Наименование инновационного проекта Наименование номинаци Проект будущего Наименование направления (выбрать одно) Энергетика Наименование организации РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Ф.И.О. автора(ов) новаторской идеи и изобретения и состав коллектива Руководитель проекта: Антипов Борис Николаевич Помощник: Никонов Павел Евгеньевич Помощник: Переведенцев Владислав Андреевич 2020 Проблема Кратко опишите, в чем состоит проблема, которую вы решаете своим проектом Данный проект решает одну из наиболее актуальных проблем современности, а именно проблему ухудшения экологической ситуации в мире. Также внедрение данного проекта позволит значительно повысить эффективность работы дизельных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Сфокусируйтесь на наиболее острых проблемах, которые будет решать ваш пр о ек т ( продукт/ технология/изобретение) В настоящее время во многих странах Европы введены ограничения на использование дизельных автомобилей с высоким уровнем вредных выбросов в атмосферу. При этом дизельный ДВС является одним из наиболее популярных двигателей для легковых автомобилей, строительной техники, грузовиков и автобусов. Наш проект позволит улучшить основыне показатели работы дизельных двигателей и понизить концентрацию NOx и CO в выхлопных газах автомобилей. Укажите, кто сталкивается с проблемой, на решение которой направлен ваш проект Данная проблема актуальна для всех жителей нашей планеты, так как ухудшение экологической ситуации затрагивает жизнь и здоровье абсолютно каждого человека. Кроме того, на данный момент не существует аналогов для многих видов строительной техники, работающей на дизельных ДВС. Также дизельные ДВС, использующиеся на легковых автомобилях, имеют ряд преимуществ и многие автопроизводители на данный момент не готовы отказаться от дизельных ДВС. Опишите суть проекта, что представляет собой ваш пр о е к т Мы предлагаем технологию модернизации дизельных ДВС путём применения топливно-водяной смеси, обработанной ультразвуком и волнами СВЧ. Данный проект представляет из себя экспериментальную топливную систему, установленную на стандартный дизельный двигатель Kipor KM 178. 2 Научная новизна Приведите обоснование научной новизны проекта В ходе реализации данного проекта была предложена теория, согласно которой обработка топливноводяной смеси ультразвуком позволит получить мелкодисперстную однородную эмульсию, а обработка топлива волнами СВЧ приведёт к нагреву данной смеси. В теории, данное воздействие приведёт к интенсификации процесса горения и экономии топлива. Укажите научный задел по проекту, который имеется на данный момент по в ашему пр о ек т у Статья: «Повышение эффективности тепловых двигателей посредством применения волн СВЧ» Антипов Б.Н., Короленок А.М., Купцов С.М., Лопатин А.С., Шотиди К.Х. Егоров Ю.М., Сербин В.В. Учебно-методическое пособие: «Конструкция и основные характеристики дизельных двигателей. Проведение испытаний дизельного двигателя» - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2015.- 68 с. Опишите имеющиеся у вас научно-технические ресурсы, которые необходимы для реализации проекта Для реализации проекта был разработан и создан экспериментальный стенд, а также была написана программа испытаний дизельного двигателя с экспериментальной топливной системой. Обозначьте стадию развития вашего проекта На данный момент проведены стендовые испытания холостого хода дизельного двигателя с экспериментальной топливной системой. Для более глубокого изучения всех особенностей проекта необходимо продолжить проведение испытаний, а именно провести ряд экспериментов под нагрузкой. 3 Защита интеллектуальной собственности Представьте данные о том, когда были получены документы, подтверждающие интеллектуальную собственность на проект (при наличии) Патент RU 2 527 005 C1 Патент RU 2 581 503 C1 Обозначьте необходимые меры по защите прав на интеллектуальную собственность Расскажите, какие документы необходимо получить (патент на способ/ полезную модель/ изобретение/ промышленный образец; свидетельство, лицензирование, сертификация) Представьте данные о существующих нормативных правовых актах, обеспечивающих законность реализации проекта (при наличии) 4 Конкурентный анализ Покажите, чем ваш пр о ек т ( продукт/изобретение/решение) отличается от конкурентов или аналогов, тех способов, как эта проблема решается клиентами сейчас На данный момент наш проект не имеет аналогов на мировом рынке. Для сокращения вредных выбросов, образующихся в результате работы дизельных ДВС мировые автопроизводители используют систему SCR, которая кардинально отличается от нашего проекта. Данная система позволяет снизить только концентрацию оксидов азота в выхлопных газах дизельного двигателя. Применение экспериментальной топливной системы позволяет снизить концентрацию оксидов азота (NOx) и оксидов углерода, а также значительно улучшить основные показатели работы дизельных ДВС. Перечислите основных конкурентов и ближайших аналогов вашего проекта (имейте в виду, что скорее всего клиенты уже как-то решают эту проблему сейчас) В настоящее время наш проект не имеет конкурентов, которые позволяют решить поставленные задачи. 5 Конкурентный анализ Составьте сравнительную таблицу вашего продукта относительно конкурентов или аналогов (цена, функциональность, постарайтесь сделать фокус на ваших преимуществах) - Система SCR позволяет снизить только концентрацию оксидов азота в выхлопных газах дизельного двигателя; - Применение экспериментальной топливной системы позволяет снизить концентрацию оксидов азота (NOx) и оксидов углерода; - Для работы использовать adBlue; - - При нагреве бачка c реагентом adBlue выделяются аммиачные пары, раздражающие глаза, кожу и слизистую; Применение экспериментальной топливной системы позволяет значительно улучшить основные показатели работы дизельных ДВС (повышается интенсивность и полнота процесса сгорания); - Для работы экспериментальной топливной системы требуется только вода и дизельное топливо; - Экспериментальную топливную систему можно установить на обычный дизельный двигатель без вмешательства в него, так как предполагается блочная компоновка топливной системы. - - системы необходимо дорогостоящий реагент Данная система очень чувствительна к качеству дизельного топлива, в связи с чем в условиях российской эксплуатации очень часто выходит из строя; Жидкий реагент adBlue замерзает уже при 11 ֯С, тем самым использование системы становится невозможным в условиях российской зимы. 6 Бизнес – модель Обязательно заполняется для номинаций «Меняющие реальность», «Лидеры инноваций» 1-2 СЛАЙДА Опишите 1-3 основных источника выручки Наш проект будет интересен автопроизводителям и производителям строительной техники. Также продукт необходимо различным предприятиям для модернизации существующего автопарка. Опишите вашу модель выручки Приведите информацию о цене реализации вашего проекта, себестоимости вашего продукта/изобретения/решения, расходах на маркетинг, стоимости привлечения клиента и среднем периоде от проявления клиентом интереса до сделки 7 Приведите данные о размере рынка вашего проекта 1-2 СЛАЙДА Приведите данные о размере рынка вашего проекта На данный момент все испытания проводятся на экспериментальном стенде, разработанном и собранном на кафедре «Термодинамики и тепловых двигателей» РГУ (НИУ) нефти и газа имени И.М. Губкина. Также ведётся разработка блочно-модульной компоновки экспериментальной топливной системы для внедрения в обычный легковой автомобиль. В дальнейшем планируется провести испытания системы на обычном автомобиле и, если эффективности применения данной разработки будет доказана в ходе испытаний, данную систему можно предложить автопроизводителям. 8 Текущие результаты проекта Обязательно заполняется для номинаций «Меняющие реальность», «Лидеры инноваций» 1-2 СЛАЙДА Каких результатов в реализации проекта Вы добились, будьте максимально конкретны, обязательно укажите: Изначально была предложена теория модернизации дизельного ДВС путем применения топливноводяной смеси, обработанной ультразвуком и волнами СВЧ. Для проверки данной теории был спроектирован и собран экспериментальный стенд на базе стандартного дизельного двигателя. Также для проведения экспериментов руководителем проекта был разработан план проведения испытаний и методические указания по работе на стенде. Далее были проведены испытания холостого хода дизельного двигателя, работающего на экспериментальном топливе, обработанном ультразвуком и волнами СВЧ. Результатом испытаний являются показатели, обработанные согласно рекомендациям методических пособий, а также графики, показывающие изменение и соотношение различных величин. Таким образом, варьируемыми факторами в проведенном эксперименте являлись: состав смеси, объемная доля добавляемой в топливо воды и частота вращения коленчатого вала. По результатам эксперимента были построены регулировочные характеристики по составу смеси при различных изменениях варьируемых факторов, сравнение которых позволяет отметить изменения параметров сгорания, приводящих к изменению равновесного состава продуктов сгорания. 9 Текущие результаты проекта Обязательно заполняется для номинаций «Меняющие реальность», «Лидеры инноваций» 1-2 СЛАЙДА Каких результатов в реализации проекта Вы добились, будьте максимально конкретны, обязательно укажите: Обработав данные, полученные в результате проведения эксперимента были сделаны следующие выводы: 1. При добавлении 10% воды в дизельное топливо снижается расход топлива и температура отработавших газов, мощность при этом снижается незначительно (на 2-3%). Добавление 20% воды в топливо нецелесообразно, так как при работе на такой топливной смеси сильно падает мощность двигателя ( примерно на 30%); 2. Обработка ТВС волнами СВЧ повышает температуру экспериментального топлива. В связи с этим улучшается испаряемость топлива, что повышает интенсивность и полноту процесса горения; 3. При работе двигателя на экспериментальном топливе, содержащем 10% воды понижается калориметрическая температура сгорания топлива в цилиндре до 1700-1800 К, что является достаточным для нормализации содержания оксидов азота в отработавших газах. 4. При работе двигателя на экспериментальном топливе, содержащем 10% воды понижается калориметрическая температура сгорания топлива в цилиндре до 1700-1800 К, что является достаточным для нормализации содержания оксидов азота в отработавших газах. 10 План работ 1 СЛАЙД Что вам сейчас нужно для эффективной реализации проекта? Для эффективной реализации проекта необходимо завершить стендовые разработать топливную систему для установки на легковой автомобиль. испытания и Приведите план работ по проекту и о писание т о г о , как основные этапы работ будут реализованы. Для эффективной реализации проекта необходимо завершить стендовые испытания и разработать топливную систему для установки на легковой автомобиль. Готовым продуктом будет являться топливная система, имеющая универсальную компоновку для установки на на любой автомобиль с дизельным ДВС. На данный момент основным направлением использования инвестиций является разработка отдельных узлов (магнетрон, ультразвуковой генератор, система трубопроводов для подачи топлива) в компактном исполнении для дальнейшей компоновки в различных вариантах и установки наиболее удачной схемы на автомобиль. 11 Команда 1 СЛАЙД Укажите свои компетенции и вставьте свое фото или перечислите членов вашего коллектива, вставьте их фото с информацией о роли в коллективе и компетенциях (в случае подачи коллективной заявки) Антипов Борис Николаевич – автор идеи создания проекта и руководитель коллектива. Никонов Павел Евгеньевич – помощник. Роль в коллективе: обработка экспериментальных данных, проведение расчётов. Переведенцев Владислав Андреевич – помощник. Роль в коллективе: обслуживание экспериментального стенда, обработка экспериментальных данных, проведение расчётов. 12