Нанотехнологии в автомобильной промышленности

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2011 в 23:24, реферат

Краткое описание

Нанотехнологии – это технологии изготовления сверхмикроскопических конструкций из мельчайших частиц материи. Название происходит от слова "нанометр" - миллионная часть метра. Нанотехнологии обеспечивают возможность создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, принципиально нового качества. Ценность таких систем состоит в том, что возможна их интеграция в полноценно функционирующие системы макромасштаба

Содержимое работы - 1 файл

нано авто.docx

— 423.59 Кб (Скачать файл)

     Конечно же, переход с нынешних видов топлива, на водород будет происходить  постепенно и в будущем повышение  эффективности использования топлива, а так же сокращение вредных выбросов выхлопных газов - это две ключевые области в которые нанотехнологии внесут свой весомый вклад.

     В современных автомобилях 10-15% расхода  топлива приходится на трение в двигателе (потери при трении движущихся механических частей: поршень, коленчатый привод, привод клапана). Нанопокрытия для механических узлов и агрегатов, и наноструктурные смазочные материалы уменьшают трение и износ, тем самым уменьшая расход топлива.

     Технология  пьезо-впрыска топлива в настоящее  время используется не только в дизельных, а и в бензиновых двигателях. В  случае прямого впрыска, насос перед  тем, как впрыскивать через форсунку топливо в камеру сгорания цилиндра, сперва создает высокое давление. Точность, с которой все происходит непосредственно влияет на процесс  горения. Давление, объем топлива  и время впрыска можно контролировать, что существенно отражается на эффективности  сгорания топлива. Нанокристаллические  пьезоэлектрических материалы значительно  улучшают уже существующие пьезоэлектрические наработки.

     Система очистки выхлопных газов в  бензиновых автомобилях основана на использовании трех катализаторов. Эти материалы могут преобразовывать  основные загрязняющих вещества (окись  углерода, окислы азота, углеводороды) и тем самым устранять их из выхлопных газов. Нанотехнологии играют основную роль в процессе преобразования токсичных газов в нетоксичные. Действие катализаторов в основном зависит от размера поверхности.

     Если  используемый для каталитической функций  материал масштабируется в нанометровом диапазоне, то это значительно увеличивает  площадь поверхности. Состав и структура  выбраны так, что выхлопные газы оптимально взаимодействуют с каталитически  активными покрытиями и быстро очищаются  от вредных веществ. 

Салон автомобиля 

     Средства  по уходу за салоном авто в основном затрагивают вопросы комфорта: грязеотталкивающие и антимикробные текстильные  изделия и поверхностей, воздушные  нано-фильтры, антибликовые покрытия зеркал и инструментов. А как на счет климат-контроля сидений на основе термоэлектрики? Также это и материалы, преобразующие электроэнергию непосредственно на нагрев или охлаждение.

 

Электрические системы и электроника 

     Электроника - это "двигатель инноваций" в  автомобильном секторе, поскольку  в настоящее время все больше компонентов  управляется электроникой с помощью электромеханики или электромагнитов. Введение наноразмерных магнитных материалов позволит воплотить в реальность производство приборов с гораздо меньшими расходами энергии (энергонезависимая электроника).

Основные  направления  применения нанотехнологий в электронике  автомобиля представлены на рис. 2. 
 

Рис. 2.

Источник http://www.nanostore.com.ua/nanotehnologii-v-avtomobilnoj-promyshlennosti-a-80.html 

Общемировые затраты на нанотехнологические  проекты сейчас превышают 9 миллиардов долларов в год. На долю США приходится примерно треть всех мировых инвестиций  в нанотехнологии. Другие главные  инвесторы на рынке нанотехнологий - Европейский Союз и Япония. Прогнозы показывают, что к 2015 году общая численность  персонала различных отраслей  нанотехнологической промышленности может дойти до 2 миллионов человек, а суммарная стоимость товаров, производимых с использованием наноматериалов может приблизится к 1 триллиону  долларов10.
Автопромышленность  стала одной из первых отраслей, где быстро поняли выгоду нанотехнологий. В автомобиле сложно изобрести что-то принципиально новое; его основные элементы десятилетиями остаются все  теми же — кузов, двигатель, подвеска, тормозная система, электрооборудование... приходится лишь совершенствовать каждый компонент. Концепт-кары ведущих мировых  автодизайнеров поражают футуристичностью форм и технических решений. А  воплощение в жизнь смелых идей уже  невозможно без применения нанотехнологий.

