Майбутнє за електродвигунами!

У лабораторіях і цехах Чернігівського державного технологічного університету кується майбутнє української промисловості. Вже сьогодні успішні логістичні компанії – такі як «PET Technologies», «John Deere» вишикувалися в чергу за унікальними кадрами, котрі випускає молода кафедра «Автомобільного транспорту та галузевого машинобудування». Її викладач, 26-річний Олександр Литвин, саме готує кандидатську дисертацію. Його винаходи покликані полегшити та зробити більш якісною роботу промислових станків. Але найбільша мрія Олександра Литвина – розробити власний концепт електрокару, впровадити електродвигуни в автомобільну промисловість та сільське господарство. Перші кроки, зроблені науковцем, довели правильність та унікальність його концепції.



Кафедра автомобілістів

Кафедра автомобільного транспорту та галузевого машинобудування Чернігівського Національного технологічного університету молода, їй всього 10 років. Подібних кафедр в Україні небагато. Окрім Чернігова автомобільних спеціалістів готують в Одесі, Києві, Харкові та Львові.

26-річний викладач Олександр Литвин – другий випуск рідної альма-матер. Наразі молодий науковець зайнятий підготовкою кандидатської дисертації. У разі, якщо його експеримент виявиться успішним, то винахід можна буде впровадити в промисловість, полегшивши та удосконаливши роботу з виготовлення деталей.

Олександр Литвин показує штовхач – його наукову роботу – деталь, що передає рух від кулачків до клапанів або до деталей приводу клапанів. Штовхач є дуже важливою деталлю, без нього не може обійтись жоден трактор чи мотоблок.



Деталь науковець виготовляє на торцювальному станку, здатному обробляти її з двох боків. Для того, щоб деталь була виготовлена без дефектів і найменших відхилень, необхідна висока точність. Вимірювання виконують за допомогою спеціальних датчиків, зроблених із оптико-волокна зі спеціальними світлопропускними властивостями.

«Внутрішня частина такого датчика світиться, а зовнішня залишається темною, – пояснює молодий науковець. – Коли ми вставляємо датчик, то світло передається на дзеркало і дає сигнал. Далі сигнал обробляється комп’ютером і виходить через звукову карту на програму, яка буде перетворюватися в форму кола, – продовжує Олександр. – Раніше це робили з допомогою самописців, а тепер метод удосконалили. Таким чином можна виміряти яку завгодно відстань. За допомогою світла можна дізнатися, яка поверхня, відстань, відхилення тощо. Термопара покаже нам температуру. В експерименті також буде застосовуватись цифровий тахометр, який порахує, як деталь крутиться в процесі обробки. Цей процес доволі небезпечний, тому туди можна зазирнути тільки датчиками, універсальними і гнучкими, – розповідає викладач. – Коротше кажучи, я вимірюю відстань і профіль шліфувального кола – наскільки він стирається і яку форму приймає, як це відображається на деталях. Таким чином можна виявити та відшліфувати поверхню для того, щоб надалі деталі виготовляти без дефектів. Цей винахід – для промисловості!».

А для душі – електромобілі!



Електричний транспорт – захоплення молодого науковця, яке він разом із однодумцями почав втілювати в життя і вже домігся певних успіхів.

«Електромобілі – доволі дорога річ, тому ми вирішили почати з картингу – з електрокартів», – каже він.

Разом зі своїми колегами по кафедрі та студентами-гуртківцями, котрі навчались у гуртку «Електрокартинг», Олександр Литвин розробив і побудував перший у нашому регіоні електрокарт.

«На ньому стоїть однокіловатний двигун і планетарний редуктор зі співвідношенням один до п’яти, – демонструє розробку науковець. – Зірочки – на 32 зуби – на ведуче і на вал. Співвідношення тут однакове, тому вал видає 550 обертів на хвилину. До речі, вал суцільний, титановий, – продовжує він. – Ця модель була експериментальною, адже для того, щоб розробити повноцінний електромобіль, треба почати з чогось малого. Ми почали з карта».

Концепція цього електрокарта виявилась настільки вдалою, що машина здобула впевнену перемогу на всеукраїнських змаганнях, які відбулися наприкінці квітня цього року в Полтаві.

На карті стоїть чотири акумулятори по 12 вольт кожен. Все для того, щоб подати на двигун 48 вольт. Акумулятори – звичайні, свинцеві. Технологи вдало скомпонували раму, взявши за основу юніорську та збільшивши її на 20 сантиметрів у довжину і дещо зменшивши в ширину.

Розробка чернігівських науковців явно переважала аналогічні з інших регіонів України. Машина вагою 96 кілограмів з пілотом вагою 90 кілограмів розганялася до швидкості 45 кілометрів на годину і при цьому їхала 3 години до повної розрядки. Аналогічні карти «помирали» вже за 30-40 хвилин.

«Все – через вдало скомпоновану концепцію, – пояснює Олександр Литвин. – Однокіловатний двигун – це половина домашнього електричного чайника. У наших конкурентів були значно потужніші двигуни, але вони швидко розряджались і не були доведені до 100-відсоткової готовності. Ми пішли шляхом «Tesla» – вони беруть найкращі розробки, компонують і займаються виключно крупновузловою збіркою, всі решта нюансів – ступиці, ребра жорсткості, поворотні механізми, обмотку ми можемо робити самі – у нас для цього є всі можливості та відповідне обладнання».

Майбутнє – за електродвигунами!

Перший етап на шляху до створення власного електромобіля чернігівці успішно подолали, підійшовши до другого. В лабораторії університету народжується новий електрокарт, який розвиватиме швидкість до 200 кілометрів на годину. Це вже по суті повноцінний гоночний болід. Заряджатиметься він просто – шнуром від комп’ютера. На машину науковці планують встановити 10-кіловатний двигун. На карті вже стоїть шасі, рама, яка не поступається дорогим італійським, вартістю 2 тисячі євро, і порожнистий титановий вал. Ще одна особливість карту – поворот коліс. Автомобіль побудований так, що коли одне його колесо повертає, інше не дає зійти з траєкторії. По суті, машина їде на трьох колесах. Олександр Литвин планує, що новий електрокарт обійдеться у 5 тисяч доларів. Але воно того варте! Бо наступним етапом стане виготовлення справжнього сучасного електромобіля з запасом ходу 180 кілометрів і швидкістю 150 кілометрів на годину. Науковець підрахував: якби таку автівку він почав робити сьогодні, то тільки на одну електроніку пішло б 5,5-7 тисяч доларів.

Проблема української науки в тому, що вона мало фінансована. Відтак, гроші на власні розробки молоді науковці шукають, реалізовуючи інші проекти, співпрацюючи з низкою логістичних компаній.

«У науки не вистачає фінансування, а в бізнесі – голод кадрів, – каже Олександр. – Звісно, власникам компаній дуже дорого обходиться навчання спеціалістів, а ми – готова база, можемо під конкретне завдання навчити будь-кого. Нещодавно до нас приїздили власники «Електрокар Україна» – імпортери електрокарів «Тesla» та «Nissan Leaf». Вони хочуть модернізувати частину верстатів, поставивши їх на програмне забезпечення і організувати міні-виробництво корпусних деталей».

Представники автомобільної кафедри із задоволенням підтримують екологічні проекти. Так, для Чернігова вони розробили кав’ярню-велорикшу. Нещодавно до них звернулися представники адміністрації з проханням розробити проект електромобіля, який буде доставляти людей з обмеженими фізичними можливостями від Красного мосту до «Золотого пляжу».

Кошти від реалізації спільних проектів науковці вкладають в експериментальні розробки електромобілів. Олександр Литвин бачить в електродвигунах майбутнє!

«Все математично просто: зарядити електрокар на 100 кілометрів вартує 15-20 гривень, ККД найкрутішого двигуна внутрішнього згорання – 46 відсотків, у електрики – 96! Обертовий момент у електрокарі доступний з нуля, тобто вся потужність двигуна доступна з першої секунди. Ще 15-20% можна накатати тільки однією рекуперацією енергії. Єдина проблема – в акумуляторах, бо літієві батареї досить дорогі, але і це згодом можна вирішити», – обґрунтовує науковець.

На його переконання, концепція заміни двигунів внутрішнього згорання на електричні найбільш підходить для сільського господарства та комунального транспорту. І він таки має рацію. Харківський тракторний завод одним із перших побачив перспективу застосування двигунів у сільському господарстві, розробивши і успішно продавши перший електротрактор «ХТЗ Edison». Сконструйований він на базі ХТЗ-3512 і являє собою задньопривідний агрегат тягового класу 0.6. Ця модель оснащена електродвигунами виробництва «Nissan Motors» потужністю 35 кінських сил, літієвими акумуляторами ємністю 24 кВт і механічною реверсивною трансмісією з 8 передачами переднього і 8 передачами заднього ходу. Потужний двигун дозволяє буксирувати різні причепи та напівпричепи масою до 2 тонн на швидкості до 40 кілометрів на годину.

«Система підзарядки для такого транспорту проста, – каже науковець. – Можна вивести щит від електроліній або поставити генератори, які підзаряджають акумулятори. Якщо навішати на нього сонячних батарей, то це ще 10-15 відсотків підзарядки».

Олександр Литвин переконаний – майбутнє за електродвигунами! А ми переконані: доки є такі ентузіасти як Олександр Литвин, в України є майбутнє!

Віталій Назаренко, "Чернігівщина" №27 (688) від 5 липня 2018

Теги: Чернігівськbq державнbq технологічнbq університет, кафедра «Автомобільного транспорту та галузевого машинобудування», Віталій Назаренко, "Чернігівщина"

Добавить в:
Армения

СтоматГарант

ЦентрКомплект