhov a zvyšovanie výkonových a ekonomických ukazovateľov ocele. Obsluha dopravných motorov.

semestrálna práca pridaná 25.11.2014


Výhody systémov vstrekovania paliva. Zariadenie, schéma zapojenia, vlastnosti systému vstrekovania paliva automobilu VAZ-21213, jeho diagnostika a oprava. Diagnostické prístroje a hlavné etapy diagnostiky systémov vozidla. Prepláchnutie vstrekovača.

abstrakt, pridaný dňa 20.11.2012


Zásady organizácie údržby a opráv strojov, technológia ich vykonávania, vypracovanie opatrení na zlepšenie. Technologický proces preberania a dodávky vozidiel UAZ-469 a ZMZ-402, proces demontáže na celky a časti týchto strojov.

semestrálna práca, pridaná 17.01.2014


Vodíkové technológie, výhody vodíkového paliva. Získavanie uhľovodíkových kvapalín a plynov, perspektívy využitia v automobilovom priemysle. Spaľovací motor na vodík. Elektráreň, ktorá implementuje Kolbenevovu metódu.

ročníková práca, pridaná 26.04.2009


Nové trendy a sľubné technológie pre automobilové senzory pre rýchlosť a polohu, koncentráciu kyslíka, hmotnostný prietok vzduchu, tlak, teplotu, hladinu a stav oleja, detonáciu v systémoch Powertrain. Senzory pre plynové motory.

diplomová práca, pridané 20.05.2009


Charakterizácia polymérov a kompozitov používaných v automobilovom priemysle. Technológia lakovania plastových dielov. Výkonové vlastnosti polyuretánu. Technológia uhlíkových vlákien. Zlepšenie účinnosti auta pri jeho používaní.

článok pridaný dňa 23.12.2015


Výhody systémov vstrekovania paliva. Zariadenie a prevádzka centrálneho systému vstrekovania paliva automobilu VAZ-21213, údržba a diagnostické operácie. Bezpečnosť a ochrana práce počas údržby systému.

semestrálna práca pridaná 2.2.2013


Úroveň a globálne problémy motorizácie vo svete a v Rusku. Dynamika výroby automobilov: hybné sily a vývojové trendy. Ruský automobilový trh: import, export; široká škála alternatívnych palív a technológií; autá Volvo.

Predstavujeme vám nové technológie v automobilovom priemysle, ktorý sa v blízkej budúcnosti môže stať neoddeliteľnou súčasťou automobilového priemyslu. Superplasty sú produktom novej éry.

Superplasty.

Keď bolo možné tkať uhlíkové vlákna do rôznych materiálov, bolo možné vytvárať ultrapevné plasty. Takéto materiály sú schopné odolávať vysokým nárazovým silám, pričom ich hmotnosť je výrazne nižšia ako u bežných nárazuvzdorných dielov. pri kolíziách a pomáhajú šetriť hmotnosť.

Niektoré západné spoločnosti pracujú na vývoji hybridného materiálu – plastu s opleteným oceľovým lankom. Tento lacný materiál sa použije pri vytváraní prvkov karosérie, obloženia interiéru, nárazníkov. Takéto superpevné, vystužené superplasty majú síce vysokú pevnosť, no zatiaľ nevyzerajú veľmi krásne. Tento nedostatok bude určite čoskoro odstránený.

Nabíjanie rolovaním auta.

Hybridné autá stále nie sú také populárne, ako by si zaslúžili. A to všetko preto, že na svete sú takí škodliví snobi, ktorí neustále žiadajú o pomoc, že ​​nabitie batérie nestačí na celý výlet. Takýchto skeptikov by mala umlčať rozvíjajúca sa infraštruktúra a narastajúci objem batérií. Množstvo popredných pracovníkov v automobilovom priemysle, ako Audi, BMW a Mazda, pracuje na zaujímavom vývoji - generátore na výrobu elektriny pre batériu, ktorý sa uvádza do pohybu rolovaním auta počas jazdy.

Elektromotory v nábojoch.

