Проект учебной лаборатории по тюнингу автомобилей



Рисунок 2.8 - Стенд «Рабочие процессы бензиновых инжекторных двигателей внутреннего сгорания»

В состав данного лабораторного стенда входят:

1. Двигатель с топливным баком и навесным оборудованием;

2. Панель управления стендом;

3. Нагрузочное устройство гидравлического типа;

4. Персональный компьютер с программным обеспечением;

5. Мобильная фундаментная рама;

6. Охлаждаемый датчик динамического давления рабочего тела в цилиндре двигателя;

7. Датчик разряжения во впускном трубопроводе;

8. Датчик давления отработавших газов в выпускном трубопроводе;

9. Датчик температуры смазочного масла;

10. Датчик температуры отработавших газов;

11. Датчик температуры свежего заряда;

12. Датчик массового расхода воздуха во впускной системе;

13. Бесконтактный измеритель температуры деталей двигателя;

14. Весовое устройство для измерения массового расхода топлива;

15. Датчик частоты вращения коленчатого вала

16. Тензометрический комплекс для измерения крутящего момента двигателя;

17. Датчик температуры масла нагрузочного устройства; датчик температуры охлаждающей жидкости вспомогательного контура;

18. Датчик давления масла нагрузочного устройства;

19. Газоанализатор.

Рисунок 2.9 - Профессиональный мотор-тестер на базе ПЭВМ

Профессиональный мотор-тестер на базе ПЭВМ (рис. 2.9) предназначен для комплексной диагностики параметров систем зажигания, системы энергоснабжения автомобиля, инжекторных систем топливоподачи ДВС (для диагностики автомобилей и дополнительная опция стендов-тренажеров по автомобильной тематике), для диагностики двигателей внутреннего сгорания, оснащенных системами электронного управления впрыском топлива и карбюраторами. Является прекрасным дополнением к другим лабораторным комплексам. Позволяет вести измерение параметров электронных блоков управления инжекторных двигателей как в цифровом, так и в графическом виде (до 16 параметров одновременно), а также различных аналоговых сигналов, характеризующих работу системы зажигания, системы энергоснабжения и стартерного пуска, долговременную запись поступающей информации с сохранением результатов диагностирования в файл.

В составе имеет:

1. ПЭВМ;

2. ЖК-монитор с диагональю 19;

3. Осциллографический блок с возможностью вывода на проектор;

4. Цифровой адаптер ввода-вывода;

5. Датчики;

6. Соединительные кабели, необходимые для подключения ко всем типам учебных моделей систем управления инжекторного двигателя;

7. Тумба для монтажа блоков мотор-тестера.

Диагностируемые параметры:

1. Формы напряжения и тока в первичной цепи зажигания (с измерением длительностей и углов);

2. Формы напряжения во вторичной цепи зажигания;

3. Напряжения на датчиках и исполнительных механизмах ЭСУД (электронно-цифровая система управления двигателя);

4. Выходное напряжение и ток генератора;

5. Ток аккумуляторной батарей, включая оценку относительной компрессии по цилиндрам в режиме стартерной прокрутки;

6. Измерение УЗСК (угол замкнутого состояния контактов);

7. Измерение УОЗ (угол опережения зажигания);

8. Параметры ЭСУД;

9. Коды неисправностей ЭСУД;

10. Исполнительные механизмы и узлы ЭСУД.

Габаритные размеры длинна 1250 мм, ширина 850 мм, высота 1100мм.

Для полного диагностирования рабочих параметров ДВС необходимо приобрести дополнение, а именно - SMS DIAGNOSTIC 2 мульти марочный программно-аппаратный сканер [23], изображённого на рисунке 2.10. Стоимость данного набора составляет 191400 руб.

Рисунок 2.10 - Программно-аппаратный сканер SMS DIAGNOSTIC 2

Еще одним необходимым условием для проведения работ в лаборатории, является замена морально устаревшего стенда «Автоматика управления ДВС» на комплекс - системы управления инжекторным двигателем ВАЗ 1118 «СУИД-1118» (рис. 2.11)

Рисунок 2.11 - Стенд СУИД-1118

СУИД-1118 представляет собой действующую модель современной микропроцессорной системы управления инжекторным двигателем внутреннего сгорания ВАЗ-2111; гидравлическую систему, имитирующую процесс топливоподачи, в том числе с использованием компьютерных средств диагностики и тестирования; систему согласования, обеспечивающую работоспособность системы управления двигателем в заданных условиях.

Стенд является действующей моделью системы питания и управления инжекторного двигателя. Питание стенда обеспечивается только от сети переменного тока без использования автономных источников (аккумуляторов). транспортный интерьер автомобиль вентиляция

Состав:

1. Гидравлическая система, имитирующая процесс топливоподачи.

2. Блок управления.

3. Блок реле.

3. Блок дроссельной заслонки.

4. датчик массового расхода воздуха.

5. Датчик температуры.

6. Датчик детонации.

7. Датчик концентрации кислорода в отработавших газах.

8. Датчик положения коленчатого вала.

9. Датчик положения распределительного вала.

10. Клапан адсорбера.

11. Бензонасос.

12. Блок зажигания.

13. Маркерный зубчатый диск с электроприводом, обеспечивающий вращения зубчатого диска в заданном диапазоне частот.

14. Система согласования, обеспечивающая работоспособность системы в заданных условиях (управляющая частотой вращения привода зубчатого диска на основе анализа информации, поступающей от датчиков, с формированием необходимых сигналов, поддерживающих адекватную работу всей системы в целом).

15. Дополнительный модуль системы АПС (автоматическую пожарную сигнализацию).

16. Диагностический разъем для связи с ПЭВМ и соответствующий адаптер.

17. Блок задания (имитации) эксплуатационных неисправностей, не менее 9.

18. CD-диск с учебной программой, описанием и адаптер связи стенда с ПЭВМ.

Основные исследуемые режимы работы:

1. Режим пуска двигателя;

2. Режим продувки двигателя;

3. Режим открытого цикла;

4. Режим закрытого цикла;

5. Режим ускорения;

6. Режим торможения;

7. Режим торможения двигателем;

8. Режим отключения подачи топлива.

Диагностика типовых возможных неисправностей системы управления двигателем:

1. Обрыв датчика положения коленчатого вала (ДПКВ);

2. Обрыв датчика положения дроссельной заслонки(ДПДЗ);

3. Обрыв датчика концентрации кислорода (лямбда-зонда);

4. Обрыв обмотки регулятора холостого хода (РХХ);

5. Обрыв датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ);

6. Замыкание на массу датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ);

7. Обрыв сигнала датчика массового расхода воздуха (ДМРВ);

8. Замыкание на массу датчика массового расхода воздуха (ДМРВ);

9. Обрыв цепи питания форсунки.

Технические характеристики:

1. Тип изучаемой системы впрыска легкого топлива распределительного типа 4-цилиндрового двигателя автомобиля ВАЗ-1118 с обратной связью по имитатору датчика кислорода;

2. Тип контролера (ЭБУ) «Январь 7.2+»;

3. Потребляемая мощность, не более 450 Вт;

4.Электропитание от сети переменного тока 220 ± 20 В;

5. Частота 50-60 Гц;

6. Источник питания электрооборудования стенда обеспечивает стабилизированное напряжение 4,2 ± 0,5 В;

7. Ток нагрузки 30А;

8. Максимальная скорость оборотов имитатора коленчатого вала (при полном нажатии привода дроссельной заслонки), не менее 4500 об/мин.;

9. Минимальная на оборотах холостого хода (при крайне левом положении имитатора температуры охлаждающей жидкости) 800 ± 100об/мин.;

10. Рабочая жидкость СЖР-2;

11. Заправочный объем рабочей жидкости 1.0 л;

12. Габаритные размеры 1005 мм х 750 мм х 500 мм;

13. Масса нетто, не более 66 кг;

14. Средняя наработка до отказа 500 ч;

15. Средний срок службы до списания 5 лет.

16. Стоимость 245000 руб.

2.4 Планировка учебного оборудования

На сегодняшний день лаборатория, расположенная в аудитории 115а в корпусе ФТП НГПУ, не может обеспечить всего набора оборудования для обучения студентов по дисциплине «Дооборудование и тюнинг авто транспортных средств». В данной ВКР предлагается сконцентрировать основной учебный материал по тюнингу двигателя в аудитории 115а, которая будет использоваться в качестве лаборатории по дисциплине «Дооборудование и тюнинг АТС», разместить здесь же участок для практических работ по аэрографии [39].

В учебной лаборатории будет находиться следующее оборудование:

1. Стенд «Рабочие процессы бензиновых инжекторных двигателей внутреннего сгорания (на примере двигателя ВАЗ)».

2. Диагностический мотор-тестер с дополнением в виде мульти-марочного сканера SMS DIAGNOSTIC 2. Необходим для диагностирования ДВС с электронной системой управления впрыском.

3. Стенд газобаллонного оборудования для бензинового ДВС. Необходим для изучения темы, следующей после изучения тюнинга ДВС. Именно этим обусловлено его расположение в данной лаборатории

4. На стене планируется размещение стенда-планшета, а именно «Предпусковой подогреватель», который отвечает учебному плану и является актуальным учебным пособием

5. Участок аэрографии и участок подготовки деталей к аэрографии -необходимый элемент учебной лаборатории, где студенты смогут выполнить задания, связанные с подготовкой элементов кузова, освоить основные принципы, и ознакомиться с техникой покраски, и нанесения различного изображения.

6. Стенд СУИД-1118. Который является заменой существующему стенду «Автоматика управления ДВС».

7. Учебный стенд «Автомобиль». Является замечательным примером в котором представлена заводская компоновка оборудования и салона; студенты могут изучить расположение элементов до тюнинга.

2.5 Требования к освещению, отоплению и вентиляции

Естественное и искусственное освещение помещений учебных мастерских и лабораторий должно отвечать требованиям, предусмотренным СанПиН 2.4.3.1186-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации учебно-производственного процесса в образовательных учреждениях профессионального образования» [5].

Далее представлены некоторые статьи из СанПиН 2.4.3.1186-03, которые непосредственно относятся к аудитории 115а.

П.2.4.1.2. Основной системой естественного освещения учебных помещений является боковое левостороннее. Направление основного светового потока не должно быть спереди и сзади от обучающихся. При глубине учебных помещений более 6 м обязательно устройство правостороннего подсвета.

Выбор системы освещения определяют характером зрительной работы, габаритами помещения и оборудования, особенностями светового климата и др. Для мастерских с большой глубиной наилучшими системами следует считать двухстороннее боковое и комбинированное (в одно- и двухэтажных зданиях). Направленность света от боковых окон на рабочую поверхность, как правило, левостороннее.

П.2.4.1.5. Не равномерность естественного освещения в учебно-производственных помещениях не должна превышать 3:1 (отношение среднего значения КЕО к наименьшему в пределах характерного разреза помещения). Ориентация окон учебных помещений должна быть на южные, юго-восточные и восточные стороны горизонта. На северные стороны горизонта могут быть ориентированы окна кабинетов черчения, рисования, а также помещение кухни; ориентация кабинета вычислительной техники - на север, северо-восток.

П.2.4.1.10. Искусственное освещение следует включать при снижении уровня естественной освещенности на удаленных от оконных проемов столах ниже 300 люксов.

П.2.4.2.2. В учебных кабинетах, аудиториях, лабораториях уровни освещенности составляют:

- на рабочих столах - 300 - 500 люксов;

- на классной доске - 500 люксов;

- в кабинетах технического черчения и рисования - 500 люксов;

- в помещениях с ВДТ и ПЭВМ на столах - 300 - 500люксов;

- в спортивных залах на полу - 200 люксов;

- в рекреациях на полу - 150 люксов.

В кабинетах технических средств обучения при использовании телевидения и графо-проекции при необходимости сочетания восприятия информации с экрана с ведением записи освещённость на рабочем столе должна быть не ниже 300 люксов.

