2594

примерно того же порядка, что и у аккумуляторов автомобильных стартерных батарей.

Иначе не могло и быть. Ведь устройство молекулярного конденсатора, в принципе, аналогично аккумуляторной батарее, только в нем энергия накапливается не за счет химической реакции, а в двойном электрическом слое, образованном поляризованным (угольным, например) электродом (электронный проводник) и электролитом (ионный проводник). Именно наличие электролита и не позволяет получить в молекулярном конденсаторе внутреннее сопротивление меньшим, чем в аккумуляторных батареях.

Убедиться в этом позволяет таблица, в которой приведены проводимости различных электролитов. Так как и в аккумуляторных, и в молекулярных, и в молекулярных конденсаторов применяется один и тот же электролит (кислота или щелочь), то и характеристики этих двух накопителей (в частности, по внутреннему сопротивлению) в пересчете на единицу их массы оказываются одного порядка.

Но конденсатор в системе пускапромежуточное, т.е. дополнительное звено в цепи «аккумуляторная батарея-электростартер». Причем звено со своими внутренним сопротивлением.

В итоге получается, что при заряде конденсатора энергия аккумуляторной батареи тратится на ее внутреннее сопротивление, а при его разряде (пуск двигателя) - еще и на его собственное сопротивление. Другими словами, при наличии молекулярного накопителя непроизводительные с точки зрения пуска потери энергии аккумуляторной батареи: его мощность, отдаваемая стартеру, будет больше в обратной сопротивлениям пропорции.

Данный вывод вытекает, как видим, из простейших теоретических положений. На практике же дело обстоит еще хуже. Разработанные в последнее время молекулярные конденсаторы с неводными и полимерными электролитами обладают еще большими, чем у эксплуатируемых стартерной батарей, внутренними сопротивлениями. То есть они совершенно непригодны для применения в системах пуска автомобильных двигателей.

Но и это еще не все. Двойной электрический слой, открытый Гельмгольцем еще в 1887г. и примененный в молекулярных конденсаторах с кислотными и щелочными электролитами, существуют только при напряжениях, не превышающих 0,8 В. Следовательно, чтобы получить напряжение 12 В, необходимы как минимум 15 элементарных конденсаторов, соединенных последовательно. Это не только увеличивает внутреннее сопротивление батареи из них, но и создает огромные технологические трудности при производстве. Особенно если учесть, что для автомобильного парка мира в случае перехода на конденсаторные

320

системы пуска их потребуется 100 млн. в год по цене, не превышающей стоимость традиционной автомобильной аккумуляторной батареи. Стоимость же молекулярного конденсатора для пусковых систем сейчас на порядок выше.

Таково положение с самими конденсаторами. Но нельзя сбрасывать со счетов и то, что существование автомобильной бортовой сети напряжение 12 В уже давно ставится под сомнение. Например, в США и Японии созданы и работают комитеты по изучению вопроса о переходе бортовых систем транспортных автомобильных средств на повышенное напряжение; фирма БМВ, как сообщалось в печати, уже собирается не позднее 2001 г выпустить автомобиль с повышенным напряжением в бортовой сети; многие ученые утверждают, что даже 60 В в бортовой сети - не предел. Однако что касается высоковольтных систем пуска, то здесь такого единодушия нет. Видимо, с появлением молекулярных конденсаторов все надеялись, что их внедрение в системы пуска станет делом быстрым, не требующим какой-либо переделки бортовой сети автомобиля.

Неудачи с низковольтными системами все-таки заставят, по всей видимости, обратиться к системам высоковольтным. Потому что, как показали исследования, выполненные в лаборатории перспективных разработок МГТУ «МАМИ», масса высоковольтной конденсаторной батареи в 4 раза меньше массы батареи низковольтной. Причины тому следующие.

Во-первых, в высоковольтных батареях можно использовать обычные, т.е. массового выпуска, электролитические конденсаторы. Они - структуры однослойные, состоящие из алюминиевой фольги (электроды) и оксида алюминия (диэлектрик), рассчитанные на номинальное напряжение до 500 В. Это означает, что их внутренне сопротивление при прочих равных условиях может быть в 500 раз меньше внутреннего сопротивления одной ячейки соответствующего по энергии или по массе молекулярного конденсатора.

