Что мешает внедрению водородных двигателей в судостроении? Мнение российского ученого

- A + Автор: Олег Гненной КомментарииПрочитано 3080 раз   |
Рынок судовых двигателей стоит на пороге серьезной трансформации. Но пока ведущие мировые производители исследуют новые виды топлива и разрабатывают “двигатель будущего”, российские создатели ДВС вынуждены решать более прозаические задачи. Перспективы прогресса мирового и российского двигателестроения оценивает глава Ассоциации развития поршневого двигателестроения Дмитрий Онищенко.
— Дмитрий Олегович, что стало событием года для российского судового двигателестроения: поставка газотурбинного двигателя M55Р для фрегата проекта 22350, опытная эксплуатация дизеля 12ДМ-185А на карьерном самосвале “БелАЗ”, начало производства двигателей  мощностью до двух МВт  российско-китайской компанией “КамАЗ Вейчай” или срыв покупки “Трансмашхолдингом” норвежского завода Bergen Engines? 
 
— Все перечисленные события можно считать знаковыми, но особого внимания заслуживает отмена
Онищенко Д. О., д.т.н., профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, глава Ассоциации развития поршневого двигателестроения
сделки с Bergen Engines и завершение опытной эксплуатации российского дизельного двигателя ДМ-185 на карьерном самосвале “БелАЗ”. Очевидно выгодная для нашей страны покупка действующего норвежского производителя судовых двигателей была заблокирована. Стоит вспомнить русскую пословицу:  “Не было бы счастья, да несчастье помогло!”. Даже сомневающимся отраслевым специалистам и чиновникам стало понятно, что нам жизненно необходимо развивать собственное двигателестроение. И для этого требуется консолидация усилий отечественных производителей, отраслевых научных центров, высшей школы и академической науки. 

“БелАЗ”  с начала тысячелетия выпускает от 350 до 1800 карьерных самосвалов в год, и это предприятие, безусловно, является перспективным заказчиком не только для “Уральского дизель-моторного завода”, но и для других отечественных производителей. Очевидно, что екатеринбуржцы нуждаются в государственной поддержке для развития этого направления, ведь заказ со стороны “БелАЗа” способен “поставить на крыло” перспективное семейство ДМ-185. Это двигатели были разработаны в рамках подпрограммы “Дизелестроение” ФЦП “Национальная технологическая база” высококвалифицированными специалистами холдинга “Синара — Транспортные машины” и УДМЗ, входящего в его состав. К работе привлекались европейские инжиниринговые компании, научные и инженерные кадры российских университетов. Развитие семейства двигателей ДМ-185 позволит создать целый ряд ГЭУ и ДГУ для отечественного гражданского судостроения и кораблестроения, способных успешно конкурировать с продукцией ведущих мировых производителей.
Высокооборотный дизель 16ДМ-185Т мощностью 3650 кВт / Фото: АО "Синара-Транспортные Машины"
— Первой страной, которая готовится активно использовать аммиак в качестве топлива, в том числе и на флоте, стала Япония. Страна восходящего солнца выделяет средства на разработку судов на аммиаке, проектирует  бункеровочную инфраструктуру, создает мощности по производству аммиака. Означает ли это, что аммиак становится одним из основных видов топлива на ближайшее будущее? 

— Аммиак действительно является сегодня перспективным видом топлива, но по-прежнему считается альтернативным. Причин много. Все же при нормальных условиях аммиак — это газ, а значит хранить его необходимо при повышенном давлении либо при низкой температуре (либо и то, и другое). Конечно, температура фазового перехода у аммиака выше, чем у метана и гораздо выше, чем у водорода. Это позволяет существенно снизить затраты на изменение существующей инфраструктуры в случае глобального использования аммиака в качестве моторного топлива по сравнению с другими газообразными видами альтернативных топлив. С другой стороны, этот факт делает аммиак менее конкурентоспособным, чем жидкие альтернативные топлива. 

К другому недостатку аммиака можно отнести низкую энергоемкость (в два раза ниже по сравнению с бензином и дизельным топливом). Для обеспечения требуемого запаса хода масса топлива возрастет вдвое, и это в том случае, если индикаторный и эффективный, с учетом энергозатрат на хранение, КПД ГЭУ будет на уровне современных дизелей.
Еще один существенный недостаток аммиака — крайне высокие энергетические затраты на его получение.
Сегодня существуют два способа его производства. Традиционный, когда аммиак из воздуха и воды получают с применением сначала электролиза воды для получения водорода, затем - безотходного процесса Габера-Боша, когда смесь азота и водорода пропускают через нагретый катализатор под давлением около 1000 атм. В этом случае мы уходим в отрицательный энергетический баланс, так как энергетические затраты на производство аммиака существенно выше, чем энергия, которая выделяется при его окислении. При перспективном способе получения аммиака SSAS из водяного пара и воздуха используется обратимый твёрдооксидный топливный элемент на основе трубок из протонопроводящей керамики. 

Но и в том, и в другом случае с точки зрения эксергетического анализа аммиак — это не топливо, а химический накопитель энергии. А энергию для его производства мы должны где-то произвести.
Аммиак — это не топливо, а химический накопитель энергии.
Еще один недостаток аммиака, вопреки существующему мнению, — его потенциальная токсичность. В настоящее время на экспериментальных силовых установках, которые используют в качестве моторного топлива аммиак, действительно получается практически нулевая токсичность отработавших газов. Это происходит потому, что мы обеспечиваем гомогенное смесеобразование. Максимальная температура цикла едва ли превышает 1800 ⁰С, поэтому образование термических оксидов азота не происходит. 

Стремление увеличить удельную мощность и снизить расход топлива может привести производителей к использованию непосредственного впрыска и увеличению плотности свежего заряда в цилиндре, что станет причиной значительного роста максимальной температуры цикла и в особенности локальных температур. Это, в свою очередь, приведет к резкому увеличению концентрации оксидов азота, и, как следствие, к очередному целевому конфликту между стоимостью ГЭУ, уровнем токсичности отработавших газов и расходом топлива.

Тем не менее, аммиак необходимо рассматривать как один из вариантов перспективных моторных топлив, но стратегию развития транспортных энергетических установок, использующих данный вид топлива, необходимо корректировать совместно со стратегией развития стационарной энергетики.

— Многие эксперты называют промежуточным этапом по переходу к зеленому водороду сжиженный природный газ (СПГ). Каковы, на ваш взгляд, ближайшие перспективы СПГ в качестве судового топлива? 

— Очевидно, что сегодня среди всех альтернативных видов моторного топлива именно СПГ получил наибольшее развитие, и в этом смысле природный газ уже не вполне корректно называть альтернативным топливом. 
Реализацию идеи тотального перехода на СПГ тормозят, в первую очередь, проблемы с инфраструктурой.
Наши сырьевые и ресурсные компании (“Газпром”, “Новатэк”) сегодня активно инвестируют в развитие данного направления, и мы видим все больше автотранспорта, использующего в качестве топлива как СПГ, так и компримированного природного газа (КПГ). Это обусловлено их привлекательной ценой. Необходимо понимать, что конвертация судового или индустриального дизеля на природный газ — не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. 

В настоящий момент существует два типа конвертации. Первый — это переход на искровое зажигание, когда отказываются от дорогостоящей дизельной топливной аппаратуры и используют либо внешнее смесеобразование, либо непосредственный впрыск газа в камеру сгорания. Второй путь — использование газодизельного процесса. Мы применяем природный газ качестве основного топлива и запальную дозу дизельного топлива для обеспечения процесса воспламенения от сжатия.

Наиболее частым сегодня можно признать первое решение, так как оно не требует наличия двух видов топлива. Однако искровое зажигание и вынужденное снижения степени сжатия приводит к уменьшению индикаторной эффективности и росту удельного расхода топлива. Сегодня это решение является рентабельным, так как цена природного газа вдвое ниже стоимости дизельного топлива. Но в структуре цены большую часть составляют акцизы и налоги, и нетрудно предположить, что может произойти со стоимостью СПГ и КПГ, если доля газомоторного транспорта существенно возрастет.
Вдобавок, конвертация на газомоторное топливо зачастую снижает надежность двигателей и вынуждает уменьшать номинальную мощность по сравнению с базовыми ДВС или существенно модернизировать конструкцию двигателей с использованием более дорогостоящих компонентов.
Решение с газодизелем представляется более прогрессивным. Оно сохраняет уровень удельного расхода базового дизеля, а иногда и снижает его и при этом позволяет уменьшить общий уровень токсичности отработавших газов и углеродный след. Но и этот вариант имеет свои недостатки. Привлекательность решения снижает необходимость иметь на борту два типа топлива и проблема гарантированного воспламенения при требуемом минимальном уровне запальной дозы дизельного топлива, особенно на частичных и переходных режимах.  

Работы продолжаются, и уже существуют прототипы двигателей, которые позволят решить эти проблемы. В автомобилестроении существуют готовые решения, но для судовых и индустриальных двигателей потребуется проведение дополнительных НИОКР с целью создания конкурентоспособной продукции.

— ИМО планирует к 2050 году наполовину сократить эмиссию углерода морским транспортом. С учетом роста рынка перевозок это означает не только переход на низкоуглеродные типы топлива (СПГ, метанол и т.п.), но и активное использование безуглеродного топлива (водород, аммиак). Насколько к этому готовы производители судовых двигателей? 

— Задачи снижения эмиссии углекислого газа стоят не только перед морским и речным транспортом. Они характерны для всей транспортной и стационарной энергетики. Использование низкоуглеродных и безуглеродных топлив, казалось бы, является очевидным решением, однако, всё не так просто. Опыт перехода на экологически чистые энергетические установки уже имеется на автотранспорте: подавляющее большинство автопроизводителей декларирует отказ от разработки ДВС и переход на “чистое” электродвижение. Однако нужно понимать, что в отличие от нефти и газа  электричество из земли не добывается! Для его производства необходимо наличие генерирующих мощностей. 

Если посмотреть на распределение электростанций по типу, то более 70% мирового энергетического баланса  составляют тепловые электростанции. Они используют в качестве топлива уголь, продукты крекинга нефти и природный газ, а значит генерируют определенное количество углекислого газа и различных вредных веществ. То есть для проведения объективной оценки влияния на окружающую среду необходимо анализировать весь жизненный цикл транспортного средства с учетом цепочек генерации и трансформации энергии. 

Не стоит забывать и опыт эксплуатации электротранспорта в наших широтах: негативных явлений, к сожалению, тут больше, чем позитивных эффектов. Поэтому следующим шагом при сохранении электродвижения может стать переход на водородные топливные элементы. Однако и в этом случае существует ряд инфраструктурных ограничений: прежде всего, отсутствие водородных заправочных станций, проблема транспортировки и хранения водорода, а самое важное — наличие избыточного водорода в энергетической инфраструктуре. 

Дело в том, что в свободном виде водород в нашей биосфере не встречается. Важнейшим недостатком применения водорода является огромная энергоемкость затрат на его производство. Мы можем получать его либо путем диссоциации воды, либо посредством паровой конверсии метана. В первом случае необходимо затратить большее количество энергии, чем будет сгенерировано в топливном элементе, во втором  тоже расходуется значительная часть энергии, а также генерируется  углекислый газ.
Альтернативой водородному топливу может быть аммиак, также есть идеи использования ацетилена.
В этом случае происходит сепарация чистого углерода, который потом можно использовать при производстве, например, углеродного волокна, а свободный водород окисляется, выделяя тепловую энергию. Такой подход поддерживал академик Владимир Евгеньевич Фортов, долгое время возглавлявший Российскую академию наук.

Таким образом, с учетом современных  ограничений к перспективным можно отнести следующие виды топлив: компримированный и сжиженный природный газ; GTL (Gas-To-Liquids — газожидкостная конверсия) топлива, в том числе метанол, диметиловый и дибутиловые эфиры и др.); аммиак;  водород и смесевые виды топлив на основе продуктов переработки нефти.

Каждый имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому для выбора наиболее эффективного решения необходимо оценивать все затраты, связанные с переводом ГЭУ кораблей и судов на альтернативные виды топлив, а это не только модернизация теплового двигателя, но и создание целой инфраструктуры.

Если оценивать степень  готовности основных производителей двигателей к разработке и организации производства модернизированных двигателей, то с точки зрения научного задела и уровня готовности инжиниринга, все не так плохо. Есть готовые решения по переводу дизелей в газовый и газодизельный цикл  в тяжелом транспортном машиностроении. Имеются прототипы ДВС, использующие в качестве топлива аммиак и различные виды GTL топлива. Существуют решения с использованием водородных топливных элементов. 

Разумеется, такая степень готовности не гарантирует мгновенной организации производства двигателей, работающих на альтернативных топливах. Но НИР и ОКР в этом направлении не будут требовать огромных затрат. Основной проблемой станет создание соответствующей инфраструктуры. При выборе направления необходимо руководствоваться здравым смыслом и интересами нашего государства, ведь не секрет, что именно Россия обладает значительной частью мировых запасов природных углеводородов. При разработке новой стратегии транспортной энергетики это необходимо учитывать.

— В борьбе за экологию ИМО делает акцент на такие показатели, как EEXI и CII...
 
— Действительно, ИМО ввела два новых показателя эффективности судов и углеродоёмкости — индекс энергоэффективности существующих судов (EEXI) и показатель углеродоёмкости (CII). Существует вероятность, что оба этих показателя будут официально одобрены на MEPC 76 и вступят в силу в январе 2023 года. Принятие EEXI будет означать, что подавляющее большинство существующих судов должно будет соответствовать или превосходить критерии эффективности, а введение CII запретит новые ограничения на выбросы углерода. 
 
Если говорить о судовладельцах, то одобрение этих показателей действительно может оказать существенное влияние на возможность эффективной эксплуатации судов, особенно тех, которые используются в рамках международного трафика. Но стоит вспомнить очень интересный пример из недавнего прошлого: речь о борьбе с озоновыми дырами и запрета фреонов определенного типа. В начале 1990-х развернулась активная кампания по борьбе с “вредными” фреонами, была озвучена проблема озоновых дыр над полюсами земли, демонстрировались впечатляющие видеоролики, как “вредный фреон” расщепляет озон, забыв о том, что фреон старого образца гораздо тяжелее воздуха и не может подняться в стратосферу и разрушить озоновый слой. 
 
В итоге было принято глобальное решение о переходе на другой тип “более экологичного” фреона, и компании, обладающие технологическими цепочками его производства, получили свои дивиденды. После этого про озоновые дыры все сразу забыли!
 
Ответ на вопрос, на мой взгляд, заключается в выводах, представленных в комментарии на первый вопрос: нашему государству необходимо работать на опережение и занимать более активную и агрессивную позицию в разработке актуальных стратегий, концепций, решений и правил, предлагаемых различными международными организациями, решения которых могут повлиять на экономическую, транспортную и промышленную безопасность нашей страны. А судовладельцам необходимо инициировать эту работу, используя существующие международные инструменты и потенциальные возможности отечественных ФОИВ и общественных организаций, например, Ассоциацию развития поршневого двигателестроения.

— Опытный газодизель мощностью 2200 кВт для магистрального тепловоза 2ТЭ116Г был произведен на Коломенском заводе более тридцати лет назад. Каковы наши позиции в сегменте газовых двигателей сегодня? 

— Действительно, коломенцы в те годы опережали время, и уже в 1989 году смогли создать перспективный продукт, который был очень востребован для нужд народного хозяйства страны. На мой взгляд, это стало возможным благодаря усилиям уникального человека — главного конструктора по машиностроению Е. А. Никитина. Могу предположить, что, как и во многих других случаях, развитие этого направления было существенно замедлено после развала СССР. Очень важно, что Коломенский завод смог сохранить конструкторскую школу, активно взаимодействующую с вузами.

В настоящее время в ТМХ создан субхолдинг — "ТМХ Энергетические решения", в периметре задач которого находится разработка и производство перспективных энергетических установок, в том числе газовых и газодизельных версий существующей продукции. Следует отметить, что субхолдинг занимается развитием не только Коломенского завода, но и других предприятий, производящих энергетические установки. Я знаком с руководителями “Энергетических решений” и знаю, что они являются профессионалами с большой буквы и с поставленными задачами успешно справятся, а отраслевая, вузовская и академическая наука в этом вопросе им поможет.

Современный газодизель должен существенно отличаться от конструкции, разработанной более 30 лет назад. Это касается, прежде всего, наличия комплексной адаптивной системы управления, иной топливной аппаратуры, системы наддува, возможно, с применением электротурбокомпрессора и т.д. Всё это связано с необходимостью гибкого регулирования параметров рабочего процесса во всем диапазоне режимов работы ДВС и обеспечения гарантированного самовоспламенения при минимизированной цикловой подаче запальной дозы дизельного топлива.

— Какие еще виды судового топлива относят к перспективным? Почему большой интерес вызывает биотопливо?

— Ответ на данный вопрос уже отчасти прозвучал, однако, могу добавить, что оценку перспективности необходимо давать с учетом реальных эксергетических затрат на всю цепочку трансформации энергии с одной стороны, а с другой — необходимо учитывать затраты на создание соответствующей инфраструктуры и ограничения, создаваемые регуляторами: (токсичность отработавших газов, углеродный след, и т.д.). В этом смысле биотопливо, особенно если в качестве сырья к его производству можно отнести не только растения, но и продукты переработки жизнедеятельности человека и животных, в том числе и ТКО, выглядит очень перспективным, учитывая, что такие виды топлива могут обеспечивать не просто нулевой, а отрицательный углеродный след!

Конечно, и в этом случае есть свои ограничения. Так, например, некоторое время назад было очень популярное направление, связанное с переходом на рапсовое масло в качестве моторного топлива, которое, безусловно, давало определенные эффекты с точки зрения снижения вредного воздействия на окружающую среду транспортными энергетическими установками. Но анализ необходимого количества рапсового масла показал, что для того, чтобы им полностью заменить традиционное топливо, необходимо засеять все плодородные земли нашей планеты рапсом, возможно, не один раз. Кроме того, необходимо помнить, что с точки зрения агронома, рапс - это сорняк, и после его культивации земля пару лет должна лежать “под паром”! 

Таким образом, в рамках реализации идеи перехода на биотопливо, необходимо проводить глубокий анализ корреляции требуемого количества топлива и продуктов питания, необходимых для обеспечения существования нашей цивилизации.

Тем не менее стоит отметить, что существуют направления, связанные с развитием идей биоценоза и глобального внедрения природоподобных технологий, и в  данном случае идея использования биотоплива может получить новый, совершенно неожиданный импульс развития!

— Международный совет по двигателям внутреннего сгорания (CIMAC) в ответ на инициативы ИМО заявил, что в борьбе с эмиссией вредных веществ следует действовать более энергично. На пути к безуглеродной энергетике CIMAC допускает использование биотоплива, голубого и серого водорода, предлагает задействовать электрификацию, гибридизацию и, возможно, топливные элементы. Как эти меры будут выглядеть на практике? 

— Мы живем в непростое время глобальных изменений. Эти изменения в рамках темы данной публикации касаются транспортной и стационарной энергетики. Очевидно, что с учетом масштабности проблемы и оценки рисков реализации неэффективных стратегий, скоропалительные решения не могут быть взяты за основу.
Прежде чем приступать к реализации глобальных проектов, нам необходимо проводить качественную и крайне осторожную оценку последствий ожидаемых результатов.
Для меня очевидно, что нам необходимо усиливать свое присутствие в международных организациях, занимающихся стратегированием данных направлений и воздействовать на принятие тех решений, которые могут повлиять как на развитие нашей экономики, так и на глобальное развитие нашей цивилизации. Какое конкретно будет выбрано решение — покажет время, и я искренне надеюсь, что оно будет выработано при непосредственном участии нашей страны.

— Что вы думаете о перспективах производства зеленого (и не только) водорода в России?

— Убежден, что водородная энергетика — крайне перспективное направление. Руководство нашей страны знает об этом и занимает крайне активную позицию. Об этом свидетельствует распоряжение правительства о создании рабочей группы по развитию водородной энергетики, в состав которой вошли руководители ряда профильных ФОИВ, промышленных предприятий и предприятий добывающей отрасли.
Конечно, на сегодняшний день на пути развития транспортной водородной энергетики стоит проблема создания соответствующей инфраструктуры, существуют проблемы хранения водорода на борту транспортного средства и на АЗС. Кроме того, надо понимать, что водород не является источником энергии, так как он в свободном виде не существует в нашей биосфере, а его существующее и потенциальное производство ограничено даже с учетом потенциала АЭС. 

Так, например, по состоянию на 25 октября 2018 года выработка водорода на АЭС “Росатома” составляла 530 м3 в час, или 420 тонн в год. Максимально возможно на всех АЭС произвести 0,1 млн. тонн водорода в год, при этом потребление бензина и дизельного топлива в РФ на транспортные нужды составляет ориентировочно 150 млн. тонн в год, то есть в 1500 раз больше, чем гипотетически “Росатом” может произвести. Для сравнения, во всем мире производят 75 млн. тонн водорода в год, что в два раза меньше, чем потребление бензина и дизельного топлива полутора процентами населения планеты. 

Тем не менее озвученные проблемы решаемы, и именно на решение этих проблем нацелены усилия руководства нашей страны и наших ученых. Так, например, в нашем университете и в ряде отраслевых научных центров (НАМИ, ЦИАМ) активно развивается направление топливных элементов, проводится большая работа по моделированию рабочего процесса и созданию цифрового двойника водородного дизеля. Кстати, с учетом особенностей эксплуатации и флуктуации внешних граничных условий “спор” между топливным элементом и водородным тепловым двигателем еще не решен. Проблема хранения водорода на борту может быть решена применением технологий физически (нанотрубки, наносферы) или химически (металлогидриды и др.) связанного водорода, да и возможно один из эффективных способов получение синтетического GTL — топлива тоже относится к водородной энергетики!

— Насколько в борьбе за экологию перспективно использование скрубберов и систем нейтрализации отработанных газов, например SRC? 

— Если говорить про систему Selective Catalytic Reduction (избирательное каталитическое восстановление), которая предназначена для снижения уровня оксидов азота, содержащихся в отработавших газах, то подобная система давно и достаточно успешно используется для автомобильного транспорта. Не могу сейчас привести примеры серийного использования подобных систем для индустриальных и судовых дизелей мощностью от 1 МВт. На мой взгляд, это связано с высокой удельной стоимостью этих систем, масштабным фактором и необходимым, в случае судовых ГЭУ, ресурсом. 

Полагаю, что более эффективный способ нейтрализации оксидов азота — это оптимизация рабочего процесса, переход на гомогенное смесеобразование и использование альтернативных топлив. То же самое можно сказать и про твердые частицы, уменьшение концентрации которых в автомобилях призваны обеспечивать сажевые фильтры, которые так же, как и SCR системы, достаточно дороги для индустриальных и судовых дизелей. Скрубберы могут являться более перспективным решением, однако надо помнить, что они создают дополнительное противодавление на выпуске (что, безусловно, сказывается на расходе топлива) и имеют значительные массогабаритные показатели.

— История гибридных (или почти гибридных) судовых силовых установок началась с НАПЛ, а в российском гражданском флоте они до сих редкие гости. Почему гибридные установки не в почете у наших судовладельцев? 

— Применение гибридных силовых установок в НАПЛ было обусловлено особенностями их эксплуатации и боевого применения. Современному гражданскому судну нет необходимости погружаться под воду и долгое время идти на электродвигателях без возможности использования ДГУ. Хотя, безусловно, определенные преимущества для гражданских надводных судов в электродвижении существуют. Но с учетом циклограммы нагрузки ГЭУ потери на двойную трансформацию энергии не всегда обеспечивают конкурентное преимущество гибридной силовой установки. Увеличение стоимости гибридной ГЭУ по сравнению с традиционной тоже является сдерживающим фактором. 
Катер "Виктор Воротыло" проекта ST23WIM-H / Фото: Корабел.ру
Отмечу, что на МАКС-2021 была продемонстрирована летающая лаборатория на базе самолета Як-40 с гибридной силовой установкой, в составе которой находилась криогенная система для обеспечения эффекта сверхпроводимости и снижения электрических потерь. Данная гибридная установка была разработана в ГНЦ ЦИАМ под руководством опытных и прогрессивно мыслящих ученых. Опыт, полученный в рамках этой работы, можно будет успешно применить при разработке гибридных судовых ГЭУ и вывести их на принципиально новый уровень эффективности.

— Развитие дизелестроения соответствует олимпийскому девизу “Быстрее, выше, сильнее”. Постоянно растет КПД, удельная мощность, рабочее давление, степень сжатия, BMEP и т.д. Какова обратная сторона медали?

— Действительно, за время существования ДВС их удельные показатели многократно улучшились, выросла удельная мощность, снизился удельный расход топлива, увеличились межсервисные интервалы и ресурс (в тех случаях, когда это одобрили маркетологи). С момента введения первых норм на токсичность отработавших газов, удельная концентрация некоторых вредных веществ снизилась в 55 раз. И дальнейшее развитие самой распространённой в мире тепловой машины продолжается! 

Очевидные целевые конфликты между стоимостью жизненного цикла ДВС, его надежностью и ресурсом, удельной мощностью, токсичностью отработавших газов и удельным расходом топлива разрешаются с помощью применения новых технологий, красивых инженерных решений, а также использования базиса фундаментальной и прикладной науки. 

Эффективность дальнейшего повышения давления цикла снижается из-за несоизмеримо низкого увеличения ожидаемого совершенства двигателей с затратами  по парированию известных технологических проблем.

Для меня очевидно, что дальнейшее развитие ДВС будет сопряжено с применением природоподобных технологий, использованием бионического дизайна базовых элементов, перспективных материалов и технологий и, безусловно, перспективного универсального моторного топлива, универсального с точки зрения его получения и применения.

— Стоит ли ожидать появления в России распределенного инженерного центра или отраслевого НИИ в сегменте поршневых двигателей? 

— Эти вопросы носят носят стратегический характер. Как уже отмечал, сегодня стало очевидно, что двигателестроение — отрасль, которая должна обеспечивать экономическую, геополитическую и стратегическую безопасность нашей страны, поэтому она нуждается в стратегировании и комплексной поддержке со стороны государства. Крайне важно понимать, что стратегирование должно быть проведено неангажированным экспертным сообществом профессионалов в интересах страны. Также важно учитывать существующие технологические цепочки и готовую продукцию, оценивать возможность дополнительного применения выпускаемых ДВС. 

Например, некоторые предприятия уже используют “оморяченные” версии дизелей ЯМЗ, но этой работе необходимо придать системность и на базе продукции ПАО “Автодизель”, ПАО “КамАЗ”, ПАО “ТМЗ” и других компаний создать при поддержке государства ряд высокоэффективных ГЭУ и ДГУ для морской и речной техники. 

В настоящее время вопрос развития отрасли вышел на уровень Совета Безопасности России и, как результат, ведущими отраслевыми научными центрами, вузами, нашей ассоциацией и советом старейшин отрасли прорабатываются варианты консолидации производителей двигателей и их компонентов. Очевидно, что создание объединенного федерального инженерного центра по направлению двигателестроения представляется очень разумным решением, которое в краткосрочной перспективе позволит объединить инженерные коллективы предприятий и научные коллективы ВУЗов, отраслевых центров и академических институтов. 

Важной вехой в отраслевом развитии является задача сохранения научных школ и сохранения цепи ученической преемственности. С этой целью по инициативе Рабочей группы научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при правительстве Российской Федерации и совета старейшин отрасли поршневого двигателестроения была создана Межвузовская студенческая инженерно-технологическая корпорация (https://МСИТК.РФ), в состав которой сегодня вошли более 20 вузов, а деятельность по соответствующим направлениям осуществляется под руководством отраслевых научных центров (ГНЦ НАМИ, ГНЦ ЦИАМ).

Какие вопросы ставит перед отраслью Ассоциация развития поршневого двигателестроения? 

Если говорить о задачах Ассоциации развития поршневого двигателестроения, которую учредил совет старейшин отрасли поршневого двигателестроения, то я считаю ее основной задачей разработку стратегии развития отрасли совместно со всеми заинтересованными организациями и дальнейшее сопровождение и контроль реализации данной стратегии. Форум “Двигатель России”, прошедший в 2018 году (https://форумдвигатель.рф), показал, что в нашей стране есть профессиональные кадры и они способны объединиться для решения сложных организационных и прикладных задач по разработке и организации производства современных энергетических установок. Для актуализации совместных усилий предприятий будет проведен очередной форум, результатом которого будет являться дорожная карта развития отрасли.
Автор: Олег Гненной
Поделиться новостью
"Уральский дизель-моторный завод", ООО Россия, Екатеринбург+7(343)278-45-00
"Трансмашхолдинг", АО Россия, Москва+7 (495) 660-89-50
"Синара - Транспортные Машины", ООО Россия, Екатеринбург+7(343)310-33-16
"Тутаевский моторный завод (ТМЗ)", ОАО Россия, Тутаев+7 (48533) 2-02-56
"Новатэк", ПАО Россия, Москва+7 (495) 730-60-00
"Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана", ФГУП Россия, Москва+7(499)263-63-91
"КАМАЗ Вейчай", ООО Россия, Тутаев
"Автодизель (ЯМЗ)", ПАО Россия, Ярославль+7 (4852) 58-81-20, +7 (4852) 27-47-07


Комментарии   1.

Чтобы принять участие в обсуждении, пожалуйста Авторизуйтесь или Зарегистрируйтесь или
-0+
#Zharikov Alexey, 09.12.2021, 04:24А если из природного газа и угля делать пропан или бутан? Хранить их легко и дёшево, и сжигать чисто его нетрудно.

Предыдущая новость