Научный коллектив исследователей ПГУ помогжет автолюбителям сэкономить топливо благодаря повышению энергоэффективности кондиционера. Ученые подали заявку в Евразийскую патентную организацию (ЕАПО) и получили приоритет на изобретение.

Идея доработать систему кондиционирования воздуха возникла у научного коллектива в лице руководителя проекта, профессора кафедры «Транспортные машины» Николая Курносова и студента Политехнического института Никиты Щербакова. Они изучили официальную статистику. По данным крупнейшей общественной организации автомобилистов Германии ADAC, потребление топлива в летний период увеличивается на 10%, его «расходует» кондиционер. К тому же, при охлаждении воздуха в салоне автомобиля микроклимат внутри перестает быть комфортным для человека. Воздух становится сухим — лишняя влага конденсируется и выводится наружу.

Система кондиционирования воздуха создает и поддерживает комфортный микроклимат для водителя. Системы вентиляции и кондиционирования есть практически во всех современных транспортных средствах. Для своей работы она использует часть мощности, выдаваемой двигателем.

Исследователи из ПГУ предложили простую в реализации, но решающую все проблемы идею. Они рекомендуют снизить потребляемую кондиционером мощность за счет конденсата путем испарительного принципа.

Собранная жидкость далее превратится в смесь с помощью нехитрого устройства. Его схема представляет собой простую конструкцию — емкость для сбора жидкости, распылитель воды, воздушный компрессор, вентилятор и микроконтроллеры тепла и влажности.

«Микроконтроллеры регулируют влажность: достигнут некомфортный предел — рассеивание останавливается. Необходимое количество будет постоянно разбрызгиваться и увлажнять воздух», — отмечает Николай Ефимович.

Смесь получается путем соединения конденсата с равным количеством воздуха. Затем она будет распыляться по салону автомобиля. К тому же, транспортные средства предполагается оснастить автоматической системой включения и выключения кондиционера нового поколения.

Новаторы ориентируют свое изобретение под запросы нашей страны. Например, они провели подсчеты к известной всем модели отечественного автопрома — LADA GRANTA. За час работы кондиционера авто образует от 2,5 до 4 литров конденсата. Что позволит производить охлаждение кондиционера и экономить топливо.

Устройство для дополнительного кондиционирования обойдется производителям транспортных средств в 2–3 тысячи рублей.

Ученые собрали опытное устройство и продемонстрировали действенность представленного метода. В марте этого года они выиграли конкурс «Ректорские гранты», благодаря которому провели эксперимент и опубликовали несколько статей в высокорейтинговых журналах. Статьи опубликованы в следующих издательствах: ГНИИ «Нацразвитие», НИИ «Машиностроение», издание «Инжиниринг и технологии».

Миссия — предотвратить пожар под капотом

В ПГУ продолжают совершенствовать систему пожаротушения подкапотного пространства транспортного средства, которая будет иметь определенные преимущества перед существующими аналогами. После завершения проекта планируется создать опытный образец и предложить данную разработку предприятиям, производящим различные виды техники, работающей с опасными видами транспортируемых веществ, и предприятиям, занимающимся пассажирскими перевозками. Кроме того, планируется наладить контакт с комбайновым заводом ООО «Комбайновый завод „Ростсельмаш”», который обращался к вузам страны с поиском технических решений по пожаротушению двигателей комбайнов.

Напомним, этот проект взял свое начало в Пензенском госуниверситете. На базе вуза был разработан пневмогидродинамический распылитель, который позволяет смешивать различные химические вещества с жидкостью, диспергировать и распылять полученную смесь.

Представленные на рынке системы пожаротушения автомобиля имеют ряд недостатков. Один из них — продолжительность работы систем крайне мала, что зачастую не позволяет полностью устранить возгорание. К тому же, не все существующие средства автономны, для их работы требуется участие человека. Следует учесть, что пожаротушащие компоненты не всегда безопасные для элементов, находящихся в подкапотном пространстве. Это, как правило, приводит к выходу из строя некоторых элементов автомобиля.

Продолжателями инновационной разработки являются студенты четвертого курса Политехнического института Александр Стригин и Андрей Беззубов (научный руководителем разработки, профессор кафедры «Транспортные машины» Николай Курносов). Они провели анализ статистических данных по России и выяснили, что в среднем по стране, в отдельно взятой области, в год сгорает до 100 автомобилей.

«Эта проблема недооценена. Статистика показывает внушительные цифры. Машины продолжают гореть — это приносит ущерб. Существующие способы тушения возгорания подкапотного пространства не эффективны», — поделился Александр.

Система пожаротушения, предложенная исследователями из ПГУ, — автономна и способна предотвращать возгорание на начальном этапе.

Распространенное средство пожаротушения — огнетушитель, который есть у каждого водителя в машине, также не всегда эффективен. На его использование требуется время, к тому же, открыв капот автомобиля, происходит активизация возгорания за счет притока воздуха.

Принцип работы системы пожаротушения подкапотного пространства основан на пневмогидродинамическом эжектировании (выброс газа) огнетушащей смеси, диспергировании, смешивании и распылении.

При возгорании сигнал с датчиков задымления и температуры подается на пирозарядную капсулу и автономный звукоизвещатель, одновременно при этом происходит обесточивание автомобиля за счет срабатывания автоматического предохранителя. Распыляющее устройство срабатывает от пирозарядной капсулы, в результате чего эжектируется охлаждающая жидкость системы автомобиля, антипирены и пенообразователь, одновременно происходит смешивание всех трех компонентов с последующим образованием огнетушащей среды и ее распылением.

В состав пожаротушащей смеси входят три составляющие: антипирен, пенообразователь, тосол.

Три компонента закручиваются в пневмогидродинамическом распылителе и подаются на форсунки (для каждого автомобиля индивидуально прорабатывается число форсунок, в среднем 2–4 штуки).

Александр и Андрей сейчас работают над совершенствованием системы путем расчета соотношения компонентов пожаротушащего состава с учетом времени срабатывания пиропатрона. Прорабатываются соотношения размеров рабочих диаметров распылителя, диаметров эжектирующих патрубков, для более эффективного пожаротушения и рационального расхода огнетушащей смеси.

Студенты собрали модель автомобиля со встроенной системой пожаротушения: кузов был напечатан на 3D-принтере. Также они предварительно подсчитали стоимость системы пожаротушения. Она составит ориентировочно 10 тысяч рублей.

«Исходя из результатов предварительных испытаний была подана заявка на полезную модель „Устройство для автоматического тушения пожара в моторном отсеке транспортного средства”, получен номер приоритета», — поделился Андрей.