Прорыв на миллион

Назван победитель III общероссийского конкурса реализованных инновационных проектов в области энергетики «Энергия прорыва». Им стал молодой ученый — доцент «Уральского федерального университета имени первого президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ) Леонид Плотников. Свою награду в миллион рублей он получит за разработку технологии повышения мощности и КПД двигателей внутреннего сгорания. Технология позволяет не только усовершенствовать работу двигателей, но и решить некоторые проблемы, связанные с экологией.

Сегодня двигатели внутреннего сгорания (ДВС) — наиболее распространенный источник энергии в мире (из разряда тепловых двигателей). Они используются практически во всех отраслях народного хозяйства: на транспорте — это легковые и грузовые автомобили, самосвалы, сельскохозяйственная техника, тепловозы; в авиации — беспилотные самолеты, малая авиация; в морском флоте — на надводных и подводных кораблях, а также в малой энергетике — на электростанциях. По статистике, суммарная установленная мощность ДВС превосходит мощность всех стационарных электростанций мира примерно в пять раз.

У нас в стране ДВС активно производятся и используются. Особенно их применение актуально в Арктике, где отсутствуют тепловые электрические станции, и двигатели внутреннего сгорания является единственным источником энергии. Потому оптимизация рабочих процессов и конструкций ДВС — одна из первостепенных задач не только отечественной, но и мировой энергетики.

Леонид Плотников разработал 4 оригинальных технических решения (получено 7 патентов) для разных систем двигателей: впускных и выпускных, с наддувом и без наддува. Предложенная им технология уже сейчас востребована на ряде заводов и предприятий, эксплуатирующих ДВС. В частности, на Уральском дизель-моторном заводе были созданы отдельные опытные образцы двигателей, основанные на разработках ученого.

Технология, предложенная Леонидом Плотниковым для двигателей без наддува, позволяет увеличить мощность установки до 15%. К примеру, мощность двигателя в 100 кВт после модернизации впускной и/или выпускной системы увеличивается до 115 кВт. Это обеспечивает его равномерную работу. Преимуществом разработки является и снижение выбросов углекислого газа в атмосферу за счет более полного сгорания топлива: при определенных режимах работы двигателя выбросы СО₂ снижаются до 15%.

Для модификации двигателей с наддувом победитель «Энергии прорыва» предложил два решения: для выпускной и впускной систем. В первом случае это специальное устройство, которое позволяет лучше очищать цилиндр двигателя от отработавших газов. Это приводит к снижению удельного расхода топлива в среднем на 1,5% и повышению КПД двигателя до 2 %. А также дает возможность сократить общее потребление топлива приблизительно на 2 кг/час для двигателя мощностью 1000 кВт. Таким образом, при ежегодной эксплуатации автомобиля расходы на топливо для одного автовладельца снижаются примерно на ₽500 тыс.

Второе решение (для впускной системы) заключается в установке специального клапана. Он за счет своих функций выравнивает работу двигателя, снижает его дымность, а также приводит к бесшумности действия и исключает его перегрев.

По мнению Леонида Плотникова  оптимизация ДВС очень важна. Он не намерен останавливаться на достигнутом: в планах — разработка нового двигателя с модернизированными системами и вывод их на рынок. «Премия «Энергия прорыва» послужит существенным толчком к моему дальнейшему развитию, надеюсь, и к новым научным открытиям!» —  констатирует ученый. Основными направлениями своей деятельности он видит повышение надежности, экономичности, а главное — экологичности ДВС.

Напомним, что программа «Энергия прорыва» была учреждена Ассоциацией «Глобальная энергия» в 2014 году. К участию в ней допускаются российские ученые не старше 45 лет.

Большая часть работ, представленных на конкурс в 2017 году была направлена из Санкт-Петербурга, Томской и Свердловской областей.

Церемонию награждения победителя планируется провести 4 октября в Москве в рамках Российской Энергетической недели — 2017. В Вознаграждение в размере миллиона рублей не является грантом и может быть израсходовано ученым по его усмотрению.

О международной энергетической премии «Глобальная энергия»

Премия «Глобальная энергия» — это независимая международная награда за выдающиеся исследования и научно-технические разработки в области энергетики, которые способствуют эффективному использованию энергетических ресурсов и экологической безопасности на Земле в интересах всего человечества.

Премия была учреждена в 2002 году. Премиальный фонд в 2017 году составляет ₽39 млн. С 2003 года лауреатами премии стали 35 ученых из 11 стран: Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Украины, Франции, Швеции, Швейцарии и Японии. Решение о выборе лауреатов премии принимает международный комитет по присуждению премии «Глобальная энергия», в состав которого входят 20 авторитетных ученых из 13 стран.  Номинационный пул премии — 3000 ученых из 90 стран.

www.globalenergyprize.org