Поэтому мощность данного источника, если исходить из ее прямой пропорциональности квадрату напряжения и обратной пропорциональности учетверенному внутреннему сопротивлению, можно получить сколь угодно большой.

321

Во-вторых, хорошо известно, что КПД низковольтного электростартера не превышает 40%. В случае же перевода на более высокое напряжение снижаются токи в его обмотках, а значит, и потери в них и подводящих проводах, а также масса проводов, коллекторных пластин и щеток, давление последних как коллектор. Итог – рост КПД стартера, что тоже благоприятно сказывается на массе конденсаторной батареи.

Электролитические конденсаторы имеют еще одну особенность: чем выше их номинальное напряжение, тем больше удельная энергия. В связи с этим реализовать системы пуска с такими конденсаторами практически возможно, только начиная с напряжения 60-65 В, потому что при напряжении ниже 60 В масса батареи становится неприемлемой. И чем выше напряжение, тем масса меньше. Например, расчет, подтвержденный экспериментом, показал: при напряжении 300 В масса конденсаторной батареи для системы пуска двигателя автомобиля ВАЗ-2109 не превышает 5 кг. Предпусковой же заряд такой батареи можно осуществить от мотоциклетной батареи или даже от батарейки карманного фонаря. Причем повысить напряжение до тех же, скажем, 300 В можно с помощью небольших и недорогих преобразователей, поскольку работают они кратковременно.

Упрощает проблему и то обстоятельство, что в настоящее время в мире уже существует более 200 заводов, специализирующихся на выпуске электролитических конденсаторов, в то время как заводов по выпуску молекулярных низковольтных конденсаторов нет.

Наконец, об электростартерах. Организовывать выпуск высоковольтных электростартеров не нужно – проблема, в принципе, уже давно решена, только другими отраслями промышленности. Так, индустрия ручного электрифицированного инструмента сегодня выпускает высоковольтные электрические двигатели, причем в количествах, превышающих потребности автомобилестроения несколько раз. Если же учесть, что электростартер будущего будет высоковольтной электрической машиной с возбуждением от постоянных магнитов и с встроенным редуктором, то его габаритны размеры и стоимость окажутся заведомо более привлекательными, чем низковольтные электродвигатели.

К сказанному необходимо добавить следующее. Система высоковольтного конденсаторного пуска смущает многих потребителей и производителей именно наличием высокого напряжения. Но для опасений оснований нет. ведь на заре развития транспортных средств бортовое напряжение их сетей составляло всего 6 В. Однако в связи с повышением количества потребителей и их мощности, например, на водном транспорте и авиации уже давно ушли от низкого напряжения к высокому и даже перешли от постоянного тока на высокочастотный, а низкое напряжением

322

(да и то 28 В) осталось лишь как вспомогательное. И только автомобильные бортовые сети все еще остаются 120-вольтными или (системы пуска многоцилиндровых ДВС) – 24-вольтными. Причин тому много – от догматического 40-летней давности утверждения некоторых авторитетов автотракторного электрооборудования («этого не будет никогда») до боязни таких перемен с точки зрения электробезопасности. Но все это явно не выдерживает критики. Хотя бы потому, что бортовое напряжением выпускаемых в настоящее время электромобилей составляет 110-400 В. Так что проблема электробезопасности имеет множество отработанных решений.

И вообще, хотим мы того или нет, переход бортовых систем автомобиля на повышенное напряжение неизбежен. Так как, во-первых, число потребителей электрический энергии на борту автомобиля непрерывно растет (к примеру, на первых моделях автомобилей ВАЗ было всего две электрические машины-потребители электроэнергии, на последних – почти 60); во-вторых, увеличивается мощность потребителей электроэнергии (по данным американских специалистов, к 2005-2007 гг., она составит 5-7 кВт); в-третьих, успехи в развитии полупроводниковой преобразовательной техники позволяют легко переходить на любое напряжение, оптимальное для той или иной системы автотракторного электрооборудования (например, при переходе бортовой сети на повышенное напряжение все слаботочные потребители – датчики, приборы индикации и т.д. – можно оставить на низком напряжении); в- четвертых, газоразрядная светотехника в случае применения на автомобиле дает возможность в несколько раз повысить не только надежность электрических автомобильных ламп, но и их светоотдачу при снижении мощности, причем газоразрядные автомобильные лампы требуют питающего напряжения не менее 80 В; в-пятых, появление высоковольтных конденсаторных систем пуска позволяет устранить основное препятствие на пути перехода на повышенное напряжением – аккумуляторную батарею, имеющую повышенное напряжение на своих клеммах.

Конечно, переход бортового напряжения на более высокое - дело непростое. Но то, что он – веление времени, совершенно очевидно. И начинать этот переход нужно именно с высоковольтных конденсаторных систем пуска.

323

СЕКЦИЯ 8

НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ИННОВАЦИОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УДК 656.13; 629.113.083

ОРОЛИ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ФОРМИРОВАНИИ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ИНЖЕНЕРОВ

О.Н. Андрух, канд. техн. наук, доц. МГТУ «МАМИ»

В современных условиях решающее значение приобретает качество оказания образовательных услуг.

Качество – степень соответствия присущих характеристик требованиям 1 .

В отношении выпускников в сфере профессионального образования их характеристики определяются уровнем сформированных компетентностей. Требования к выпускникам определяются совокупностью квалификационных требований и изложены в нормативных документах – государственных образовательных стандартах.

Следовательно, уровень требований, определяемый федеральными государственными образовательными стандартами (ФГОС), во многом предопределяет качество оказания образовательных услуг.

При этом роль конкретного образовательного учреждения в формировании квалификационных характеристик выпускника с введением ФГОС нового поколения существенно повышается, поскольку в ФГОС сформированы требования к квалификационным характеристикам, но образовательное учреждение вправе само определять 50% специальных дисциплин, обеспечивающих формирование квалификационных характеристик.

Образовательное учреждение формирует нормативный документ второго после ФГОС уровня – учебный план. Этот документ показывает, какими средствами достигается требуемый уровень квалификационных характеристик выпускников.

На основе учебного плана формируются рабочие программы. Требования к формированию рабочих программ хорошо известны. Основными структурными элементами рабочей программы являются:

-цели и задачи дисциплины;

-требования к уровню освоения содержания дисциплины;

324

-объем и виды учебной работы;

-содержание дисциплины;

-методические рекомендации;

-методическое обеспечение дисциплины;

-материально-техническое обеспечение дисциплины.

Особенное внимание следует уделить методическому обеспечению.

Входе обучения студент вуза, в том числе автомобильного, имеет дело в основном с учебной литературой, в то время как на производстве или в сфере оказания услуг выпускник, автомобильный инженер, сталкивается с нормативной и технической литературой. Разница очень большая. Поэтому для эффективного выполнения должностных обязанностей необходимо в процессе обучения существенную часть времени посвящать изучению нормативной и технической документации по конструкции, производству, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобилей.

Перечень нормативной и технической документации, требуемой для выполнения должностных обязанностей автомобильных инженеров, чрезвычайно обширен. Это технические регламенты, стандарты, рекомендации, методические указания, технические условия, положения по техническому обслуживанию и ремонту, руководства по текущему ремонту, инструкции по техническому обслуживанию, руководства по капитальному ремонту, руководящие технические материалы, руководства по эксплуатации и т.д.

К концу 2009 года в РФ действовало восемь технических регламентов, из них два имеют отношение к сфере автотранспорта:

1) технический регламент «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории Российской Федерации, вредных (загрязняющих) веществ» 2005 г.;

2) технический регламент «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» 2008 г.

Вближайшее время будут утверждены технические регламенты о безопасности колесных транспортных средств; о безопасности машин и оборудования. Эти новые нормативно-правовые документы требуют детального изучения автомобильными специалистами.

Количество национальных и межгосударственных стандартов по дорожно-транспортной тематике превышает 300 наименований, многие из них приняты в последние годы.

Проблема в том, что преподавательский состав сам не всегда знает, какие нормативные и технические документы раскрывают содержание дисциплины, какие стандарты действуют, какие нормативные и

325

технические документы в первую очередь необходимы на производстве или в сфере оказания услуг.

Для того, чтобы в этом убедиться, достаточно проанализировать содержание действующих рабочих программ. В разделе «Методическое обеспечение дисциплины» приведена информация о научно-технической и учебной литературе и практически никогда – о нормативной.

И это – большой недостаток современных рабочих программ. Например, при изучении дисциплины «Методы испытаний автотранспортных средств» можно было бы в раздел «Методическое обеспечение дисциплины» внести следующие нормативные документы:

1)ГОСТ Р 51709-2001 Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки

2)ГОСТ Р 52302-2004 Автотранспортные средства. Управляемость и устойчивость. Технические требования. Методы испытаний

3)ГОСТ Р 51206-2004 Автотранспортные средства. Содержание загрязняющих веществ в воздухе пассажирского помещения и кабины. Нормы и методы испытаний

4)ГОСТ 20306-90 Автотранспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний

5)ГОСТ 22576-90 Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний

6)ГОСТ 18507-73 Автобусы и легковые автомобили. Методы контрольных испытаний после капитального ремонта, и так далее

Если внесение нормативной документации в рабочую программу дисциплины не приемлемо, тогда рационально разрабатывать перечни рекомендуемых нормативных документов при изучении дисциплин учебного плана, таблица 1.

Таблица 1

Форма перечня рекомендуемых нормативных документов при изучении дисциплин учебного плана

Специальность _______________________________

Перечень рекомендуемых нормативных документов при изучении дисциплин учебного плана

Важной особенностью является изучение не только национальных, но и зарубежных нормативных документов. В области стандартизации мы

326

отстаем от развитых стран. Фонд отечественных стандартов актуализирован не полной мере, в области оказания услуг действующий фонд стандартов чудовищно мал.

Производства страны все чаще приобретают производственное оборудование и комплектующие за рубежом, производительность труда наших работников низка из-за устаревших методов управления, поэтому актуальна задача изучения зарубежных нормативных документов.

Для того, чтобы понять, чему учить, образовательные учреждения тесно сотрудничают с предприятиями и в ходе производственных практик, в процессе изучения отзывов предприятий о выпускниках корректируют свои образовательные программы, и в частности, корректируют требования к методическому обеспечению. Эти мероприятия станут гораздо эффективнее, если взаимодействовать не только с работодателями, но и непосредственно с выпускниками, работающими по специальности. Выпускники могут дать много ценных предложений по совершенствованию перечня изучаемых дисциплин, перечню требуемой нормативной, технической и управленческой документации.

Библиографический список

1. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Система менеджмента качества. Основные положения и словарь

УДК 378.2

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ ДЛЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Ю.Е. Горина, старший преподаватель МГТУ «МАМИ»

Главное конкурентное преимущество высокоразвитой страны связано с развитием ее человеческого потенциала, во многом определяющегося образованием. Образование является фундаментом экономики, основанной на знаниях, - экономики постиндустриального, информационного общества. Роль высшей школы как одного из важнейших институтов государства не только формирует мировоззрение будущего поколения, но и способно выступать в качестве катализатора социально-экономического прогресса в обществе. Именно в этой сфере на современном этапе находится ключ к обеспечению устойчивого экономического и промышленного роста страны.

Государственно-политические и социально-экономические преобразования конца 80 – начала 90-х годов оказали существенное влияние на российское образование. Государство во многом ушло из

327

образования, которое было вынуждено заняться самовыживанием, абстрагируясь от реальных потребностей страны. Это вызвало серьёзные разрывы в системе «государство-образование-общество».

Экономический спад 90-х гг. привел к заметному спаду производства, и, как следствие, – к снижению потребности в квалифицированных кадрах, а также к резкому падению спроса предприятий на работников с «техническими» квалификациями. Исключение в это время составляли, пожалуй, только юристы и экономисты, обеспечивавшие адаптацию фирм к резко изменившимся условиям существования. Это обусловило увеличивающийся разрыв между работой системы образования и рынками труда: образовательные учреждения действовали в пространстве «ожидания лучшего будущего», не получая никаких внятных сигналов с рынка (тем более платежеспособного спроса на своих специалистов).

Отсутствие связи с рынком труда привело к тому, что из вузов выпускаются молодые специалисты, на которых фактически нет спроса. Действительно, более гибкое реагирование образовательной системы на изменение рыночной конъюнктуры могло бы значительно повысить ее эффективность.

Витоге, к началу XXI века острыми стали такие проблемы, как плохое материально-техническое оснащение учебных заведений, почти полное отсутствие у них реальных связей с работодателями, так как существовавшая в советские времена система взаимодействия с предприятиями была ликвидирована, а новая не была создана.

Вначале 2000-х гг. обозначился интерес промышленности к новой технике и технологиям, и, соответственно возникла острая потребность в квалифицированных кадрах. Восстановление экономики в новом десятилетии использовало (по крайней мере, в первый период, до 2003 г.) накопленный запас квалифицированных рабочих и специалистов. Последние переходили с предприятия на предприятие, каждый раз повышая как квалификацию, так и вознаграждение. К середине десятилетия стало ясно, что запас исчерпан. Предприятия столкнулись с нарастающим дефицитом квалифицированных рабочих и специалистов — от технологов до логистов.

Однако ожидаемого ренессанса технических вузов, техникумов и ПТУ не наступило. Они в своей массе не смогли предложить рынкам труда работников

снеобходимыми компетенциями в области современных технологий. Более того, выпускники многих техникумов и особенно учреждений начального профессионального образования (НПО) отличались невысокой дисциплиной и общей культурой, низкими навыками коммуникации. А в условиях современной экономики, где резко выросла доля трансакционных благ, работник с ограниченным потенциалом общения с клиентами оказывается заведомо непригодендля большинства фирм.

328

Работодатели в этих условиях начали предъявлять спрос на выпускников высших учебных заведений, возможно, не имеющих необходимых производственных квалификаций, но зато легко обучаемых и обладающих необходимыми социальными навыками. При этом другая часть рынка труда, ориентированная на чисто исполнительскую работу, в большой степени переключилась на использование временных рабочих из бывших республик

СССР. Эти работники в гораздо большей степени зависят от своего работодателя и обходятся ему заметно дешевле, чем граждане России.

Институциональная модель школы или вуза доставшаяся нам с советских времен, явно не вписывается в контекст рыночной экономики, особенно если скорость трансформации последнего существенно превышает скорость трансформации самой системы образования. Из-за того, что отечественная образовательная система — и в целом, и в ее основной «клеточке» (традиционном «образовательном учреждении», от школы до университета) – никак не настроена на базовые механизмы и ценности, присущие рыночной экономике (конкурентность, инициативность, самоуправление, выбор, ответственность, динамичность и т.п.), существует опасность, что их расходящиеся пути ведут Россию в зону риска.

Важной и при этом крайне негативной тенденцией последних лет является рост недоверия работодателей к традиционной массовой системе профессионального образования. Исследования, проведенные в рамках мониторинга экономики образования, показывают, что:

1. Только за последние годы (2006 г. по сравнению с 2004 г.) доля предприятий, не сотрудничающих с ПТУ и профлицеями, выросла с 59 до 67 %; не сотрудничающих с учреждениями среднего профессионального образования (СПО) - с 61 до 65 %; не сотрудничающих с вузами - с 51 до 70 %. Особенно заметно снизилась распространенность такой важнейшей формы сотрудничества предприятий с вузами, как стажировки и производственные практики студентов (с 39 % в 2004 г. до 30 % в 2006 г.).

2.Предприятия за последние годы создали собственную систему переподготовки и дополнительного образования. Двадцать девять процентов предприятий, опрошенных по репрезентативной выборке, ведут собственную образовательную деятельность,15 % - имеют курсы переподготовки, 11% - учебные центры, по 2 % - ПТУ, колледжи и вузы. Работодатели также предпочитают направлять работников на обучение на другие предприятия, а не в официальные образовательные учреждения, которые, таким образом, теряют рынок дополнительного профессионального образования.

3.С точки зрения нанимателя, наиболее важной характеристикой потенциального работника является не качество полученных им знаний и профессиональных компетенций, а опыт работы. Это, с одной стороны, свидетельствует о том, что получаемые в процессе обучения знания и умения в массе своей не востребуются, а с другой - приводит к тому, что обучающиеся

329