Мы хотим многого от будущих автомобилей. Мы хотим, чтобы новые автомобили были сверхэкономичными и одновременно очень мощными. Также от автомобилей будущего ждут еще больше различных функций. которые будут помогать водителям в дороге или на парковке. но чтобы они были просты и удобны в использовании. Предлагаем вам десять новых инновационных технологий, которые появятся на автомобилях, в ближайшие годы.
1) Зарядные устройства на солнечных батареях.
Не смотря на то, что эта технология появилась достаточно давно, пока в связи с дороговизной применения солнечной энергии на автомобилях, не получила широкого применения в автомобильной промышленности. Но совсем скоро ожидается существенный прорыв в технологиях солнечных батарей, себестоимость при производстве которых должна снизиться в десятки раз.
Благодаря автомобильным солнечным батареям можно заряжать аккумулятор, питать автомобильный кондиционер или информационно-развлекательную систему. Эта технология является отличным способом сократить расход топлива. без снижения мощности автомашины.
Если технология по использованию солнечной энергии станет дешевле, то вероятность того, что в не далеком будущем на многих автомобилях в качестве стандартного оборудования появятся солнечные батареи, очень большая.
2) Дисплей на лобовом стекле автомобиля.
Если вы управляли автомобилем, имеющий технологию проецирования важной информации на лобовое стекло (HUD) то наверняка отметили для себя, что эта технология не просто удобство для водителя. Так функция проецирования информации на лобовое стекло. увеличивает безопасность водителя при вождении автомашины.
Водитель, имея всю важную информацию (уровень топлива, температура двигателя, скорость движения и т.п.) меньше отвлекает свое внимание от дорожной ситуации. В настоящий момент эта технология уже применяется на автомобилях премиум класса, в качестве дополнительной опции. Но в скором времени, эта функция появится в стандартных комплектациях на многих автомобилях среднего класса, а в последующем и в более дешевых автомобилях.
Проецирование на лобовое стекло - это одна из самых лучших функций в автомобиле, которая появилась за последние годы. Напомним, что данная технология ранее применялась в военных самолетах, помогающая летчикам принимать решения за доли секунды.
3) Механическая коробка передач без сцепления.
Впервые эту технологию применила компания Nissan на своих спортивных автомобилях Ниссан 370Z. Не смотря, что многие автопроизводители утверждают, что механическая коробка передач изжила свое, и что автоматические коробки намного лучше, на самом деле это не так. В особенности это касается спортивных автомобилей, которым необходимо максимальное ускорение без потери скорости. В 2009 году компания Ниссан первая в мире стала использовать на своих автомобилях технологию сдвига и синхронизации оборотов двигателя, с помощью механической трансмиссии без сцепления.
Подробнее об этой технологии можно прочитать здесь. Вполне возможно, что в скором времени эта технология может появиться на многих автомобилях, так как по сравнению с автоматической трансмиссией механическая коробка позволяет сэкономить больше топлива.
4) Использование тепловой энергии двигателя.
Двигатель внутреннего сгорания создает много тепловой энергии, большая часть которой не используется. Достаточно не давно, в автопромышленности появилась система рекуперативного торможения, позволяющая сэкономить топливо, уменьшить уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля. Так одно колесо автомобиля при торможении выделяет 96кДж тепловой энергии, которую с помощью специального оборудования научились преобразовывать в электрическую энергию.
Данную энергию направляют в электрическую цепь автомашины, которая в последующем заряжает аккумулятор обычного автомобиля или батарею гибридной машины. Последние несколько лет эта технология развивается бешеными темпами и скорее всего в течение 5-7 лет появится на многих не дорогих автомобилях.
5) Маховиковая система KERS .
Данная система впервые появилась на спортивных болидах Формулы-1, позволяющая аккумулировать энергию автомобиля в процессе работы двигателя и тормозной системы, и в последующем использовать ее для придания автомобилю дополнительного ускорения. В настоящее время проходят испытания этой системы на прототипе серийного автомобиля Jaguar XJ.
Система рекуперации кинетической энергии, которая была доступна только супер-карам медленно, но верно внедряется на легковые серийные автомобили. Не за горами, когда KERS система появится на автомобилях среднего класса. Отметим, что данная система с особой конструкцией маховика увеличивает не только мощность автомобиля, но и увеличивает максимальный крутящий момент на 20-30 процентов.
6) Интеллектуальная подвеска автомобиля.
Уже сегодня, что 10-15 лет казалось фантастикой, можно за достаточно небольшие деньги на некоторых премиум автомобилях, в качестве дополнительной опции получить адаптивную подвеску с магнитными амортизаторами. В близком будущем появится полностью интеллектуальная подвеска автомобиля, которая с помощью множества датчиков и электронного блока управления будет следить каждую секунду за дорожным покрытием.
Информация о неровностях и качестве дорожного покрытия будет поступать в специальный компьютер, который с помощью специальных алгоритмов, будет заранее предсказывать, указывая электронной подвеске, как максимально смягчить удар колес при наезде об неровность дороги. Таким образом, будет достигаться максимальная комфортность при поездке в автомобиле и максимальное экономия износа элементов ходовой части машины.
7) Снижение стоимости углеродного волокна.
В ближайшие года для того, чтобы снизить потребление топлива автомобилей. производителям остается только внедрение в конструкцию автомашин легких материалов, таких как углеволокно. Себестоимость данного материала за последние годы существенно снизилась. Поэтому массовое применение углеродного волокна в автопромышленности уже не остановить. Вполне возможно, что через 10-15 лет практически все автомобили более чем на 50 процентов будут сделаны из углеродного волокна.
8) Двигатель без распредвала.
Двигатель без распределительных валов позволяет снизить уровень вредных выбросов автомобиля, увеличить мощность автомобиля, без увеличения расхода топлива. В настоящий момент такие автомобильные компании, как Renault. BMW. Fiat. Valeo. General Motors. Ricardo PLC. Lotus Engineering, Ford. Koenigsegg и Cargine, уже исследовали эту технологию и в будущем готовы массово наладить выпуск моторов без распределительных валов.
Вместо распредвалов в таких двигателях устанавливаются электромагнитные, гидравлические или пневматические приводы управления клапанами впрыска.
9) Автопилот в автомашине.
Скептики, которые несколько лет назад говорили о том, что в недалеком будущем появление в автомобилях технологий, позволяющий электронике управлять автомобилем без участия водителя не предвидится, ошиблись. В наши дни надо признать тот факт, что автомобили с системой автоматического вождения уже передвигаются по дорогам.
Во многих автомобилях получила распространение система помощи при парковке, позволяющая без участия водителя припарковать автомобиль на стоянке. Данная система работает с помощью различных датчиков, которые сообщают автомобилю о препятствии. Но с появлением нового Мерседес-Бенц S-класс автоматическое управление автомобилем без участия водителя приобрело новый смысл.
На достаточно большой скорости новый S-класс умеет без водителя управлять автомобилем, а в случаи препятствия автоматически снижать скорость или останавливаться. По всей видимости, в скором времени данная технология начнет появляться на автомобилях среднего класса.
10) Альтернативные виды топлива.
Если не в течение 10 лет, то через 20-30 лет, наш мир точно столкнётся с нехваткой нефтяных запасов, что скажется на дефиците бензина и дизельного топлива. Соответственно стоимость традиционного топлива для автомобилей будет очень высокой. Так, что поиск нового источника топлива для автопромышленности очень актуален. К сожалению альтернативы нефти пока не найдено. Все остальные источники топлива, заменяющие бензин и дизельное топливо имеют, как свои плюсы, так и минусы, из-за чего и не получили до сих пор массового распространения.
Так автомобили работающие на водородном топливе не получили массового применения в связи с тем, что топливо на водороде, необходимо хранить в специальных массивных емкостях. К тому же для водородного топлива необходима огромная инфраструктура по всему миру, которая практически не развита в данный момент. Автомобили, работающие на электричестве. скорее всего даже через 50-70 лет не станут серьезной заменой автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Это связанно с тем, что электро-автомобили имеют небольшой запас хода на аккумуляторных батареях. так как их необходимо постоянно заряжать.
Появление новых аккумуляторных батарей большей емкостью электричества, чем сейчас, в скором времени не предвидится. Так для того, чтобы стать альтернативой традиционному топливу, электрические батареи должны вмещать энергии в несколько раз больше чем сейчас и весить в несколько раз меньше, также как и быть в несколько раз меньше по размеру, что при сегодняшних разработках не реально.
Так, что вопрос о новом топливе, на котором будут работать автомобили будущего, остается открытым. Вполне возможно, что в течение будущего десятилетия, кто-то откроет новое экологически чистое дешевое альтернативное топливо, способное перевернуть автопромышленность и тогда, может быть, мы через 10-20 лет увидим совершенно новые автомобили, не похожие на те, которые окружают нас сегодня.
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»
При помощи этого агрегата можно обеспечить электроэнергией целый поселок, а можно установить его под капотом автомобиля. Ученые Пскова изобрели уникальный двигатель.
От стандартного ДВС его отличает вес и размер. Он в три раза легче и компактнее, но без потери мощности. Кроме этого, для работы мотора подойдет практически любое топливо.
Все преимущества изобретения изучил корреспондент НТВ Антон Давыдов .
Этой группе кофеманов и пророчат создание летающей машины. Точнее, двигателя, который сможет поднять машину в воздух. Причем работать агрегат сможет на любом топливе, при этом он экономичен, а вдобавок ко всему экологичен.
Звучит фантастично, выглядит примерно так же. То есть не вериться, что этот цилиндр совершит революцию в технике, не загрязнив при этом атмосферу.
Игорь Плохов, руководитель группы по разработке роторно-лопастного двигателя с внешним подводом тепла: В этом двигателе сгорание происходит в атмосферной среде, при атмосферном давлении. Следовательно, нет таких выбросов. Это экология домашней кухни. Как мы варим суп на кухне на газовой плите и при этом не отравляемся. Так происходит и здесь .
Сегодня любой автомобиль ездит благодаря двигателю внутреннего сгорания. Другими словами, внутри мотора постоянно взрывается топливо, которое толкает поршень, а он в свою очередь крутит вал.
Псковские ученые пошли вперед с помощью движения теплого и холодного воздуха. Чем нагревать воздух, все равно, хотя ядерным топливом, хотя углем. В итоге точно так же происходит движение. Идею придумали еще 300 лет назад. Заслуга нынешних изобретателей #151 они заменили поршни на лопасти и ротор, уменьшили массу и сопротивление.
Чтобы не вникать в сложные расчеты КПД, отношение массы к производительности достаточно просто увидеть. Например, электродвигатель советских времен. Его мощность четыре лошадиных силы.
Современная установка тех же габаритов дает 110 лошадей, что в общем-то сравнимо с бензиновым двигателем объемом два литра. Теперь вы можете открыть капот собственного автомобиля и посмотреть, каких размеров агрегат стоит там.
За счет такого уменьшения габаритов и сможет полететь автомобиль. Но на самом деле монтаж мотора в кузов авто #151 перспектива дальняя. Пока предлагают использовать двигатель для получения электричества. Обладателю такой установки киловатт час обойдется всего в копейку. Один прибор способен держать под напряжением сети девятиэтажного дома.
Михаил Донченко, доцент, кандидат технических наук: Наверное, мы в состоянии в течение 2,5#150 3 лет создать опытный образец этого двигателя и произвести его испытания. Естественно со всеми вытекающими отсюда последствиями, доводкой и переделкой конструкции двигателя .
Как и все изобретения в России двигатель внешнего сгорания мало кого заинтересовал. Ученые не опустили руки и полностью рассчитали установку. Это значит, что теперь любое предприятие может взять труды и создать агрегат под конкретную задачу. Другими словами, внедрить идею в производство.
Очевидно, что двигатель внутреннего сгорания недостаточно экономичен и по сути имеет невысокий КПД. Это заставляет ученых искать альтернативы – в частности, создавать доступный электрический или водородный транспорт. Однако последние разработки показывают, что ДВС можно сделать по-настоящему эффективным. За счет чего это осуществимо и что мешает применять такие технологии на практике уже сейчас?
18.10., ЧТ, 15:09, Мск
Двигатель внутреннего сгорания без преувеличения раскрутил мотор научно-технического прогресса. Автомобильный транспорт является важнейшим средством перевозки пассажиров и грузов. В США сегодня на 1000 человек приходится почти 800 автомобилей, а к 2020 году в России этот показатель составит около 350 машин на тысячу населения.
Подавляющее большинство из более миллиарда автомобилей на планете все еще используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС), изобретенный в XIX веке. Несмотря на все технологические ухищрения и «умную» электронику, коэффициент полезного действия современных бензиновых двигателей все еще топчется вокруг отметки в 30%. Самые экономичные дизельные ДВС имеют КПД в 50%, то есть даже они половину топлива выбрасывают в виде вредных веществ в атмосферу.
Естественно, говорить об экономичности ДВС не приходится, особенно если учесть, что современные автомобили сжигают по 10-20 литров горючего на 100 км пути. Не удивительно, что ученые по всему миру пытаются создать доступные электрические и водородные авто. Однако и концепция двигателя внутреннего сгорания не исчерпала потенциал модернизации. Благодаря последним достижениям в области электроники и материалов, появилась возможность создать по-настоящему эффективный ДВС.
Экомотор
Инженеры компании EcoMotors International творчески переработали конструкцию традиционного ДВС. Он сохранил поршни, шатуны, коленвал и маховик, однако новый двигатель на 15-20% эффективнее, кроме того намного легче и дешевле в производстве. При этом двигатель может работать на нескольких видах топлива, включая бензин, дизель и этанол.
В целом двигатель EcoMotors имеет элегантную простую конструкцию, в которой на 50% меньше деталей, чем в обычном моторе
Добиться этого удалось с помощью использования оппозитной конструкции двигателя, в которой камеру сгорания образуют два поршня, двигающихся навстречу друг другу. При этом двигатель двухтактный и состоит из двух модулей по 4 поршня в каждом, соединенных специальной муфтой с электронным управлением. Двигателем полностью управляет электроника, благодаря чему удалось добиться высокого КПД и минимального расхода топлива. Например, в пробке и других случаях, когда полная мощность двигателя не нужна, работает только один модуль из двух, что уменьшает расход топлива и шум.
Автомобиль e.Volution.
В 2000 году многочисленные СМИ, в том числе ВВС, пророчили, что в начале 2002 года начнётся массовое производство автомобилей, использующих воздух вместо топлива.
Поводом для такого смелого заявления послужила презентация автомобиля под названием e.Volution на выставке Auto Africa Expo2000, которая состоялась в Йоханнесбурге.
Изумлённой общественности сообщили, что e.Volution может без дозаправки проехать около 200 километров, развивая при этом скорость до 130 км/час. Или же в течение 10 часов со средней скоростью 80 км/час. Было заявлено, что стоимость такой поездки обойдётся владельцу e.Volution в 30 центов. При этом весит машина всего 700 кг, а двигатель — 35 кг.
Революционную новинку представила французская фирма MDI (Motor Development International), которая тут же объявила о намерении начать серийный выпуск автомобилей, оборудованных двигателем на сжатом воздухе.
Изобретателем двигателя является французский инженер-моторостроитель Гай Негр (Guy Negre), известный, как разработчик пусковых устройств для болидов Формулы 1 и авиационных двигателей.
Негр заявил, что ему удалось создать двигатель, работающий исключительно на сжатом воздухе без каких бы то ни было примесей традиционного топлива. Своё детище француз назвал Zero Pollution, что означает нулевой выброс вредных веществ в атмосферу.
Девизом Zero Pollution стало Простой, экономичный и чистый , то есть упор был сделан на его безопасность и безвредность для экологии.
Принцип работы двигателя, по словам изобретателя, таков: Воздух засасывается в малый цилиндр и сжимается поршнем до уровня давления в 20 бар. При этом воздух разогревается до 400 градусов. Затем горячий воздух выталкивается в сферическую камеру.
В камеру сгорания , хотя в ней уже ничего не сгорает, под давлением подаётся и холодный сжатый воздух из баллонов, он сразу же нагревается, расширяется, давление резко возрастает, поршень большого цилиндра возвращается и передаёт рабочее усилие на коленчатый вал.
Можно даже сказать, что воздушный двигатель работает так же, как и обычный двигатель внутреннего сгорания, но только никакого сгорания тут нет .
Было заявлено, что выбросы автомобиля не опаснее углекислого газа, выделяемого при дыхании человека, двигатель можно смазывать растительным маслом, а электрическая система состоит всего лишь из двух проводов.
На заправку такого воздухомобиля требуется около 3 минут.
Представители Zero Pollution заявили, что для заправки воздухомобиля достаточно наполнить воздушные резервуары, расположенных под днищем автомобиля, что занимает около четырёх часов.
Впрочем, в будущем планировалось построить воздухозаправочные станции, способные наполнить 300-литровые баллоны всего за 3 минуты.
Предполагалось, что продажи воздухомобилей начнутся в Южной Африке по цене около $10 тысяч. Также говорилось о строительстве пяти фабрик в Мексике и Испании и трёх — в Австралии. Лицензию на производство автомобиля якобы уже получили больше дюжины стран, а южноафриканская компания вроде бы получила заказ на производство 3000 автомобилей, вместо запланированной экспериментальной партии в 500 штук.
Но после громких заявлений и всеобщего ликования что-то произошло. Внезапно всё стихло и о воздухомобиле почти забыли.
Тишина представляется тем более зловещей, что некоторое время назад заглох официальный сайт Zero Pollution. Причина нелепая: страница якобы не справляется с огромным потоком запросов. Впрочем, создатели сайта в расплывчатой форме обещают его когда-нибудь улучшить .
Появление воздухомобилей на дорогах должно было стать серьезным вызовом традиционному транспорту.
Есть мнение, что экологичную разработку саботировали автомобильные гиганты: предвидев приближающийся крах, когда выпускаемые ими бензиновые двигатели никому не будут нужны, они якобы решили выскочку задушить на корню .
Эту версию отчасти подтверждает Deutsche Welle: Авторемонтные предприятия и нефтяные концерны единодушно считают автомобиль с воздушным двигателем недоработанным . Впрочем, это можно списать на их предвзятость.
Однако и многие независимые эксперты настроены скорее скептически, тем более что ряд крупных автомобилестроительных концернов — например, Фольксваген , — уже в 70-х и 80-х годах вели исследования в этом направлении, но затем свернули их ввиду полной бесперспективности .
Почти такого же мнения придерживаются и защитники окружающей среды: Потребуется очень много времени, чтобы убедить автомобильных производителей начать выпуск воздушных двигателей.
Автомобильные компании уже потратили огромное количество денег на эксперименты с электрическими автомобилями, которые оказались неудобными и дорогими. Им больше не нужны новые идеи .
Zero Pollution — двигатели с нулевым выбросом вредных веществ
Но Deutsche Welle обращает внимание на то, что в различных публикациях описание двигателя и принципиальная схема его работы грешат неточностями и ошибками, а, кроме того, версии на разных языках не только изрядно различаются, но порой и прямо противоречат друг другу.
Чуть ли не в каждом издании приводятся свои, отличные от прочих, технические параметры. Разброс цифр столь велик, что невольно задаёшься вопросом: неужели они относятся к одному и тому же автомобилю?
Ещё одна странная закономерность состоит в том, что с каждой следующей публикацией параметры автомобиля улучшаются: то мощность подрастёт, то цена упадёт, то масса уменьшится, то ёмкость баллонов увеличится. Так что, сомнения тут вполне уместны и оправданы.
Однако ждать осталось недолго. Вероятно, уже в наступающем году мы точно узнаем, что же такое этот разработанный фирмой MDI двигатель на сжатом воздухе — революция в автомобилестроении или во всех смыслах слова дутая сенсация .
Между тем, вполне возможно, что и в 2002 году интрига с воздухомобилем не разрешится. В результате продолжительных поисков информации о в Сети был обнаружен один более-менее живой сайт. который обещает серийное производство революционных автомобилей в 2003 году.
Кстати, в процессе поисков было найдено много интересного на воздушную тему.
Любопытно, что на состоявшейся в феврале 2001 года в Нюрнберге международной ярмарке игрушек канадская фирма Spin Master предложила покупателям модель самолета, оснащённой двигателем, работающим на сжатом воздухе. Мини-резервуар можно надувать любым насосом, и пропеллеры уносят оригинальную игрушку в небеса.
Кроме того, в Интернете имеется коммерческое предложение. адресованное, по всей видимости, правительству Москвы. В этом документе одна столичная компания предлагает чиновникам ознакомиться с предложением автомобильной фирмы MDI (Франция) о производстве в Москве абсолютно экологически чистых и экономичных автомобилей .
Встретилось и предложение В. А. Конощенко. который сообщает об изобретённом им автомобиле, работающем на сжатом воздухе, прилагая описание устройства.
Также попалось на глаза изобретение Раиса Шаймухаметова — Садоход , который приводится в движение от сжатого воздуха: под капотом небольшой двигатель и серийный компрессор. Воздух вращает автономно друг от друга два блока (слева и справа) эксцентрических роторов (поршней). Роторы в блоке через ходовые колеса соединены гусеничной цепью .
В итоге сложилось двоякое впечатление: с одной стороны не до конца понятная история с французским воздухомобилем , а с другой — куда более чёткое ощущение, что воздушный транспорт давно используется и в особенности почему-то в России. И притом с позапрошлого века.
Есть данные о том, что спроектированная самоучкой И. Ф. Александровским 33-метровая подводная лодка с двигателем, работающим на сжатом воздухе, летом 1865 года была спущена на воду, успешно прошла ряд испытаний и только после этого затонула.
Источники: http://amastercar.ru/articles/future-avto.shtml, http://www.1gai.ru/publ/510708-desyat-tehnologiy-buduschego-kotorye-izmenyat-avtomobil.html, http://www.ntv.ru/novosti/146726/, http://zoom.cnews.ru/rnd/article/item/dvigatel_vnutrennego_sgoraniya_budushhee_est, http://www.membrana.ru/particle/1657
Комментариев пока нет!
www.informatik-m.ru
В Москве прошла III Международная выставка "Перспективные технологии XXI века". Одним из гвоздей стала разработка ученых из Пскова.
В среде изобретателей слова "двигатель Стирлинга" звучат как пароль. По нему узнают своих. Тот, кто проникся его очевидными достоинствами, как правило, заболевает на всю жизнь. В самом деле, если для любого двигателя внутреннего сгорания выхлопы - это головная боль, то "Стирлинг" экологически чист. А еще его КПД - более 60 процентов, у ДВС - не более 35. Словом, не двигатель, а мечта. Она манит изобретателей почти 200 лет, с тех пор как шотландец Роберт Стирлинг придумал эту конструкцию, однако область применения пока остается узкой.
Есть несколько причин, почему "Стирлинг" не идет в массы. Одна из них - поршень. Принцип действия двигателя таков, что для эффективной работы число поршней в нем должно быть вдвое больше, чем в ДВС. Отсюда сразу же резко увеличиваются габариты и вес, а главное - цена. Поэтому уже давно энтузиасты "Стирлинга" пытаются уйти от поршня, заменив его роторно-лопастной системой.
- Я заболел этой идеей еще в юности, когда мечтал на автомобиле подняться на высоту 5-6 метров, - рассказывает главный конструктор нового двигателя Юрий Лукьянов. - Было ясно, что нужен мощный движок малых габаритов. Перебрав все варианты, понял, что подходит только роторно-лопастной "Стирлинг".
С тех пор прошло много лет. Лукьянов окончил институт, работал инженером на заводе, затем перешел в Псковский политехнический институт. Именно здесь собрал команду энтузиастов, куда вошли два доктора наук и три кандидата. Они взялись за создание нового двигателя, выиграли конкурс Роснауки и получили грант - 7,6 миллиона рублей.
- Мы сделали главное - описали математически все процессы в этом двигателе, - говорит Лукьянов. - До сих пор подобное никому не удавалось. И затем воплотили в железе основные узлы, доказав на деле, что математика верна.
По словам изобретателя, достоинства созданного ими "Стирлинга" очевидны. Он легче поршневого варианта, в нем намного меньше деталей, а потому он проще в изготовлении и в 10 раз дешевле. По тем же параметрам он выигрывает и у ДВС, не говоря уже об экологии и КПД.
Новый двигатель найдет применение прежде всего на небольших ТЭС мощностью до 1,5 МВт. Причем в качестве топлива можно использовать любое топливо, даже опилки. Себестоимость электроэнергии - копейка за киловатт-час! Такой "Стирлинг" можно устанавливать и на транспорте - судах и тепловозах, и т.д. Что же касается автомобиля, то специально для него Лукьянов сейчас разрабатывает новый вариант двигателя.
Среди других экспонатов этой выставки доминировали модные сегодня нанотехнологии, а также различные способы повышения добычи нефти и ее переработки. Так, Обнинский физико-энергетический институт им. Лейпунского представил не имеющие аналогов в мире самоочищающиеся фильтры, которые самую грязную воду делают совершенно прозрачной. Очисткой ведает мембрана с напыленными наночастицами. Специалисты сразу же оценили главные достоинства фильтра. Он не забивается грязью, которая быстро смывается водой. Впечатляет и производительность: от 100 до 700 литров в час. На их основе можно строить мини-заводы, причем их стоимость в два раза меньше, чем существующих сегодня установок очистки.
А предприятия Зеленограда выставили макеты платформ для выпуска самых разных элементов наноэлектроники, в частности, нанотранзисторов, чипов, интегральных схем и т.д. Такие комплексы уже установлены в Таганрогском радиотехническом университете, МГТУ им. Баумана, МИСиСе, Курчатовском институте.
Казанский государственный технологический университет вообще сделал ставку только на "нано". Здесь более десятка самых разных нанотехнологий для получения материалов с улучшенными свойствами, а также наноразмерных центров кристаллизации для эффективного тушения пожаров, рассеивания тумана, увлажнения почвы и т.д.
Ученые ВНИИнефть предлагают метод, который позволяет увеличить добычу "черного золота" из обводненных скважин. Дело в том, что вытесняющая нефть вода ищет "легкие пути", поэтому она не добирается до многих богатых топливом зон с низкой проницаемостью. Ученые научились управлять водой, направляя ее туда, где есть нефть. В итоге удается дополнительно взять из скважины тысячи тонн топлива.
Много лет символом бесхозяйственности считался попутный газ. Это бесценное сырье на месторождениях нефти просто сжигается в факелах. Об этом написаны кипы статей, сняты фильмы, но ничего не меняется. И вот, кажется, появилась надежда, что дело сдвинется с мертвой точки. Во всяком случае, Московский физтех представил технологию, которая позволяет получить из попутного газа метанол. По словам авторов разработки, уже есть опытный образец установки, а в ближайшее время на одном из месторождений начнется ее внедрение.
За попутный газ взялись и ученые ассоциации "Аспект". На основе нанотехнологий они создали комплекс по переработке попутного газа в ароматические углеводороды. Благодаря "нано" он потребляет мало энергии, что делает технологию экономически привлекательной.
Другая разработка "Аспекта" позволяет не только получать биогаз из любых видов отходов, но с помощью нанокатализаторов выделять из него метан, который обладает высокой теплоотдачей. Такой биокомплекс становится выгоден для небольших поселков.
Справка "РГ"
Двигатель Стирлинга относится к двигателям внешнего сгорания. Он может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла, например, солнечных лучей. Принцип действия заключается в чередуемом нагревании и охлаждении воздуха в герметичном рабочем цилиндре.
rg.ru
Что обычно говорят, когда речь идет о какой то новой разработке, устройстве или единицы техники — это все модернизация советских изобретений и активная эксплуатация советских наработок.
Однако, вот двигатель, у которого нет никаких прототипов — это новейшая разработка.
На финишную прямую выходит долгожданная разработка новейшего российского двигателя «Пульсар», которую ведет флагман отечественного дизелестроения — завод «Звезда». О том, что представляет собой новый двигатель вы можете узнать из интервью с председателем совета директоров ПАО «Звезда», генеральным директором Научно-производственного концерна «Звезда» Павлом Плавником.
— Чем дальше, тем чаще слово «Пульсар» звучит в СМИ, относящихся к судостроительной сфере. В чем новация этого двигателя и какие у него перспективы? Можете рассказать хотя бы коротко?
— Если очень коротко, то одной из его новаций является всеприменимость. Первоначально при создании двигателя ставилась задача его эффективного использования в различных отраслях — в судостроении, на железнодорожном транспорте и так далее. Модульный принцип конструкции позволяет при необходимости обеспечить должный уровень технических, экономических и экологических требований с серьезной перспективой вперед. При проектировании основных конструктивных элементов мы также предусматривали возможность создания газовых модификаций.
Плюсом этого проекта, с моей точки зрения, является то, что при его реализации было минимум политики, максимум экономики. При этом двигатель создан с применением самых эффективных на сегодня с экономической точки зрения решений. Он рассчитан на массовое применение. В комплектации используются передовые материалы и технологии, которые позволяют получить самый оптимальный вариант «цена-качество».
— А что лежит в его основе, какие прототипы?
— Нет никаких прототипов, двигатель абсолютно новый. То, что в нем реализовано сегодня, реализовано на базе глубочайшего анализа развития конструкций двигателей в мире. При создании двигателя мы применили больше 130 различных технологий расчетного моделирования — моделирование термодинамических процессов, мощностных расчетов, анализ работы отдельных агрегатов. Примененная технология трехмерного моделирования позволила обеспечить точность совпадения фактических показателей с расчетными до 2%, что является весьма хорошим показателем.
— На какого потребителя рассчитан двигатель? Есть ли уже заинтересовавшиеся клиенты?
— Двигатель имеет широкую применимость. Есть опросы, которые провел Минпромторг, есть независимые исследования московских компаний, которые подтверждают потребность в этих двигателях только для российского рынка в объеме 1200 единиц в год. Они могут использоваться для малой энергетики, для железнодорожного и судового транспорта, для карьерной техники.
— В судостроительной отрасли — это военный флот или гражданская техника?
— Это и то, и другое.
2.Двигатель «Пульсар»
— А конкретные заказчики есть уже?
— Заказчики есть. Использование этого двигателя рассматривается для проекта PV300VD, он подходит по параметрам. Министр промышленности и торговли Денис Мантуров был в октябре на нашем заводе и, посмотрев образец этого двигателя и возможность его применения, дал понять, что не потерпит, если на корабле, который строится за государственные деньги, будет поставлен не отечественный двигатель.
Гендиректор ЦМКБ «Алмаз» Александр Шляхтенко, гендиректор Средне-Невского завода Владимир Середохо регулярно говорят: дайте нам двигатели, мы готовы их ставить в проекты скоростных катеров. У ВМФ есть большая потребность в дизель-генераторах. Если вы знаете, сейчас у флота возникли некоторые проблемы с эксплуатацией дизель-генераторов. А наш двигатель как раз может снять надолго вперед любые проблемы с надежностью работы вспомогательных силовых установок.
— Вы сказали о потребности в 1200 двигателей только для российского рынка… Значит, есть планы и на зарубежный выйти?
— Двигатель изначально создавался как универсальный, и по экологическим параметрам он обеспечивает требования, которые еще только будут внедрены в 2021 году. Это достигается не благодаря каким-либо дополнительным способам очистки выхлопных газов, а за счет конструктивных особенностей собственно двигателя — например, системы рециркуляции выхлопных газов.
Поэтому использовать «Пульсар» будет возможно и на Лазурном берегу, и в Северной Америке. Балтику сейчас пытаются закрыть для судов на базе загрязняющих экологию двигателей, и там идет жестокая борьба по срокам введения новых норм. Наш двигатель как раз может решить эту проблему для Балтики.
Вообще надо отметить огромный потенциал этих двигателей – в их создании участвовали специалисты лучших дизайн-бюро. Для успешного освоения зарубежных рынков ключевой задачей является наличие партнера, с помощью которого можно было бы обеспечивать продажу и, самое главное, сервис этих двигателей в других странах. Поэтому в формировании технического задания и обсуждении поворотных технических моментов при создании этого двигателя активно участвовали представители западных компаний — наши потенциальные партнеры с точки зрения дальнейшей реализации на западном рынке. Они участвовали именно для того, чтобы иметь абсолютную уверенность в качестве этого двигателя и возможность поставить его позднее в линейку своих продаж.
— А западные конкуренты вам как, не опасны?
— Конкуренция стимулирует.
— За счет чего вы собираетесь найти нишу?
— За счет того, что продукт этот является самым новым на рынке. Буквально в июне он был представлен на Конгрессе Международного комитета по двигателям внутреннего сгорания (CIMAC), проходящем раз в три года. Впервые за несколько десятилетий там была продемонстрирована продукция из нашей страны! Именно благодаря тому, что мы не замыкались на стопроцентной локализации, на натуральном хозяйстве, а использовали лучшие мировые решения как в технологиях, так и в комплектующих, этот двигатель является абсолютно конкурентоспособным с точки зрения новизны, технико-экономических параметров, экологии.
3. Двигатель «Пульсар» на CIMAC.
Самая большая проблема в конкуренции с западными партнерами — объем производства. Этот параметр является ключевым, потому что стоимость обратно пропорциональна объему производства. За счет широкой сети продаж, устоявшегося имени, бренда, западные компании имеют возможность планировать, развивать и реализовывать масштабные проекты. Это дает в свою очередь возможность непрерывных вложений в развитие своих продуктов и создание новых образцов.
По техническим и экономическим параметрам наш двигатель способен занять свою нишу на мировом рынке. Дальше встает вопрос в организационном обеспечении этой работы.
— На каком оборудовании делаются ваши двигатели? Когда оно обновлялось?
— Наши традиционные двигатели больше чем на 80% делаются на «Звезде». Уровень локализации нового двигателя на территории Российской Федерации будет около 40%. При этом на «Звезде», соответственно, еще меньше. Что это означает? Это означает, что реально мир поменялся. И если раньше немцы или американцы, как и «Звезда» в свое время, производили все от болта до топливной аппаратуры у себя на предприятии, то сегодня никто так не работает. За счет специализации и кооперации на головном предприятии производится только конечный фиксированный объем механообработки, производится сборка, испытания, полностью инжиниринг, предпродажная подготовка и продажа.
В этих условиях для организации производства «Пульсаров» мы планируем на собственном заводе использовать исключительно новое оборудование. Но это новое оборудование будет заточено на ограниченный круг технологических переделов.
— Не опасаетесь ли при таком низком уровне локализации проблем с санкциями? Учитывая, что двигатель планируется и на Военно-морской флот?
— Во-первых, двигатель имеет на 95% гражданскую применяемость. Во-вторых, есть программа локализации, представленная Минпромторгу, по которой мы в состоянии довести уровень локализации до 100% в ограниченный промежуток времени. Здесь ключевым вопросом является цена. По нашим расчетам, локализация до 60% имеет экономическую обоснованность, поскольку многие детали можно и нужно делать в Российской Федерации. Просто нужно осваивать это производство, эти технологии. Больший уровень локализации вызывает либо снижение качества, либо поднятие цены, либо одно и другое одновременно. Но если будет надо, значит будет стопроцентная локализация.
— Какую долю производство этих двигателей займет в общем объеме производства «Звезды»?
— Мы планируем вообще выделить этот вид в отдельную бизнес-единицу. Специально под это создано предприятие под названием «Звезда-Пульсар». Планируется, что оборот этой компании именно по производственной части, без сервиса, без запчастей, должен составить порядка 15 миллиардов рублей в год.
— А оборот «Звезды» для сравнения?
— Несколько меньше.
4. Двигатель «Пульсар»
— Есть ли идеи по кооперации с другими производителями двигателей или покупке лицензий?
— На сегодня поставлена задача консолидации сил дизелестроителей, и такая работа ведется. Активно работают по государственным программам Коломенский завод, Уральский дизель-моторный завод. Мы находимся в постоянном контакте с ними.
Потребность в дизельных двигателях большой мощности есть и у атомной энергетики, и у судостроительной промышленности. Президент ОСК Алексей Львович Рахманов постоянно говорит о потребности в двигателях мощностью 8 МВт. В этом направлении работают коломчане. Так что, если будет поставлена задача привлечения и локализации здесь западных технологий, то тогда да — возможно, что наше предприятие включится в такую работу. Для этого есть вся подготовленная инженерная инфраструктура, есть специалисты, кадры, которые в состоянии были бы освоить эту технологию и использовать лицензию. Но это вопрос отдаленного будущего.
— Сейчас острой потребности нет?
— Массово нет. Четвертого октября, когда Денис Мантуров был на предприятии и проводил совещание о развитии дизелестроения в России, он высказал одну очень четкую мысль. Если нам надо много двигателей, мы займемся их локализацией и организуем у себя производство. Если двигателей надо не очень много, то будем проводить их частичную локализацию и частично участвовать в инжиниринге этих продуктов. Если надо мало двигателей, и у нас их нет, мы будем просто покупать. Подход понятный, экономически абсолютно логичный, взвешенный. Ради амбиций нескольких человек и потребности в нескольких дизелях решать вопрос организации производства — немыслимая роскошь в наших условиях.
— Как вопрос с экологичностью решается в остальной вашей продукции? Планируется ли ужесточать требования к токсичности?
— «Звездообразные» двигатели, которые мы сегодня выпускаем, не имеют критических требований по экологичности. У заказчика таких требований нет — плохо это или хорошо, не знаю. Вы смотрели, как идет наш «Адмирал Кузнецов» через Ла-Манш? Да, дымит, но куда надо, он пришел и, какие надо задачи решать, он решает. То же самое касается и других наших заказчиков. Есть требования к технике в соответствии с ее назначением и поставленной задачей, и степень токсичности в данном случае вторична.
Основной проблемой для традиционной серийной продукции являются не столько экологические вопросы, сколько вопросы, связанные с обеспечением длительности и надежности работы этих машин. Это базовая задача, над решением которой сегодня работают наши специалисты. В рамках этого, в частности, планируем вместе с Минпромторгом в текущем году начать работу по увеличению ресурса «звездообразных» двигателей. И в следующем году работа эта должна быть закончена. Результаты за счет имеющегося задела будут очень хорошими.
5. Металлобработка.
— В нишу СПГ-двигателей вы планируете заходить?
— Новый двигатель как раз имеет все необходимое для использования этого топлива. И кроме того, мы рассчитали варианты, связанные с использованием СПГ-топлива не только для судостроения, но и для карьерной техники. Там высокая концентрация машин, поэтому использование СПГ с учетом экологических особенностей разработки больших карьеров — это очень актуальный вопрос. Мы рассчитали, что при использовании на российских разрезах БЕЛАЗов с двигателями, работающими на СПГ, может быть сэкономлено ежегодно порядка 18 миллиардов рублей.
Это интересная задача. Понятно, как ее решать, понятно, сколько времени потребуется на ее решение. Но пока не понятна природа финансирования. Стоимость этой работы оценивается в несколько миллионов евро. Срок на то, чтобы освоить эту продукцию — два-три года. К сожалению, организовать привлечение финансовых ресурсов на такого рода проекты в нашей стране не представляется возможным.
— У меня есть к вам несколько философский вопрос. Достаточно укоренилось мнение о том, что российское двигателестроение сильно уступает западному и в принципе не конкурентоспособно. Как вы считаете, это правда или на сегодняшний день это уже не так?
— Давайте смотреть объективно. По количеству двигателей, выпускаемых на одного немца, или количеству НИОКР в рублях на одного австрийца, мы безусловно отстаем, и закрывать на это глаза никак нельзя. Если посмотреть географию сервиса всех дизельных фирм, просто географию представительств этих компаний, то, наверное, тоже многое станет ясно. В таких условиях говорить, что мы самые великие не стоит. Объективная оценка — она всегда полезна.
Но при этом более важно, какие делаются выводы. И очень здорово, что глава государства Владимир Владимирович Путин уверенно заявляет: есть вещи, которые критически важны для экономической и технологической безопасности и независимости государства. Поэтому хотим мы того или не хотим, мы должны иметь собственную школу, собственную разработку и собственное производство дизельных двигателей с учетом их значимости во всех отраслях.
Задача на самом деле сложная. Даже для того, чтобы остаться хотя бы на уровне развитых стран или на уровне того объема рынка, который мы сегодня имеем, необходимо очень серьезно работать. А эта работа требует не только согласованной позиции всех государственных служб, но и полной профессиональной отдачи со стороны ученых, технологов, инженеров, менеджеров и так далее. Если этого не произойдет, то мы безусловно, будем и дальше терять наши позиции, чего, конечно, не хотелось бы.
6. Обработка корпусов редукторов.
— Но прогресс есть?
— Прогресс есть, безусловно. Если взглянуть на историю последних двадцати лет, то серьезным шагом был 2011 год, когда появилась федеральная целевая программа по развитию двигателестроения, в рамках которой, по большому счету, в России появилось поколение новых инженеров, способное к решению этих задач. Это, может быть, самое главное. Выучиться точить гайки, болты, даже освоить технологию производства поршней, привезти ее из Индии или из Польши, нетрудно. А вот инжиниринг и знания, умения, понимание, осмысление работы отдельных процессов и двигателя в целом — это, конечно, особая ценность, особая заслуга.
Возьмем для примера наш двигатель — он создан в результате работы нашей группы специалистов, интегрированной в западную компанию, что сегодня позволяет им решать вопросы по дальнейшему развитию конструктива этого двигателя. У нас нет производства всех комплектующих в отдельно взятой стране, но мы можем опираться на лучшие достижения всего мира. Умение работать в открытом информационном пространстве, умение адаптировать лучшие мировые решения для развития своего продукта — это и есть та самая ценность инжиниринга, которую создала реализация федеральной целевой программы.
Это шаг вперед. Хотелось бы, чтобы эти шаги были регулярными, последовательными, успешными. Надеюсь, что совещание, которое провел на предприятии министр Денис Мантуров, будет этому способствовать. Во всяком случае, решение о том, что будет сформирована управляющая компания по производству поршневых дизельных двигателей судового применения для Российской Федерации, уже озвучено.
— На том же совещании, насколько я помню, говорилось об открытии у вас Центра редукторостроения. Что это такое?
— Фактически Центр редукторостроения был создан еще в 2003 году, когда было подписано решение Минпромторга и Военно-морского флота о назначении ОАО «Звезда» базовым предприятием для производства редукторов судового назначения. С этого времени мы уже освоили выпуск нескольких видов редукторов. Редукторы для корветов, в частности, производим практически серийно на сегодняшний день. Это уникальный продукт, входящий в состав дизель-дизельного агрегата Коломенского завода, установки, за которую не зря коллеги получили государственную премию.
Далее перед нами была поставлена задача по созданию и освоению производства редукторов уже более высокой передаваемой мощности для другого класса кораблей и судов. В ее решении мы пошли по пути модернизации одного из корпусов нашего предприятия. Юридически это было оформлено путем выделения производства в отдельное предприятие с привлечением государственных средств. В рамках этого отдельного предприятия была сформирована достаточно широкая палитра оборудования, включая, например, специализированное крановое хозяйство, благодаря которому мы сегодня имеем возможность создавать редукторы массой до 50 тонн.
7. Редуктор.
С точки зрения испытания редукторов, создаваемый центр не имеет аналогов. Как пример: у наших партнеров для испытаний разных типов редукторов используется шесть разных стендов. А у нас будет один универсальный и самый современный стенд, который позволит проводить на нем испытания различного рода за счет легкой трансформации и уникального нагрузочного оборудования.
Новое оборудование Центра редукторостроения серьезно расширяет наши возможности. Если проводить аналогию, мы создали что-то вроде экзоскелета, который позволит нашим технологам, конструкторам, производственникам достигать целей большего порядка.
Корпус вводится в эксплуатацию в этом году. Строительные работы практически завершены. Сейчас идет монтаж оборудования, это станки для обработки больших корпусов, для длинных валов, для нарезки зубьев больших колес, их шлифовки и так далее. Соответственно, другие комплектующие мы будем делать в других комплексах. В целом, после запуска нового цеха мы получим возможность самостоятельного производства редукторов мощностью до 40 МВт.
Беседовал Ренарт Фасхутдино
Двигатель будущегоголосов: 2, средний рейтинг: 3.00
www.krasfun.ru
