Система автоматического распределения мощностей для грузовых автомобилей – совместная разработка Отраслевого центра экспериментальной механики ЮУрГУ, МГТУ имени Н.Э. Баумана и ПАО «КАМАЗ». Система блокирует дифференциал, если грузовик начинает буксовать, и это позволяет водителю без особых проблем преодолевать сложные участки трассы.
Что делать водителю тяжелого грузовика, если машина застряла? По законам механики буксующее колесо, в отличие от небуксующего, начинает очень быстро вращаться. На это движение уходит чуть ли не вся мощность двигателя – а грузовик не трогается с места. Чтобы справиться с проблемой, водителю приходится выходить из кабины и вручную блокировать дифференциал, чтобы колеса, проходящие при повороте большую дугу, вращались быстрее тех, что проходят меньшую. То есть при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, от этого ухудшается управляемость и гораздо быстрее изнашиваются шины. Машиной, оснащенной системой автоматического распределения мощностей для грузовых автомобилей, будет много проще управлять: если грузовик начнет пробуксовывать, система сама заблокирует дифференциал, что позволит водителю без проблем одолеть тяжелые участки трассы. Скорость движения техники по труднопроходимой местности значительно возрастет. Механизмы распределения мощности такого типа широко применяются на легковых автомобилях, но для грузового автотранспорта они пока только в перспективе.
– Мы, в принципе, будем не только лидерами в России, но и, надеюсь, одними из первых в мире, кто сможет реализовать такой проект, – говорит ведущий инженер Отраслевого центра экспериментальной механики Южно-Уральского государственного университета Александр Шакиров.
На выставке ВУЗПРОМЭКСПО демонстрировался стенд, с помощью которого ученые исследуют процесс включения блокировки дифференциала. Проект «Разработка научно-технических решений по управлению распределением мощности в трансмиссиях грузовых автомобилей для повышения их энергоэффективности и топливной экономичности», который возглавляет проректор ЮУрГУ по стратегическому развитию, исполнительный руководитель программы повышения конкурентоспособности университета среди ведущих мировых научно-образовательных центров в рамках Проекта 5-100, доктор технических наук, профессор Андрей Келлер, поддерживается ФЦП «Исследования и разработки». Начинается реализация новой работы в рамках Постановления Правительства РФ № 218 – организации на «КАМАЗе» производства по созданию новой автомобильной трансмиссии.
Еще один проект в рамках Постановления Правительства № 218 – создание энергосберегающих трамвайных вагонов модульной конструкции для городских транспортных систем инженеры университета осуществляют совместно с Уральским заводом транспортного машиностроения. Суть инновации в том, что с помощью модулей можно компоновать различные конфигурации вагонов, варьировать количество секций, менять размеры трамвая и так далее. Потребительские и эксплуатационные свойства инновационных вагонов не ниже, чем у современных зарубежных аналогов, а в чем-то даже и выше. Детали максимально унифицированы, что удешевляет изготовление. Кроме того, это производство можно быстро перенастраивать с одной модификации вагонов на другую. Наконец, новые вагоны отличаются энергоэффективностью – за счет легкости конструкции, применения новых композиционных материалов и сплавов, а также рекуперации электрической энергии. То есть при торможении трамвая его механическая энергия преобразуется в электрическую и концентрируется в специальных устройствах – накопителях мощности, благодаря чему транспортное средство сможет двигаться при отключении от сети или потреблять меньше энергии при разгоне.
Эти и ряд других прорывных разработок университета, особая ценность которых заключена в том, что они имеют импортозамещающий характер, получат финансирование от государства для дальнейшего совершенствования и внедрения в массовое производство. Напомним, что только в течение минувшего года финансирования по программе ФЦП «Исследования и разработки» удостоено 11 проектов ЮУрГУ. Подробнее о них можно прочитать в альманахе «Научные разработки ЮУрГУ – 2015».
Системой автоматического распределения мощностей и низкопольным трамвайным вагоном всерьез заинтересовались московские журналисты. Подробный рассказ о двух прорывных разработках ЮУрГУ вошел в итоговый материал газеты научного сообщества «Поиск», посвященный значимым инновационным проектам форума ВУЗПРОМЭКСПО –2015, «Эффект замещения. КПД: Конкуренция, практика, достижения», – он размещен по адресу: http://www.poisknews.ru/theme/kpd/17213.