- Nazwa przedmiotu:
- Mechatronika pojazdów samochodowych
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Piotr Tomczuk, profesor uczelni, Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Systemów Informatycznych i Mechatronicznych w Transporcie
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
-
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 140 godz., w tym: praca na wykładach 30 godz., praca na zajęciach laboratoryjnych 30 godz., zapoznanie się ze wskazaną literaturą w zakresie wykładu 15 godz., przygotowanie się do egzaminu 15 godz., przygotowanie się do kolokwiów w zajęć laboratoryjnych 44 godz., konsultacje 4 godz. (w tym konsultacje w zakresie zajęć laboratoryjnych 3 godz.), udział w egzaminie 2 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,5 pkt. ETCS (66 godz., w tym: praca na wykładach 30 godz., praca na zajęciach laboratoryjnych 30 godz., konsultacje 4 godz., udział w egzaminie 2 godz.).
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3,0 pkt. ECTS (77 godz., w tym: praca na zajęciach laboratoryjnych 30 godz., przygotowanie się do kolokwiów w zajęć laboratoryjnych 44 godz., konsultacje w zakresie zajęć laboratoryjnych 3 godz.).
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium30h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Elektrotechnika, Podstawy elektroniki
- Limit liczby studentów:
- Wykład: 100 osób, zajęcia laboratoryjne: 12 osób.
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie się ze stanem techniki systemów i urządzeń mechatronicznych stosowanych w pojazdach samochodowych w zakresie ich konstrukcji, działania oraz metod badań i stosowanych procedur pomiarowych i diagnostycznych.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
Podział wyposażenia mechatronicznego pojazdów samochodowych na wyodrębnione obwody i systemy. Obwód zasilania elektrycznego pojazdów. Źródła stacjonarnego zasilania: tradycyjne (elektrochemiczne) i niekonwencjonalne (ogniwa paliwowe ultrakondensatory). Zagadnienia bilansu energetycznego. Obwód rozruchu silnika spalinowego. Omówienie systemów zapłonowych: konwencjonalnych, bezrozdzielaczowych i układów wtrysku paliwa. Układy oświetleniowe: osprzęt konwencjonalny i nowe technologie (źródła światła, reflektory, projektory). Elektryczne i elektroniczne układy wpływające na bezpieczeństwo jazdy. Systemy stabilizacji toru jazdy. Pokładowe systemy komputerowe i diagnostyczne: ogólne zasady ich działania, stosowane czujniki, monitory i charakterystyka informacji diagnostycznej. Technologia sterowania odbiornikami – szyny danych, CAN-bus. Zintegrowanie systemy bezpieczeństwa i komfortu: układ kierowniczy, wirtualny pas bezpieczeństwa, system poduszek powietrznych. Moduły telemetryczne i nawigacja. Zagadnienia badań diagnostycznych wyposażenia elektrycznego: testery diagnostyczne, sterowniki i urządzenia pomiarowe. Napędy elektryczne i hybrydowe oraz ich zasilanie. Tendencje rozwojowe wyposażenia mechatronicznego.
Zajęcia laboratoryjne:
Poznanie budowy i zasady działania ważniejszych elementów i urządzeń stanowiących mechatroniczne wyposażenie elektryczne pojazdów samochodowych. Badania konwencjonalnych i niekonwencjonalnych źródeł zasilania elektrycznego pojazdów na komputerowym stanowisku diagnostycznym. Badania symulacyjne i wykrywanie usterek w obwodzie zasilania (alternator i regulator napięcia) i rozruchu pojazdu. Badania porównawcze cewek i układów zapłonowych: pomiary i charakterystyki regulatorów kąta wyprzedzenia zapłonu, oscylogramy przebiegów. Badanie następujących podstawowych czujników wielkości nieelektrycznych: prędkości pojazdu, przyspieszeń liniowych, temperatury silnika i powietrza, poziomu paliwa i ciśnienia oleju oraz spalania stukowego. Badanie elementów wykonawczych, elektrozaworów I układów sterujących. Badanie czujników ultradźwiękowych. Sprawdzenie charakterystyk i działania przepływomierzy powietrza: masowego i objętościowego. Badania źródeł światła i elementów optycznych osprzętu oświetlenia elektrycznego pojazdu. Porównanie stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych: układów konwencjonalnych, hybrydowych i elektronicznych przerywaczy kierunkowskazów i sygnalizacji awarii oraz prędkościomierzy i obrotomierzy. Diagnostyka szyny CAN-bus, Metody diagnozowania elementów elektrycznego wyposażenia, obsługa oscyloskopu samochodowego, mierników uniwersalnych i diagnoskopu samochodowego.
