Автомобильная техника

редактировать

Автомобильная техника, а также аэрокосмическая техника и военно-морская архитектура. отрасль автомобильной техники, включающая элементы электрического, электронного, программного обеспечения и техники безопасности применительно к проектированию, производству и эксплуатация мотоциклов, автомобилей и грузовиков и их соответствующих инженерных подсистем. Также сюда входят модификации автомобилей. Сфера производства занимается созданием и сборкой целых частей автомобилей. Сфера автомобильной техники является интенсивной для исследований и предполагает прямое применение математических моделей и формул. Изучение автомобильной инженерии предназначено для проектирования, разработки, изготовления и тестирования транспортных средств или компонентов транспортных средств от стадии концепции до стадии производства. Производство, разработка и производство - три основные функции в этой области.

Содержание

  • 1 Дисциплины
    • 1.1 Автомобильная инженерия
  • 2 Должностные обязанности
    • 2.1 Инженер-разработчик
    • 2.2 Инженер-технолог
    • 2.3 Другие должности в автомобильной инженерии
  • 3 Современная автомобильная разработка продукции процесс
    • 3.1 V-подход
    • 3.2 Прогнозная инженерная аналитика
  • 4 Ссылки

Дисциплины

Автомобильная инженерия

Автомобильная инженерия - это отраслевое исследование инженерного дела, которое преподает, проектирование, механические механизмы, а также эксплуатация автомобилей. Это введение в автомобилестроение, посвященное мотоциклам, автомобилям, автобусам, грузовикам и т. Д. Оно включает в себя отраслевое изучение механических, электронных, программных средств и элементов безопасности. В него включены некоторые технические атрибуты и дисциплины, которые важны для автомобильного инженера, а также многие другие аспекты:

Техника безопасности : Техника безопасности - это оценка различные сценарии ДТП и их влияние на пассажиров транспортного средства. Они проверены на соответствие очень строгим государственным нормам. Некоторые из этих требований включают в себя: ремень безопасности и подушку безопасности, проверку работоспособности, испытание на лобовой и боковой удар и испытания на устойчивость к опрокидыванию. Оценка выполняется с помощью различных методов и инструментов, включая компьютер моделирование сбоя (обычно анализ методом конечных элементов ), манекен для краш-теста и частичный система салазок и полная авария автомобиля.

Визуализация того, как автомобиль деформируется при асимметричном столкновении с использованием анализа конечных элементов. [1]

Экономия топлива / выбросы : Экономия топлива - это измеренная топливная эффективность автомобиль в милях на галлон или километрах на литр. Испытания на выбросы включают измерение выбросов транспортных средств, включая углеводороды, оксиды азота (NOx), оксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2) и выбросы в результате испарения.

Инженерия NVH (шум, вибрация и резкость ) : NVH - это обратная связь клиента (как тактильная [ощущаемая], так и слышимая [слышимая]) от транспортного средства. В то время как звук можно интерпретировать как скрежет, визг или жар, тактильной реакцией может быть вибрация сиденья или жужжание в рулевом колесе. Эта обратная связь создается трением, вибрацией или вращением компонентов. NVH-реакцию можно классифицировать по-разному: NVH трансмиссии, шум дороги, шум ветра, шум компонентов, а также скрип и дребезжание. Обратите внимание, есть как хорошие, так и плохие качества NVH. Инженер NVH работает над устранением плохого NVH или изменением «плохого NVH» на хороший (т. Е. Звуки выхлопа).

Автомобильная электроника : Автомобильная электроника становится все более важным аспектом автомобильной техники. В современных автомобилях используются десятки электронных систем. Эти системы отвечают за такие операционные органы управления, как управление дроссельной заслонкой, тормозом и рулевым управлением; а также многие системы комфорта и удобства, такие как HVAC, информационно-развлекательная система и системы освещения. Автомобили не смогли бы соответствовать современным требованиям безопасности и экономии топлива без электронного управления.

Рабочие характеристики : Рабочие характеристики - это измеримая и проверяемая величина способности транспортного средства работать в различных условиях. Производительность можно рассматривать в широком спектре задач, но обычно она связана с тем, насколько быстро автомобиль может разгоняться (например, время старта с места на 1/4 мили, 0–60 миль в час и т. Д.), Его максимальной скоростью, насколько короткой и быстрой автомобиль может полностью остановиться с заданной скорости (например, 70-0 миль в час), сколько перегрузки автомобиль может создать без потери сцепления, записанное время круга, скорость прохождения поворотов, затухание тормозов и т. д. Производительность также может отражать степень контроля в ненастную погоду (снег, лед, дождь).

Качество переключения : Качество переключения - это восприятие водителем транспортного средства при переключении автоматической коробки передач. На это влияет трансмиссия (двигатель, трансмиссия ) и транспортное средство (трансмиссия, подвеска, опоры двигателя и трансмиссии и т. Д.). тактильный (ощущаемый) и звуковой (слышимый) отклик автомобиля. Качество переключения воспринимается как различные события: переключение передач ощущается как переключение на более высокую передачу при ускорении (1–2) или маневр на более низкую передачу при прохождении (4–2). Также оценивается переключение передач транспортного средства, например, при парковке на задний ход и т. Д.

Долговечность / инженерия коррозии : Прочность и коррозия инженерия - это оценочные испытания автомобиль на срок его полезного использования. Тесты включают накопление пробега, тяжелые условия вождения и коррозионные солевые ванны.

Управляемость : Управляемость - это реакция транспортного средства на общие условия вождения. Холодный старт и глохнет, провалы оборотов, реакция на холостом ходу, колебания и задержки при запуске, а также уровни производительности.

Стоимость : стоимость программы транспортного средства обычно делится на влияние на переменную стоимость транспортного средства, а также на предварительные инструменты и постоянные затраты, связанные с с развитием автомобиля. Есть также расходы, связанные с сокращением гарантии и маркетингом.

Сроки выполнения программы : В некоторой степени программы рассчитаны с учетом рынка, а также производственных графиков сборочных предприятий. Любая новая деталь в конструкции должна соответствовать графику разработки и производства модели.

Выполнимость сборки : Легко спроектировать модуль, который трудно собрать, что приведет либо к повреждению узлов, либо к плохим допускам. Квалифицированный инженер-разработчик работает с инженерами-сборщиками / производителями, чтобы конечный продукт был простым и дешевым в изготовлении и сборке, а также обеспечивал соответствующие функциональные возможности и внешний вид.

Управление качеством : Контроль качества является важным фактором в производственном процессе, поскольку высокое качество необходимо для удовлетворения требований клиентов и избежания дорогостоящих кампаний отзыва. Сложность компонентов, задействованных в производственном процессе, требует сочетания различных инструментов и методов контроля качества. Поэтому Международная автомобильная рабочая группа (IATF), группа ведущих мировых производителей и торговых организаций, разработала стандарт ISO / TS 16949. Этот стандарт определяет требования к проектированию, разработке, производству и, при необходимости, к установке и обслуживанию. Кроме того, он сочетает в себе принципы ISO 9001 с аспектами различных региональных и национальных автомобильных стандартов, таких как AVSQ (Италия), EAQF (Франция), VDA6 (Германия) и QS-9000 (США). Чтобы еще больше снизить риски, связанные с отказами продукции и претензиями об ответственности автомобильных электрических и электронных систем, применяется дисциплина качества функциональная безопасность в соответствии с ISO / IEC 17025.

С 1950-х годов комплексный бизнес-подход тотальный менеджмент качества, TQM, помогает постоянно улучшать процесс производства автомобильных продуктов и компонентов. В число компаний, внедривших TQM, входят Ford Motor Company, Motorola и Toyota Motor Company.

Должностные обязанности

Инженер-разработчик

Инженер-разработчик несет ответственность за координацию поставки технических характеристик полного автомобиля (автобус, автомобиль, грузовик, фургон, внедорожник, мотоцикл и т. д.) в соответствии с требованиями производителя автомобилей, государственных постановлений и покупателя, который покупает продукт.

Подобно системному инженеру, инженер-разработчик занимается взаимодействием всех систем в автомобиле в целом. Хотя в автомобиле имеется несколько компонентов и систем, которые должны функционировать, как задумано, они также должны работать в гармонии со всем автомобилем. Например, основная функция системы тормоза заключается в обеспечении функции торможения автомобиля. Наряду с этим, он также должен обеспечивать приемлемый уровень: ощущение педали (мягкое, жесткое), «шум» тормозной системы (визг, дрожь и т. Д.) И взаимодействие с ABS (антиблокировочная система тормозная система)

Другой аспект работы инженера-разработчика - это процесс компромисса, необходимый для предоставления всех характеристик автомобиля на определенном приемлемом уровне. Примером этого является компромисс между характеристиками двигателя и экономией топлива. Хотя некоторые заказчики ищут максимальную мощность своего двигателя, автомобиль по-прежнему должен обеспечивать приемлемый уровень экономии топлива. С точки зрения двигателя это противоположные требования. Для работы двигателя требуется максимальный рабочий объем (больше, больше мощности), а для экономии топлива требуется двигатель меньшего объема (например, 1,4 л против 5,4 л). Однако объем двигателя - не единственный фактор, способствующий экономии топлива и характеристикам автомобиля. В игру вступают разные ценности.

Другие атрибуты, требующие компромиссов, включают: вес автомобиля, аэродинамическое сопротивление, трансмиссию, устройства контроля выбросов, управление / roadholding, качество езды и шины.

Инженер-разработчик также отвечает за организацию испытаний, валидации и сертификации автомобилей. Компоненты и системы разрабатываются и тестируются индивидуально инженером по продукции. Окончательная оценка должна проводиться на автомобильном уровне для оценки взаимодействия системы с системой. Например, аудиосистему (радио) необходимо оценить на автомобильном уровне. Взаимодействие с другими электронными компонентами может вызвать помехи. Необходимо оценить теплоотдачу системы и эргономичное расположение органов управления. Качество звука на всех сидячих местах должно быть на приемлемом уровне.

Инженер-технолог

Инженер-технолог несут ответственность за обеспечение надлежащего производства автомобильных компонентов или комплектных транспортных средств. В то время как инженеры-разработчики несут ответственность за функционирование автомобиля, инженеры-производители несут ответственность за безопасное и эффективное производство автомобиля. Эта группа инженеров состоит из инженеров-технологов, координаторов логистики, инженеров по инструментам, инженеров-робототехников и проектировщиков сборки.

В автомобильная промышленность производители играют более важную роль на этапах разработки автомобильных компонентов, чтобы обеспечить простоту производства. Дизайн для обеспечения технологичности в автомобильном мире имеет решающее значение для уверенности в том, какой дизайн разработан на стадии исследований и разработок стадии автомобильного дизайна. После того, как дизайн установлен, инженеры-технологи принимают его на себя. Они разрабатывают оборудование и инструменты, необходимые для производства автомобильных компонентов или транспортных средств, и разрабатывают методы массового производства продукта. Задача инженеров-технологов - повысить эффективность автомобильного завода и внедрить методы бережливого производства, такие как Six Sigma и Кайдзен. Питер

Другие должности в автомобильной инженерии

К другим автомобильным инженерам относятся те, которые перечислены ниже:

  • Инженеры по аэродинамике часто дают рекомендации студии стайлинга, чтобы создаваемые ими формы были аэродинамическими, а также привлекательно.
  • Инженеры кузова также сообщат студии, возможно ли изготавливать панели по их дизайну.
  • Инженеры по контролю за изменениями следят за тем, чтобы все происходящие изменения конструкции и производства были организовано, управляемо и реализовано...
  • Инженеры NVH проводят звуковые и вибрационные испытания, чтобы предотвратить громкие шумы в кабине, обнаруживаемые вибрации и / или улучшить качество звука во время движения автомобиля.

Современное процесс разработки автомобильной продукции

Исследования показывают, что значительную часть стоимости современного автомобиля составляют интеллектуальные системы, и что они представляют собой большую часть текущих автомобильных инноваций. Чтобы облегчить это, современный процесс автомобильной инженерии должен учитывать все более широкое использование мехатроники. Оптимизация конфигурации и производительности, системная интеграция, управление, проверка компонентов, подсистем и системного уровня интеллектуальных систем должны стать неотъемлемой частью стандартного процесса проектирования транспортных средств, так же как это имеет место в случае структурного, виброакустического и кинематического проектирования.. Для этого требуется процесс разработки транспортного средства, который, как правило, в значительной степени основан на моделировании.

V-подход

Один из способов эффективно справиться с неотъемлемой мультифизикой и системами управления При разработке интеллектуальных систем необходимо принять подход V-Model к разработке систем, который широко используется в автомобильной промышленности в течение двадцати и более лет. В этом V-подходе требования системного уровня распространяются вниз по V через подсистемы в конструкцию компонентов, а производительность системы проверяется на возрастающих уровнях интеграции. Разработка мехатронных систем требует применения двух взаимосвязанных «V-циклов»: один сосредоточен на проектировании мультифизических систем (таких как механические и электрические компоненты системы рулевого управления с электрическим приводом, включая датчики и исполнительные механизмы); а другой фокусируется на разработке средств управления, логике управления, программном обеспечении и реализации аппаратного обеспечения управления и встроенного программного обеспечения.

Прогнозная инженерная аналитика

Альтернативный подход называется прогнозным проектированием analytics и выводит V-подход на новый уровень. Это позволяет продолжить разработку после доставки продукта. Это важно для разработки встроенных функций прогнозирования и для создания транспортных средств, которые можно оптимизировать во время использования, даже на основе реальных данных об использовании. Этот подход основан на создании цифрового двойника, копии реального продукта, который остается синхронизированным. Производители пытаются добиться этого, применяя набор тактик и инструментов разработки. Критичным является четкое согласование моделирования одномерных систем, 3D CAE и физических испытаний для достижения большей реалистичности в процессе моделирования. Это сочетается с интеллектуальной отчетностью и анализом данных для лучшего понимания использования транспортного средства. Поддерживая это с помощью надежной структуры управления данными, охватывающей весь жизненный цикл продукта, они устраняют разрыв между проектированием, производством и использованием продукта.

Ссылки

В Викиверситете есть учебные ресурсы по Автомобильная техника
Последняя правка сделана 2021-06-12 19:24:05
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте