Поиск

Разработка перспективных конструкционных и смазочных материалов для энергоэффективных транспортных, технологических машин и оборудования

Узнать больше

Достигнутые результаты

1. Проведены фундаментальные исследования и аналитический обзор для создания нового поколения антифрикционных материалов.

Выполнен комплексный сравнительный анализ структуры, химического состава, механических и триботехнических характеристик вкладышей ведущих отечественных и зарубежных производителей.

Морфология шлифа шатунного вкладыша (производства MIBA) двигателя

На основании глубокого аналитического обзора мирового опыта (более 40 литературных источников и патентов) сформулированы перспективные направления разработки композиционных покрытий с повышенной износостойкостью. Определены целевые показатели для новых материалов: коэффициент трения менее 0,1, микротвердость не менее 200 HV, высокая износостойкость. 

2. Разработан новый жаростойкий сплав для высоконагруженных узлов.

На основании патентных исследований создана и оформлена заявка на изобретение «Жаростойкий сплав системы Al-Co-Cr-Fe-Ni-Cu-Pt для высокотемпературного применения вплоть до 1000 °С» ( № 2025118778). Данный материал перспективен для применения в узлах трения, работающих в экстремальных тепловых условиях.

3.  Созданы и испытаны новые высокоэффективные противоизносные композиции для смазочных материалов.

Разработаны две оригинальные рецептуры трибологических присадок, на которые оформлены заявки на изобретения.

Практическая значимость

Результаты 2025 года формируют научно-техническую основу для полного цикла разработки и внедрения новых материалов и присадок к смазочным маслам отечественного производства. Полученные фундаментальные данные и аналитический обзор позволяют перейти к этапу опытно-конструкторских работ по созданию конкурентоспособных композиционных антифрикционных покрытий для подшипников скольжения. Разработанные и апробированные трибологические композиции направлены на существенное увеличение моторесурса и безотказности работы силовых установок не только для транспортного сектора, но и для стационарных энергетических установок малой распределённой энергетики, что обеспечивает технологическую независимость и повышает надёжность энергоснабжения удалённых территорий и объектов.

Цель проекта

Развитие научно-технического потенциала в области разработки и исследований перспективных конструкционных и смазочных материалов для создания опережающего задела, способствующего производству техники нового поколения.

Разрабатываемые продукты

  1. металлические сплавы для изготовления деталей высокофорсированных дизелей;
  2. композиционные материалы для изготовления деталей транспортных, технологических машин и оборудования;
  3. смазочные материалы, обладающие улучшенными эксплуатационными свойствами.

Основные научно-технические задачи

Включают в себя аналитические, поисковые и прикладные исследования, разработку опытных образцов материалов и технологий. В ходе реализации проекта будут разработаны и внедрены к 2030 году не менее 10 новых технологий в области конструкционных и смазочных материалов для транспортных, технологических машин и оборудования.

Описание результата

  1. Разработка перспективных сплавов для производства поршней, коленчатых валов, клапанов и других деталей двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
  2. Усовершенствованные технологические процессы ковки, штамповки, литья, термической обработки, способствующие производству конкурентной машиностроительной продукции.
  3. Разработка композитных материалов и технологий их производства для применения в транспортном и специальном машиностроении при изготовлении деталей (поддонов картера ДВС, клапанных крышек, кронштейнов вспомогательного оборудования, баков, ресиверов и др.).
  4. Разработка перспективных смазочных материалов (индустриальных, моторных, трансмиссионных масел, пластичных смазок), работающих в тяжёлых условиях.
  5. Разработка программно-аппаратных комплексов для мониторинга технического состояния узлов и агрегатов наземных транспортных, технологических машин и оборудования.

Критическая технология

Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения.

Приоритетное направление развития науки, технологий и техники РФ

Транспортные и космические системы.

Перечень высокотехнологичных компаний-партнеров

  • Акционерное общество «Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения»
  • Акционерное общество «Специальное конструкторское бюро машиностроения»
  • Общество с ограниченной ответственностью «Челябинский тракторный завод»
  • AO «Научно-производственная корпорация «УралВагонЗавод»
  • АО «Автомобильнйы завод «УРАЛ»

Дата начала проекта

01.01.2024

Дата окончания проекта

31.12.2030

Руководитель проекта

Винник Денис Александрович

Научный руководитель проекта

Леванов Игорь Геннадьевич

Описание проекта

Проект направлен на разработку перспективных конструкционных и смазочных материалов для энергоэффективных транспортных средств, технологических машин и оборудования. Основная цель проекта – развитие научно-технического потенциала в области создания инновационных материалов, обеспечивающих производство техники нового поколения с улучшенными эксплуатационными характеристиками и сниженным энергопотреблением.

Проект выполняется в рамках комплексного стратегического проекта «Промышленные и транспортные энергетические установки широкого спектра применения».

Актуальность проекта

обусловлена стратегической необходимостью импортозамещения и создания новых материалов с превосходящими характеристиками для критически важных узлов отечественных двигателей. Разработка перспективных материалов для вкладышей коленчатых валов и высокоэффективных трибологических композиций напрямую влияет на ресурс, надежность и энергоэффективность силовых установок специальной и транспортной техники, включая арктическое исполнение.

Особую актуальность работы по повышению ресурса и безотказности компонентов двигателей приобретают в контексте развития распределённой малой энергетики. Газопоршневые и дизельные энергоустановки, работающие на удалённых и изолированных объектах, в качестве резервных источников питания или использующие попутный нефтяной газ, предъявляют исключительно высокие требования к надёжности и межремонтному периоду. Создание новых износостойких материалов для вкладышей и высокостабильных противоизносных присадок позволяет существенно увеличить ресурс таких установок, снизить эксплуатационные расходы и обеспечить их бесперебойную работу, что критически важно для энергобезопасности территорий.