Ещё

Изобретение курганцев совершит прорыв в автомобилестроении 

Изобретение курганцев совершит прорыв в автомобилестроении
Фото: Российская Газета
Изобретение они коротко называют «передачей Благонравова»: автором идеи был знаменитый главный конструктор боевых машин пехоты доктор технических наук , который недавно, к сожалению, ушел из жизни.
— Сама идея не нова. Допустим, у нас есть источник энергии — обычно это двигатель внутреннего сгорания, бензиновый либо дизельный. Чтобы машина поехала, нужно энергию, появившуюся вследствие сгорания углеводородного топлива, каким-то способом доставить до колес. А вот как это сделать, все решают по-разному, — поясняет доцент кафедры «Безопасность информационных и автоматизированных систем» политехнического института Курганского госуниверситета Евгений Ревняков, защитивший под руководством заслуженного деятеля науки и техники РФ Благонравова диссертацию по исследованию характеристик и динамики механической бесступенчатой передачи.
Как известно, есть несколько типов коробки передач, начиная с механической, применявшейся еще в советской ""-"копейке" и до сих пор остающейся весьма популярной. Гидромеханический автомат, более совершенный, тоже существует давно — такие ставили на правительственные «Чайки», автобусы , а еще на БМП-3. Здесь сцепление заменяет гидротрансформатор, повышающий плавность переключения и улучшающий динамику, но более энергозатратный. Автомобилисты со стажем знают: у машин на «механике» расход топлива и время разгона меньше, чем у аналогичной модели с «автоматом». Поэтому инженеры не переставали искать техническое решение, сочетающее плюсы обоих типов — удобство, надежность и экономичность.
Результатом этого поиска стали вариаторы, принцип действия которых упрощенно напоминает работу велосипедных «звездочек». Популярность вариаторов растет благодаря высокому уровню комфорта при движении. Но их минус в использовании очень дорогого специального масла и снижении КПД при росте скорости. То есть опять же они во многом проигрывают классической механической трансмиссии.
Есть и другие виды, например, «робот» — механическая коробка, в которой автоматизирован процесс управления. В ней не используется гидротрансформатор, поэтому КПД весьма высок, однако есть проблемы с плавностью хода при трогании с места и переключении передачи.
Конструктор Благонравов предложил совершенно иную идею, чтобы передать энергию без ступеней и потерь.
— Принцип действия его передачи близок к тому, что используется в современных импульсных блоках питания электронных устройств. А они, как известно, характеризуются самым высоким КПД и компактностью, — рассказывает Евгений Ревняков. — Смысл импульсной схемы в том, что она передает столько энергии, сколько требуется.
Бизнес внедрять новинку не торопится: производителям машин проще купить готовые китайские детали, чем рисковать и вкладываться во что-то новое
Ее ключевая особенность — отсутствие потерь энергии при неподвижных колесах автомобиля, когда он только начинает трогаться с места (скажем, для гидротрансформатора именно на этом этапе потери максимальны). С технической точки зрения, да и с научной новация оказалась настолько сложной, что даже среди ученых не все с ходу поняли, как она может работать, признается Ревняков. Он поясняет идею своего учителя на примере механического будильника: заводя его, мы сообщаем пружине энергию, затем она движет стрелки часов. Если стрелки неподвижны, энергия не расходуется. Так и здесь: сначала двигатель закручивает пружину, во второй половине цикла она идет назад — отдает энергию двигателю. При этом пока автомобиль не начнет двигаться, энергия не расходуется.
Как это работает на практике, изучили сотрудники курганского отдела механики транспортных машин Института машиноведения УрО . Первые испытания «передачи Благонравова» сначала на стенде, а потом на макете автомобиля в условиях эксплуатации на дороге провели старший научный сотрудник Андрей Юркевич, инженеры Владислав Солдаткин и Алексей Терешин.
Для испытаний на дороге использовали шасси , которое предоставил завод «Зауралавтоматика». Инженеры этого предприятия также разработали блок управления передачей и оборотами двигателя. С машины сняли корпус, оставили только двигатель и трансмиссию, разместили датчики и оборудование. На раму установили механическую бесступенчатую коробку передач — получился такой экспериментальный ходовой макет. По условиям испытаний машина разгонялась до 55 километров в час — этого достаточно для движения городского транспорта. По словам Андрея Юркевича, скорость увеличивали не за счет прибавления оборотов двигателя, а за счет увеличения амплитуды колебания коромысел выпрямителей (это тоже идея Александра Благонравова). По мнению испытателя, главное преимущество такой передачи в том, что она позволяет двигателю работать при любой требуемой от него мощности всегда с минимально возможным расходом топлива.
— В отличие, например, от вариаторных бесступенчатых коробок, здесь нет «холостых» потерь энергии на трение, — поясняет Юркевич. — Сколько мы ни ездили, передача не нагрелась.
Исследователи экспериментально доказали, что, используя это изобретение, реально на 20-30 процентов снизить расход топлива. Ни один водитель не откажется от такой экономии! Кроме того, не нужно «газовать», даже когда едешь в гору. А значит, будет меньше выбросов вредных веществ в атмосферу. Жмешь на газ — двигатель не урчит сильнее, как это бывает обычно, а ровненько работает на малых оборотах. Машина между тем разгоняется.
Использовать новинку можно не только в легковых автомобилях, но и в строительной, коммунальной, сельскохозяйственной, большегрузной технике. Говорят, она идеально подойдет для низкоскоростных машин очень большой мощности, например, колесных и особенно гусеничных вездеходов, буровых установок.
Между тем бизнес к изобретению пока относится с осторожностью и внедрять его не торопится. По мнению ученых, в этом нет ничего удивительного: производителям машин проще купить готовую китайскую коробку, чем рисковать и вкладываться во что-то новое.
— Есть общий закон развития техники, который гласит, что новое никогда не вытеснит старое до тех пор, пока оно не выйдет на предел своего развития, связанный либо с физическими и экономическими, либо с экологическими ограничениями, — констатирует Андрей Юркевич. — Пока общество не дозреет и не почувствует острую необходимость в новинке, массово она востребована, увы, не будет.
Видео дня. ГИБДД минимизирует общение сотрудников с гражданами из-за коронавируса
Комментарии 1
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео