Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки Російської Федерації

Федеральне агентство з освіти

на тему «Нові технології в автомобілебудуванні»

Саратов 2013

Вступ

Висновок

Вступ

Щоб посилити конкуренцію на світовому ринку, автомобільні компанії займаються науковими розробками, що забезпечують необхідне застосування інноваційних технологій. З моменту створення перших автомобілів та їх появи на ринку до сьогоднішнього дня автомобільна технологія розвивається швидкими темпами. Давайте поглянемо на нові технології в автомобілях, які ви можете вважати за цікавими. Технологія, що використовується в автомобілях зазнала величезних змін з часом. Автомобільні технології постійно оновлюються з метою підвищення рівня комфорту та безпеки автовласників. Не існує жодних сумнівів, що вартість автомобілів із найскладнішими технологіями є високою. Але, якщо автомобілі є більш стильними, зручними та енергозберігаючими, то люди готові інвестувати більше коштів у них. Нижче наведено деякі з нових технологій в автомобілях.

1. Інженери збудували інтерактивні вікна автомобіля

мобілізація інтерактивний шина двигун

Екрани у спинках сидінь деяким фахівцям здаються надто скромними. Дивитися кіно чи грати в комп'ютерні ігри - чи не надто мізерний набір? Чим ще автомобіль може зайняти пасажирів, вигадали дослідники з Ізраїлю.

Концерн General Motors запропонував викладачам та студентам академії мистецтв Bezalel розробити нові способи розваги пасажирів задніх сидінь автомобілів, особливо дітей, далекою дорогою. Проект отримав назву "Вікна можливостей" (Windows of Opportunity - WOO), і головним елементом системи мали стати задні бічні вікна.

Таке скло-екрани можна реалізувати на основі технології прозорих РК-дисплеїв, або тут можуть використовуватися проектори та камери для відстеження жестів. Власне GM у разі цікавив більше софт, ніж можливе залізо. Так народилося кілька програм.

Перше з них отримало ім'я Otto. Це анімований персонаж, що ніби біжить за вікном реальним пейзажем. Він вміє реагувати на зміни у швидкості машини, ландшафті чи погоді.

Друга програма - Foofu - імітує запотіле або заіндевіле скло, за яким маленькі пасажири так люблять малювати пальцем.

Програма Spindow розрахована вже на присутність системи WOO у безлічі автомобілів по всьому світу.

Передбачається, що людина може вибрати на інтерактивному глобусі будь-яку точку планети та замінити реальний краєвид за своїм вікном на вигляд із вікна чужого авто, що транслюється через Мережу в реальному часі.

Остання програма, Pond, теж розрахована на зв'язок між автомобілями, але цього разу - між машинами, що їдуть по одному шосе.

"Ставок" дозволяє писати на вікні повідомлення і робити їх видимими сусідам по потоку. Крім того, людина, яка запустила програму, може за допомогою набору меню вибирати улюблені треки і навіть обмінюватися музичними композиціями з сусідами.

Всі ці можливості експериментатори з Єрусалиму випробували на прототипі WOO, створеному зі справжніх задніх дверцят легковика, пасажирського сидіння, набору проекторів та системи стеження за жестами EyeClick, що перетворює на мультиконтактний екран будь-який дисплей. А як все це має працювати у фінальному варіанті, можна побачити у ролику, представленому GM.

Тема розваги задніх пасажирів турбує не лише американський концерн-гігант. Наприклад, минулої осені австралійці запустили проект створення голографічної системи для задньої частини салону автомобіля. І знову ж насамперед новація розрахована на дітей.

А ще в 2011 році Toyota Motor Europe та Копенгагенський інститут проектування взаємодії (CIID) представили дуже схожу на WOO концептуальну систему Window to the World.

«Вікно у світ» теж активно експлуатує принцип доповненої реальності, тому тут ми знову можемо побачити програму для малювання пальцем на бічному вікні автомобіля.

Але за задумом "Тойоти" малюнки, виконані на склі, виявляються прив'язаними до пейзажу і зміщуються в міру просування автомобіля.

Друга цікава можливість – зумування (наближення) далеких об'єктів. Пасажиру достатньо взяти шматок пейзажу в рамку і потягнути краї пальцями, подібно до того, як власники «айфонів» збільшують знімки на екрані.

Ще Window to the World вимірює відстані до різних об'єктів у поле зору, виводячи значення на скло.

Четверта програма призначена для поїздок до інших країн і пропонує зануритися в чуже мовне середовище, а тому вона підписує об'єкти мовою тієї місцевості, якою проходить шлях.

П'ятим концептуальним додатком у рамках цього проекту стали «віртуальні сузір'я». Ідея полягає в тому, щоб панорамний дах автомобіля відображав контур сузір'їв і виводив інформацію про них, поєднуючи віртуальні лінії з реальним зоряним небом над головою.

У ролику, що демонструє поїздку в автомобілі з Window to the World, насправді показано симуляцію, зняту в статиці. Через це, мовляв, дівчинка і не пристебнута ременем безпеки, вибачається компанія (фото Toyota Motor Europe).

Інженери та дизайнери з європейського відділення «Тойоти» збудували робочі прототипи системи, але це ще далеко не та апаратура, яку можна було б встановити в машину. Те саме, втім, можна сказати і про австралійський, і про американо-ізраїльський проект.

Створення розширеної реальності у всіх випадках вимагає ще чимало роботи. Як знімати зовнішні об'єкти під потрібним кутом та як визначати під яким кутом на віртуальні лінії дивиться глядач? Який тип екрану використовуватиме перетворення бічних стекол на інтерактивну поверхню? Запитань багато. Проте початок покладено.

2. Інноваційні технології виробництва авто шин

Дивлячись на звичайнісіньку покришку для автомобіля, складно уявити, що над її створенням працюють багатотисячні колективи вчених, а розробку конструкції однієї моделі вкладаються мільйони, а часто й мільярди доларів. Проте це так. І такий підхід до виготовлення автомобільних шин незмінно приносить плоди. Причому вони мають не тільки грошовий вираз, а й лягають у кишені власників шинних концернів. Він позитивно відбивається на нашій безпеці, дозволяє економити за рахунок зниження витрати палива, відкриває найширші можливості для отримання задоволення від керування автомобілем. Що ховається за чорною гумою шин? Куди виробники витрачають величезну суму? Які переваги відкривають перед нами нові матеріали та методи? Про це та багато іншого читайте в циклі статей «Технології виробництва автомобільних шин».

Останнім часом, борючись за довіру та гаманець споживачів, «шинні монстри» влаштували справжню «гонку озброєнь», почергово дивуючи автомобільну громадськість новинками та інноваційними розробками, що впроваджуються у виробництво. Багато інновацій схожі один на одного, як дві краплі води. Хіба що назви мають різні. Що це – промисловий шпигунство чи чуйна реакція на потреби ринку? Чи не нам вирішувати. Але, враховуючи це, перераховувати всі технологічні та конструктивні нововведення всіх більш менш відомих виробників просто безглуздо. Тим більше, у межах кількох невеликих статей. Тому ми вирішили зупинитися на описі інноваційних рішень одного з найбільш відомих серед споживачів Росії концернів - компанії NOKIAN.

Тож чим же здатні здивувати нас фінські інженери? Прикладів відповідального підходу до проектування та виробництва авто шин – маса. У сьогоднішній водній статті ми розглянемо лише деякі з них:

Розробка, покликана виключити бічний юз автомобіля навіть за різких маневрів. Воно отримало назву вирізи протиковзання, що є на протекторі багатьох моделей покришок NOKIAN. Вони представляють канавки в плечовій зоні шини і мають гострі кути, які забезпечують надійне зчеплення шини з дорожнім полотном.

Наступне неординарне конструктивне рішення, що знайшло втілення у масовому виробництві – ламелі, що мають форму літери «С». Головна мета розробки – підвищення ступеня стійкості покришки без шкоди для зчіпних властивостей. Мета досягнута! Дійсно, авто шини, що мають такий рисунок протектора, відпрацьовують свою ціну на всі 100%.

І ще раз про протектор. Фінські розробники запропонували принципово нову конструкцію ламелів, забезпечивши їх так званими збудниками. Вони схожі на дрібні тріщини та розташовані на краю шашок. Активізуються лише за певних погодних умов, а саме на слизькій дорозі.

Враховуючи те, що протектор є основною частиною конструкції шини, увага до нього з боку інженерів недаремна. Тому продовжуємо цю тему. Тривимірні ламелі - рішення, що дозволяє надати стабільність поведінці шини в поздовжньому та поперечному векторах навантаження. Особливо актуально для вологих доріг. Ламелі цього типу, забезпечена кільцем ущільнювача Double Mud Stopper, також відіграють роль захисників протектора від бруду, каменів і сльоти, яка потрапляє між диском і покришкою.

Завершуючи огляд «протекторних» новинок, хотілося б звернути увагу на безшовну будову бортового кільця. Технологія Single Wire Bead створена спеціально для того, щоб забезпечити надійність шини навіть у надзвичайно несприятливих умовах експлуатації.

Погодьтеся, перелік досягнень інженерів вражає. Але це лише мала частина всіх інноваційних розробок фінського концерну. Про інші прогресивні технології читайте в наступних статтях!

3. Технологія FSI - пряме упорскування палива

Особливість двигуна FSI - пряме впорскування палива в циліндри. Будь-яка розробка нового автомобільного вузла завжди має певні труднощі зі своїм використанням. Пряме впорскування палива, як нова технологія не склало з цього правила виняток. Випробування проводилося на моделях транспортних засобів Audi. Концерн «Мерседес» теж не залишився осторонь, і випустив кілька двигунів, які мають пряме упорскування паливної суміші. Двигун новинка. Піонером серед виробників одного двигуна FSI, в яких упорскування палива здійснювалося прямим методом, була компанія «Volkswagen». Для проведення впровадження нових технологій була використана модель алюмінієвого чотирициліндрового двигуна з об'ємом, що дорівнює 1588 кубічних см., потужність становила 100 п'ятнадцять кінських сил, при цьому досягаючи максимального моменту, що крутить, на 4 тисячах обертів за хвилину. Ступінь стиснення виходила вищою, ніж, застосовуючи умовні одиниці бензину. У двигуні FSI використовують зовнішні рециркуляції відпрацьованих газів шляхом роботи двох режимів: однорідний заряд надходить в обробку в електронному вигляді і стратифікований заряд, перший скорочує споживання, другий досягає більшої влади. Згадана можливість технічного прогресу є досягненням сучасності, під час використання якого виходить менша витрата палива. Сьогодні ці інноваційні двигуни вважаються продуктом нового покоління, роблячи значний стрибок уперед, враховуючи операційну ефективність. Сам принцип роботи FSI надає нові можливості для агрегату, що має іскрове запалювання. Такий технологічний крок можна порівняти за своїм новаторством з введеними технологіями GDI для дизельного двигуна, в якому здійснюється безпосереднє упорскування палива в камеру запалення за допомогою повітряних мас, виробляючи зберігання з наявністю більш високого тиску. Технології FSI двигунів, що виробляють пошаровий упорскування паливної суміші в агрегат, отримала офіційне визнання інноваційної та новаторської. Одні з перших цю технологію GDI освоїли японські виробники машин, оскільки сутність і застосування її, перш за все, найближче і зрозуміліше автомобільним компаніям. Двигуни, де застосована система FSI, мають ряд деяких відмінностей. Безпосереднє упорскування палива (FSI мотор) проводиться прямим шляхом в камеру згоряння. Такий процес отримав назву, як внутрішнє сумішоутворення, оскільки утворення горючих паливно-повітряних сумішей відбувається безпосередньо тільки в камері згоряння. Головним досягненням, при експлуатації двигуна FSI - це безумовне досягнення успіху по суміщенню високої потужності та ефективного зниження паливної витрати на недосяжний раніше ступінь. Поліпшення паливної системи сприяє значному зниженню викиду згубних газів. Основна діапазонна відмінність моменту, що крутить, полягає в отриманні більшої потужності двигуна. Така особливість характеристики двигуна з'явилася завдяки горизонтальному розташуванню форсунок, причому паливний факел доходить до свічок запалювання, не торкаючись поршня. Двигуни FSI, їх переваги. Завдяки інноваційній системі з прямим паливним упорскуванням досягається великий вихід потужності та високий рівень ефективності застосування паливних сумішей. Ця найкраща економічність досягає хорошого показника дотримання вимог екології. Маючи такий двигун під капотом свого автомобіля, отримуєш незрівнянне задоволення від володіння своїм «залізним конем». Фактична економія паливної суміші при експлуатації двигуна FSI досягає п'ятнадцяти відсотків порівняно з аналогічними типами автомашин, перебуваючи в рівних умовах експлуатації. Інноваційна технологія, що застосовується, дозволяє працювати, не застосовуючи дросельну заслінку. Основний фактор, що сприяє отриманню подібних показників, став стратифікований принцип заряду, в момент досягнення часткового навантаження і під час однорідної роботи, задаючи двигуну повне навантаження. Працюючи з навантаженням, двигун FSI забезпечує зростання збільшення стиснення, а також ефективності використання двигуна та його продуктивності. Забезпечуючи описуваний режим роботи двигуна, потрібно подача паливно-повітряної суміші прямим методом запалювання безпосередньо на свічках запалювання. Решта камери згоряння підлягає компактному заповненню сумішшю, Отримуючи надмірне збагачення повітряної маси. Забезпечуючи отримання такого результату робота двигуна забезпечується без присутності вхідного потоку вже згаданої суміші. Повітряний шар і безпосереднє упорскування двигуна створює повне ізоляційне поле навколо горючої суміші, виключаючи можливі теплові втрати. Подібний принцип роботи двигуна, має значні переваги. На жаль, застосування цієї моделі двигуна освоєно нещодавно. Експлуатація цього двигуна дала поштовх інженерам конструкторам автомобільних виробників до нової розробки великої кількості нових агрегатів і вузлів. Паливна система упорскування забезпечена контролем з боку одного поршневого насоса високого тиску, який спеціально був створений та встановлений для цієї мети. Підтримка достатнього тиску забезпечується подачею необхідної кількості паливної суміші. Виробляють удосконалення двигуна FSI, за рахунок встановлення датчика та каталітичного нейтралізатора. Щоденна експлуатація підвищує потенціал двигуна щодо економії паливної суміші. Раніше ми відзначали лише позитивні якості, універсальність та практичність двигуна FSI, але є й негативна сторона – це жорстка та галаслива робота двигуна подібної модифікації. Але, не дивлячись на цю ложку дьогтю, популярність двигуна FSI продовжує зростати.

Висновок

Ми живемо у вік високих технологій, і бум інтелектуалізації всього, чим користується людина, дістався і авто. Сьогодні автомобільна промисловість розробляє не лише найкращі запчастини та комфортний дизайн, а й системи, що дозволяють машинам спілкуватися, самостійно планувати маршрут та берегти екологію.

Щорічно автомобільна промисловість радує автолюбителів випуском нових та перспективних моделей. Дизайнери та інженери-механіки прагнуть довести свої моделі до досконалості, розробляючи та впроваджуючи нові вузли та деталі.

Автомобілебудування не стоїть на місці і впевнено йде вперед до нових досягнень на благо всього людства.

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Розробка технологічного процесу ремонту впускного клапана. Складання маршрутної карти розбирання двигуна. Очищення деталей. Процеси відновлення деталей газорозподільного механізму: хромування, залишення, залізнення, шліфування.

курсова робота , доданий 16.01.2011


Призначення, будову та принцип дії керованих електронікою систем багатоточкового (розподіленого) переривчастого упорскування палива. Переваги систем: збільшення економічності, зниження токсичності газів, що відпрацювали, поліпшення динаміки автомобіля.

контрольна робота , доданий 14.11.2010


Технології виробництва двигунів та підвищення вимог до якості двигунів при зростаючому обсязі їх виробництва. Розробка дослідних конструкцій та підвищення потужності та економічних показників сталі. Експлуатація транспортних двигунів.

курсова робота , доданий 25.11.2014


Переваги упорскових систем подачі палива. Пристрій, електросхема, особливості роботи системи упорскування палива автомобіля ВАЗ-21213, її діагностика та ремонт. Діагностичні прилади та основні етапи діагностики систем автомобіля. Промивання інжектора.

реферат, доданий 20.11.2012


Принципи організації технічного обслуговування та ремонту машин, технологія їх проведення, розробка заходів щодо вдосконалення. Технологічний процес прийому та видачі автомобіля УАЗ-469 та ЗМЗ-402, процес розбирання на вузли та деталі даних машин.

курсова робота , доданий 17.01.2014


Водневі технології, переваги водневого палива. Отримання вуглеводневих рідин та газів, перспективи використання у автомобілебудуванні. Двигун внутрішнього згоряння, що працює на водні. Силова установка, що реалізує метод Колбенєва.

курсова робота , доданий 26.04.2009


Нові тенденції та перспективні технології автомобільних датчиків швидкості та положення, концентрації кисню, масової витрати повітря, тиску, температури, рівня та стану олії, детонації в системах Powertrain. Датчики для газових двигунів

дипломна робота , доданий 20.05.2009


Характеристика полімерів та композитів, що застосовуються в автомобілебудуванні. Технологія фарбування пластмасових деталей. Експлуатаційні властивості поліуретану. Технологія одержання вуглецевого волокна. Підвищення економічності автомобіля за його використанні.

стаття, доданий 23.12.2015


Переваги упорскових систем подачі палива. Влаштування та робота інжекторної системи центрального упорскування палива автомобіля ВАЗ-21213, операції технічного обслуговування та діагностування. Безпека та охорона праці під час технічного обслуговування системи.

курсова робота , доданий 02.02.2013


Рівень та глобальні проблеми автомобілізації у світі та в Росії. Динаміка випуску автомобілів: рушійні сили та тенденції розвитку. Автомобільний ринок Росії: імпорт, експорт; широкий вибір альтернативних видів палива та технологій; автомобілі Volvo.

Представляємо вам нові технології в автомобілебудуванні, які найближчим часом можуть стати невід'ємною частиною автомобілебудування. Суперпластмаси – породження нової доби.

Суперпластмаси.

Коли з'явилася можливість вплітати вуглецеві нитки в різні матеріали, стало можливим створення надміцних пластмас. Такі матеріали здатні витримати велику силу удару при тому, що їх вага значно нижча за звичайні протиударні деталі. при зіткненнях та сприяти економії ваги.

Деякі західні компанії працюють над розробкою гібридного матеріалу – пластмаса із вплетенням сталевого кабелю. Цей недорогий матеріал використовуватиметься при створенні елементів кузова, внутрішньої обробки, бамперів. Такі надміцні армовані суперпластмаси дійсно мають високу міцність, але поки що виглядають не дуже красиво. Напевно, цей недолік незабаром буде виправлений.

Заряджання від кочення автомобіля.

Гібридні автомобілі досі не не такі популярні, як заслуговують на те. А все тому, що у світі є такі шкідливі сноби, які постійно побоюються, що заряду батарей не достатньо для повноцінної подорожі. Заткнути за пояс таких скептиків повинна розвиваюча інфраструктура і обсяг акумуляторів, що збільшується. Ряд передовиків праці в автопромисловості, такі як Audi, BMW і Mazda працюють на цікавій розробці - генератор для вироблення електрики на акумулятор, який рухається від кочення автомобіля при їзді.

Електромотори в маточині.

У «кошлаті» роки Фердинанд Порше вже думав про те, що електричний двигун машини повинен розташовуватися в маточях, що значно розширило б простір в автомобілі для пасажирів і акумулятора. До цих пір ця ідея витає в повітрі, але виробники бояться розташовувати так мотори, тому що збільшення безпружинної маси може позначитися на керованості і плавності при русі по пильних і гравійних дорогах. Однак, фірма Protean Electric і Lotus Engineering проводить дослідження, в рамках яких два ідентичні автомобілі Lotus перевіряються співробітниками компанії на маневреність та керованість.

Один із них обладнаний моторами в маточині. За результатами тестів виходить, що для середнього водія різниця непомітна. Невеликі огріхи в управлінні усуваються невеликими підстроями підвіски. середньостатистичний водій не помітить зниження продуктивності пов'язаної з додатковою безпружинною масою, а належне додаткове налаштування допоможе подолати більшу частину побічних ефектів пов'язаних з керованістю.

Нікель-цинкові батареї.

Сучасний міський інтенсивний рух потребує економії палива. Звичайна справа сьогодні – у пробці чи на світлофорі заглушити двигун, щоб не «коптити небо». Погано те, що свинцево-кислотний акумулятор під капотом не здатний витримати кілька агресивних циклів «стоп-старт» - він швидко розряджається, якщо поїздити ви не встигли, а заводилися кілька разів поспіль. Ця проблема була вирішена ще в 1901 році, коли Томас Едісон вигадав нікель-цинковий.

Такий акумулятор не втрачає так швидко, якщо ви змушені глушити і заводити мотор кілька разів поспіль. Крім того, такі акумулятори мають більший термін служби. Сучасна компанія Power Genix заявляє, що нікель-цинкові батареї важать наполовину менше за подвоєного часу роботи. Крім того, вони більш екологічні в плані утилізації.

Автомобілебудівна промисловість – одна із ключових сфер світової економіки. Щорічні асигнування на дослідницькі дослідження та інновації в автомобілебудуванні перевищують сотні мільярдів доларів. Кількість робочих місць у галузі – понад 14 млн, а сумарні активи становлять понад 2 трлн доларів.

Незважаючи на такі вражаючі показники, галузь безперервно зазнає труднощів і змушена оптимізуватися. Постійні зміни та доповнення щодо охорони навколишнього середовища вимагають апгрейду існуючих моделей ще на стадії проектування. Сучасний автомобіль повинен ґрунтуватися на принципово нових розробках, які відповідають усім вимогам технічного прогресу. Безперервний розвиток технологій у всіх сферах життя та комп'ютеризація багатьох процесів орієнтують виробників створення високоінтелектуальних машин.

Серед завдань, що стоять перед автомобілебудуванням сьогодні, – дотримання нормативів захисту навколишнього середовища. Російські та зарубіжні виробники ставлять собі за мету скоротити викиди та витрату палива вдвічі. Для цього необхідно покращити технічні характеристики автомобілів у кілька разів у порівнянні з минулими показниками: напівзаходами тут не обійтись. Поступове поліпшення вже існуючих моделей виявляється більш трудо- і часвитратно і набагато менш ефективно, ніж створення нових моделей з нуля.

Один із інноваційних підходів у машинобудуванні – використання композитних та алюмінієвих матеріалів під час створення кузова, що дозволяє постачальникам скорочувати масу автомобіля на 25 %.

Популярність у автомобілебудуванні набирає розробка розумних автомобілів. Щороку машини все більше схожі на персональні комп'ютери на колесах. Йдеться не лише про безпілотні варіанти автомобілів. Автовиробники впевнені, що ідеальна сучасна машина має вміти все і бути максимально простою в управлінні. Більшість інновацій застосовується переважно для концепт-карів, але, аналізуючи технології, впроваджені на цих пристроях, можна зрозуміти напрямок майбутніх розробок автомобілебудування.

Великий інноваційний прорив спостерігається у розвитку геолокаційних систем та методів комп'ютерного аналізу: помітні явні покращення автомобільних систем навігації та безпеки. Провідні автовиробники світу вкладають величезні фінансові ресурси у створення інтерфейсу користувача, за допомогою якого водій зможе керувати потоками інформації, не відволікаючись від водіння.

Епоха програмування веде до повної автономії транспортних засобів, яка потребує створення найскладніших кодів. Велике зацікавлення викликають питання безпеки в автомобілебудуванні. Протестовано та впроваджено системи, які відстежують рівень стресу, а також ступінь втоми водія. Передбачається, що з часом машина набуде ще більших функціональних можливостей, наприклад, автоуправління, яке включиться, якщо система відчує загрозу безпеці водія або руху.

Резюмуємо: основні глобальні тенденції інноваційних перетворень автомобілів полягають у зміні конструкції машини, створенні безпілотного та електричного транспорту, розробці мобільного сервісу, високотехнологічному виробництві.

Перерахуємо деякі приклади інноваційних змін у автомобілебудуванні:

• Еволюція технологічності матеріалів;
• Модернізація двигуна;
• Безпека;
• Відповідність нормам екології;
• Підвищення комфорту;
• Автоматизація процесів керування;
• Системи автопілотування.

Що потрібно для створення інноваційних автомобілів з нуля

Симбіоз системи CAD (автоматизоване проектування) та розрахунків інженерного відділу

Інтегроване використання 2D- та 3D-технологій на етапі моделювання дослідних зразків зменшує терміни розробки. Об'єднання моделей та віртуалізації допомагає виявити характеристики майбутніх прототипів на початковому етапі автомобілебудування, скоротити вартість та строки робіт.

Моделювання

Інтеграція систем регулювання програмних додатків дозволяє:

1. Зменшити складність,
2. Зменшити фінансові втрати,
3. Підвищити ефективність встановленого в автомобілі програмного забезпечення.

Систематизація усім етапах дозволяє контролювати хід розробки від створення проекту остаточно експлуатаційного процесу, здійснює повний моніторинг недоліків.

Інтеграція технологічних процесів

Глобальні проекти вимагають особливої ​​уваги, коли виникає потреба внесення деяких коректив та структурних змін до інноваційного проекту. Наприклад, на етапі конвеєрної збірки при встановленні дзеркал заднього виду пропонується безліч варіантів деталей.

Вони можуть мати різну комплектацію:

• З електричним приводом,
• Ручним керуванням,
• Електропідігрівом,
• Оглядом сліпих зон тощо.

Покрокове виконання автоскладання для кожного варіанта буде різним. Поєднання процесів розробки та регулювання забезпечує контроль над виробництвом та доступ до функціоналу з єдиного меню. Це зменшує термін готовності виробу та дає гарантію коректності розробленої технології в автомобілебудуванні. Інтегроване використання даних процесів дозволить дати оцінку технологічності вузлів та агрегатів, а також виявити помилки чи похибки на ранній стадії (шлюб або невідповідність деталей кузова). Завдяки цій опції можливе внесення змін на етапі збирання автомобілів, що спрощує виробництво.

Російський та зарубіжний досвід інновацій

Провідним інноваційним трендом як у Росії, і там є виробництво безпілотних моделей автотранспортних засобів. Такі моделі вже здійснювали тестові поїздки та вантажопасажирські перевезення.

У компанії Uber у співпраці з Otto давно існують варіанти здійснення подібних перевезень. Плідна співпраця двох фірм вилилася у появу безпілотної моделі вантажівки та здійснення самоврядного вантажопасажирського перевезення.

У деяких містах Європи та Гонконгу запущено лінію безпілотних автобусів. Вони відносно невелика швидкість пересування – 20 км/год (з метою безпеки), яка компенсується абсолютною безпекою для природного середовища.

Вітчизняні розробки пов'язані з російським брендом КамАЗ та компанією Volgabus, які презентували проекти російських вантажних безпілотників та автобусів. Камазівський проект може увійти до серії у 2022 році і здійснюватиме вантажоперевезення без водіїв. Модель нового безпілотного автобуса від Volgabus має в режимі онлайн аналізувати дорожню ситуацію, проводити інтелектуальний процес керування за допомогою спеціального програмного забезпечення. Ще один винахід від зазначеної фірми – автомобільна платформа безпілотного типу управління MatrЁshka, яка випускатиметься у кількох модифікаціях: відкрите шасі, мікроавтобуси, вантажівки. За деякими даними, прототипи успішно тестуються в інноваційному центрі "Сколково" і незабаром почнуть курсувати у московських парках та Сочі.

Незважаючи на успіхи зарубіжних та вітчизняних виробників у автомобілебудуванні, епоха безпілотних транспортних засобів ще не настала. Проблеми з безпекою та надійністю поки не вирішені на 100%, а нові приклади невдалих дослідів (аж до летальних наслідків) уповільнюють процес впровадження нових технологій у РФ та у світі.

Останній випадок з електромобілем Tesla (амбітний проект Ілона Маска) – яскраве підтвердження цього. Model S, яка перебуває під керуванням системи автопілотування, потрапила під фуру на трасі, внаслідок чого водій загинув. За результатами розслідування було встановлено, що ні водій, ні автопілот не помітили машину, що наближається. Цей інцидент став першим випадком ДТП зі смертельними наслідками, коли автомобіль керувався комп'ютером. Компанія визнала недоробки в системі автопілота, хоча наголосила, що майбутнє – за цією інноваційною системою керування транспортним засобом.

Сучасне автомобілебудування досягло небувалого рівня. Нові розробки вражають сміливістю фантазії та майстерністю втілення, здаються фантастичними. Незабаром стане відомо, які інновації збагатять автомобілебудування майбутнього.

Представлені на CES-2016 новинки вкотре доводять, що світ автомобілів та світ технологій тісно зливаються, і в результаті виходять нові концепції та системи керування. Дивлячись на ці здобутки, можна побачити автомобіль майбутнього.

Consumer Electronics Show у Лас-Вегасі в першу чергу є виставкою технологій, але цього року виробники автомобілів поєднали цей захід з представленням найрізноманітніших та передових концепт-карів.
Дебютували новинки фірм Volkswagen, BMW, Aston Martin та нового виробника Faraday Future, тоді як багато інших представили на виставці свої новітні технології та інновації. Найпопулярнішою темою серед нових автомобілів цього року є підключення машин до мережі. Більшість виробників показали, як їхні автомобілі зможуть підключатися до інших розумних пристроїв у майбутньому.

Великі компанії також показали, як підвищують рівень автомобільних технологій, щоб задовольнити потреби сучасних технічно підкованих покупців.

Дивіться в огляді 17 ключових новин автомобільних технологій, які представлені на Consumer Electronics Show 2016 року.

1. Aston Martin Rapide S

Концепт-кар підключеного автомобіля (Connected Car) від Aston Martin оснащений інформаційно-розважальною системою, розробленою китайським технологічним гігантом Letv. Aston Martin також має намір побудувати електричний суперкар для Letv.

2. Концепція інтер'єру Audi

Як і у концепту e-tron quattro, у салоні нової Audi встановлена ​​інформаційно-розважальна система нового покоління.

3. Бездзеркальний концепт BMW i8

BMW хоче продемонструвати переваги заміни зовнішніх дзеркал на камери, які можуть охоплювати ширший сектор огляду та попереджати водіїв про небезпеку.

4. Тактильний сенсорний екран Bosch

Bosch планує допомогти тримати очі водія на дорозі за допомогою нової інформаційно-розважальної системи тактильного зворотного зв'язку.

5.Електричний Chevrolet Bolt

Новий повністю електричний хетчбек від General Motors пропонує заявлений пробіг 320 кілометрів.

6. Шалений концепт Faraday Future

FFZERO1 – перший концепт-кар від нового китайського стартапу, який виявився досить гарним, щоб відвідувачі CES згортали шиї. Машина анонсує стайлінг нової фірми.

7. Автономне майбутнє Ford

"Блакитний Овал" потроює розмір свого автономного випробувального транспортного флоту. Тестування у світі триває у кількох штатах США.

8. Система стеження за очима Harman

Нова технологія Harman використовує програмне забезпечення для відстеження очей водія та камеру для контролю його стану та настороженості.

9. Підключений автомобіль Jaguar F-Pace

Jaguar співпрацює з Intel, щоб показати можливості підключених автомобілів. Цей F-Pace підкаже водієві, якщо той залишить особисті речі в будинку.

10. Віртуальна реальність Audi

Цього року Audi почне застосовувати навушники віртуальної реальності у своїй дилерській мережі. Це дозволить клієнтам візуалізувати свій автомобіль у режимі реального часу.

11. Kia Drive Wise

Всі майбутні технології автономного керування Kia проходитимуть під маркою Drive Wise. Бренд готуються випробувати на дорогах загального користування у штаті Невада.

12. Rinspeed Etos

Останній концепт-кар Rinspeed побудований на основі BMW i8 і оснащений дроном, який може бути посланий, щоб забрати посилку або стримати подорож онлайн. Автомобіль також повністю автономний і має інтер'єр, що настроюється.

13. Мапінг від Toyota

Це нова технологія побудови навколишнього світу з окремих частин зображення, використовуючи дані GPS-пристроїв і бортових камер.

14. Бачення майбутнього від BMW i

Навіть малі машини, такі як VW Golf, оснащуються новими технологіями.

Нова німецька інформаційно-розважальна система нового покоління з функціями управління жестами та передовою функцією розпізнавання голосу.

17. Керування Volvo за допомогою розумного годинника.

Власники розумного годинника Microsoft Band 2 незабаром зможуть контролювати елементи керування своїх автомобілів.

Завдяки новітнім технологіям, автопромисловість найближчими роками випускатиме .

Сучасні «цифрові» автомобілі містять десятки контролерів, об'єднаних у спеціальну локальну мережу. В автомобілі безліч функцій керування можна умовно поділити на дві групи:

перша група забезпечує надійне функціонування основних вузлів автомобіля, наприклад, електронне керування двигуном та забезпечення безпеки: АБС, подушки безпеки та інші.

До другої групи належать різні електронні системи управління, що забезпечують сервіс, комфорт та розваги пасажирів.

Наприклад, бюджетний автомобіль Пежо-206 містить 27 контролерів фірмиNEC.

Сучасний автомобіль, як і будь-яку комп'ютерну систему з погляду об'єкта управління, можна уявити з аналогових і цифрових датчиків, набору виконавчих пристроїв і механізмів. На рис. представлені основні вузли автомобіля, для керування якими використовуються автомобільні комп'ютери.

Мал. Основні вузли автомобіля, керовані комп'ютерами

Наприклад, модель BMV745 використовує такий мікропроцесор, як Pentium4.

Мал. Розрядність вбудованих мікроконтролерів

Приклади використовуваних ОС у контролерах, що вбудовуються.Найбільш популярним вибором є готова комерційна операційна система. В огляді комерційних операційних систем в останні роки система MSEmbedded мала найбільшу частку ринку, як видно з малюнка.

Мал. Операційні системи вбудованих мікроконтролерів

Наступного рис. показані поширені мови програмування розробки вбудованих систем і, очевидно, сімейство мов З використовують у більшості розробок. Як видно з діаграми знаходить також використання мови асемблера для деяких розробок.

Мал. Мови програмування вбудованих мікроконтролерів

Коротка історія розвитку мікропроцесорних систем

1970 – Intel4004 – перший 4-бітний МП;

1972 – Intel8008 – 8-ми бітний;

1973 - Intel 8080 K580 (СРСР) - аналог I8080;

Intel8085 - крім CPU були таймери, контролер переривань та ін;

1976 – Intel 8048 – перший контролер;

1978 – Intel 8051 – MCS 51 (Micro Computer System)

Середина 90-х – сімейства: Intel151 і Intel251 – 8 бітні, але адресована пам'ять: 2 20 і 2 24 .

1976 - I8086/I8088 (PCXT - IBM), К1816 (СРСР) -аналог I8086.

EC1840 –CCCP–PCXT

1995 – (embedded) – розроблені однокристальні МК архітектури Х86: 16- та 32-бітові.

Основні вимоги до контролерів

Низька вартість;

Висока надійність;

Висока міра мініатюризації;

Мале енергоспоживання;

Працездатність у різних температурних діапазонах залежно від застосування:

1. Комерційні: 0 … + 70 0 С;

   Розширені: -40 … +85 0 С;

   Військові: -55 … +155 0 С;

Достатня продуктивність для виконання наборів функцій

Архітектурні ознаки контролерів

Гарвардська архітектура (роздільна пам'ять для зберігання даних (RAM) – енергозалежна та програм (ПЗУ) – енергонезалежна, зараз популярна flash;

Інтеграція одному кристалі всіх модулів, необхідні керуючої ЕОМ;

За розрядністю контролери бувають:

Чотирьохрозрядні- найпростіші та дешеві;

Восьмирозрядні – найбільш чисельне сімейство (оптимальне співвідношення ціни та можливостей) MCS51

Шістнадцятирозрядні iMCS96, i80186(88) та інші, більш продуктивні та дорогі.

32-розрядні – це зазвичай модифікації універсальних МП, наприклад i386, 486 та інші

64-х бітні (обробка відео)

8-розрядні МК мають дуже широке застосування в різних АСУТП з таких причин:

Основна сфера застосування 8-розрядних МК – пристрої інтелектуального управління промислової автоматики та побутової апаратури. У цих застосуваннях не потрібна високорозрядна арифметична обробка, великий відсоток логічних перетворень, не потрібна висока швидкодія в жорстких умовах реального часу. Таким чином, 8-бітові МК мають свою нішу і в даний час широко використовуються промислові контролери, які називаються ПЛК.

Багато нових застосувань, де МП раніше не використовувалася, але МК не такі помітні широкому колу споживачів продукції, як ПК, оскільки вони з ним не стикаються безпосередньо

МК також характеризуються двома видами архітектури: закритою та відкритою, Закрита архітектура характеризується відсутністю ліній магістралей даних та адреси на зовнішніх висновках корпусу МК, тобто зовнішнє нарощування пам'яті програм, даних та портів не передбачається.

Режими роботи периферійних модулів контролера налаштовуються програмно за допомогою регістрів спеціальних функцій цих модулів (таймери, КП, АЦП, адаптери паралельні та послідовні та ін.)

Режими роботипериферійних модулів сучасних контролерів, їх конфігурація налаштовуються програмно за допомогою завантаження кодів налаштування у спеціальні регістри управління ( SFR – specialfunctionregister).

Підвищення продуктивності МК у межах необхідної необхідності ведеться у таких напрямках як:

Розвиток архітектури ЦПУ МК, наприклад, RISC-архітектура

Підвищення тактової частоти

Спеціалізація команд та периферійних модулів МК

Підвищення надійності

Перехід на більш низькі рівні напруги та нові технології та ін.

Широко відомими фірмами-виробниками МК є Motorola, Microchip, Philips, Atmel, Simens, Intel, ін. І що дуже важливо – все це є тепер доступним російським розробникам систем, прикладом є присутність у нашому ВНЗ деяких з провідних світових фірм ін) Природно через це є й проблеми: що вибрати?

MCS51 єпопулярним сімейством і низка фірм випускають клони: