В ТГУ занимаются разработкой электрического транспорта
Компании-автопроизводители все больше движутся к переходу с двигателей внутреннего сгорания на электродвигатели. В Тольяттинском госуниверситете (ТГУ) следуют мировому тренду. В рамках стратегического проекта «Высшая инженерная школа» в вузе разрабатывают безопасные, энергоэффективные силовые системы для малотоннажного и легкового транспорта различного назначения.
На воде и на колесах
Транспортные средства на электрической тяге в ТГУ производят студенты Высшей инженерной школы для международных инженерно-спортивных соревнований.
Электрический силовой привод использован в конструкции лодки Solar boat, работающей на солнечных батареях. С этой разработкой инженерная команда студентов ТГУ Togliatti Solar Team в 2019 году успешно выступила на международных соревнованиях в Германии Wildauer Solarbootregatta.
Разработкой электробайка Black Panther занималась команда студентов Smartmoto Togliatti Racing Team (Smartmoto TRT). Мотоцикл весит 89 кг. При сборке упор был сделан на надежность механизмов. Благодаря наличию жидкостного охлаждения мотора, продуманного теплообмена остального оборудования и режимов работы машина способна вынести самые разные испытания (жара, грунтовое покрытие, рельеф трека и т.д.).
Отличные ходовые качества электромотоцикла молодые тольяттинские инженеры продемонстрировали в 2019 году в Барселоне на соревнованиях среди легких мотоциклов Smartmoto Challenge. Студенты ТГУ тогда стали абсолютными чемпионами в классе «Type A» (мощность мотора до 10 кВт), а Black Panther признали самым быстрым. Причем тольяттинцы впервые участвовали в столь престижных состязаниях.
– Наш электробайк уникален тем, что отлично подходит для езды по бездорожью. При этом КПД мотора составляет 92 %. Это очень эффективный показатель, – отмечает заведующий кафедрой «Проектирование и эксплуатация автомобилей» института машиностроения ТГУ, кандидат технических наук Александр Бобровский.
В начале 2021 года Тольяттинский госуниверситет получил патент на промышленный образец электробайка, закрепив за собой права на ряд конструктивных особенностей транспортного средства.
Вопросы безопасности
Сейчас инженерная команда Togliatti Racing Team (TRT) разрабатывает гоночный болид с электрическим двигателем. TRT последние три года побеждала на Formula Student Russia (в 2018, 2019, 2020 годах). Это позволило тольяттинцам занять высокие позиции в мировом рейтинге команд Formula Student. В настоящий момент в классе автомобилей с двигателем внутреннего сгорания – в мировом рейтинге 622 участника, в том числе 11 из России. Команда Togliatti Racing Team – лидер среди российских вузов. В этом же рейтинге Formula Student, но уже в классе автомобилей с электродвигателем 201 команда. В том числе две российские – Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (156 место) и Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (118 место).
Студенты ТГУ в 2021 году тоже заявят о себе на международных соревнованиях Formula Student Russia – 2021 в Москве в новом классе с болидом на электродвигателе под именем EScorpion. По сути, это будет первая официальная презентация электроболида тольяттинской команды.
Создание электроболида (проект Formula Student Electric) потребовало от разработчиков новых знаний. Прежде всего, в вопросах, связанных с безопасной эксплуатацией транспортного средства. Эффективная работа электродвигателя достигается при напряжении не менее 400 вольт. Учитывая, что машина может передвигаться в дождливую погоду или по снегу, заезжать в лужи, столь высокое напряжение под капотом может быть опасно для жизни водителя.
– Очень важна гидроизоляция аккумулятора и всей электросистемы болида. Также в обязательном порядке на аккумуляторе должна быть установлена система термостатирования, которая будет поддерживать оптимальную рабочую температуру двигателя в районе +40 градусов по Цельсию. Также необходима плата, обеспечивающая бесперебойную работу электросети автомобиля и позволяющая исключить короткое замыкание, – уточняет Александр Бобровский.
Все это требует немалых вложений. Но благодаря финансированию вуза и спонсоров этот вопрос удалось решить. В этом году команда TRT получила в подарок от немецкой компании BENDER, которая во всем мире поддерживает проект Formula Student с момента появления класса электрических болидов EV, устройство ISOMETER IR155-3203. Его основная задача – контроль сопротивления изоляции на стороне постоянного тока в системе электрического привода. В случае повреждения изоляции устройство способно обнаружить и обесточить систему даже в условиях сильных электромагнитных помех.
Электроперспектива
Уникальные технические решения, которые молодые инженеры применяют в работе над электроболидом и электромотоциклом, – это своеобразная «проба сил». Впоследствии проверенные технологии формулисты используют уже при проектировании малотоннажного и легкового электротранспорта общего гражданского использования.
– Вузу, имеющему автомобильное направление подготовки, необходимо серьезно работать над подобными проектами. Они позволяют студентам приобретать актуальный практический опыт в проектировании и изготовлении автотранспортных средств, что в итоге влияет на расширение компетенций и востребованность выпускников ТГУ на рынке труда не только в регионе, но и в России и даже за рубежом, – констатирует Александр Бобровский.