Už v „huňatých“ rokoch Ferdinand Porsche uvažoval o tom, že elektromotor auta by mal byť umiestnený v nábojoch, čím by sa výrazne rozšíril priestor v aute pre pasažierov a batériu. Doteraz je táto myšlienka vo vzduchu, ale výrobcovia sa obávajú umiestniť motory takto, pretože nárast neodpruženej hmoty môže ovplyvniť ovládateľnosť a plynulosť jazdy na prašných a štrkových cestách. Spoločnosti Protean Electric a Lotus Engineering však vykonávajú výskum, v rámci ktorého zamestnanci spoločnosti testujú dve identické autá Lotus na obratnosť a ovládateľnosť.

Jeden z nich je vybavený nábojovými motormi. Podľa výsledkov testov sa ukazuje, že rozdiel nie je pre bežného vodiča badateľný. Drobné nedostatky v ovládaní sú eliminované malými úpravami pruženia. priemerný vodič si nevšimne zhoršenie výkonu spojené s extra neodpruženou hmotou a správne vyladenie pomôže prekonať väčšinu vedľajších efektov pri ovládaní.

Nikel-zinkové batérie.

Moderná hustá mestská premávka si vyžaduje úsporu paliva. Bežnou vecou je dnes vypnúť motor v zápche alebo na semafore, aby sa „nedymilo“. Problém je v tom, že olovená batéria pod kapotou nie je schopná vydržať niekoľko agresívnych cyklov stop-štart - rýchlo sa vybije, ak ste nemali čas trénovať, ale začali ste niekoľkokrát za sebou. Tento problém bol vyriešený už v roku 1901, keď Thomas Edison vynašiel nikel-zinok.

Takáto batéria nestráca vybitie tak rýchlo, ak musíte niekoľkokrát za sebou vypnúť a naštartovať motor. Okrem toho majú tieto batérie dlhšiu životnosť. Power Genix dnes tvrdí, že nikel-zinkové batérie vážia polovičnú hmotnosť pri dvojnásobnej prevádzkovej dobe. Navyše sú ekologickejšie z hľadiska likvidácie.

Automobilový priemysel je jednou z kľúčových oblastí globálnej ekonomiky. Ročné financovanie výskumu a vývoja v automobilovom priemysle presahuje stovky miliárd dolárov. Počet pracovných miest v tomto odvetví je viac ako 14 miliónov a celkové aktíva sú viac ako 2 bilióny dolárov.

Napriek tomuto pôsobivému výkonu má toto odvetvie neustále problémy a musí sa optimalizovať. Neustále zmeny a doplnky súvisiace s ochranou životného prostredia si vyžadujú modernizáciu existujúcich modelov už v štádiu návrhu. Moderné auto musí byť založené na zásadne novom vývoji, ktorý spĺňa všetky požiadavky technického pokroku. Neustály vývoj technológií vo všetkých sférach života a informatizácia mnohých procesov orientujú výrobcov na vytváranie vysoko inteligentných strojov.

Výzvy, ktorým v súčasnosti čelí automobilový priemysel, sú súlad so životným prostredím. Ruskí a zahraniční výrobcovia si dali za cieľ znížiť emisie a spotrebu paliva na polovicu. Na tento účel je potrebné niekoľkokrát zlepšiť technické vlastnosti automobilov v porovnaní s predchádzajúcimi ukazovateľmi: polovičné opatrenia tu nestačia. Postupné vylepšovanie existujúcich modelov je pracnejšie, časovo náročnejšie a oveľa menej efektívne ako vytváranie nových modelov od začiatku.

Jedným z inovatívnych prístupov v strojárstve je použitie kompozitných a hliníkových materiálov na konštrukciu karosérie, čo umožňuje dodávateľom znížiť hmotnosť vozidla o 25 %.

Vývoj inteligentných áut získava na popularite v automobilovom priemysle. Každým rokom sú autá čoraz viac ako osobné počítače na kolesách. Nie je to len o samoriadiacich autách. Automobilky sú presvedčené, že ideálne moderné auto musí zvládať všetko a musí byť čo najjednoduchšie. Väčšina inovácií sa aplikuje predovšetkým na koncepčné autá, ale analýzou technológií implementovaných na týchto zariadeniach možno pochopiť smer budúceho vývoja v automobilovom priemysle.

Veľký inovatívny prelom bol zaznamenaný vo vývoji geolokačných systémov a metód počítačovej analýzy: sú viditeľné jasné zlepšenia v automobilových navigačných a bezpečnostných systémoch. Poprední svetoví výrobcovia automobilov investujú obrovské finančné prostriedky do vytvorenia používateľského rozhrania, pomocou ktorého môže vodič riadiť tok informácií bez toho, aby bol vyrušovaný z jazdy.

