Регистрация / Вход
Прислать материал

14.577.21.0184

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.577.21.0184
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)"
Название доклада
Разработка научно-технических решений в области создания систем рекуперации энергии термоэлектрическим преобразованием для транспортных средств
Докладчик
Хрипач Николай Анатольевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Реализуемый проект направлен на:
1. Создание научно-технического задела области создания продукции и технологий для модернизации и дальнейшего развития отраслей экономики.
2. Повышение эффективности рекуперации энергии силовых установок термоэлектрическим преобразованием рассеиваемого тепла в электрическую энергию на борту наземных транспортных средств.
Целью реализуемого проекта является создание научно-технического задела в области бортовой генерации электрической энергии непосредственным преобразованием рассеиваемого тепла в системе термостатирования транспортных энергоустановок.
Актуальность и новизна исследования
Мировые автопроизводители, такие как General Motors, BMW и Toyota, разрабатывают устройства для утилизации тепловой энергии, проводят их испытания, как лабораторных макетов, так и в составе транспортных средств. При этом данные устройства предназначены для использования тепла отработавших газов, а не менее перспективные источники теплоты, такие как система охлаждения теплового двигателя, позволяющий дополнительно улучшить энергоэффективность ДВС, практически не рассматривается. В настоящий момент в Российской Федерации наблюдается значительное отставание в области утилизации тепла энергоустановок различного назначения с применением термоэлектрических модулей. Все работы сводятся, в основном, к разработке теоретических материалов без создания
макетных образцов и проведения должных экспериментальных исследований и внедрения разработок в производство. Это позволяет сделать вывод, что для увеличения конкурентоспособности российских разработок в области автомобилестроения на мировой арене,
необходимо развитие технологий преобразования тепловой энергии в электрическую. Настоящий проект обладает высокой научной значимостью, так как на основе проведенных исследований будут разработаны предложения по созданию новых типов термоэлектрических систем охлаждения на базе современных и перспективных термоэлектрических модулей, преобразующих тепловую энергию в электрическую с учетом различных режимов работы энергоустановки. Все вышесказанное подчеркивает актуальность и новизну исследования.
Описание исследования

Разрабатываемый макет термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания позволит обеспечивать:
- преобразование до 5% тепловой энергии, рассеиваемой радиаторами системы охлаждения и смазки, в электроэнергию при сохранении требуемого температурного режима работы двигателя;
- преобразование тепловой энергии, выделяемой двигателем внутреннего сгорания в электрическую энергию, мощностью не менее 0,7 кВт.

Результаты исследования

В ходе выполнения прикладных научных исследований и экспериментальных разработок планируется достижение следующих основных результатов:
- разработка математической модели термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- разработка принципиальной схемы макета термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- разработка электронного макета и эскизной конструкторской документации на макет термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- изготовление макета термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- разработка и создание стенда для исследования особенностей работы и доводки макета термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- проведение исследовательских испытаний и отладка программного обеспечения макета термоэлектрической системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания;
- обобщение и оценка результатов исследований;
- разработка проекта технического задания на проведение ОКР по теме: «Разработка и создание опытного образца термоэлектрической системы охлаждения с преобразованием теплоты в электрическую энергию, мощностью не менее 1.5 кВт, для двигателя внутреннего сгорания».

Практическая значимость исследования
Термоэлектрическая система охлаждения двигателя внутреннего сгорания должна быть предназначена для использования в транспортной отрасли как система регулирования температуры двигателя внутреннего сгорания, так и в качестве источника электрической энергии, в том числе для транспортных средств, мобильных и стационарных энергоустановок. Разработанная система может быть использована на любом из видов наземного транспорта с двигателем внутреннего сгорания, в том числе в составе стационарных и мобильных энергоустановок как серийных, ныне выпускаемых, так и вновь разрабатываемых.
Социально-экономические эффекты от использования продукции, созданных на основе результатов данного исследования будут выражены в:
• повышении энергоэффективности энергоустановок транспортных средств, в том числе в снижении потребления топлива транспортными средствами;
• улучшении потребительских свойств существующей продукции;
• разработке термоэлектрической системы охлаждения для транспортных средств, не имеющих мировых и отечественных аналогов.
Применение на транспортных средствах и энергоустановках различного назначения с двигателем внутреннего сгорания разработанных термоэлектрических систем охлаждения позволит сохранить энергоресурсы и улучшить экологию окружающей среды.
Результаты выполненных работ будут использованы при дальнейшем проектировании термоэлектрических систем охлаждения для преобразования энергии тепловых двигателей внутреннего сгорания. Результаты исследований могут быть использованы для проведения дальнейших опытно- конструкторских и опытно-технологических работ, направленных на создание новых типов термоэлектрических систем охлаждения, что позволит повысить конкурентоспособность отечественной продукции. Это сделает конструкцию двигателей более гибкой, позволит расширить типаж выпускаемой продукции, не меняя общепринятую сложившуюся архитектуру двигателя внутреннего сгорания. В том числе результаты работ могут быть использованы при обучении студентов и аспирантов по специальности 05.04.02 «Тепловые двигатели».
Постер

Poster_TS_0184.ppt