Fraunhofer-instituutissa für die Konetyökalut ja Muovaustekniikka (IWU) tutkijat kehittävät edistynyttä teknologiaa polttokennomoottoreiden valmistukseen tavoitteenaan helpottaa niiden nopeaa ja kustannustehokasta sarjatuotantoa. Tätä varten IWU:n tutkijat keskittyvät aluksi suoraan näiden moottoreiden sydämeen ja työskentelevät tapojen parissa valmistaa bipolaarisia levyjä ohuista metallikalvoista. Hannoverin messuilla Fraunhofer IWU esittelee näitä ja muita lupaavia polttokennomoottoritutkimustoimia Silberhummel-kilpa-autolla.
Sähkömoottoreiden energiantuotannossa polttokennot ovat ihanteellinen tapa täydentää akkuja ja lisätä ajomatkaa. Polttokennojen valmistus on kuitenkin edelleen kustannusintensiivinen prosessi, joten Saksan markkinoilla on vielä suhteellisen vähän ajoneuvomalleja, joissa on tämä käyttötekniikka. Nyt Fraunhofer IWU:n tutkijat työskentelevät kustannustehokkaamman ratkaisun parissa: ”Käytämme kokonaisvaltaista lähestymistapaa ja tarkastelemme kaikkia polttokennomoottorin komponentteja. Se alkaa vedyn toimittamisesta, vaikuttaa polttokennoissa sähkön tuotantoon suoraan osallistuvien materiaalien valintaan ja ulottuu lämmönsäätelyyn sekä itse kennossa että koko ajoneuvossa”, selittää Sören Scheffler, projektipäällikkö Fraunhofer IWU:ssa Chemnitzissä.
Ensimmäisenä askeleena tutkijat keskittyvät minkä tahansa polttokennomoottorin sydämeen: "pinoon". Tässä energiaa tuotetaan useissa pinotussa kennoissa, jotka koostuvat bipolaarisista levyistä ja elektrolyyttikalvoista.
”Tutkimme, miten voimme korvata perinteiset grafiittiset bipolaarilevyt ohuilla metallikalvoilla. Tämä mahdollistaisi pinojen nopean ja taloudellisen valmistuksen suuressa mittakaavassa ja parantaisi merkittävästi tuottavuutta”, Scheffler sanoo. Tutkijat keskittyvät myös laadunvarmistukseen. Jokainen pinojen komponentti tarkastetaan suoraan valmistusprosessissa. Tämän tarkoituksena on varmistaa, että vain täysin tarkastetut osat päätyvät pinoon.
Samanaikaisesti Fraunhofer IWU pyrkii parantamaan pinoakkujen kykyä sopeutua ympäristöön ja ajotilanteeseen. Scheffler selittää: ”Hypoteesimme on, että dynaaminen sopeutuminen ympäristömuuttujiin – myös tekoälyn avulla – voi auttaa säästämään vetyä. Sillä on merkitystä, käytetäänkö moottoria korkeissa vai matalissa ulkolämpötiloissa tai käytetäänkö sitä tasangoilla vai vuoristossa. Tällä hetkellä pinoakkuja käytetään ennalta määritellyllä, kiinteällä toiminta-alueella, joka ei salli tällaista ympäristöstä riippuvaa optimointia.”
Fraunhoferin asiantuntijat esittelevät tutkimuslähestymistapaansa Silberhummel-näyttelyssään Hannover Messe -messuilla 20.–24. huhtikuuta 2020. Silberhummel perustuu Auto Union AG:n 1940-luvulla suunnittelemaan kilpa-autoon. Fraunhofer IWU:n kehittäjät ovat nyt käyttäneet uusia valmistusmenetelmiä tämän ajoneuvon rekonstruoimiseksi ja luoneet modernin teknologian demonstraatioajoneuvon. Heidän tavoitteenaan on varustaa Silberhummel sähkömoottorilla, joka perustuu edistyneeseen polttokennoteknologiaan. Tämä teknologia projisoidaan digitaalisesti ajoneuvoon jo Hannover Messe -messuilla.
Silberhummel-kori itsessään on myös esimerkki Fraunhofer IWU:n edelleen kehittämistä innovatiivisista valmistusratkaisuista ja muovausprosesseista. Tässä keskitytään kuitenkin pienten erien kustannustehokkaaseen valmistukseen. Silberhummelin koripaneelia ei muovattu suurilla puristimilla, jotka vaativat monimutkaista toimintaa valuteräksillä. Sen sijaan käytettiin helposti työstettävästä puusta valmistettuja negatiivimuotteja. Tätä tarkoitusta varten suunniteltu työstökone puristi koripaneelin puumuottiin pala palalta erityisellä tuurnalla. Asiantuntijat kutsuvat tätä menetelmää "inkrementaalimuovaukseksi". "Se johtaa haluttujen komponenttien paljon nopeampaan valmistukseen kuin perinteisellä menetelmällä – olipa kyseessä lokasuojat, konepellit tai jopa raitiovaunujen sivuosat. Esimerkiksi korinosien muotoiluun käytettyjen työkalujen perinteinen valmistus voi kestää useita kuukausia. Me tarvitsimme testeihimme hieman alle viikon – puumuotin valmistuksesta valmiiseen paneeliin", Scheffler sanoo.
Voit olla varma, että toimittajamme seuraavat tarkasti jokaista lähetettyä palautetta ja ryhtyvät asianmukaisiin toimiin. Mielipiteesi ovat meille tärkeitä.
Sähköpostiosoitettasi käytetään vain ilmoittamaan vastaanottajalle, kuka lähetti sähköpostin. Osoitettasi tai vastaanottajan osoitetta ei käytetä mihinkään muuhun tarkoitukseen. Antamasi tiedot näkyvät sähköpostiviestissäsi, eikä Tech Xplore säilytä niitä missään muodossa.
Tämä sivusto käyttää evästeitä navigoinnin helpottamiseksi, palvelujemme käytön analysoimiseksi ja kolmansien osapuolten sisällön tarjoamiseksi. Käyttämällä sivustoamme hyväksyt, että olet lukenut ja ymmärtänyt tietosuojakäytäntömme ja käyttöehtomme.
Julkaisun aika: 05.05.2020