Éra programovania vedie k úplnej autonómii vozidiel, čo si vyžaduje vytváranie najkomplexnejších kódov. Otázky bezpečnosti v automobilovom priemysle sú veľmi zaujímavé. Boli testované a implementované systémy, ktoré monitorujú úroveň stresu, ako aj mieru únavy vodiča. Očakáva sa, že časom auto získa ešte väčšiu funkčnosť, napríklad automatické riadenie, ktoré sa zapne, ak systém zaznamená ohrozenie bezpečnosti vodiča alebo premávky.

Aby sme to zhrnuli: hlavné svetové trendy v inovatívnych premenách automobilov sú zmena dizajnu automobilu, vytváranie bezpilotných a elektrických vozidiel, rozvoj mobilných služieb a high-tech výroba.

Tu je niekoľko príkladov inovatívnych zmien v automobilovom priemysle:

• Vývoj spracovateľnosti materiálov;
• modernizácia motora;
• bezpečnosť;
• Súlad s environmentálnymi normami;
• Zvýšený komfort;
• Automatizácia procesov riadenia;
• Systémy autopilota.

Čo je potrebné na stavbu inovatívnych áut od nuly

Symbióza CAD (computer-aided design) a výpočtov inžinierskeho oddelenia

Integrované využitie 2D a 3D technológií vo fáze modelovania prototypov skracuje čas vývoja. Kombinácia modelov a virtualizácie pomáha identifikovať charakteristiky budúcich prototypov v počiatočnej fáze automobilového priemyslu, čím sa znižujú náklady a čas práce.

Modelovanie

Integrácia riadiacich systémov softvérových aplikácií umožňuje:

1. Znížte zložitosť
2. Znížiť finančné straty,
3. Zlepšite efektivitu softvéru nainštalovaného vo vozidle.

Systematizácia vo všetkých fázach vám umožňuje kontrolovať vývoj od vytvorenia projektu až po koniec prevádzkového procesu a poskytuje plné sledovanie nedostatkov.

Integrácia technologických procesov

Globálne projekty si vyžadujú osobitnú pozornosť, keď je potrebné vykonať nejaké úpravy a štrukturálne zmeny inovatívneho projektu. Napríklad počas montážnej linky, pri inštalácii spätných zrkadiel, existuje veľa možností pre diely.

Môžu mať rôzne konfigurácie:

• Elektricky poháňaný,
• Manuálne ovládanie,
• Elektricky vyhrievané,
• Prehľad slepých uhlov atď.

Postupné vykonávanie automatickej montáže pre každú možnosť sa bude líšiť. Kombinácia vývojových a regulačných procesov poskytuje kontrolu nad výrobou a prístup k funkcionalite z jediného menu. To skracuje dobu dostupnosti produktu a zaručuje správnosť vyvinutej technológie v automobilovom priemysle. Integrované využitie týchto procesov umožní posúdiť vyrobiteľnosť komponentov a zostáv, ako aj identifikovať chyby alebo chyby v počiatočnom štádiu (manželstvo alebo nekonzistentnosť častí tela). Vďaka tejto možnosti je možné vykonávať zmeny vo fáze montáže automobilu, čo značne zjednodušuje výrobu.

Ruské a zahraničné skúsenosti s inováciami

Vedúcim inovačným trendom v Ruskej federácii aj v zahraničí je výroba modelov bezpilotných vozidiel. Takéto modely už vykonali testovacie jazdy, ako aj nákladnú a osobnú dopravu.

Uber v spolupráci s Ottom má už dlho možnosti na takúto prepravu. Úspešná spolupráca medzi oboma spoločnosťami vyústila do vzniku modelu bezpilotného nákladného vozidla a implementácie autonómnej osobnej a nákladnej dopravy.

V niektorých mestách v Európe a Hong Kongu bola spustená séria samoriadiacich autobusov. Majú relatívne nízku rýchlosť pohybu - 20 km/h (z bezpečnostných dôvodov), čo je kompenzované absolútnou bezpečnosťou pre prírodné prostredie.

Domáci vývoj je spojený s ruskou značkou KamAZ a spoločnosťou Volgabus, ktorá predstavila projekty ruských nákladných dronov a autobusov. Projekt Kamaz môže vstúpiť do série v roku 2022 a bude vykonávať nákladnú dopravu bez vodičov. Model nového bezpilotného autobusu od Volgabusu by mal analyzovať dopravnú situáciu online, vykonávať inteligentný proces riadenia pomocou špeciálneho softvéru. Ďalším vynálezom tejto spoločnosti je platforma bezpilotného vozidla Matrёshka, ktorá sa bude vyrábať v niekoľkých modifikáciách: otvorený podvozok, minibusy, nákladné autá. Podľa niektorých správ sa prototypy úspešne testujú v inovačnom centre Skolkovo a čoskoro začnú fungovať v moskovských parkoch a Soči.

Napriek úspechom zahraničných a domácich výrobcov v automobilovom priemysle ešte neprišla éra bezpilotných prostriedkov. Problémy s bezpečnosťou a spoľahlivosťou ešte nie sú 100% vyriešené a nedávne príklady neúspešných skúseností (až úmrtí) spomaľujú proces zavádzania nových technológií v Ruskej federácii a vo svete.

Najnovší prípad s elektromobilom Tesla (ambiciózny projekt Elona Muska) je toho živým potvrdením. Model S pod kontrolou systému autopilota prešiel na diaľnici vagónom a zabil vodiča. Podľa výsledkov vyšetrovania bolo zistené, že vodič ani autopilot si blížiace sa auto nevšimli. Tento incident bol prvou smrteľnou nehodou, pri ktorej bolo vozidlo riadené počítačom. Spoločnosť uznala nedostatky v systéme autopilota, hoci zdôraznila, že budúcnosť spočíva v tomto inovatívnom systéme riadenia vozidla.

Moderný automobilový priemysel dosiahol bezprecedentnú úroveň. Najnovší vývoj ohromuje odvahou fantázie a zručnosťou implementácie, zdá sa fantasticky. Čoskoro bude známe, aké inovácie obohatia automobilový priemysel budúcnosti.

Novinky predstavené na veľtrhu CES 2016 opäť dokazujú, že svet automobilov a svet techniky úzko splývajú a výsledkom sú nové koncepty a riadiace systémy. Pri pohľade na tieto úspechy môžete vidieť auto budúcnosti.

Výstava spotrebnej elektroniky v Las Vegas je predovšetkým technologickou výstavou, no tento rok výrobcovia automobilov spojili túto udalosť s rôznymi špičkovými koncepčnými vozidlami.
Debutovali novinky od značiek Volkswagen, BMW, Aston Martin a nového výrobcu Faraday Future a mnohí ďalší na výstave prezentovali svoje najnovšie technológie a inovácie. Najpopulárnejšou témou medzi najnovšími autami je tento rok pripájanie áut do siete. Väčšina výrobcov ukázala, ako sa ich autá budú môcť v budúcnosti pripojiť k iným inteligentným zariadeniam.

Veľké spoločnosti tiež ukázali, ako zvyšujú úroveň automobilových technológií, aby vyhovovali potrebám dnešných technicky zdatných nakupujúcich.

Pozrite si súhrn 17 kľúčových noviniek v oblasti automobilových technológií z výstavy Consumer Electronics Show 2016.

1. Aston Martin Rapide S

Koncept Connected Car od Aston Martin obsahuje informačno-zábavný systém vyvinutý čínskym technologickým gigantom Letv. Aston Martin má v úmysle postaviť pre Letv aj elektrické superauto.

2. Koncept interiéru Audi

Rovnako ako koncept e-tron quattro, aj nové Audi je vybavené novou generáciou informačno-zábavného systému.

3. BMW i8 Mirrorless Concept

BMW chce demonštrovať výhody výmeny vonkajších spätných zrkadiel za kamery, ktoré dokážu pokryť širšie zorné pole a upozorniť vodičov na nebezpečenstvo.

4. Dotykový dotykový displej Bosch

Bosch plánuje pomôcť udržať zrak vodiča na ceste pomocou nového informačného a zábavného systému s haptickou spätnou väzbou.

5 elektrických Chevrolet Bolt

Nový plne elektrický hatchback General Motors ponúka dojazd 320 kilometrov.

