Научная база межкафедрального научного направления «Энергоэффективность транспортных машин»
В данное направление входит 4 научно-исследовательских темы: «Разработка новых методов регулирования нестационарного движения транспортных машин, стабилизации динамических и вибрационных процессов в сложных механических системах и многофункциональных механизмах, управления рекуперацией кинетической энергии при оптимизации энергоэффективности, динамических свойств и других эксплуатационных характеристик», «Энергоэффективность применения бесступенчатых передач с регулируемыми силовыми функциями», «Оптимизация эксплуатационных качеств наземных транспортных средств», «Структура, динамика, прочность и надежность машин и механизмов».
Для реализации учебной и научной деятельности направления действует вузовско-академическая лаборатория «Механика и процессы управления транспортных машин», а также научно-исследовательская лаборатория «ЦЕнтроидные механизмы – конструкции, технологии».
Результаты исследований используются при выполнении проекта АКП-КАМАЗ.
За 2017-2018 учебный год выполнены следующие хоздоговорные научно-исследовательские работы «Исследование динамической нагруженности энергосилового блока многоцелевого автомобиля» по заказу -исследовательский институт «Мехмаш»», выисгран грант РФФИ на тему «Структурно-параметрический синтез и разработка конструкций планетарных роторных гидромашин, адаптированных к 2D – технологиям изготовления».
РЕЕСТР
научного и учебно-научного оборудования, находящегося в распоряжении кафедры гусеничных машин
№ п/п | Владелец | Наименование, производитель, год выпуска | Кол-во | Основное назначение и технические характеристики | Ответственное лицо | Контакты |
1 | КГУ | Действующий программно-аппаратный обучающий комплекс MT-CAN-LIN-BSI для изучения электрических и электронных цепей, а также мультиплексных сетей CAN и LIN современных транспортных средств. Производитель: GNFA ATC Group, 2014 год | 1 | Назначение: для изучения электрических и электронных цепей, а также мультиплексных сетей транспортных средств (ТС) с электронным блоком управления; - должен позволять осуществить: - изучение электрических цепей ТС; - изучение электронных систем ТС - принцип мультиплексажа, электронных блоков управления системами современных ТС; - изучение электрических схем различных систем ТС; - изучение элементов электрических цепей ТС - реле, основных датчиков, вспомогательных датчиков, исполнительных устройств; - изучение приборов для диагностирования электрических и электронных систем ТС; - рассмотрение практического применения схем и вспомогательной документации по электрическому и электронному оборудованию ТС; - рассмотрение методики поиска неисправностей в различных электрических и электронных системах ТС. | инженер | Кафедра ГМ |
2 | КГУ | Действующий программно-аппаратный обучающий комплекс HE-3020 для изучения устройства, принципа работы и диагностирования гибридных автомобилей Производитель: GNFA ATC Group, 2014 год | 1 | Комплекс, включающий в свой состав реальные элементы электрического и электронного оборудования современного автомобиля, а также конструкторские разработки производителя учебного оборудования, выполненного в виде моделирующей панели. Все элементы комплекса функционируют в тех же режимах, что и на реальном автомобиле. Учебный комплекс состоит из элементов моделирующих процессы происходящие в реальном ТС при движении в различных дорожных условиях. Представление информации в наиболее наглядной для восприятия форме благодаря 3D визуализации. Комплекс включает в себя элементы реального ТС и конструкторские разработки. Практические работы на макете позволяют: - обеспечить сравнительный анализ рабочих характеристик системы ТС с классическим тепловым двигателем, с системой «полный гибрид» и со стартером-генератором. - контролировать усвоение педагогического материала; - акцентировать внимание на ключевых моментах функционирования различных систем гибридного ТС Реальные элементы ТС: -Приборная панель; - Блок рулевого управления; - Блок педалей тормоза и акселератора. Конструкторская разработка - Позволяет моделировать, с отображением на двух экранах размером не менее 19``, реально существующих условий, возникающих в процессе движения ТС, отображать