Автомобильная промышленность проявляет большой  интерес к нанотехнологиям, обеспечивающими  новые возможности значительного  уменьшения веса, улучшения эксплуатационных качеств, внешнего вида и пригодности  к переработке для вторичного использования. Также исследуются  новые направления использования  нанокомпозитных материалов. Автопром лидирует в нанореволюции. Новый  компаунд фторполимера с нанотрубками применяется при изготовлении уплотнительных колец для топливной системы  автомобилей.

Осознание стратегической важности нанотехнологий привело к тому, что в разных странах на уровне правительств и  крупнейших фирм созданы и успешно  выполняются программы работ  по нанотехнологиям.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Про камазы 

     Как сообщает пресс-служба Камского автозавода, возможно сотрудничество "Роснанотеха" и ОАО "КАМАЗ" по вопросам применения нанотехнологий в производстве автомобилей и автокомпонентов и финансирования соответствующих производств со стороны ГК "Роснанотех".

     Нанотехнологии  особенно актуальны в литейном производстве "КАМАЗа". Путём дозированного ввода в состав расплавленного металла многокомпонентных ультра- и мелкодисперсных порошков на основе композиций различных металлов и неметаллов можно получить новые материалы с заранее заданными свойствами. Новые материалы заменяют применяющиеся в традиционных технологиях виды металлов и сплавов. Принцип действия наноматериалов основан на создании дополнительных центров кристаллизации уже на молекулярном уровне. Это позволяет достичь самых разнообразных качественных характеристик создаваемых композиционных материалов.

     Естественно, переход на нанотехнологии требует  больших инвестиций в производство, приобретения нового современного и  специального оборудования: например, растровых электронных и «туннельных» микроскопов с yвеличением до 70 млн. крат. Однако, эффективность применения нанотехнологичных модификаторов  нового поколения в разы выше, чем  при перемешивании прежних добавок  с основным металлом. Это, в конечном счёте, благотворно отражается на долговечности  деталей, узлов и агрегатов, следовательно, и на качестве и потребительских  свойствах автомобилей11. 

«Роснано» может инвестировать в металлургическое производство «КамАЗа» около $300 млн.

Полученные от возможной сделки средства пойдут на создание комплекса порошковой металлургии с использованием нанотехнологий. Обсуждалось несколько вариантов схемы инвестирования, но в качестве основного рассматривается возможность вклада в капитал «КамАЗа» в обмен на пакет его акций.

Представитель «КамАЗа» подтвердил, что «Роснано»  рассматривает заявку компании на получение  инвестиций.

По его  словам, «КамАЗ» давно собирался  модернизировать металлургическое производство, которое было выведено в специальную «дочку» «КамАЗ-металлургия», и воспользовался возможностью получить деньги «Роснано».

Сейчас предполагается, что «Роснано» вложит около $300 млн именно в «КамАЗ-металлургию» в обмен на ее акции, но через 6–7 лет, когда инвестор будет выходить из проекта, он хочет получить возможность обменять свои акции в «дочке» на допэмиссию акций «КамАЗа»12. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Cписок источников. 

  1. Ипанов Д.А., Красавин П.А. Нанотехнологии в автомобилестроении стр. 137-140 Материалы Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) "АВТОМОБИЛЕ- И ТРАКТОРОСТРОЕНИЕ В РОССИИ: ПРИОРИТЕТЫ РАЗВИТИЯ И ПОДГОТОВКА КАДРОВ", посвященной 145-летию МГТУ "МАМИ". Книга 1, Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г., 575 с.
  2. http://autooboz.info/alt-fuel.info/home/677-news.html
  3. Современные нанотехнологии позволят сделать автомобили легче http://www.drive.ru/world/2011/02/03/3888020.html
  4. http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/nanotekhnologii-snizyat-ves-avtomobilei
  5. http://www.nanostore.com.ua/nanotehnologii-v-avtomobilnoj-promyshlennosti-a-80.html
  6. http://www.nanonewsnet.ru
  7. http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/kamaz-perekhodit-na-nanotekhnologii
  8. http://www.gazeta.ru/news/lenta/2011/07/11/n_1918565.shtml
  9. http://www.volkswagen.ru/ru/ru.html
  10. различные интернет источники

Информация о работе Нанотехнологии в автомобильной промышленности