6. Koncept Crazy Faraday Future

FFZERO1 je prvé koncepčné auto od nového čínskeho startupu, ktoré je dostatočne dobré na to, aby si účastníci CES zakrútili krkom. Auto oznamuje štýl novej firmy.

7. Autonómna budúcnosť Fordu

Modrý ovál strojnásobuje veľkosť svojej autonómnej testovacej prepravnej flotily. Testovanie v reálnom svete pokračuje vo viacerých štátoch USA.

8. Systém sledovania očí Harman

Nová technológia spoločnosti Harman využíva softvér na sledovanie očí vodiča a kameru na sledovanie stavu a bdelosti vodiča.

9. Pripojené auto Jaguar F-Pace

Jaguar spolupracuje so spoločnosťou Intel, aby predviedla silu prepojených áut. Tento F-Pace vyzve vodiča, ak si nechá osobné veci v dome.

10. Audi virtuálna realita

Audi začne tento rok zavádzať do siete svojich predajcov svoj headset pre virtuálnu realitu. Zákazníkom to umožní vizualizovať svoje vozidlo v reálnom čase.

11. Kia Drive Wise

Všetky budúce technológie autonómneho riadenia Kia budú niesť značku Drive Wise. Značka sa chystá testovať na verejných komunikáciách v Nevade.

12. Rinspeed Etos

Najnovší koncepčný automobil Rinspeed je založený na BMW i8 a obsahuje dron, ktorý možno poslať na vyzdvihnutie balíka alebo streamovanie jazdy online. Auto je tiež plne autonómne a má prispôsobiteľný interiér.

13. Mapovanie od Toyoty

Ide o novú technológiu na vytváranie okolitého sveta z oddelených častí obrazu pomocou údajov zo zariadení GPS a palubných kamier.

14. Vízia budúcnosti od BMW i

Aj malé autá ako VW Golf sú vybavené novými technológiami.

Nový nemecký informačno-zábavný systém novej generácie s ovládaním gestami a pokročilým rozpoznávaním hlasu.

17. Ovládanie Volvo pomocou inteligentných hodiniek.

Majitelia inteligentných hodiniek Microsoft Band 2 budú môcť už čoskoro ovládať ovládanie svojich áut.

Vďaka najnovším technológiám bude automobilový priemysel v najbližších rokoch vyrábať.

Moderné „digitálne“ autá obsahujú desiatky ovládačov, združených v špeciálnej lokálnej sieti. V automobile možno mnohé ovládacie funkcie rozdeliť zhruba do dvoch skupín:

prvá skupina zaisťuje spoľahlivé fungovanie hlavných komponentov automobilu, napríklad elektronické riadenie a zabezpečenie motora: ABS, airbagy a iné.

do druhej skupiny patria rôzne elektronické riadiace systémy, ktoré cestujúcim poskytujú služby, komfort a zábavu.

Napríklad lacné auto Peugeot-206 obsahuje 27 ovládačov od spoločnostiNEC.

Moderné auto, ako každý počítačový systém z pohľadu riadiaceho objektu, si možno predstaviť ako pozostávajúce z rôznych analógových a digitálnych senzorov, súboru akčných členov a mechanizmov. Obr... predstavuje hlavné komponenty auta, ktoré sú riadené počítačmi auta.

Ryža. Hlavné komponenty auta, riadené počítačmi

Napríklad BMV745 používa mikroprocesor, ako je Pentium4.

Ryža. Bitová hĺbka vstavaných mikrokontrolérov

Príklady operačných systémov používaných vo vstavaných ovládačoch. Najpopulárnejšou voľbou je komerčný bežne dostupný operačný systém. V prieskume komerčných operačných systémov v posledných rokoch mal najväčší podiel na trhu MSEmbedded, ako ukazuje obrázok.

Ryža. Operačné systémy vstavaných mikrokontrolérov

Nasledujúci obr. ukazuje bežné programovacie jazyky pre vývoj vstavaných systémov a ako vidíte, rodina jazykov C sa používa vo väčšine vývojov. Ako môžete vidieť z diagramu, pri niektorých návrhoch sa používa aj jazyk symbolov.

Ryža. Programovacie jazyky vstavaných mikrokontrolérov

Stručná história vývoja mikroprocesorových systémov

1970 - Intel4004 - prvý 4-bitový MP;

1972 - Intel8008 - 8-bit;

1973 - Intel 8080 K580 (ZSSR) - analóg I8080;

Intel8085 - okrem CPU tam boli časovače, radič prerušenia atď.