Освещенность на рабочем столе при диа- и кинопроекции должна быть 500 люксов и может быть создана системой «функционального» искусственного освещения с «темным коридором» перед экраном или при использовании одного местного освещения.

П.2.4.2.3. В учебных помещениях предусматривают люминесцентное освещение (допускается лампами накаливания). Следует применять люминесцентные лампы ЛБ, могут применяться лампы ЛХБ, ЛЕЦ. Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания.

Для общего освещения учебных помещений (кабинетов, аудиторий, лабораторий) следует использовать люминесцентные светильники: ЛСО02-2ґ40, ЛПО28-2ґ40, ЛПО02-2ґ40, ЛПО46-4ґ18-005, могут использоваться другие светильники по типу приведенных с аналогичными светотехническими характеристиками и конструктивным исполнением.

П.2.4.2.5. Необходимое количество светильников и их размещение в помещении определяют по-светотехнически расчетам с учетом коэффициента запаса в соответствии с требованиями, предъявляемыми к естественному и искусственному освещению.

В учебных кабинетах светильники с люминесцентными лампами располагают параллельно свето-несущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м - от внутренней. Классную доску оборудуют софитами и освещают двумя светильниками типа ЛПО-30-40-122(125), расположенными выше верхнего края доски на 0,3 м и на расстоянии 0,6 м перед доской в сторону класса.

Предусматривают раздельное включение светильников или отдельных их групп (с учетом расстановки учебного и технологического оборудования).

П.2.4.3.5. Механическая вытяжная вентиляция предусматривается для следующих групп помещений: учебных кабинетов, лабораторий, актовых залов, бассейнов, столовой, медпункта, гардеробной, киноаппаратной, санитарных узлов, помещений для обработки и хранения уборочного инвентаря.

П.2.4.3.6. В лабораториях, учебно-производственных мастерских, рабочих местах на предприятиях, где проводится обучение, у станков и механизмов, работа на которых связана с выделением вредных веществ, пыли, повышенного тепла, оборудуется общая и местная механическая вентиляция, обеспечивающая параметры факторов и уровень содержания веществ в пределах, не превышающих установленные гигиенические нормативы.

П.2.4.3.12. Температура воздуха должна составлять в учебных кабинетах, лабораториях 18 - 20 °С при обычном остеклении, 19 - 21 °С при ленточном остеклении.

Такое оборудование учебных лабораторий как: установка для окрашивания распылением, аппарат точечной сварки, рабочие места для отливки и термообработки, - как правило, нужно устанавливать и создавать в отдельном помещении с установкой местных вытяжных отсосов. Красить распылителем, никелировать необходимо только в вытяжном шкафу.

Над рабочим местом для запуска и испытания двигателя внутреннего сгорания должен быть оборудован кожух с вытяжной вентиляцией. Выпускную трубу двигателя нужно вставлять и плотно соединять с трубой, выведенной наружу [22].

Вентиляционные устройства должны быть всегда исправными и находиться под постоянным присмотром лиц, которые отвечают за работу вентиляции. Вентиляционные установки должны проходить планово-предупредительный ремонт, периодическое техническое и санитарно-гигиеническое испытание. Результаты испытаний заносят к специальному журналу [21].

Расчет освещения

Люкс (от лат. lux - свет; русское обозначение: лк, международное обозначение: lx) - единица измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ). Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 мІ при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм [11].

Далее приведен расчёт освещенности лаборатории площадью 48.5 м2, уровень освещённости должен соответствовать Ен=300-500 люксов на высоте h 1 = 1м. от пола при высоте потолка h = 2,9м.

Согласно нормам СанПиН 2.4.3.1186-03 [5] расположение оконных проемов соответствует требованиям, то есть окна выходят на восточную сторону, тем самым обеспечивается естественное освещение. Но на ряду с естественным, - необходимо искусственное. Основным искусственным источником света выберем светильник ЛПО46 стоимостью 1139 руб., изображенный на рисунке 2.11, имеющий 4 люминесцентные лампы мощностью по 18 Вт.

Рисунок 2.11 - Светильник ЛПО46

Находим общую мощность светильника по формуле (2.1).

Pобщ= кол-во ламп*Р1

где:

Робщ-общая мощность светильника;

N - кол-во ламп, N=4;

Р1 - мощность одной лампы, Вт. Р1=18 Вт.

Тогда:

Pобщ = 4*18=72 Вт.

Находим световой поток от светильника ЛПО46 по формуле (2.2).

Фобщ=Робщ*Фv,

где:

Фобщ - световой поток от светильника;

Робщ - общая мощность светильника;

Фv - световой поток от 1 Вт люминесцентной лампы, Фv =50 лм [11].

Тогда:

Фобщ = 72*50=3600лм.

Далее необходимо рассчитать индекс помещения i, который рассчитывается по формуле (2.3)

i = S/(A+B)h,

где:

S - площадь помещения в м2, S = 4 8.5м2;

A и B - длина и ширина помещения, A=7 м, B =7,65 м;

h - расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность, h =1.9м.

Тогда:

i = 4 8,5/(7+7,65)1,9 = 2,93.



Округляем до ближайшего целого числа и получаем I =3.

Значение коэффициента отражения от пола потолка и стен (p) допускается определить на глаз, в данном случае принимаем серую=30%.

Согласно справочнику [11] при i=3 и p=30% коэффициент использования светового потока n = 63% = 0,63.

Находим освещенность помещения, формула (2.4)

E1= n *Фобщ/S,

где:

E1 - освещённость данного помещения от одного светильника;

n - коэффициент использования светового потока, n =0,63;

Фобщ - световой поток от одного светильника;

S - площадь данного помещения, м2.

Тогда:

E1=0,63*3600/48,5=46,7 лк, округляем до 47лк.

Для достижения необходимого минимума освещенности в Ен - 300 лк надо рассчитать необходимый световой поток по формуле (2.5)

Фн=Фобщ(Ен/Е1),

где:

Фн - необходимый световой поток, лм;

Фобщ - световой поток от одного светильника;

Ен - минимальное значение освещенности для конкретной лаборатории 300 лк;

E1 - освещённость данного помещения от одного светильника.

Тогда: 

Фн=3600*(300/47) =22978лм.

Рассчитаем количество светильников, формула (2.6)

N = Фн/ Фобщ,

где:

Фн - необходимый световой поток, лм;

Фобщ - световой поток от одного светильника.

Тогда:

N = 22978/3600 = 6,38 шт.

Округляем значение до полного в большую сторону и получаем 7, именно столько светильников ЛПО46 необходимо для освещения данной лаборатории.

Расположение осветительных приборов будет в 2 ряда по 3 и 4 элемента соответственно.

Расчет вентиляции

Для лабораторных помещений технических наук необходимо проектировать приточно-вытяжную вентиляцию с механическим побуждением, предусматривая при необходимости обогрев, очистку и увлажнение воздуха. Расчетную температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха в лабораториях нужно принимать как для помещений с легкими работами, а также согласно технологическим требованиям. В лабораториях должны быть открывающиеся части окон и системы естественной вентиляции для удаления воздуха в нерабочее время, а так же необходимая температура воздуха в холодное время должна быть не ниже 15Со [16].

Расчет приточного воздуха производится для N=20 человек одновременно находящихся в учебной лаборатории.

Расчет расхода воздуха по числу людей по формуле (2.7)

Qр=Q*N ,

где:

Qр - расчетный расход воздуха, м3/ч.;

Q - расход воздуха на человека в час, Q = 30 м3/чел. [4];

N - кол-во человек одновременно находящихся в учебной лаборатории, N = 20 чел.

Тогда:

Qр=30*20=600 м3/ч.

Далее по формуле (2.8) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый приточный расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный расход воздуха, Qр=600 м3/ч;

n - кратность воздухообмена, n = 2 [4].

Тогда:

Qн =600*2=1200 м3/ч.

Именно такое минимальное значение необходимо для нормального воздухообмена приточной вентиляции. Под такую характеристику подходит вентилятор ВО 06-300 №3, который будет удовлетворять санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.2.

Вытяжная вентиляция будет рассчитываться аналогично приточной, за исключением кратности воздухообмена. В данном случае она должна быть n=3. Расход воздуха вытяжной вентиляцией рассчитывается по формуле (2.9)

Qр=Q*N,

где:

Qр - расчетный расход воздуха, м3/ч;

Q - расход воздуха на человека в час, Q= 30 м3/чел. [4];

N - кол-во человек, одновременно находящихся в учебной лаборатории, N = 20 чел.

Тогда:

Qр=30*20 = 600 м3/ч.

Таблица 2.2 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №3

Параметр	Значение
Мощность	0,18 кВт
Производительность	1300 - 1750 м3/ч
Частота вращения	1500 об/мин
Уровень шума	92 дБ
Стоимость	5301 руб.

Далее по формуле (2.10) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый вытяжной расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный расход воздуха, Qр=600 м3/ч;

N - кратность воздухообмена, n=3 [4].

Тогда:

Qн=600*3=1800 м3/ч.

Минимальное значение необходимое для нормального воздухообмена вытяжной вентиляции. Под такую характеристику подходит вентилятор ВО 06-300 №4, который будет соответствовать санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №4

Параметр	Значение
Мощность	0,25 кВт
Производительность	2000 - 3200 м 3 /ч
Частота вращения	1500 об/мин
Уровень шума	96 дБ
Стоимость	6024 руб.

Также требуется установить дополнительную систему вентиляции на участок аэрографии для удаления из рабочей зоны взрывоопасных и вредных паров.

Мелкие детали целесообразно окрашивать в рабочей зоне оборудованной местным отсосам, но в данном помещении происходит нанесение аэрографии на весь элемент в целиком, в таком случае необходимо произвести расчет и установку еще одной системы вентиляции. Она предназначается для удаления вредных испарений от применяемых красок, когда воздух рабочей зоны загрязняется парами и взвесью краски и растворителя. Весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, вычисляют по формуле (2.11)

q=a*A*m*n/100 ,

где:

q- весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, г/ч;

б - средняя производительность одного студента при окраске пульверизатором с учётом сложной конфигурации детали, м2 /ч. Принимаем при непрерывной работе б=0,5 м2/ч;

А - расход лакокрасочного покрытия поверхности изделия, г/м2 . Принимаем А=180 г/м2 на один слой покрытия;

m - процент летучих растворителей, содержащихся в лакокрасочных материалах. Для цветных эмалей m=75%;

n - число рабочих в помещении. Принимаем для участка аэрографии n=2 человека.

Тогда:

q=0.5*180*75*2/100=135г/ч.

Объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием рабочих, Qр, м3/ч, вычисляют по формуле (2.12)

Qр = q/ d,

где

Qр - расчетный объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием студентов, м3/ч;

q - весовое количество испарений различных растворителей и лаков, выделяемых с поверхности смоченных материалов с учётом распыла в рабочую зону, q= 135 г/ч;

d - предельно допустимая концентрация выделяющегося растворителя, г/м3 . Для растворителей цветных эмалей принимаем d = 0,2 г/м3.

Тогда

Qр =135/0,2 =675 м3/ч.

ВСН 51-86 регламентируют кратность воздухообмена в учебных лабораториях с применением в работе вредных веществ, в нашем случае кратность воздухообмена n=3.

Далее по формуле (2.13) используя кратность воздухообмена n вычисляем необходимый вытяжной расход воздуха в данной лаборатории

Qн=Qр*n,

где:

Qн - необходимый расход воздуха, м3/ч;

Qр - расчетный объём воздуха, необходимый для растворения выделяющихся в помещении растворителей с постоянным пребыванием студентов, Qр=675 м3/ч;

n - кратность воздухообмена, n=3.

Тогда:

Qн=675*3=2025 м3.

Минимальное значение необходимое для нормального воздухообмена вытяжной вентиляции зоны аэрографии. Такой характеристикой обладает вентилятор ВО 06-300 №4 выполненный из разнородных элементов, который будет удовлетворять санитарным нормам распространяющихся на данную лабораторию. Устройство обладает техническими характеристиками приведенными в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Технические характеристики вентилятора ВО 06-300 №4

Параметр	Значение
Мощность	0,25 кВт
Производительность	2000 - 3200 м 3 /ч
Частота вращения	1500 об/мин
Уровень шума	96 дБ
Стоимость	12223 руб.

Такая стоимость обусловлена исполнением вентилятора. Ввиду наличия взрывоопасных веществ в зоне аэрографии, необходимо исполнение вентилятора не из углеродистой стали как для приточной и вытяжной вентиляции, а из разнородных элементов с применением взрывозащиты.

Выводы:

В данном разделе приведены основные статьи расходов связанные с переоборудованием аудитории 115а в лабораторию по тюнингу для ФТП НГПУ. Общая сумма на новое оборудование составляет 1`196`514 руб. Основную часть средств а именно 1`164`993 руб., необходимо потратить на оснащение аудитории 115а учебным оборудованием. Высокая стоимость учебных стендов заключается в их больших функциональных возможностях, большом сроке службы, а также в них заложено самое современное программное обеспечение, которое позволит преподавать дисциплину «Дооборудование и тюнинг АТС» на очень высок уровне еще несколько лет. На освещение и вентиляцию придется всего 31521 руб.



3. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ТЮНИНГУ АВТОМОБИЛЯ

Практические занятия направлены на выработку у студентов профессиональных и учебных практических умений и навыков. Практические работы могут носить репродуктивный, частично-поисковый характер. Для эффективности проведения практических занятий педагогом составляются методические указания по выполнению практических работ. Практические работы по предмету «Дооборудование и тюнинг авто транспортных средств», предоставляют широкие возможности для реализации подхода при формировании предметных учебных действий.

Приведенные ниже практические работы содержат краткие теоретические сведения, методические указания студентам, вопросы для самоконтроля, направленные на формирование профессиональной компетенций студента.

В процессе выполнения этих работ студенты приобретают необходимый профессиональный опыт а так же:

- совершенствуют профессиональные качества;

- осваивают различные методы и приемы работы на данном оборудовании с применением полученных ранее знаний;

- развивают умение применять профессиональные знания и опыт для выявления причинно-следственных связей.

Каждое занятие отвечает требованиям ФГОС, т.к. направлено на организацию самостоятельной практической деятельности обучающихся. В работах содержится материал, который необходим студентам при осуществлении их дальнейшей профессиональной деятельности.



3.1 План-конспект практического занятия по теме: «Чип-тюнинг двигателя»

Тема 2: Тюнинг двигателя (подраздел: чип-тюнинг двигателя)

Цели:

Образовательная - дать начальное представление о чип-тюнинге двигателя;

Развивающая - развивать внимание, умение анализировать и техническое мышление;

Воспитательная - воспитывать познавательный интерес.

Оснащение практического занятия:

Методическое оснащение: план-конспект урока по теме «Чип-тюнинг двигателя».

Дидактическое оснащение: схема системы управления впрыском топлива.

Материально-техническое оснащение: профессиональный мотор-тестер на базе ПЭВМ, мульти-марочный программно-аппаратный сканер SMS DIAGNOSTIC 2, стенд «Рабочие процессы бензиновых инжекторных двигателей внутреннего сгорания (на примере двигателя ВАЗ)», проектор.

Структура занятия:

1. Организационный момент (2 мин.).

2. Сообщение темы и цели занятия. Мотивация учебной деятельности (5 мин.).

3. Изложение нового материала (20 мин.).

4.Практическая работа (55 мин).

4. Подведение итогов (8 мин.).

Итого: 90 мин. (2 академических часа).

Ход занятия:

1.Организационный момент: преподаватель приветствует студентов, проверяет посещаемость.

2.Постановка темы и цели занятия:

Преподаватель:

Темой нашего занятия является «Чип-тюнинг двигателя».

Цель занятия - дать начальное представление о способах тюнинга системы впрыска двигателя (преподаватель даёт время на то, чтобы студенты записали тему).

3.Актуализация знаний: преподаватель задает вопрос: «Как вы думаете в чем заключается суть чип-тюнинга?» (В изменении программы управления впрыском топлива).

4.Изложение нового материала:

Чип-тюнинг - это настройка режимов работы электронных контроллеров путем коррекции внутренних управляющих программ (firmware) [18]. В основном понятие применяется для обозначения коррекции программы блока управления двигателем автомобиля с целью увеличения мощности. Кроме указанного к чип-тюнингу иногда относят и применение дополнительных электронных модулей для решения схожих задач [8].

Основные задачи чип-тюнинга.

Как уже упоминалось выше, наиболее часто преследуемая цель - повышение мощности [17]. Реже к чип-тюнингу обращаются для снижения расхода топлива. Еще реже - для коррекции программы блока управления двигателем в связи с изменением режима работы, параметров или комплектации механических и / или электронных компонентов двигателя автомобиля. Например, это может быть замена форсунок на другие, с отличающейся производительностью, установка нагнетателя воздуха, переход на другой вид топлива и др.

Процесс чип-тюнинга. Все работы по чип-тюнингу можно условно разделить на три этапа:

1) Считывание оригинальной программы (прошивки) из контроллера (блока управления).

2) Коррекция считанной прошивки и коррекция контрольных сумм в ней.

3) Запись откорректированной прошивки в контроллер.

Первый и последний этапы процессуально схожи между собой и могут выполняться несколькими разными способами. Выбор способа зависит от типа и возможностей блока управления, который подвергается тюнингу, а также от технических возможностей специалиста [26]. Наиболее популярна возможность считывания/записи программы через диагностический разъем автомобиля, не доставая самого блока управления. Эта возможность поддерживается большинством блоков управления двигателем начиная примерно с 1997 г., когда большинство автопроизводителей начали массово внедрять в контроллерах применение электрически перепрограммируемой флэш-памяти [15]. Для чтения программы через диагностический разъем используются специальные аппаратные интерфейсы и программное обеспечение, обычно достаточно простые в использовании и не требующие от персонала специальных знаний, что важно для распространения чип-тюнинга.

5.Выполнение практической работы на двигателе.

6.Подведение итогов - опрос студентов по изученному материалу.

Практическая работа № 1

(Практическая работа № 1 по учебному плану)

Чип-тюнинг ДВС.

Цель работы: изучить устройства и параметры системы питания инжекторных двигателей, овладеть навыками чип-тюнинга.

Оборудование: ПЭВМ, стенд «Рабочие процессы бензиновых инжекторных двигателей внутреннего сгорания (на примере двигателя ВАЗ)», мульти марочного программно-аппаратного сканера SMS DIAGNOSTIC 2.

Порядок выполнения работы:

1. Студент включает ПЭВМ.

2. Запускает стенд «Рабочие процессы бензиновых инжекторных двигателей внутреннего сгорания (на примере двигателя ВАЗ)». На заведенном двигателе убеждается что нет ошибок в ЭБУ, а именно не горит идникатор «check engine».

3. Производится подключение к двигателю через диагностический разъём, ПЭВМ с помощью мульти марочного программно-аппаратного сканера.

4. Проводится диагностика ЭБУ, данные заносятся в таблицу 3.1. Считывается прошивка блока управления ДВС.

5. Обнаруженные в ходе диагностики ошибки необходимо удалить.

Таблица 3.1 - Основные показатели работы ЭБУ до чип-тюнинга (заполняется студентом на практическом занятии).

Техническая характеристика	Значение до чип-тюнинга при положение дроссельной заслонки, %.
	0	2-6
1. Массовый расход воздуха, кг/ч.
2. Скорость вращения двигателя, об/мин.
3. Угол опережения зажигания, град.
4. Длительность импульса впрыска, мс.
5. Мгновенный расход топлива, л/ч.
6. Положение РХХ, %

6. Считаная программа является копией той, что установлена в ЭБУ стенда, то есть стенд рабочие процессы двигателя внутреннего сгорания может функционировать дальше в том же режиме, а если это касается реального автомобиля то владелец может дальше пользоваться ТС пока идет настройка и калибровка считанной программы [27].

7. Обновленная программа записывается в ЭБУ, производиться пуск и диагностика ДВС. Данные заносятся в таблицу 3.2.

8. Ответить на вопросы.

- какой порядок работ по чип-тюнингу?

- что такое чип-тюнинг?

- какие характеристики ДВС можно изменить при чип-тюнинге?

- что означает надпись «check engine» на приборной панели?

9. Составить вывод о проделанной работе.

Таблица 3.2 - Основные показатели работы ЭБУ после чип-тюнинга (заполняется студентом на практическом занятии).

Техническая характеристика	Значение после чип-тюнинга при положение дроссельной заслонки, %.
	0	2-6
1. Массовый расход воздуха, кг/ч.
2. Скорость вращения двигателя, об/мин.
3. Угол опережения зажигания, град.
4. Длительность импульса впрыска, мс.
5. Мгновенный расход топлива, л/ч.
6. Положение РХХ, %

3.2 План-конспект практического занятия по теме: «Аэрография»

Тема 6: Аэрография

Цели:

Образовательная - дать начальное представление об основных способах нанесения изображения на элементы автомобиля;

Развивающая - развивать умение анализировать и обобщать полученные знания;

Воспитательная - воспитывать познавательный интерес.

Оснащение практического занятия:

Методическое оснащение: план-конспект занятия по теме «Аэрография».

Дидактическое оснащение: схемы технологических процессов аэрографии.

Структура занятия:

1. Организационный момент (2 мин.).

2. Сообщение темы и цели занятия. Мотивация учебной деятельности (5 мин.).

3. Изложение нового материала (20 мин.).

4. Практическая работа (50 мин).

5. Подведение итогов (13 мин.).

Итого: 90 мин. (2 академических часа).

Ход занятия:

1.Организационный момент: преподаватель приветствует студентов, проверяет посещаемость.

2.Постановка темы и цели занятия:

Преподаватель:

Темой нашего занятия сегодня является «Аэрография».

Цель занятия - дать начальное представление о способах подготовки поверхности и нанесения аэрографии (преподаватель даёт время на то, чтобы учащиеся записали тему).

3.Актуализация знаний: преподаватель задает вопрос: «Как вы думаете, для чего некоторые водители стремятся изменить внешний вид автомобиля?» (Для того чтобы выделится в общем потоке, слиться с местностью, придать уникальность своему автомобилю, исправить кузовные дефекты.)

4.Изложение нового материала:

Технология аэрографической росписи

Начальный этап работы - это выбор эскиза будущего рисунка в соответствии с предпочтениями автовладельца.

Подготовка автомобиля для аэрографии такая же, как и при покраске. Деталь, на которую будет нанесен рисунок, разбирается. Снимаются все не окрашиваемые элементы (резинки, ручки и т.д.) - детали которые не целесеобразно снимать обклеиваются специальной пленкой. Элемент на который будет наноситься аэрография "вышкуривается", т.е. покрытию придают матовую структуру, чтобы краска легла правильно и лучше держалась. Если деталь с дефектами (сколы, царапины, вмятины), все они правятся, шпаклюются, грунтуются, и деталь выводится до идеального состояния [12].

Далее на свежеокрашенную деталь наносится эскиз. Сначала подбирают нужные краски с помощью фондеков (образцы автомобильной эмали) [13]. Роспись выполняют с помощью аэрографа или краскопульта типа Mini-Jet. Его конструкция позволяет добиваться разной толщины линий, а распыление - мягкого перехода цветов друг в друга. Если в рисунке присутствует много мелких сложных деталей, а также при написании текстов и изображении логотипов, используют трафареты или лекала, но чаще рисуют от руки. Работать по базовой краске можно только очень ограниченное время (от 20 минут до 3-х суток).

После первого слоя на окрашиваемом элементе образуется ступенька из-за того, что рисунок - это дополнительный слой краски. Поэтому после первого слоя поверхность обрабатывается наждачной бумагой и на нее наносится лак. При правильном уходе за лакокрасочным покрытием аэрография может продержаться до 6-7 лет.

После того как лак высохнет, - поверхность рисунка полируется до блеска. Автомобиль полируется механическим способом абразивными материалами в несколько ступеней.