анимированные в 3D схемы гибридного блока и параметров функционирования системы (мощности, трансформированной Стартером-Генератором; механической мощности теплового двигателя; мощности, потребленной электрическим двигателем; эмиссию CO2 и т. д.). Обеспечивать визуализацию различных компонентов системы и анализ производительности термического и электрического двигателей. - Измерительная панель с разъёмами: предназначенная для получения и регистрации информации от тягового аккумулятора, электрического тягового двигателя, стартера-генератора. - Клеммная колодка на измерительной панели позволяет также получить информацию о прохождении сигналов по мультиплексированной системе CAN. | инженер | Кафедра ГМ |
3 | КГУ | Действующий программно-аппаратный обучающий учебный комплекс MT-ESP для изучения устройства, принципа работы и диагностирования систем активной безопасности ABS, ASR, ESP Производитель: GNFA ATC Group, 2014 год | 1 | Учебный комплекс предназначен для изучения работы систем активной безопасности современного ТС, изучения принципа их действия и анализа их функционирования при различных дорожных условиях. Включающий в себя элементы реального ТС и конструкторскую разработку производителя, выполненную в виде моделирующих панелей, а также из элементов моделирующих процессы происходящие в реальном автомобиле при движении в различных дорожных условиях. Назначение: для изучения устройства, принципа работы и диагностирования систем активной безопасности: антиблокировочной системы торможения, антипробуксовочной системы, электронной системы курсовой устойчивости в различных дорожных условиях Практические работы на макете позволяют: - изучить системы активной безопасности современного ТС; - изучить и зарегистрировать характеристики различных систем активной безопасности; - при имитировании движения автомобиля по реальному дорожному полотну, определить как влияют на характеристики безопасности ТС наличие или отсутствие той или иной системы активной безопасности при различных дорожных условия; - используя стенд как тренажер, получить необходимые практические навыки в управлении автомобилем в разнообразных дорожных условиях, при активации различных систем активной безопасности; Реальные элементы ТС: - приборная панель; - блок рулевого управления; - блок педалей тормоза и акселератора. Позволяет моделировать реально существующие условия, возникающие в процессе движения, производить измерения параметров ТС и его систем. Моделирующая панель имеет два компьютера с двумя сенсорными дисплеями: - основной 3D - дисплей (левый экран) позволяющий демонстрировать движение ТС; представлять графики, параметры характеризующие его при различных режимах движения; изменять режимы движения ТС, характеристику поверхности дорожного полотна, погодные условия, рельеф местности; - вспомогательный дисплей (правый экран) предназначенный для рассмотрения принципов функционирования гидравлической системы, эффективности работы при активации систем помощи управлению в различных дорожных условиях. Схема системы должна изменяться в зависимости от активации систем помощи управлению (ABS, ASR, ESP). Измерительная панель с разъёмами Предназначена для получения и регистрации информации от датчика угла поворота рулевого колеса, датчика скорость скорости прохождения поворота и датчика ускорения, датчиков скорости колес, а также регистрации управляющих сигналов электроклапанов гидравлической системы. Блоки рулевого управления, акселератора и тормоза позволяющие изменять траекторию движения ТС на дисплее, скорость движения ТС | инженер | Кафедра ГМ |
4 | КГУ | Действующий программно-аппаратный обучающий учебный комплекс MT-MOTEUR-D-BSI для изучения устройства и принципов работы, моделирования и устранения неисправностей, диагностирования турбированного дизельного двигателя современных транспортных средств с топливной системой Common Rail, осуществляющий прямой впрыск топлива Производитель: GNFA ATC Group, 2014 год | 1 | Комплекс представлен в виде стенда, включающего в свой состав реальный действующий дизельный двигатель, а также конструкторскую разработку производителя учебного оборудования, выделенную на панели управления. Назначение: используется для изучения устройства и принципов работы, моделирования и устранения неисправностей, диагностирования турбированного дизельного двигателя современного ТС, с прямым впрыском топлива; - должен позволять осуществлять: - изучение систем дизельных двигателей, осуществляющих прямой впрыск топлива; - изучение систем выпуска отработавших газов; - изучение управления давлением турбонаддува; - изучение работы топливного насоса высокого давления с электронным регулированием; - изучение помпы с электронным регулированием; - изучение работы с электрическими схемами; - рассмотрение этапов и методов диагностирования дизельных двигателей; - изучение правил безопасности при выполнении работ по диагностированию ТС, оснащенных дизельными двигателями; - практическую работу с приборами для диагностирования дизельных двигателей ТС; - поиск неисправностей различных степеней сложности с использованием диагностического оборудования; Реальные элементы ТС: - Дизельный двигатель с системой инжекции топлива с общей топливной рампой «CommonRail» осуществляющей прямой впрыск топлива, с системой повторного использовании выхлопных газов, в соответствии с требованиями норм ЕВРО4, на основе серийного дизельного двигателя с турбонаддувом со следующими характеристиками: - тип двигателя: дизельный; - количество цилиндров: 4; - рабочий объем: не менее 1298см3 и не более 1600см3; - максимальная мощность: не менее 50кВт при 4000об/мин; - максимальный крутящий момент: не менее 160 Нм при 2000об/мин; - тип системы питания: с непосредственным впрыском топлива, с регулируемым давлением в топливной системе с минимальным значением не менее 250 атм, максимальным значением не более 1300атм; - тип системы охлаждения: жидкостная с электровентилятором; - тип системы воздухоснабжения: с турбонаддувом; - наличие системы рециркуляции отработавших газов; или эквивалент; Панель управления работой двигателя должна оборудована: - встроенным многофункциональным компьютером, который отображает значения физических параметров, характеризующих состояние двигателя в каждый момент времени (крутящий момент, расчетная мощность, угол нажатия педали акселератора, температуры, состояние свечей предпускового подогрева; - ТС приборной панелью с тахометром, индикатором температуры охлаждающей жидкости, индикатором уровня топлива и сигнальными лампами; - контактный разъём для подключения диагностического прибора; - рычагом акселератора; - замком зажигания; - кнопкой аварийной остановки. Для обеспечения безопасной стенд должен быть снабжён прозрачным капотом с поддерживающими гидроамортизатором и замком, который напрямую связан с устройством пуска двигателя. | инженер | Кафедра ГМ |
5 | КГУ | GPS/ГЛОНАСС системы измерения и контроля параметров движения транспортного средства, в составе: блок записи и обработки данных VBOX 3i R10G10 с частотой обновления 100 Гц с, базовой станцией RLVBBS4RG, радиомодулем передающим RLRTMVARBS, радиомодулем принимающим RLRTMVARR, CAN-модулем и специальным программным обеспечением. | 1 | GPS/ГЛОНАСС регистратор предназначен для обеспечения записи информации о скорости, положении и динамике разгона быстрое с частотой до 100 раз в секунд. Кроме того, устройство оборудовано четырьмя аналоговыми входами и 32-мя каналами внешней CAN шины. Регистратор оборудован интерфейсами Bluetooth, USB и Serial, записывать голосовую информации одновременно с записью данных GPS/ГЛОНАСС непосредственно на карту памяти. Должен иметь возможность конфигурироваться с различными дополнительными блоками. В частности с инерциальным измерительным блоком, позволяющим корректировать показания GPS/ГЛОНАСС в местах со слабым сигналом, а также выводить значения тангажа, крена и рыскания с частотой до 100Гц. Имеет возможность работать вместе с базовой станцией для достижения точности глобального позиционирования не менее 2 см. Имеет возможность подключения дополнительного блока аналоговых сигналов (не менее 8 каналов) и модуля CAN сигналов (не менее 16). Управление и конфигурирование GPS/ГЛОНАСС регистратора и подключаемых модулей осуществляется внешним PC устройством либо многофункциональным дисплеем с использованием специального программного обеспечения. Требуемые характеристики: - бесконтактное измерение скорости и расстояния на частоте 100 Гц с использованием GPS/ГЛОНАСС; - малое время задержки: 6.75 мс; - корректировка показаний GPS/ГЛОНАСС в местах со слабым сигналом посредством использования инерционного модуля IMU; - четыре синхронных дифференциальных аналоговых входа (24 бит ±50 В): - вход включения тормоза с частотой сканирования 100 кГц; - две шины CAN для входных/выходных сигналов; - интерфейсы Bluetooth, USB и RS-232; - запись голосовой информации одновременно с записью данных GPS/ГЛОНАСС; - запись данных на карту памяти Compact Flash; - два конфигурируемых аналоговых выхода (16 бит); - два цифровых выхода; - выбор частоты регистрации (100 Гц, 50 Гц, 20 Гц, 10 Гц, 5 Гц, 1 Гц); - масса прим. 900 грамм; - размеры 170x121x41 мм; - рабочая температура от -20єС до +70єС; - температура хранения от -30єС до +80єС; - диапазон рабочего напряжения: от 7 В до 30 В; - энергопотребление макс. 5,5 Вт; - диапазон измерения скорости 0,1 км/ч – 1600 км/ч; - единицы измерения скорости км/ч либо мили/ч; - разрешение скорости 0,01 км/ч; - точность измерения скорости 0,1 км/ч; - точность измерения расстояния 0,05 % (<50 см на км); - единицы измерения расстояния метры/ футы; - частота обновления данных 100 Гц; - разрешение расстояния 1 см; - точность абсолютного позиционирования 3 м; - точность абсолютного позиционирования с базовой станцией до 2 см; - разрешение времени 0,01 с; - точность измерения времени 0,01 с; - диапазон измерения ускорения 20 g; - точность измерения ускорения 0,5%; - разрешение ускорения 0,01 g. | инженер | Кафедра ГМ |
6 | Стенд для испытаний бесступенчатых трансмиссий транспортных средств | 1 | Предназначен для динамических испытаний бесступенчатых трансмиссий транспортных средств. Включает в себя тяговый двигатель (электромашина постоянного тока), система управления, тормозное устройство. Две трансмиссии: гидромеханическая и импульсная. Мощность 40 кВт, трехфазное питание 380 В. | инженер | Кафедра ГМ | |
7 | Мобильный измерительный комплекс на базе АЦП L-Card E-14440 | Предназначен для динамических испытаний транспортных средств. Технические характеристики: - 16 дифференциальных каналов; - телеметрическая система сбора информации; - частота пороса до 440кГц. | ||||
8 | Академическое ПО (LMS Virtual. Lab Educational Bundle) для решения задач динамики, NVH конструкций и систем автомобильной, аэрокосмической техники (15 академических лицензий) | 1 | Интегрированный программный комплекс компьютерного проектирования, предназначенный для исследования и оптимизации параметров прочности, шума и вибраций, динамики и долговечности любых мехатронных систем. Включает в себя блоки: - LMS Virtual. Lab; - LMS Virtual. Lab Noise and Vibration and Correlation; - LMS Virtual. Lab Motion; - LMS Virtual. Lab Durability; - LMS Virtual. Lab Structures. | инженер | Кафедра ГМ | |
9 | Академическое ПО (LMS Imagine. Lab Classroom) для системного многодисциплинарного виртуального моделирования на схемном уровне изделий автомобильной, аэрокосмической техники с функцией прямого обмена данными с ПО (15 академических лицензий) | 1 | LMS Imagine. Lab AMESim - это интегрированная платформа моделирования, предназначенная для высокоточного прогнозирования многодисциплинарных характеристик интеллектуальных систем. LMS Imagine. Lab AMESim позволяет моделировать и анализировать мультифизические управляемые системы и обеспечивает возможность их подключения к устройствам управления, что помогает исследовать алгоритмы их взаимодействия. Благодаря LMS Imagine. Lab AMESim становится возможным проведение опережающих испытаний, в результате чего достигается значительная экономия времени и средств. LMS Imagine. Lab AMESim дает возможность решать сложнейшие задачи создания интеллектуальных систем. Сочетание передовых методик моделирования и широкий спектр применения делают платформу LMS Imagine. Lab AMESim незаменимой при выборе основного направления развития проектов с достижением максимального качества, и кратчайших сроков их воплощения. Решаемые задачи: - Анализ функциональных характеристик мехатронных систем с начальных стадий проектирования; - Оптимизация сложных процессов взаимодействия между механическими, гидравлическими, пневматическими, тепловыми и электрическими (электронными) системами до изготовления первого опытного образца; - Упреждающая разработка критически важных функций. | инженер | Кафедра ГМ |