1976 - Intel 8048 - prvý ovládač;

1978 – Intel 8051 – MCS 51 (mikropočítačový systém)

Polovica 90-tych rokov - rodiny: Intel151 a Intel251 - 8 bit, ale adresovateľná pamäť: 2 20 a 2 24.

1976 - I8086 / I8088 (PCXT - IBM), K1816 (ZSSR) - analóg I8086.

EC1840 –CCCP – PCXT

1995 - (embedded) - vyvinutá jednočipová architektúra MK X86: 16- a 32-bit.

Základné požiadavky na ovládače

Nízke náklady;

Vysoká spoľahlivosť;

Vysoký stupeň miniaturizácie;

Nízka spotreba energie;

Výkon v rôznych teplotných rozsahoch v závislosti od aplikácie:

1. Komerčný: 0 ... + 70 0 С;

   Rozšírené: -40 ... +85 0 С;

   Vojenské: -55 ... +155 0 С;

Dostatočný výkon na spustenie sád funkcií

Architektonické vlastnosti ovládačov

Harvardská architektúra (samostatná pamäť na ukladanie dát (RAM) – volatilná a programová (ROM) – energeticky nezávislá, dnes populárna flash;

Integrácia všetkých modulov potrebných pre riadiaci počítač do jedného kryštálu;

Postupne sú ovládače:

Štvorbitové - najjednoduchšie a najlacnejšie;

Osembitová - najpočetnejšia rodina (najlepšia hodnota za peniaze) MCS51

Šestnásťbitové iMCS96, i80186 (88) a ďalšie, produktívnejšie a drahšie.

32-bit - zvyčajne ide o modifikácie univerzálneho MP, napríklad i386, 486 a ďalšie

64-bit (spracovanie videa)

8-bitové MCU sú široko používané v rôznych systémoch riadenia procesov z nasledujúcich dôvodov:

Hlavnou oblasťou použitia 8-bitového MC sú zariadenia pre inteligentné riadenie priemyselnej automatizácie a vybavenia domácností. Tieto aplikácie nevyžadujú vysokobitové aritmetické spracovanie, veľké percento logických konverzií a nevyžadujú vysoký výkon v drsných podmienkach v reálnom čase. 8-bitové MCU teda majú svoj vlastný výklenok a sú dnes široko používanými priemyselnými regulátormi, tzv PLC.

Mnoho nových aplikácií, kde sa MP predtým nepoužíval, ale MK nie je pre širokú škálu spotrebiteľov produktov taký viditeľný ako PC, pretože sa s ním priamo nestretávajú.

MC sa tiež vyznačujú dvoma typmi architektúry: uzavretá a otvorená, Uzavretá architektúra je charakteristická absenciou dátových liniek a adries na vonkajších pinoch puzdra MC, teda externé zabudovanie programovej pamäte, dát a portov sa neočakáva .

Prevádzkové režimy periférnych modulov regulátora sú programovo konfigurované pomocou registrov špeciálnych funkcií týchto modulov (časovače, CP, ADC, paralelné a sériové adaptéry atď.).

Prevádzkové režimy periférne moduly moderných regulátorov, ich konfigurácia sa konfiguruje programovo načítaním nastavovacích kódov do špeciálnych riadiacich registrov ( SFR – špeciálnefunkciuRegistrovať).

Zvyšovanie produktivity MK v rámci požadovanej potreby sa uskutočňuje takými smermi, ako sú:

Vývoj architektúry CPU MCU, napríklad architektúry RISC

Pretaktovanie

Špecializácia príkazov a periférnych modulov MK

Zvýšená spoľahlivosť

Prechod na nižšie napäťové úrovne a nové technológie atď.

Známymi výrobcami MK sú Motorola, Microchip, Philips, Atmel, Siemens, Intel, atď.. A čo je veľmi dôležité – toto všetko je dnes dostupné aj ruským vývojárom systémov, príkladom je prítomnosť na našej univerzite niektorých svetových popredné spoločnosti (Motorola, Philips a Samozrejme, kvôli tomu existujú aj problémy: čo si vybrať?

MCS51 je populárna rodina a množstvo firiem vyrába klony: