PřF:F5200 Fyzika kolem osob. automobilu - Informace o předmětu

F5200 Fyzika kolem osobního automobilu - základní kurs fyziky v aplikaci

Rozsah

2/0/0. 1 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

RNDr. Pavel Konečný, CSc. (přednášející)

Garance

RNDr. Pavel Konečný, CSc.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Pavel Konečný, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

St 18:00–19:50 Fs2 6/4003

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 9 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Kurs je určen zejména studentům učitelství fyziky. Absolvováním kursu získá student následující dovednosti a znalosti: Schopnost aplikovat matematické a fyzikální nástroje na jednoduché skutečné technické problémy. Schopnost objasnit princip funkce věcí kolem nás.

Výstupy z učení

Absolvováním kursu získá student následující dovednosti a znalosti: Schopnost aplikovat matematické a fyzikální nástroje na jednoduché skutečné technické problémy. Schopnost objasnit princip funkce věcí kolem nás.

Osnova

• Krátká historie automobilismu;
• Fyzika automobilové havárie;
• Práce a mechanická energie; hybnost; moment hybnosti; impulsová věta; zákony zachování.
• Pružné a nepružné srážky.
• Pohyb tuhého tělesa.
• Dissipace energie.
• Pružnost pevnost.
• Tepelné stroje z pohledu základního kursu fyziky.
• Vratný a nevratný cyklus; maximální účinnost tepelného cyklu; účinnost při nenulovém výkonu; Curzon – Ahlbornova účinnost.
• Carnotův cyklus, Stirlingův cyklus. Idealizované tepelné cykly tepelných strojů s vnitřním spalováním; Ottův cyklus; Dieselův cyklus; Atkinsonův cyklus.
• Pístový motor.
• Způsob sání a výfuku: dvoudobý a čtyřdobý motor; časování ventilů.
• Pístový benzínový motor; fyzika kolem přípravy směsi.
• Pístový naftový motor; vstřikovací systém.
• Přeplňovaný motor; turbodmychadlo.
• Reálná účinnost; účinnost jako funkce zatížení. Dieslův motor versusu Ottův motor při částečné zátěži.
• Kinematika a dynamika pístového motoru: Harmonická analýza zrychlení pístů; vyvážení pístového motoru.
• Mýty a pověry kolem motorů s vnitřním spalování; největší a nejmenší pístový spalovací motor.
• Mechanická transmise výkonu.
• Smykové tření; tření kapalinové; viskosita kapalin; mazání.
• Ozubená kola; převodovka automatická převodovka; spojka; diferenciál; hnací hřídele.
• Automobilový podvozek:
• Kmity na pružině; tuhost pružiny; tlumené kmity; nucené kmity; anharmonické kmity;
• Pružina vinutá; torzní; listová; pneumatická; elastomerická.
• Odružená a neodpružená hmotnost. Nezávislé zavěšení; tuhá zadní náprava; instant center; roll center.
• Geometrie: Sbíhavost; odklon kola; příklon rejdového čepu; poloměr rejdu; záklon rejdové osy; závlek. Ackermanova geometrie řízení.
• Kola a pneumatiky; valivý odpor.
• Brzdy
• Aerodynamika osobního automobilu:
• Eulerova rovnice; Navier- Stokesova rovnice; Bernoulliova rovnice; Reynoldsovo číslo;
• Aerodynamické síly; odpor; redukce odporu.
• Vztlak; redukce vztlaku.
• Stabilita při bočním větru. Proudění ve spodní části automobilu.
• Ventilace.
• Aerodynamický hluk.
• Elektroenergetika automobilu.
• Stejnosměrný elektrický motor; startér.
• Akumulátory.
• Alternátor - princip funkce; dobíjení baterie.
• Zapalování.
• Elektrické příslušenství.
• Osvětlení automobilu.

Literatura

• HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info

Výukové metody

Přednáška se skupinovou diskusí a demonstračními experimenty.

Metody hodnocení

Kolokvium.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

• Statistika zápisu (podzim 2022, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2022/F5200