Działają sumiennie dla dobra ludzi. Silniki są stale udoskonalane. Albo projektanci walczą o zwiększenie mocy, albo zmniejszają masę silnika. Na rozwój produkcji silników wpływają takie czynniki, jak zmiany cen ropy naftowej i zaostrzone standardy ochrony środowiska. Pomimo tych wszystkich trudności są one głównym źródłem energii dla samochodów.
Ostatnio pojawiło się wiele nowych rozwiązań, które mają na celu ulepszenie tradycyjnych silników. Część z nich jest już na etapie wdrożenia, inne nowości dostępne są jedynie w formie prototypów. Jednak nie minie dużo czasu, zanim część z tych innowacji zostanie wdrożona w nowych samochodach.
Lasery zamiast świec zapłonowych
Do niedawna lasery uważano za fantastyczne urządzenia, o których zwykli ludzie dowiadywali się z filmów o Marsjanach. Ale dzisiaj pojawiają się zmiany mające na celu zastąpienie ich urządzeniami laserowymi. Tradycyjne świece mają jedną wadę. Nie wytwarzają silnej iskry, która mogłaby spowodować zapalenie mieszanki paliwowej o dużej zawartości powietrza i niskim stężeniu paliwa. Zwiększanie mocy doprowadziło do szybkiego zużycia elektrod. Zastosowanie laserów do zapłonu ubogiej mieszanki paliwowej wygląda bardzo obiecująco. Wśród zalet laserowych świec zapłonowych należy zauważyć, że można regulować moc i kąt zapłonu. To natychmiast nie tylko zwiększy moc silnika, ale także usprawni proces spalania. Pierwsze ceramiczne urządzenia laserowe zostały opracowane przez inżynierów w Japonii. Mają średnicę 9 mm, która jest odpowiednia dla szerokiej gamy silników samochodowych. Nowy produkt nie będzie wymagał znaczących modyfikacji jednostek napędowych.Innowacyjne silniki rotacyjne
W najbliższej przyszłości tłoki, wałki rozrządu i zawory mogą zniknąć. Naukowcy z Uniwersytetu Michigan pracują nad stworzeniem całkowicie nowej konstrukcji silnika samochodowego. Jednostka napędowa będzie otrzymywać energię z fal uderzeniowych, które wspierają ruch. Jedną z głównych części nowej instalacji jest wirnik, którego obudowa ma promieniowe kanały. Gdy wirnik obraca się szybko, mieszanka paliwowa przechodzi przez kanały i natychmiast wypełnia wolne przedziały. Konstrukcja pozwala na zablokowanie otworów wylotowych, a podczas sprężania mieszanina palna nie wycieka. Ponieważ paliwo dostaje się do przedziałów bardzo szybko, powstaje fala uderzeniowa. Wypycha część mieszanki paliwowej do środka, gdzie następuje zapłon, a następnie usuwane są spaliny. Dzięki temu autorskiemu rozwiązaniu naukowcom udało się zmniejszyć zużycie paliwa o 60%. Zmniejszyła się także masa silnika, co doprowadziło do stworzenia lekkiego samochodu (400 kg). Zaletą nowego silnika będzie niewielka ilość części trących, więc żywotność silnika powinna się wydłużyć. Rozwój Scuderiego
Pracownicy Scuderi przygotowali swoją wersję silnika przyszłości. Posiada dwa rodzaje cylindrów tłokowych, co pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie wytworzonej energii. Wyjątkowość tego rozwiązania polega na połączeniu dwóch cylindrów za pomocą kanału obejściowego. W rezultacie jeden z tłoków wytwarza kompresję, a w drugim cylindrze zapala się mieszanka paliwowa i uwalniają się gazy.Metoda ta pozwala na bardziej ekonomiczne wykorzystanie wytworzonej energii. Modele komputerowe pokazują, że zużycie paliwa silnika Scuderi będzie o 50% mniejsze niż w przypadku tradycyjnych silników spalinowych.
Silnik dzielony termicznie
Zwiększono wydajność silnika Scuderi dzięki termicznemu rozdzieleniu silnika na 2 części. Jeden problem pozostaje nierozwiązany w przypadku konwencjonalnego silnika czterosuwowego. Różne zegary działają lepiej w określonych zakresach temperatur. Dlatego naukowcy postanowili podzielić silnik na dwie komory i umieścić pomiędzy nimi chłodnicę. Silnik będzie działał według poniższego schematu. W zimnych cylindrach mieszanka paliwowa będzie wtryskiwana i sprężana. Zapewnia to maksymalną wydajność w niskich temperaturach. Proces spalania i usuwania gazów następuje w gorących cylindrach. Prawdopodobnie technologia ta zapewni oszczędność paliwa aż do 20%. Naukowcy planują udoskonalić ten typ silnika i osiągnąć 50% oszczędności.Silnik Mazdy Skyactiv-G
Japońska firma Mazda od zawsze dążyła do tworzenia innowacyjnych silników. Na przykład niektóre samochody produkcyjne są wyposażone w obrotowe jednostki napędowe. Obecnie projektanci producenta samochodów skupiają się całkowicie na oszczędności paliwa. W przyszłym roku planowane jest wypuszczenie samochodu z silnikiem Skyactiv-G. Będzie to pierwszy model z rodziny Skyactiv. Subkompaktowa wersja Mazdy2 będzie wyposażona w sportowy silnik Skyactiv-G o pojemności 1,3 litra. Dystrybucja momentu obrotowego będzie odbywać się za pośrednictwem przekładni CVT. Elektrownia charakteryzuje się wysokim stopniem sprężania, co pozwala zaoszczędzić do 15% paliwa. Twórcy twierdzą, że średnie zużycie benzyny wyniesie około 3 l/100 km.
Różni producenci samochodów wyposażyli swoje samochody w silniki typu bokser. Konstrukcja ta nie jest pozbawiona wad, nad którymi inżynierowie nadal pracują. Jak wiadomo w silniku typu bokser cylindry są ustawione poziomo, a tłoki poruszają się w przeciwnych kierunkach. Projektanci EcoMotors umieścili w każdym cylindrze po dwa tłoki, które są skierowane ku sobie. Wał korbowy znajduje się pomiędzy cylindrami, a korbowody o różnych długościach służą do przemieszczania tłoków w jednym cylindrze. Takie rozmieszczenie grupy tłoków umożliwiło zmniejszenie masy silnika, ponieważ nie są wymagane masywne głowice cylindrów. Skok tłoka w przeciwstawnej jednostce jest również znacznie krótszy niż w tradycyjnym silniku benzynowym. Według inżynierów EcoMotors samochód z silnikiem OPOC powinien spalać około 2 litrów benzyny na 100 km. Szczytowy układ napędowy
Kolejny obiecujący rozwój opiera się na silniku typu bokser. W silniku Pinnacle dwa tłoki zbliżają się do siebie, będąc w tym samym cylindrze. Pomiędzy nimi zapala się mieszanka paliwowa. Silnik ma dwa wały korbowe i korbowody o tej samej długości. Taka konstrukcja pozwala na ogromne oszczędności energii przy niskim koszcie jednostki napędowej. Oczekuje się, że wydajność silnika benzynowego można zwiększyć o 50%. Naukowcy na całym świecie szukają nowych podejść do tworzenia wydajnych, ekonomicznych i przyjaznych dla środowiska modeli silników spalinowych. Niektóre wydarzenia wyglądają całkiem obiecująco, inne mają mniej różową przyszłość. Kto jednak będzie się pławił w chwale, a czyje opracowania wylądują na zakurzonych półkach archiwum, czas pokaże. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych planuje w przyszłości modernizację układów napędowych turbin gazowych zainstalowanych obecnie w jej samolotach i statkach, zastępując konwencjonalne silniki pracujące w cyklu Braytona na detonacyjne silniki rotacyjne. Oczekuje się, że przyniesie to oszczędności w zużyciu paliwa na poziomie około 400 milionów dolarów rocznie. Jednak zdaniem ekspertów seryjne wykorzystanie nowych technologii jest możliwe nie wcześniej niż za dekadę.
Rozwój silników obrotowych lub wirowo-rotacyjnych w Ameryce prowadzi Laboratorium Badań Floty USA. Według wstępnych szacunków nowe silniki będą miały większą moc, a także będą o około jedną czwartą bardziej ekonomiczne od silników konwencjonalnych. Jednocześnie podstawowe zasady działania elektrowni pozostaną takie same - gazy ze spalonego paliwa przedostaną się do turbiny gazowej, obracając jej łopatki. Według US Navy Laboratory nawet w stosunkowo odległej przyszłości, kiedy cała flota USA będzie zasilana energią elektryczną, za wytwarzanie prądu nadal będą odpowiadać zmodyfikowane w pewnym stopniu turbiny gazowe.
Przypomnijmy, że wynalezienie pulsacyjnego silnika oddychającego powietrzem datuje się na koniec XIX wieku. Autorem wynalazku był szwedzki inżynier Martin Wiberg. Nowe elektrownie stały się powszechne podczas drugiej wojny światowej, chociaż ich właściwości techniczne były znacznie gorsze od istniejących wówczas silników lotniczych.
Należy zaznaczyć, że w tym momencie flota amerykańska składa się ze 129 statków wyposażonych w 430 silników turbinowych. Co roku koszt zaopatrzenia ich w paliwo wynosi około 2 miliardów dolarów. W przyszłości, gdy nowoczesne silniki zostaną zastąpione nowymi, zmieni się także wysokość kosztów paliwa.
Obecnie stosowane silniki spalinowe działają w cyklu Braytona. Jeśli w kilku słowach zdefiniujemy istotę tego pojęcia, to wszystko sprowadza się do sekwencyjnego mieszania utleniacza i paliwa, dalszego sprężania powstałej mieszanki, następnie zapłonu i spalania z ekspansją produktów spalania. To rozprężenie służy właśnie do napędzania, poruszania tłokami, obracania turbiny, czyli wykonywania czynności mechanicznych, zapewniając stałe ciśnienie. Proces spalania mieszanki paliwowej przebiega z prędkością poddźwiękową – proces ten nazywany jest daflagracją.
Jeśli chodzi o nowe silniki, naukowcy zamierzają zastosować w nich spalanie wybuchowe, czyli detonację, w której spalanie następuje z prędkością ponaddźwiękową. I chociaż obecnie zjawisko detonacji nie zostało jeszcze w pełni zbadane, wiadomo, że przy tego typu spalaniu powstaje fala uderzeniowa, która rozchodząc się poprzez mieszaninę paliwa i powietrza powoduje reakcję chemiczną, w wyniku której następuje uwolnienie dość dużej ilości energii cieplnej. Kiedy fala uderzeniowa przechodzi przez mieszaninę, nagrzewa się, co prowadzi do detonacji.
Przy opracowywaniu nowego silnika planuje się wykorzystać pewne osiągnięcia, które uzyskano podczas opracowywania silnika pulsującego detonacyjnego. Zasada jego działania polega na tym, że do komory spalania dostarczana jest wstępnie sprężona mieszanka paliwowa, gdzie ulega ona zapaleniu i detonacji. Produkty spalania rozszerzają się w dyszy, wykonując działania mechaniczne. Następnie cały cykl powtarza się od nowa. Wadą silników pulsacyjnych jest jednak zbyt niska częstotliwość powtarzania cykli. Ponadto konstrukcja samych silników staje się bardziej złożona wraz ze wzrostem liczby pulsacji. Tłumaczy się to koniecznością synchronizacji pracy zaworów odpowiedzialnych za dostarczanie mieszanki paliwowej, a także bezpośrednio samymi cyklami detonacji. Silniki pulsacyjne są również bardzo hałaśliwe, wymagają do pracy dużej ilości paliwa, a praca możliwa jest tylko przy stałym dawkowaniu paliwa.
Jeśli porównamy silniki rotacyjne detonacyjne z pulsacyjnymi, zasada ich działania jest nieco inna. W szczególności nowe silniki zapewniają stałą, nietłumioną detonację paliwa w komorze spalania. Zjawisko to nazywa się detonacją spinową lub wirującą. Po raz pierwszy został opisany w 1956 roku przez radzieckiego naukowca Bogdana Voitsekhovsky'ego. Ale zjawisko to odkryto znacznie wcześniej, w 1926 roku. Pionierami byli Brytyjczycy, którzy zauważyli, że w niektórych systemach zamiast płaskiej fali detonacyjnej pojawiała się jasno świecąca „głowa” poruszająca się po spirali.
Woitsekhovsky za pomocą zaprojektowanego przez siebie fotorejestratora sfotografował czoło fali poruszające się w pierścieniowej komorze spalania w mieszance paliwowej. Detonacja spinowa różni się od detonacji płaskiej tym, że powstaje w niej pojedyncza poprzeczna fala uderzeniowa, po której następuje ogrzany gaz, który nie przereagował, a za tą warstwą znajduje się strefa reakcji chemicznej. I właśnie ta fala zapobiega spalaniu samej komory, którą Marlen Topchiyan nazwała „spłaszczonym pączkiem”.
Należy zauważyć, że silniki detonacyjne były stosowane już w przeszłości. W szczególności mówimy o pulsującym silniku oddychającym powietrzem, który był używany przez Niemców pod koniec II wojny światowej w rakietach manewrujących V-1. Jego produkcja była dość prosta, jego obsługa była dość łatwa, ale jednocześnie silnik ten nie był zbyt niezawodny w rozwiązywaniu ważnych zadań.
Następnie w 2008 roku wystartował Rutang Long-EZ, eksperymentalny samolot wyposażony w silnik pulsacyjny detonacyjny. Lot na wysokości trzydziestu metrów trwał zaledwie dziesięć sekund. W tym czasie elektrownia rozwinęła ciąg około 890 niutonów.
Eksperymentalny model silnika zaprezentowany przez Laboratorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych to pierścieniowa, stożkowa komora spalania o średnicy 14 centymetrów po stronie zasilania paliwem i 16 centymetrów po stronie dyszy. Odległość pomiędzy ściankami komory wynosi 1 centymetr, natomiast „rura” ma długość 17,7 centymetra.
Jako mieszaninę paliwową stosuje się mieszaninę powietrza i wodoru, która jest dostarczana pod ciśnieniem 10 atmosfer do komory spalania. Temperatura mieszaniny wynosi 27,9 stopnia. Należy zauważyć, że ta mieszanina jest uznawana za najwygodniejszą do badania zjawiska detonacji spinowej. Jednak zdaniem naukowców w nowych silnikach będzie można zastosować mieszankę paliwową składającą się nie tylko z wodoru, ale także innych łatwopalnych składników i powietrza.
Badania eksperymentalne silnika rotacyjnego wykazały jego większą sprawność i moc w porównaniu z silnikami spalinowymi. Kolejną zaletą jest znaczna oszczędność paliwa. Jednocześnie w trakcie eksperymentu stwierdzono, że spalanie mieszanki paliwowej w „testowym” silniku rotacyjnym jest nierównomierne, dlatego konieczna jest optymalizacja konstrukcji silnika.
Produkty spalania, które rozprężają się w dyszy, można za pomocą stożka zebrać w jeden strumień gazu (jest to tzw. efekt Coandy), a następnie strumień ten przekazać do turbiny. Pod wpływem tych gazów turbina będzie się obracać. Tym samym część pracy turbiny może zostać wykorzystana do napędzania statków, a częściowo do wytwarzania energii niezbędnej dla wyposażenia statku i różnych systemów.
Same silniki można produkować bez ruchomych części, co znacznie uprości ich konstrukcję, co z kolei obniży koszt całej elektrowni. Ale to dopiero w przyszłości. Przed wprowadzeniem nowych silników do masowej produkcji konieczne jest rozwiązanie wielu trudnych problemów, a jednym z nich jest dobór trwałych, żaroodpornych materiałów.
Należy pamiętać, że obecnie obrotowe silniki detonacyjne są uważane za jedne z najbardziej obiecujących silników. Opracowują je także naukowcy z Uniwersytetu Teksasu w Arlington. Stworzoną przez nich elektrownię nazwano „silnikiem z ciągłą detonacją”. Na tej samej uczelni prowadzone są badania nad doborem różnych średnic komór pierścieniowych oraz różnych mieszanek paliwowych zawierających wodór i powietrze lub tlen w różnych proporcjach.
Prace w tym kierunku trwają także w Rosji. Tak więc, według dyrektora zarządzającego stowarzyszenia badawczo-produkcyjnego Saturn I. Fedorowa, w 2011 roku naukowcy z Centrum Naukowo-Technicznego Lyulka prowadzą prace nad pulsującym silnikiem odrzutowym. Prace prowadzone są równolegle z rozwojem obiecującego silnika o nazwie „Produkt 129” dla T-50. Ponadto Fiodorow powiedział również, że stowarzyszenie prowadzi badania nad stworzeniem obiecujących samolotów następnego etapu, które mają być bezzałogowe.
Jednocześnie menadżer nie sprecyzował o jakim typie silnika pulsującego mowa. W tej chwili znane są trzy typy takich silników - bezzaworowe, zaworowe i detonacyjne. Powszechnie przyjmuje się jednak, że silniki pulsacyjne są najprostsze i najtańsze w produkcji.
Obecnie kilka dużych firm z branży obronnej prowadzi badania nad stworzeniem pulsujących, wysoce wydajnych silników odrzutowych. Wśród tych firm są amerykańskie Pratt & Whitney i General Electric oraz francuska SNECMA.
Można zatem wyciągnąć pewne wnioski: stworzenie nowego obiecującego silnika wiąże się z pewnymi trudnościami. Główny problem w tej chwili leży w teorii: to, co dokładnie dzieje się, gdy fala uderzeniowa detonacyjna porusza się po okręgu, jest znane tylko ogólnie, a to znacznie komplikuje proces optymalizacji rozwoju. Dlatego nowa technologia, choć bardzo atrakcyjna, jest mało możliwa do wdrożenia na skalę przemysłową.
Jeśli jednak badaczom uda się uporządkować kwestie teoretyczne, będzie można mówić o prawdziwym przełomie. Przecież turbiny znajdują zastosowanie nie tylko w transporcie, ale także w energetyce, w której zwiększenie wydajności może przynieść jeszcze silniejszy efekt.
Użyte materiały:
http://science.compulenta.ru/719064/
http://lenta.ru/articles/2012/11/08/detonation/
Wydanie 2007: Przedsiębiorca w Zelenogradzie
MODERNIZACJA SPRZĘTU KONWERSJI TO DOCHODOWY BIZNES W RĘKACH PROFESJONALISTÓW
W 1999 roku w Zelenogradzie powstała firma „Batmaster”, która z powodzeniem działa do dziś. Głównymi obszarami działalności są remonty i sprzedaż sprzętu drogowego, do robót ziemnych, terenowych, dostawy silników Diesla po remoncie i modernizacji, projektowanie i produkcja tłoków do silników benzynowych i silników Diesla metodą tłoczenia izotermicznego i cieczowego, dostawa części zamiennych, konsultacje dotyczące technologii inżynierskiej i nie tylko.
Dziś rozmawiamy z zarządem firmy - dyrektorem Olegiem Anatolijewiczem Sinyukowem i kierownikiem projektu modernizacji diesla, kandydatem nauk technicznych Siergiejem Walentinowiczem Koroteevem.
Oleg Anatolijewicz. Właśnie przeglądałem Wasze cenniki, które przedstawiają, że tak powiem, całą gamę modelową - maszyny drogowe, wykopowe, do robót ziemnych i wiertniczych, koparki i ciężkie transportery gąsienicowe. Odnosi się wrażenie, że jest to technika, którą widzieliśmy na fotografiach w filmach z lat 60. i 70. XX wieku. To prawda?
OS Tak, ten sprzęt rzeczywiście był projektowany przez te lata, ale większość z oferowanych przez naszą firmę ma nowoczesne wypełnienie. Mówimy o sprzęcie inżynieryjnym wyprodukowanym w Związku Radzieckim i ogólnie rzecz biorąc, kwestie jego modernizacji nie pojawiły się przed ówczesnym kierownictwem odpowiednich działów, ponieważ nowy sprzęt zastępował stary sprzęt. Kiedy Związek Radziecki popadł w zapomnienie, na rynek trafiło mnóstwo sprzętu do konwersji, w tym w gospodarce narodowej. Niewiele osób zajmowało się modernizacją tej technologii, a my weszliśmy w tę niszę.
-Opowiedz nam trochę o kulisach powstania firmy?
OS.Po raz pierwszy po utworzeniu „Batmaster” w Zelenogradzie na pierwszy plan wysunęła się kwestia poszerzenia portfela zamówień. To, że do tego czasu zgromadziliśmy doświadczenie w naprawie i konserwacji tego sprzętu oraz mieliśmy własnych specjalistów, nie miało tutaj żadnego znaczenia. Wszystko, co nowe, przyjmuje się z ostrożnością. Konieczne było znalezienie klientów, którzy byliby zainteresowani naszymi usługami modernizacji sprzętu. Musieliśmy wykonać naprawdę dużo pracy.
- Skąd wzięła się nazwa „Batmaster”?
OS.BAT to skrót od Large Artillery Tractor.
-Na czym polega modernizacja starego sprzętu do konwersji?
OS Sercem samochodu jest silnik. Wiele zależy od silnika; istnieje wiele wskaźników, które pozwalają określić, w jakim stanie jest silnik. Ponadto w czasach radzieckich nie było mowy o takich parametrach jak wydajność. Paliwa było mnóstwo, była też szeroka gama olejów. Sprzęt musiał wyruszyć w teren, wytrzymać bitwę, a mało kto był zainteresowany tym, co będzie z nim dalej.
Kiedy jednak technologia ta weszła do gospodarki narodowej, postawiono przed nią nieco inne zadania – na pierwszy plan wysunęły się kwestie efektywności i ekologii. Prawie wszystkie te samochody miały 12-cylindrowe silniki. A jeśli wcześniej kierowca udając się na misję na plac budowy, np. odśnieżanie, zmuszony był nieść ze sobą beczkę ropy, bo ta dosłownie spłynęła do ścieków, to teraz, po modernizacji, zużycie oleju spadło o kilka razy, zużycie paliwa o 5-7%.
Ale żeby zmodernizować silniki spalinowe na tak wysokim poziomie, potrzebni byli dość wykwalifikowani specjaliści?
OS Z pewnością .
A jeden z tych specjalistów siedzi obok ciebie. To Siergiej Walentinowicz Korotejew, którego określiłbym jako najlepszego specjalistę w zakresie optymalizacji grup cylinder-tłok silników spalinowych wewnętrznego spalania w Rosji. Nikt nie zna tego pytania lepiej niż on. Sprowadziliśmy go do pracy w 2000 roku, następnie utworzono grupę roboczą pod jego kierownictwem, która zakończyła się sukcesem
. Testy zostały pomyślnie przeprowadzone w centrum badawczo-rozwojowym w centralnym ośrodku testowym w Dmitrowie.
-Sergey Valentinovich, jak zareagowałeś na ofertę firmy Batmaster, aby zostać menadżerem tego projektu?
SK Zanim otrzymałem biznesową propozycję współpracy od firmy Batmaster, znałem ich już jako grupę specjalistów, którzy potrafili stawiać poważne zadania i doprowadzać je do konkretnej realizacji.
Wcześniej sam projektowałem zespoły silników cylindrowo-tłokowych dla kilku wiodących fabryk w kraju. Swego czasu w fabryce Elion kierowałem oddziałem produkującym nowoczesne tłoki tłoczone cieczą do samochodów przyjaznych środowisku. Ale kiedy z wielu powodów ten program, jak mówią, nie zadziałał, otrzymałem zaproszenie od Batmastera PG.
Dlatego łatwo zaangażowałem się w pracę.
-Jaka jest twoja wiedza?
SK Prawie wszystkie silniki, które mamy dziś w naszym kraju, to silniki tłokowe. Część główną - tłok wykonujemy według naszej dokumentacji z wykorzystaniem nowoczesnych technologii.
Sprzęt o którym mowa, oparty na ciągniku ATT (ICE 12ch-15/18), został zaprojektowany w latach 50-tych. Został on zastąpiony na początku lat 80-tych innym - opartym na ciągniku MTT, w którym zainstalowano silnik wysokoprężny (12chn-15/18) nowej konstrukcji. Maszyny te okazały się na tyle skuteczne, że do dziś z powodzeniem funkcjonują w gospodarce narodowej. Co jest dobrego w tej technice? Jest łatwy w utrzymaniu, bezpretensjonalny i niezawodny. Ale pomimo tych zalet jest to absolutnie nieekonomiczne. Pracowaliśmy tylko nad tym, aby te samochody były bardziej ekonomiczne.
Jeśli wyobrazisz sobie, jak działa tłok, zrozumiesz, że podczas ruchu posuwisto-zwrotnego wewnątrz silnika zachodzą złożone procesy. Twoich czytelników prawdopodobnie zainteresuje informacja, że tłok wewnątrz pracującego silnika nagrzewa się do ponad 300 stopni Celsjusza i działa na niego ciśnienie ponad 100 atmosfer, dziesiątki razy na sekundę.
Metoda tłoczenia płynnego lub izotermicznego, którą stosujemy przy produkcji tłoków, jest jednym z postępowych procesów technologicznych, pozwalającym na otrzymanie półfabrykatów tłoków gęsto odlewanych przy zmniejszonym naddatku na obróbkę skrawaniem. Wykorzystuje się tu ciśnienie jako czynnik efektywnie wpływający na krzepnięcie i procesy zachodzące w jego trakcie – skurcz, wydzielanie gazu, segregację. Naprężenia ściskające powstające pod wpływem ciśnienia zmniejszają skłonność do pękania oraz poprawiają właściwości fizyko-mechaniczne przedmiotu obrabianego (gęsta, pozbawiona skorupy struktura, duża twardość). Wysoka zawartość krzemu w materiale tłoka zapewnia zwiększoną odporność na zużycie.
Stosujemy pierścienie tłokowe, których poziom jakości znacznie przewyższa wymagania normy ISO. Dokładność grubości pierścienia promieniowego nie przekracza 0,02 mm. w normie 0,2-0,3 mm. Spadek siły stycznej w jeniec stan w temperaturze 300 st ° C nie przekracza 5%, gdy norma wynosi 8%. Aby wyeliminować zarysowania i przypalenia oraz zapewnić szybkie dotarcie, zastosowano metodę mikrohonowania (kieszeni olejowych) roboczej chromowanej powierzchni pierścieni tłokowych.
Zastosowanie tych innowacji umożliwiło ponad 2-krotne zmniejszenie szczelin na styku tłoka z tuleją cylindra. Małe luzy i optymalna konstrukcja tłoka zapewniają poprawę wszystkich wskaźników wydajności silnika. Zwiększa się efektywność spalania paliwa, znacznie zmniejszają się straty mechaniczne na skutek tarcia, zużycie oleju i paliwa, co znacznie zwiększa wydajność silnika Diesla. Zmniejsza się toksyczność gazów spalinowych i poziom hałasu, a moc wzrasta.
OS. W tym przypadku sytuacja rozwinęła się w ten sposób. Od jednego z naszych klientów, trustu SNDSR OJSC „Surgutneftegas”, otrzymano zamówienie na budowlę torów (służącą do odśnieżania dróg) - montaż silnika wysokoprężnego innej marki. Klient był bardzo niezadowolony z osiągów poprzedniego silnika wysokoprężnego, właśnie ze względu na jego niską żywotność i nieekonomiczną pracę.
Przyjrzeliśmy się modelom silników rosyjskich i importowanych. Okazało się, że nie da się zamontować żadnego z nowych silników wysokoprężnych bez poważnej przeróbki samochodu. Generalnie poszliśmy drogą, która okazała się sukcesem, tj. Zmieniając materiały i konstrukcje, zmieniliśmy parametry silnika na lepsze. Które zostało powołane do życia.
Dzięki temu poprawiły się parametry użytkowe silnika, począwszy od jego sprawności, która wynosi 7% oszczędności na paliwie i ponad 5-krotnie oszczędności na oleju, po poprawę ekologiczności.
Żeby było jaśniej, wyjaśnię na konkretnym przykładzie. Jeśli zwracaliście uwagę, czasami pojawiają się samochody zwane „Hurricane”. Kiedy taki samochód jedzie drogą, jest całkowicie spowity chmurą dymu, pióropusz tego dymu ciągnie się za nim na kilka metrów, spod którego duszą się kierowcy i pasażerowie innych samochodów, które niestety znajdują się w pobliżu. Tak więc po procesie modernizacji ekologiczność takiego samochodu poprawia się o kilka rzędów wielkości; nie jest to oczywiście standard europejski, ale silniki Diesla praktycznie przestają dymić.
- Pozycjonujesz się jako firma korzystająca z zaawansowanych technologii. Czy możesz podać przykład?
SK Używamy różnych obiecujących rozwiązań w częściach składowych, a niektóre z nich nie mają odpowiedników na Zachodzie. Niemcy przychodzą do nas, patrzą i dziwią się. Na przykład w Rosji opracowano nowy proces szybkiego chromowania pierścieni tłokowych, który umożliwia zwiększenie wytrzymałości chromu i jego przyczepności do pierścienia tłokowego, co stanowi dodatkowy surowiec dla eksploatacji podzespołów Części. Pracę tę wykonali za nas nasi partnerzy - zgodnie z dokumentacją nowych pierścieni tłokowych opracowaną w naszym biurze konstrukcyjnym.
-Rozmawialiśmy o modernizacji, ale sądząc po cenniku, czy robicie też większe naprawy?
OS Remont generalny obejmuje modernizację silnika i naprawę samej maszyny.
-Gdzie to się dzieje? Czy masz własną bazę?
OS. W Zelenogradzie posiadamy warsztat, w którym wykonujemy te prace.
-Jaki jest przedział cenowy? Jak opłacalna jest dla klienta modernizacja sprzętu?
SKŻywotność grupy cylinder-tłok standardowego silnika wysokoprężnego B-401 wynosi 800 godzin. „Nasz” CPG będzie działał przez co najmniej 8000 godzin pracy silnika, tj. 10 razy więcej. Ciężarówki mogą pracować jeszcze dłużej – do 15 000 godzin pracy silnika. Stara technologia nie ma takiego zasobu. To jest pierwsze pytanie. Drugą kwestią jest opłacalność. Według ich danych podczas kontrolowanej pracy w Surgutnieftiegaz zużycie ropy naftowej z powodu odpadów spadło 10-krotnie. W związku z tym obniżyły się szkodliwe emisje do atmosfery i koszty eksploatacji tych maszyn.
Aby stworzyć firmę do takiego projektu, trzeba mieć pewność, że praca będzie trwała kilka lat. Ile sprzętu inżynieryjnego znajdowało się w Rosji, zanim zdecydowałeś się założyć własną firmę?
OS W rzeczywistości jest całkiem sporo sprzętu, i to nie tylko w Rosji, ale także w krajach WNP, a także w krajach, które kiedyś otrzymały go ze Związku Radzieckiego. To Afryka, Azja, część krajów europejskich.
Obecnie rosyjskie przedsiębiorstwa muszą walczyć z zagranicznymi producentami na rynku modernizacji sprzętu produkowanego w Związku Radzieckim. O ile mi wiadomo, obcokrajowcy bardzo wysoko oceniają rozwój krajowej szkoły inżynierii mechanicznej.
Niektóre rodzaje sprzętu umożliwiają wykonywanie szerokiego zakresu czynności, od robót ziemnych po odśnieżanie dróg, a także wyciąganie zablokowanego sprzętu za pomocą mocnej wciągarki i operacje podnoszenia za pomocą dźwigu. A wszystko to koncentruje się w jednym kompleksie, zdolnym do samodzielnego poruszania się z dość dużą prędkością.
Zagraniczni producenci mają sprzęt przeznaczony do konkretnych celów, ale nigdy nie widziałem czegoś podobnego do maszyn radzieckich z takim zestawem funkcji.
-Kim są Twoi główni klienci?
OS Są to przedsiębiorstwa zajmujące się wydobyciem ropy i gazu, które od ponad 30 lat eksploatują tego typu maszyny, wykorzystując je głównie do zimowego utrzymania dróg, kopania i budowy tymczasowych mostów. Naszymi partnerami są Surgutneftegaz, Lukoil, firmy zajmujące się naprawą i konserwacją dróg, takie jak Severavtodor, Surgutneftedorstroyremont i inne poważne przedsiębiorstwa.
Mowa o specjalistach. Czy obecnie wszędzie występuje problem z personelem niższego i średniego szczebla? Skąd masz materiał filmowy?
OS Szkolimy młodych specjalistów, do tego mamy podstawowy zespół złożony z dość dojrzałych specjalistów. Zatrudniamy specjalistów z różnych dziedzin, niektórzy z nich posiadają pewną wiedzę z zakresu motoryzacji i szkolimy ich na miejscu.
-Czy bierzesz udział w wystawach, a jeśli tak, to w jakich?
OS Bierzemy udział w wystawach. Oto dyplom z Międzynarodowej Wystawy Wyrobów Wojskowych 2006. Otrzymaliśmy także dyplom za udział w wystawie „Technologie i Materiały Motoryzacyjne” w Manege oraz wzięliśmy udział w międzynarodowej wystawie w 2003 roku „Elementy samochodowe – Nowe technologie”.
-I tam miałeś okazję porównać swoje technologie z innymi. Jakie wnioski wyciągnąłeś?
OS Istnieją fabryki, które po prostu naprawiają różnego rodzaju silniki Diesla, ale jeśli chodzi o modernizację, jest to tak wąski obszar prac, że dziś nie mamy konkurencji. W każdym razie o nich nie słyszałem.
I ostatnie pytanie. Jakie jeszcze, że tak powiem, dodatkowe obszary zamierzacie zbadać w najbliższej przyszłości?
OS W przyszłości rozważamy kwestię produkcji większej liczby części i zespołów do urządzeń inżynieryjnych. Obecnie opracowywana jest dokumentacja projektowa i trwają poszukiwania podwykonawców, którzy mają możliwość realizacji naszych zamówień na komponenty. W najbliższej przyszłości postaramy się zaistnieć w tej niszy.