Последний этап - окончательная сборка автомобиля.

5.Практическая работа.

6.Подведение итогов, опрос студентов по изученному материалу.

Практическая работа № 2

(практическая работа №5 по учебному плану)

Аэрография.

Цель работы: изучить устройства и назначение основных инструментов для нанесения аэрографии, освоить основные приемы подготовки поверхности и окраски кузовных элементов.

Оборудование:

1. Пистолет для нанесения базового покрытия;

2. Пистолет для нанесения лака;

3. Аэрограф для фоновых работ (0.5мм.);

4. Аэрограф для средних работ (0.3мм.);

5. Аэрограф для детальных работ (0.15мм.);

6. Пистолет продувочный;

7. Набор тары для смешивания и подбора краски;

8. Шланг пневматический;

9. Малярный скотч;

10. Уайт-спирит;

11. Набор трафаретов;

12. Защитная одежда, перчатки и обувь;

13. Компрессор;

14. Наждачная бумага;

15. Мольберт.

Порядок выполнения работы:

1. Подготовка поверхности. Студент при помощи наждачной бумаги различной зернистости создает матовую поверхность обрабатываемого элемента. В том случае если деталь имеет дефекты в виде вмятин, коррозии и т.д., то на данном этапе необходимо избавиться от них, а именно:

- если вмятина, то выстучать её молотком, обезжирить уайт-спиритом, загрунтовать, замазать 2-х компонентной шпатлевкой, дождавшись застывания придать поверхности необходимую форму при помощи наждачной бумаги.

- коррозию необходимо удалить с поверхности детали с помощью наждачной бумаги, далее обезжирить, нанести шпатлевку, далее придать поверхности нужную форму при помощи наждачной бумаги.

2. Подбор цвета. Учащиеся выбирают понравившийся цвет, или получают его путем смешивания других цветов как показано на рисунке 3.1.

3. Студент окрашивает в выбранный цвет деталь при помощи различных трафаретов и аэрографов, отдаляя или приближая его к поверхности, изменяет угол и количество воздуха, тем самым на практике осваивает приемы нанесения лакокрасочного покрытия.

4. Обработка наждачной бумагой. Нанесения лака.

5. Овтетить на вопросы:

- что такое аэрография?

- назовите порядок подготовки поверхности к аэрографии.

- что деклать если на поверхзности образовалась коррозия?

- для чего предназначен аэрограф с диаметром иглы 0,5мм?

- какой цвет получают смешиванием синего и красного цвета?

6. Составить вывод о проделанной работе.

Рисунок 3.1. Цветовой круг Иттена

Выводы:

Умения и навыки полученные в ходе выполнения практических работ, необходимы студентам для их последующей профессиональной деятельности. Учашиеся осваивают относительно новый вид тюнинга двигателя - чип-тюнинг, а также основные приемы нанесения аэрографии.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тюнинг автомобиля - это нарушение всесторонне отлаженной, оптимизированной конструкции автомобиля, выстраданной заводом-изготовителем в результате длительных теоретических и экспериментальных поисков.

Основной задачей данной выпускной квалификационной работы является разработка учебной лаборатории по предмету «Дооборудование и тюнинг автотранспортных средств» так как имеется острая необходимость факультета технологии и предпринимательства НГПУ в создании такого рода учебного помещения, где у студентов появится возможность увидеть, изучить и применить полученные знания на практических занятиях.

В данной выпускной квалификационной работе был представлен вариант расположения учебного оборудования в аудитории 115а, которую возможно переоборудовать в лабораторию

Данная работа проводилась с той целью, чтобы показать возможности повышения качества: профессиональной подготовки кадров, а так же освоения учебного материала студентами с применением современного оборудования на котором учащиеся могут в полной мере освоить на практике все те знания об устройстве дооборудовании и тюнинге современных автомобилей полученные на лекциях или во время самостоятельного изучения материала.

В ходе выполнения данной ВКР была разработана и спроектирована лаборатория, в стенах которой при существующем уровне педагогических умений преподавателей возможна подготовка специалистов высокого уровня.

Для повышения уровня подготовки специалистов по направлению «транспорт» одной лаборатории по тюнингу не достаточно, необходимо качественная и количественная модернизация учебного оборудования, а также расширение учебных площадей. Подобные проекты как данный проявит у учащихся огромный интерес к учебе, ведь «поколдовать» над своим автомобилем хочется многим.

Финансовые затраты на создание лаборатории по тюнингу для ФТП НГПУ составляют порядка 1`196`514 руб., сюда включена стоимость самого учебного оборудования, оснастки, различных средств защиты и вспомогательного инструмента, а также стоимость светильников и вентиляторов необходимых для нормального функционирования лаборатории. Новое учебное оборудование послужит хорошей базой для изучения способов тюнинга и дооборудования АТС.

Руководство ВУЗа должно заняться развитием данного направления подготовки специалистов, так как автомобильный транспорт развивается и крайне быстро, за примерно 150 лет автомобильная промышленность и инфраструктура шагнула далеко вперед, и сегодня она дает огромное количество рабочих мест и все перспективы на дальнейший рост.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. О безопасности дорожного движения: Федеральный закон от 10.12.1995 N 196-ФЗ // Собрание законодательства. - 1995. - № 50, (15 декабря.). - С. 1615- 1638 (ст. 4873).

2. ГОСТ Р 51709-2001.Автотранспортные средства требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. Введ. с 01.01.2002. - Москва: Стандартинформ, 2002. - 40 с.

3. ГОСТ 12.4.113-82. Работы учебные лабораторные. Общие требования безопасности. Введ. с 01.07.83. - Москва: Изд-во стандартов, 1983. - 8 с.

4. Ведомственные строительные нормы: ВСН 51-86. Профессионально-технические, средние специальные и высшие учебные заведения. Нормы проектирования. - Москва: [б.и.], 1986. - 29 с.

5. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.4.3.1186-03. «Санитарно-эпидемиологические требования к организации учебно-производственного процесса в образовательных учреждениях начального профессионального образования». - Москва: Медицинская литература, 2003. - 23 с.

