25 ноября 2023 в 13:43

Ученые ВлГУ изобрели инновационный фильтр для автомобильной промышленности

Авторы изобретения - коллектив молодых ученых ВлГУ под руководством профессора кафедры тепловых двигателей и энергетических установок Института машиностроения и автомобильного транспорта доктора технических наук Сергея Драгомирова. Он же генеральный директор научно-технического центра «АвтоСфера» - малого инновационного предприятия при ВлГУ.

Сейчас коллектив предприятия работает над серийным запуском новой модели фильтра охлаждающей жидкости поршневых двигателей. Это устройство может применяться в системах охлаждения автомобилей, автобусов, тракторов, строительно-дорожной, сельскохозяйственной и лесной техники, а также армейских машин. Изобретение получило патент Российской Федерации.

Секрет в гидроциклоне.

Наша встреча состоялась в межфакультетском лабораторном корпусе ВлГУ. Это настоящий полигон для изобретений и испытаний, оборудованный компьютерной техникой, станками, лазерными установками, сварочными аппаратами, гидравлическими камерами и другими агрегатами. Именно здесь ученые создают опытные образцы инженерных конструкций, проводят технические расчеты и моделирование.

Профессор ВлГУ Сергей Драгомиров - автор множества научных работ и патентов на изобретения.

«Вот так выглядит наша модель инновационного фильтра, - профессор Драгомиров показывает опытный образец размером с литровую банку. - Это сепаратор гидроциклонного типа. Его принцип работы основан на центробежной силе. Она образуется за счет закрученного потока жидкости в устройстве. Когда поток поступает в гидроциклон, жидкость быстро закручивается, создавая вихрь. Таким образом возникает центробежная сила, которая отделяет частицы загрязнения. В систему охлаждения поступает уже чистый антифриз, и в итоге она работает более эффективно: двигатель не перегревается, а значит, уменьшается и вероятность поломок».

Как рассказали авторы изобретения, фильтр изготовлен из специального ударопрочного термостойкого пластика и способен выдержать давление системы охлаждения до 2 баров, а этого более чем достаточно. Причем такой фильтр можно установить даже в систему охлаждения, где он конструктивно не предусмотрен.

Одно из преимуществ отечественной разработки еще и в том, что конструкция разборная. Она состоит из трех частей и надежно соединена резьбой. Достаточно вынуть фильтр, промыть грязесборник и он снова готов к использованию. Всё гениальное просто.

Межфакультетский лабораторный корпус ВлГУ - настоящий полигон для изобретений и испытаний.

И это притом что ведущие двигателестроительные фирмы мира устанавливают на свои двигатели неразборные и менее долговечные фильтры, а в нашей стране подобные устройства, по словам профессора ВлГУ, до сих пор не разрабатывались и не производились. Российские автомобилисты прибегали к кустарным методам, и в качестве фильтра вставляли в патрубок системы охлаждения металлические сетки или решетки, использовали водопроводные фильтры. Надо ли говорить, что такие способы фильтрации вряд ли можно считать эффективными.

В конце ноября Павел Эйдель защитит кандидатскую.

«Данные эксплуатации автомобильной и тракторной техники показывают, что от 25 до 40 процентов неисправностей и отказов двигателей приходятся как раз на систему жидкостного охлаждения. Зачастую провоцирующий фактор - наличие в антифризе различных загрязнений», - обозначает проблему инженер-исследователь НТЦ «АвтоСфера» аспирант ВлГУ Павел Эйдель.

Каким же образом в систему охлаждения попадают посторонние вещества? Сергей Драгомиров говорит, что этот процесс практически неизбежен, причем чем мощнее двигатель, тем острее проблема.

«В результате сложных физико-химических процессов при взаимодействии антифриза с поверхностью системы охлаждения образуются накипь, ржавчина, частицы металла, минеральные вещества, фрагменты герметиков и прочие элементы, - комментирует Сергей Григорьевич. - Все эти загрязнения во время простоя двигателя превращаются в плотные отложения. Это ухудшает теплоотводящие свойства системы охлаждения и может вызвать перегрев двигателя».

От легковушек до тягачей.

Коллектив владимирских ученых разработал сразу несколько типов гидроциклонных фильтров-сепараторов, которые имеют широкий спектр применения - от легковых машин до крупнотоннажных грузовиков и тягачей. Фильтры для больших машин способны пропускать до 600 литров охлаждающей жидкости в минуту!

Справа - одноразовый фильтр американского производства, слева - наш многоразовый фильтр.

Водители-дальнобойщики уже успели оценить преимущества фильтров, и новость о том, что во Владимире разработаны надежные устройства для системы охлаждения, передается из уст в уста. Теперь водители сами звонят на кафедру и просят такой же фильтр, как «у Михалыча». Владимирские фильтры разошлись по десяткам регионов страны и даже начали использоваться в некоторых странах постсоветского пространства.

«На нас вышла одна из крупнейших российских нефтяных и газодобывающих компаний и изъявила желание оснастить нашими фильтрами свой автопарк. Фильтры-сепараторы уже установлены на автотранспортном предприятии Санкт-Петербурга, которое обслуживает автобусные маршруты», - перечисляет некоторых заказчиков Сергей Драгомиров.

Всё гениальное просто.

А что насчет региональной сферы пассажирских автоперевозок? Владимирские автотранспортные предприятия почему-то с заказами не спешат, а возможно, еще не знают об инновационном фильтре. Между тем у них проблема тоже стоит остро.

«Вы видели городские рейсовые автобусы, у которых приоткрыта задняя панель, там, где располагается двигатель? Водители специально подпирают ее пластиковой бутылкой или палкой. Это как раз наши «клиенты». Яркий пример того, что система охлаждения у таких автобусов загрязнена. Для того чтобы хоть как-то обеспечить приток воздуха и дополнительное охлаждение, водители приоткрывают заднюю панель», - поясняет профессор ВлГУ.

Рабочий процесс.

Или другое наблюдение из жизни: в теплое время года в салоне автобуса работает система отопления. И это тоже следствие неисправной системы охлаждения, загрязненного радиатора двигателя. Чтобы он не перегрелся, водитель вынужден «сбрасывать» избыточное тепло в систему отопления, а страдают от этого пассажиры.

А вот кто точно проявил неподдельный интерес к разработке владимирских ученых, так это наши военные.

«Мы действительно налаживаем тесное сотрудничество с Министерством обороны, - говорит Сергей Драгомиров. - Представили свою разработку на комиссии по инновационным проектам и технологиям. Военные очень заинтересовались нашим фильтром, дали поручение Научно-исследовательскому испытательному институту военной автомобильной техники, и мы начали с ним работать. Уже прошли первые испытания, военные результатами довольны. А еще начинаем работать с Росгвардией. Наши фильтры будут проходить испытания на грузовых автомобилях «Урал».

Частицы загрязнения под микроскопом.

Пока в научно-техническом центре «АвтоСфера» налажено мелкосерийное производство, что, понятное дело, не может удовлетворить всей потребности. Но после запуска масштабного производства фильтры станут более доступными, а их стоимость в разы снизится, обещают разработчики. Например, сейчас идет процесс изготовления пресс-форм для серийного производства, инженеры делают чертежи, проводят необходимые расчеты. Работа эта кропотливая и дорогостоящая, но вложения должны окупиться.

В лаборатории.

Профессор Драгомиров и его ученики провели мне экскурсию по лаборатории. Сразу обращаю внимание на внушительного размера агрегат с патрубками. Что за диковина такая?

Сын и ученик профессора Драгомирова Михаил.

«Это модель системы охлаждения мощного транспортного двигателя, - рассказывает сын и ученик профессора Михаил Драгомиров. (Он не только верный соратник отца, но и директор по развитию НТЦ «АвтоСфера», кандидат технических наук. - Прим. ред.) - Вон там внизу у нас насос, который способен пропустить через патрубки до 600 литров охлаждающей жидкости в минуту. С помощью этой установки мы моделируем, как работают система охлаждения и фильтр. Данный агрегат был собран на средства гранта «Умник», как и многое другое, что есть в лаборатории».

Вот так выглядит загрязненный радиатор.

А еще Михаил показал, как выглядит бывший в эксплуатации загрязненный радиатор охлаждения двигателя. Для наглядности исследователи разрезали радиатор, чтобы оценить степень загрязнения. Видно невооруженным глазом: он буквально забит различными частицами. И вот с такими испытаниями сталкивается автомобильная техника! Конечно, ничего вечного не бывает, но за счет инженерных решений срок эксплуатации автомобиля можно продлить.

«Наши фильтры будут на всех автомобилях».

Модель системы охлаждения транспортного двигателя.

Сергей Драгомиров всю свою научную жизнь связал с автомобильными двигателями. Он автор более 200 научных работ и 22 патентов на изобретения, воспитал целую плеяду молодых ученых. В конце ноября его ученик Павел Эйдель будет защищать кандидатскую диссертацию по теме совершенствования системы охлаждения автотранспортных поршневых двигателей. Можно не сомневаться, что большое научное будущее и у других учеников - Антона Гамаюнова и Ивана Кулешова.

- У нас ребята работают молодые, азартные. Знаете, что нас подпитывает? Мы придумали принципиально новую модель фильтра, и это уникальная разработка. Вот не могли инженеры эффективно решить эту проблему, а у нас получилось! - весело вскидывает брови Сергей Григорьевич.

- Но в мире о вашем изобретении не знают.

- Ну и пусть! Мы хотим сначала в России наладить массовое производство. Я точно знаю: рано или поздно наши фильтры будут стоять на всех автомобилях. У нас множество новых задумок. Все секреты раскрывать не стану. Мы растем и развиваемся.

^
Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите Ctrl + Enter.
7 минут назад AQUATHERM MOSCOW-2024: интерес посетителей превзошел ожидания владимирских производителей
«Мы не ожидали такого интереса к нашей продукции. Ехали на выставку без больших надежд, а получили большой отклик посетителей», - говорят участники коллективного стенда Владимирской области, организованного на международ…
10 минут назад Во Владимире организовали проверки по факту избиения семиклассника в школе №33
В городских пабликах Владимира в социальных сетях распространилось шокирующее видео, на котором учитель избивает школьника прямо во время урока. Выяснилось, что инцидент произошёл в школе №33 областного центра. Управлени…