Исследовательская работа по предмету физика в профессии автомеханик Днем с огнем

Днем с огнем? ...

Исследовательская работа по физике

Выполнил: Студент гр.АМ-13-09 «Автомеханик»

Калугин Даниил Иванович

Введение

Актуальность: поправилам дорожного движенияс 20 ноября 2010 года пункт статьи 12.20 КоАП РФ звучит следующим образом: «в светлое время суток на всех движущихся транспортных средствах… должны включать фары ближнего света или дневные ходовые огни».

Как всегда, бывает при любых нововведениях, армия водителей разделилась пополам: одни посчитали, что обновления ПДД пойдет на пользу безопасности дорожного движения, а другие ворчали, что так бензина и лампочек не напасёшься. Со временем, конечно, голоса недовольных затихли, как только сотрудники ГИБДД начали штрафовать экономных автовладельцев, включать фары стали все без исключения. (сейчас по статье 12.20 КоАП РФ наказание за выключение днем свет - предупреждение или штраф 500 рублей).

И вот - очередная волна недовольства. В разгар кризиса автомобилисты снова вспомнили, что автомобильное электричество - отнюдь не дармовое.

Новизна исследования: многие возмущаются нововведением, но не многие пытаются с цифрами и расчетами в руках подтвердить или опровергнуть опасения по поводу роста своих расходов на бензин; сравнить свои материальные потери и изменение качества видимости на дороге.

Гипотеза:Электричество вырабатывает генератор, приводимый от двигателя внутреннего сгорания: чем больше включено электроприборов, тем больше нагрузка на генератор.Значит это требование (в светлое время суток на всех движущихся транспортных средствах… должны включать фары ближнего света или дневные ходовые огни)приводит к большему расходу топлива.

Цель: Проверить на сколько увеличится расход топлива при движении с включенными фарами.

Задачи:

1) выяснить какие методики расчета существуют

2)рассчитать на сколько увеличивается расход топлива, сколько будет стоить в денежном выражении

3) проанализировать эффективность езды со светом и без света. Сделать вывод.

Объект исследованья: пункт статьи 12.20 КоАП РФ, который звучит следующим образом: «в светлое время суток на всех движущихся транспортных средствах… должны включать фары ближнего света или дневные ходовые огни»правил дорожного движения.

Предмет исследованья: экономические потери при выполнении данного пункта ПДД

Глава 1

В чем убытки

Суммарно лампочки ближнего света, габаритных огней и подсветки номерного знака требуют около 150 Ватт. А светодиодные дневные ходовые огни - максимум 15 Ватт. На этом разговор можно заканчивать. Сравните: в среднем, компрессор кондиционера потребляет 4500 Вт - в 30 раз больше, чем лампочки накаливанья! И в300 раз больше, чем светодиоды. Так что любителям экономии, в первую очередную, стоит отказаться от «Кондиционера», а не от включённых фар.

Но мы не поленились и подсчитали, во сколько обходится включенный «ближний». Притом на иллюстрации ниже специально приведены подробные расчеты, чтоб любой желающий смог их проверить. Итоги занимательной математики таковы: «ближний»повышает расход бензина на 0.1л/ч. Или - на 1.2% (длядизелей показатели ниже). Копейки! Которые рубль не сберегут: выгоду от выключенного «ближнего» разом перечеркнёт, например, внезапно возникший затор или движение на высоких оборотах.

Существуют весьма простые формулы, позволяющие рассчитать на сколько увеличится расход топлива при работе ламп. В теории, в среднем включенный ближний свет увеличивает расход бензина на 0,127 литра, а для дизельной машины из-за более высокого КПД расход вырастает на ничтожные 0.069 литра.

Глава 2

Практический расчет увеличения расхода бензина при езде с включенными фарами

Теорию нужно проверять практикой. Рассчитаем на сколько увеличится расход бензина в автомобиле ВАЗ 21 -09 формула для расчета

Номинальная мощность бензинового двигателя для получения расчетной мощности на выходе генератора

Р л - мощность лампы накаливанья при включении ближнего света (мощность одной лампы 55Вт а двух ламп 110Вт)

- КПД Бензинового двигателя

- КПД Ремённой передачи, приводящий генератор

- КПД Автомобильного генератора

Работа двигателя внутреннего сгорания

А=Р

T-время движения работы

Количество теплоты

Q=Qн 46 0,7=32,2 Мдж

Q- Нижнее значение теплопроводной способности 1кг бензина

- Плотность бензина

Количество литров бензина израсходованного при горении ламп ближнего света

V=A/Q=2,68/32,2=0,08л

Вывод: При работе 2 ламп ближнего света в течение часа расход бензина повышается на 80грамм для данного автомобиля, то есть в среднем для любого автомобиля расход бензина повышается от 50 до 100 грамм.

Величина, на которую вырастает расход топлива, - мизерная, так как погрешность результатов измерения выше, чем реальный прирост расхода горючего. Гораздо большее на расход оказывают, например, неправильно накачаны покрышки и манеры езды.

Еще одно полярное заблуждение - постоянно включённых фары резко сокращают срок службы лампы накаливанья. Заявленный срок службы хорошей автомобильной «галогеновой лампы» - 1000 часов. То есть, если фары будут гореть ежедневно по 12 часов, лампочек должно хватать на 83 дня

Производители автомобильной оптики считают, что среднестатистический водитель меняет лампочки каждые 25 тысяч км. Средний срок службы ксенона минимум втрое больше, светодиоды вообще должны прослужить весь срок службы автомобиля.Но почему менять перегоревшие источники света приходится гораздо реже? Даже когда приходится ежедневно жечь свет по 12 часов подряд. Ответ таков: в большинстве случаев лампы перегорают не по причине «преклонного возраста», а из-за вибраций и перепадов напряжения бортовой электросети. Именно поэтому многие производители предлагают «галогенки» LongLife - с увеличенным сроком службы, - которые лучше переносят плохие дороги.

Заключение

Получается, для кошелька автовладельца включенные днем фары практически безвредные, поэтому давайте попытаемся понять, как ближний свет днем влияет на безопасность дорожного движения.

Простейший эксперимент - припаркуем микроавтобус «соболь» и будем смотреть, насколько хорошо он виден в зимний сумеречный день.

1. Лесная дорога. Расстояние - 200 метров, но на довольно прямой дорожке машину совершенно не видно на фоне деревьев! Включаем ближний свет - микроавтобус «проявляется», выключаем - автомобиль буквально исчезает. По лесным тропкам наши автомобилисты ездят, конечно, нечасто, но такой эксперимент очень показателен: зимой даже крупная машина может стать незаметной для пешеходов и других водителей, при том на совсем небольшой дистанции.Личные наблюдения: звук работы турбо дизеля отчетливо слышен, но сама машина без включённого света за деревьями совершенно не видна.

2. Загородная трасса: с расстояния 300 метров «Соболь» на открытом пространстве неплохо виден. Но только пока машина на дороге одна. Если мимо проезжают автомобили со включенными фарами, микроавтобус теряется на фоне более «ярких» соседей. Увеличиваем дистанцию. На расстоянии километра «Соболь» без «ближнего» вообще «исчезает» - даже самые «глазастые» участники эксперимента признают, что машину не видно! Включаем фары - машина «появляется». Личные наблюдения, когда свет выключен, машина плохо различима на фоне грязного асфальта, особенно если мимо проезжают «подсвеченные» соседи по потоку.

Рекомендуем провести исследования как обязанность ездить со включенным светом повлияла на аварийность на дорогах. Хотя, если напрямую сравнить 2010 и 2011 годы нельзя не отметить положительную динамику: без обязательного произошло 47.4 аварии на каждом 10 тысяч транспортных средств, а включенные фары уменьшили количество ДТП до 46.1 на каждом 10тысяч машин.

7