В прошлом году сотрудники ЦКИ ЮУрГУ взялись за разработку методики внедрения системы управления полным жизненным циклом автомобилей «КамАЗ». К этому проекту присоединились ученые кафедр технической механики и двигателей внутреннего сгорания и электронных систем автомобилей. Вопросом разработки математических моделей и алгоритмов получения информации о техническом состоянии узлов и агрегатов автомобилей «КамАЗ» на основе контролируемых диагностических параметров занимается молодой аспирант кафедры двигателей внутреннего сгорания и электронных систем автомобилей Политехнического института ЮУрГУ Вячеслав Калмаков под руководством доктора технических наук, профессора Александра Возмилова.
– Наша работа заключалась в проведении экспериментальных исследований на грузовых автомобилях «КамАЗ», где была установлена система сбора данных: специальные датчики, собирающие информацию с автомобиля, на основе которой можно судить, в каком техническом состоянии находятся его узлы и агрегаты, – объясняет аспирант.
На основе полученных данных, например, о температуре охлаждающей жидкости, давлении в магистралях, износе тормозных колодок, ученые создали математическую модель, которая описывала, как изнашиваются детали грузового автомобиля.
– В ходе эксперимента при прохождении определенного пробега автомобиль частично разбирался и производились замеры износа механическим способом, чтобы мы потом могли их сопоставить с показаниями датчиков, – поясняет молодой ученый. – Нам удалось отобрать так называемые диагностические параметры, по которым можно проследить, как изнашиваются узлы. Такая система в будущем позволит заранее планировать ремонтные работы, то есть проводить планово-предупредительный ремонт.
Система, разработанная южно-уральскими учёными, заблаговременно предскажет, какой из узлов автомобиля может выйти из строя. Это позволит запланировать ремонт, продлить срок эксплуатации автомобиля и тем самым обеспечить бесперебойную работу любой транспортной компании, а также снизить число чрезвычайных ситуаций и аварий.
– Такого рода системы уже активно используются в летательных аппаратах, которые предназначены для запуска в космос. Там такие системы появились в первую очередь, ведь надежность для таких аппаратов – вопрос первостепенной важности: отказ какой-либо из систем в воздухе смертельно опасен. А мы пытаемся сделать «переложение» подобных систем для наземного транспорта, и начали с грузовых автомобилей, – рассказывает Вячеслав Александрович.
Масштабный эксперимент проходил в течение полугода. За это время автомобили, оснащенные опытными образцами, проехали 160 000 километров. Система, разработанная южно-уральскими учеными, была представлена в трех экземплярах, что позволило получить достаточно данных. Испытания проходили как на обычном автодроме, так и на специализированном, в Набережных Челнах.
– Наша система еще не готова для серийного производства. Сейчас идет отработка моделей и алгоритмов, которые потом можно будет использовать для получения максимально точных данных. Реализация аппаратной части (электронного блока, который собирает информацию с датчиков) не так сложна, а вот как будет обрабатываться и интерпретироваться полученная информация – это как раз предмет нашей научной разработки, – делится молодой ученый.
В результате получена отличная система наблюдения за состоянием техники, которая позволила увеличить её техническую готовность при значительном уменьшении затрат на обслуживание и эксплуатацию. В перспективе новинка может быть установлена не только на «КамАЗах», но и на любых грузовиках, а также подойдет для автобусов и легковых автомобилей. Работа над этим практически значимым исследованием позволила Вячеславу Калмакову стать одним из победителей конкурса «Поддержка молодой науки» проводимого в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100.