Студенты ведущих технических колледжей и университетов Европы продемонстрировали прототипы автомобилей, способные проезжать тысячи километров, расходуя минимальное количество энергии. Студенты ведущих технических колледжей и университетов Европы продемонстрировали прототипы автомобилей, способные проезжать тысячи километров, расходуя минимальное количество энергии.Битва самых экономичных транспортных средств недавно прошла в Лондоне: более 170 команд из 29 стран боролись за звание лучших в различных номинациях. Впервые в истории этой битвы под названием эко-марафон «Шелл», который проходит с 1939 года, Россию представляли сразу две команды: молодые инженеры из Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ) и студенты Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ).Правила битвы Самые экономичные автомобили определяются на закрытом гоночном треке — участникам необходимо проехать десяток кругов, затратив на это минимальное количество энергии. В этом году кольцевая трасса, состоявшая из нескольких опасных поворотов и одного затяжного подъёма, была длиной 1 577 м. Командам необходимо было проехать по 10 кругов, уложившись при этом в максимально допустимое время — 39 минут. Если же болид задерживается на трассе на более продолжительное время, то эта попытка не засчитывается (всего участникам предоставляется четыре попытки).В качестве источника энергии студенты используют бензин, электричество, водород, синтетическое топливо, сжатый природный газ, дизель и этанол. В этом году бензин, дизель и спирт объединили в одну категорию — «двигатели внутреннего сгорания». Наряду с электромобилями это была самая многочисленная группа. Если говорить про команды из России, то МАДИ в качестве топлива традиционно выбирает бензин, а вот УГАТУ, впервые попавшие на соревнования, выбрали этанол.Российские команды против всех остальных Обе наши команды выступают в классе Prototype — низкие трёхколёсные каплевидные автомобили, которые чем-то похожи на лежачие велосипеды, накрытые обтекаемым корпусом. Только, разумеется, педалей там нет, а есть двигатель внутреннего сгорания, водородные топливные элементы или электрическая батарея. Пилот в такой машине располагается в горизонтальном положении на спине. Свободного пространства в таком болиде очень мало, точнее, машина специально проектируется для водителя небольшого роста. Кстати, на эко-марафоне «Шелл» есть ограничение по весу пилота. Водитель не должен весить меньше 50 килограммов.Кроме требований к весу пилота на эко-марафоне существует множество других ограничений — перед тем, как выпустить команду на трассу, автомобиль должен пройти строгий технический контроль, на котором специалисты «Шелл» проверят тормоза, обзорность, топливную систему, громкость звукового сигнала, быстроту эвакуации пилота из машины и многое другое. Битва за экономию энергии — не детская забава, а серьёзные соревнования, где во главу угла ставится безопасность.Так, например, команда MADI eco-Team с первого раза не прошла техническую комиссию. Причина — недостаточно громкий звуковой сигнал! Дело в том, что, по правилам соревнований, при обгоне одного участника другим, тот, кто едет быстрее, должен давить на клаксон в течение пяти секунд, а если этого не сделать, то команда может получить предупреждение. Именно поэтому, когда в одном месте на трассе скапливается сразу несколько автомобилей, в воздухе появляется сильный какофонический шум, прямо как в Тбилиси на перекрёстках с круговым движением.Со всем остальным у московской команды проблем не возникло. Это и понятно, ведь МАДИ на одном и том же автомобиле принимает участие в этих соревнованиях уже в пятый раз. Однако болид MADI eco-Team год от года совершенствуется. Сейчас он представляет собой автомобиль, в основе которого лежит углепластиковая рама, на которую закреплен двухсекционный кузов (основание и крышка), алюминиевый подрамник под двигатель и другие агрегаты. В качестве силовой установки используется двигатель Honda GX35б объёмом 35 кубов и мощностью 1,26 л. с., топливо в который подаётся сжатым воздухом (бензонасосы запрещены техрегламентом).Из интересных инженерных решений стоит отметить необычное рулевое управление: вместо традиционного руля в прототипе по краям от пилота расположены ручки-качалки. Эта система тяги, заменяющая традиционное рулевое колесо, позволяет заметно улучить обзорность. Но, чтобы обращаться с таким рулевым управлением, нужна определённая сноровка.Результаты битвы В этом году команда МАДИ смогла улучшить свой прошлогодний результат — 238 км на 1 литре бензина (в 2016 году — 193 км). Чтобы понять, как такое возможно, надо понимать «механику процесса». Участники соревнований пользуются двигателем кратковременно, по несколько секунд давя на газ, а всё остальное время автомобиль катится по инерции. Соответственно, болиды, у которых лучше аэродинамика, накат, эффективность силовой установки и вес, добиваются результата в 1 000 км на одном литре и больше. В этом году в Лондоне на стадионе Queen Elizabeth Olympic Park команда Microjoule-La Joliverie из французского лицея Сан-Жозеф Ля Жоливери показала результат 2 503 км на одном литре бензина Shell V-power с октановым числом 95.Чем же обусловлена такая большая разница в результатах? Первое, на что стоит обратить внимание, — вес болида. Если машина МАДИ весит порядка 47 кг, то автомобили лидеров — около 27 кг! Соответственно, для привода машины в движение требуется меньше мощности, а значит, меньше энергии. Малый вес прежде всего объясняется отсутствием рамы и крохотным двигателем собственной разработки. Несущий кузов такого автомобиля, как правило, представляет собой монокок из лёгких и прочных материалов, таких как карбон. Кроме того, лидеры соревнований используют самые современные керамические подшипники, обладающие гораздо более низким коэффициентом трения, чем металлические.МАДИ способен на большее В следующем году команда МАДИ будет выступать уже на новом автомобиле с несущим кузовом — монокок, выложенный из углеродного волокна, как у лучших команд соревнований на экономичную езду. Сейчас уже идет процесс создания кузова из специально заготовленной формы, которая тщательно проектировалась молодыми инженерами в 2016–2017 гг. Кроме того, ведутся работы над усовершенствованием электронного блока управлением двигателя, что позволит сократить расход топлива.Кроме того, в двигатель Honda было залито экспериментальное маловязкое моторное масло 0W-12, которое специально для команды МАДИ «наблендили» в лаборатории завода «Шелл» в Торжке, взяв за основу базовое масло, полученное из природного газа, созданное по инновационной технологии Shell PurePlus. И это не удивительно. Ведь именно концерн «Шелл» первым в мире смог произвести моторное масло с базовой основой, синтезированной из природного газа. Даже если экономия топлива от такого масла составит порядка 5%, это поможет заметно увеличить максимальный пробег на литре бензина.Кто оплачивает банкет Несмотря на то, что «Шелл» вкладывает огромные средства в научную деятельность, команды, принимающие участие в эко-марафоне, не получают деньги от концерна. Смысл конкурса заключается в том, чтобы участники самостоятельно нашли средства на разработку своего автомобиля. Поэтому здесь важна не только высокая инженерная мысль, но и хороший PR, способность презентовать, оформлять и продавать свои идеи. «Шелл» только предоставляет для студентов инфраструктуру для соревнований и кемпинг, где команды в течение битвы живут в походных условиях.«Засветиться» перед работодателями Эко-марафон — отличная возможность заявить о себе пред известными компаниями. Например, именно сюда приезжают такие «охотники за головами», как Ferrari, Tesla, Shell и другие гиганты из автомобильной или околоавтомобильной индустрии, а колледжи и университеты здесь на практике реализуют свои разработки в области аэродинамики, трения, эффективности силовых установок, включая электродвигатели и батареи. Кстати, победитель в классе электромобилей в категории Prototype показал результат 753 км на 1 кВт\ч электроэнергии! Только вдумайтесь! Tesla с батареей емкостью 90 кВт\ч имеет запас хода 486 км, а ребята из итальянского технического индустриального института Леонардо да Винчи проезжают 753 км на 1 кВт\*ч!К сожалению, наши команды пока не используют в качестве источника энергии электричество. С другой стороны, от бензина и этанола можно добиться высокой эффективности, затрачивая минимальное количество топлива, а значит, выделяя в атмосферу минимальное количество вредных веществ. Scriptio: Николай Назайкинский