6. Волгин, В.В. Автосервис, производство и менеджмент / В.В Волгин. -Москва: Дашков и К, 2010. - 114с.

7. Савельев, Б.В. Автотранспортные средства Стандарты эргономики/ Б.В. Савельев. - Омск: СибАДИ, 2012. - 248с.

8. Скрипник, И. Тюнинг автомобиля своими руками / И. Скрипник-Москва: 2012. - 419с.

9. Волгин, В.В. Автосервис. Создание и компьютеризация / В.В Волгин- Москва: Дашков и К, 2013. - 408 с.

10. Шпак, Ф.П. Дооборудование и тюнинг транспортных средств/ Ф.П.Шпак - С.-Петербург: СПбГАСЭ:, 2004. - 55 с.

11. Айзенберг, Ю.Б. Справочная книга по светотехнике / Ю.Б.Айзенберг; науч. ред.кан. тех. наук Л.П.Варваломеев, кан.тех.наук В.Н.Степанов - Москва: Знак, 2006. - 972 c.

12. Мирошниченко, А. Н. Тюнинг автомобиля / А.Н.Мирошниченко - Томск: Томский Государственный Архитектурно-Строительный Университет, 2015. - 340 с.

13. Громаковский, А. Покраска автомобиля и кузовные работы / А. Громаковский, Г. Бранихин. - СПб.: Питер, 2009. - 192 с.

14. Удлер, Э.И. Конструкция автомобилей / Э.И. Удлер, О.Ю. Обоянцев. - Томск : Изд-во Томский Государственный Архитектурно-Строительный Университет, 2010. - 376 с.

15. Стуканов, В.А. Сервисное обслуживание автомобильного транспорта / В.А. Стуканов. - Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2013. - 208 с.

16. Шиляев, М.И. Типовые примеры расчета систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха / М.И. Шиляев, Е.М. Хромова, Ю.Н. Дорошенко. - Томск : Томский Государственный Архитектурно-Строительный Университет, 2012. - 288 с.

17. Светлов, М.В. Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта/ М.В.Светлов- Москва: КНОРУС, 2013. - 320 с

18. Вахламов, В. К. Автомобили. Конструкция и эксплуатационные свойства / В. К. Вахламов. - Москва : Академия, 2009. - 480 с.

19. Вахламов, В. К. Автомобили. Основы конструкции / В. К. Вахламов. - Москва : Академия, 2004. - 528 с.

20. Мороз, С.М. Комментарий к ГОСТ Р 51709 - 2001 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию и методам проверки» / С.М. Мороз. - Москва: Транспорт, 2008.-240с.

21. Долин, П.А. Справочник по технике безопасности/ П.А.Долин Москва: Энергоиздат, - 1984-824 с.

22. Безопасность технологических процессов. Справочник / С.В.Белов, В.С. Бринза, Б.С.Векшин и др. Москва: Машиностроение, 2007. - 616 с.

23. Хазаров, А.М. Диагностирование легковых автомобилей на станциях технического обслуживания / А.М. Хазаров, А.М. Кривенко Е.И. - Моква: Высшая школа, 2007. - 146 с

24. Марков, О.Д. Автосервис. Рынок - автомобиль - клиент / О.Д.Марков. - Москва: Транспорт, 2009. - 270 с

25. Ротенберг, Р.В. Основы надежности системы водитель - автомобиль - дорога - среда / Р.В. Ротенберг.- М.: Машиностроение, 2007. - 216 с.

26. Волгин, В.В. Справочник по диагностике неисправностей автомобиля / В.В.Волгин. - М.: Транспорт, 2009. - 140с.

27. Волгин, В.В. Инструментальный контроль / В.В. Волгин. - М.: Транспорт, 2009. - 95с.

28. Иванов, Б.С. Человек и среда обитания/ Б.С.Иванов. Москва: МГИУ, - 1999 - 90 с.

29. Егоров, Р. Аэрография. Практическое пособие/ Р.Егоров. Москва: Этерна, 2007 - 274с.

30. Воздушная живопись. Основные методы и приемы. - Москва: ТД Издательство Мир книги, 2006. - 96с.

31. Золотницкий, В. Автомобильные газовые топливные системы. -Москва: АСТ, 2007 - 128с.

32. Лиханов, В., Деветьяров Р., Применение и эксплуатация газобаллонного оборудования. / В.Лиханов, Р.Деветьяров. - Киров: Вятская ГСХА, 2006-183 с.

33. Степанов, В.Н. Тюнинг автомобильных двигателей. / В.Н.Степанов. М. Алфамер Паблишинг, 2000 - 82 с.

34. Вахламов, В. К. Автомобили: Эксплуатационные свойства: учеб., для вузов по спец. «Автомобили и автомобильное хозяйство / В. К. Вахламов. - М.: Академия, 2005. - 240 с.

35. Крашенинников, С.В. Контроль технического состояния и техническое обслуживание автомобилей: / С. В. Крашенинников; науч. Ред. В. В. Крашенинников. - Новосибирск: НГПУ, 2010. - 136 с

36.Волгин, В.В. Открываю автомастерскую / В. В. Волгин. - Москва: Дашков и К, 2009. - 188 с

37. Потапов, В. М. Методические рекомендации к выполнению выпускной квалификационной работы бакалавра по направлению 44.03.04 профессиональное обучение профиль: транспорт. / В.М. Потапов, И.Н. Лукина, В.В. Крашенинников - Новосибирск: НГПУ, 2016. - 183с.

38. Набоков, В. А. Испытания электрооборудования автомобилей и тракторов: учеб. для вузов / В. А. Набоков. - Москва: Академия, 2003. - 256 с.

39. Туревский, И.С. Дипломное проектирование автотранспортных предприятий: учеб. пос. / И. С. Туревский. - М.: Форум-Инфа-М, 2007. - 240 с.

40. Чмиль, В.П. автотранспортные средства: уч. пособие /В.П.Чмиль, Ю.В.Чмиль. - СПб.: Лань, 2011. - 336с.

Размещено на Allbest.ru