- Metody oceny:
- Wykład:
Ocena z wykładu wystawiana jest na podstawie oceny z egzaminu. Pytania na egzaminie dotyczą materiału obejmującego całą treść wykładu. Minimum po 1 pytaniu do każdego wykładu. Każde z pytań jest punktowane. Warunkiem otrzymania oceny pozytywnej jest otrzymanie minimum połowy punktów pozytywnych. Na egzaminach brak możliwości korzystania z materiałów pomocniczych. Możliwość zwolnienia studenta z egzaminu pod warunkiem wygłoszenia referatu na wykładzie na wskazany temat inżynierski związany z mechatroniką pojazdową i aktywności na zajęciach wykładowych.
Zajęcia laboratoryjne:
Opracowanie sprawozdań i zaliczenie na ocenę pozytywną sprawozdań z przeprowadzonych pomiarów (sprawozdań z 9 ćwiczeń laboratoryjnych). Po każdym z trzech ćwiczeń przewidywane jest kolokwium. Na ostatnich zajęciach laboratoryjnych przewidziano kolokwium poprawkowe obejmujące zakresem treści omawiane na zajęciach praktycznych. Na kolokwiach minimum po 2 pytania do każdego ćwiczenia. Na kolokwium brak możliwości korzystania z materiałów pomocniczych. Sprawozdania z każdego laboratorium oceniane są osobno. Ocena łączna z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią arytmetyczną z pozytywnych ocen otrzymanych z poszczególnych 9 ćwiczeń laboratoryjnych. Warunkiem ustalania oceny z laboratorium jest zaliczenie każdego z 9 ćwiczeń (tj. uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych, ocena pozytywna z sprawozdania, ocena pozytywna z zaliczenia pisemnego).
Ocena zintegrowana:
Ocena łączna z przedmiotu jest średnią arytmetyczną pozytywnych ocen z wykładu i ćwiczeń laboratoryjnych. Oceny zamieszczane są na bieżąco (do 7 dni od terminu zaliczenia) w USOS.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Literatura podstawowa:
1) Duer S.: Laboratorium mechatroniki samochodowej, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej 2014
2) Fryśkowski B., Grzejszczyk E. Systemy transmisji danych WKiŁ 2010
3) Gajek A, Juda Z.: Czujniki. Mechatronika samochodowa. WKiŁ Warszawa 2006
4) Herner A, Riehl H. J.: Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych. WKiŁ Warszawa 2006
5) Merkisz J, Mazurek St.: Pokładowe systemy diagnostyczne w pojazdach samochodowych. WKiŁ Warszawa 2002
6) Saman K Halgamuge, Mechatronics : a fundamentals and applications, CRC Press / Taylor & Francis Group 2016
7) Praca zbiorowa.: Układy bezpieczeństwa i komfortu jazdy. Informatory techniczne Bosch. WKiŁ Warszawa 2013
8) Trzeciak K. Diagnostyka samochodów osobowych. WKiŁ Warszawa 2006
9) Grzegorz Boruta; Andrzej Piętak, Mechatronika samochodu : układy bezpieczeństwa czynnego i biernego, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego 2012
10) Lisowski M., Czop P.:Projektowanie, wytwarzanie i eksploatacja układów mechatronicznych, AGH, 2016
Literatura uzupełniająca:
1) Mazur J.W, Żagan W.: Samochodowa technika świetlna. OWPW Warszawa 1997
2) Herner A, Riehl H. J.: Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych. WKiŁ Warszawa 2006
3) Kasedorf B. Układy wtryskowe. WKiŁ Warszawa 2000
4) Ocioszyński J. Elektrotechnika i elektronika w technice motoryzacyjnej. OWPW Warszawa 1996
- Witryna www przedmiotu:
- Moodle, MsTeams
- Uwagi:
- O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego przedmiotu z kierunkowymi efektami uczenia się w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Ma niezbędną wiedzę teoretyczną o procesach fizycznych występujących w układach mechatronicznych stosowanych w pojazdach samochodowych
Weryfikacja: Wykład – egzamin, forma pisemna, laboratoria – 3 kolokwia w formie pisemnej i sprawozdania na
ocenę. Ocena pozytywna, poprawna odpowiedź na minimum na 50 % pytań związanych z efektem.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07, Tr1A_W09, Tr1A_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, I.P6S_WK
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Ma umiejętność i biegłość merytoryczną oraz sprawność techniczną w diagnozowaniu elementów mechatronicznych stosowanych w pojazdach samochodowych
Weryfikacja: Wykład – egzamin, forma pisemna, laboratoria – 3 kolokwia w formie pisemnej i sprawozdania na
ocenę. Ocena pozytywna, poprawna odpowiedź na minimum na 50 % pytań związanych z efektem.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U22, Tr1A_U25, Tr1A_U09, Tr1A_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P6S_UW.o, P6U_U, I.P6S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka KS01
- Rozumie potrzebę podnoszenia kwalifikacji zawodowych i osobistych związanych z wpływem i skutkami działalności inżynierskiej na środowisko naturalne, szczególnie jego ochrony
Weryfikacja: Udział w dyskusji na zajęciach
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_K01, Tr1A_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK