לוחות דו-קוטביים חדשים משכבות מתכת דקות לתאי דלק

במכון פראונהופר לכלי עבודה מכניים וטכנולוגיית עיצוב IWU, חוקרים מפתחים טכנולוגיה מתקדמת לייצור מנועי תאי דלק במטרה לאפשר את ייצורם הסדרתי המהיר והחסכוני. לשם כך, חוקרי IWU מתמקדים בתחילה ישירות בלב המנועים הללו ועובדים על דרכים לייצור לוחות דו-קוטביים מרדידות מתכת דקות. בתערוכת האנובר מסה, פראונהופר IWU יציג פעילויות מחקר מבטיחות אלו ואחרות בתחום מנועי תאי דלק, עם מכונית המרוץ Silberhummel.

כשמדובר באספקת אנרגיה למנועים חשמליים, תאי דלק הם דרך אידיאלית להשלמת סוללות כדי להגדיל את טווח הנסיעה. עם זאת, ייצור תאי דלק נותר תהליך עתיר עלות, ולכן עדיין ישנם יחסית מעט דגמי רכב עם טכנולוגיית הנעה זו בשוק הגרמני. כעת החוקרים ב-Fraunhofer IWU עובדים על פתרון חסכוני יותר: "אנו נוקטים בגישה הוליסטית ובוחנים את כל הרכיבים במנוע תא דלק. זה מתחיל באספקת מימן, משפיע על בחירת החומרים המעורבים ישירות בייצור חשמל בתאי דלק, וזה משתרע עד לוויסות תרמי בתא עצמו וברכב בכללותו", מסביר סורן שפלר, מנהל פרויקט ב-Fraunhofer IWU בקמניץ.

כצעד ראשון, החוקרים מתמקדים בלב כל מנוע תא דלק: ה"ערימה". זהו המקום שבו נוצרת אנרגיה במספר תאים מוערמים המורכבים מלוחות דו-קוטביים וממברנות אלקטרוליטים.

"אנו חוקרים כיצד נוכל להחליף לוחות דו-קוטביים גרפיט קונבנציונליים ברדידים מתכתיים דקים. זה יאפשר ייצור מהיר וחסכוני של ערימות בקנה מידה גדול ויגביר משמעותית את הפרודוקטיביות", אומר שפלר. החוקרים מתמקדים גם באבטחת איכות. כל רכיב בערימות נבדק ישירות בתהליך הייצור. זה נועד להבטיח שרק חלקים שנבדקו במלואם יגיעו לערימה.

במקביל, Fraunhofer IWU שואפת לשפר את יכולתן של מערכות מנוע להסתגל לסביבה ולמצב הנהיגה. שפלר מסביר, "ההשערה שלנו היא שהתאמה דינמית למשתנים סביבתיים - בסיוע גם בינה מלאכותית - יכולה לסייע בחיסכון במימן. יש הבדל בין אם מנוע משמש בטמפרטורות חיצוניות גבוהות או נמוכות, ובין אם הוא משמש במישורים או בהרים. נכון לעכשיו, מערכות מנוע פועלות בטווח פעולה קבוע מראש שאינו מאפשר אופטימיזציה תלוית סביבה מסוג זה."

מומחי Fraunhofer יציגו את גישת המחקר שלהם בתערוכת Silberhummel שלהם בתערוכת Hannover Messe בין ה-20 ל-24 באפריל 2020. ה-Silberhummel מבוסס על מכונית מרוץ שעוצבה על ידי Auto Union AG בשנות ה-40. מפתחי Fraunhofer IWU השתמשו כעת בשיטות ייצור חדשות כדי לשחזר את הרכב הזה וליצור דגם הדגמה טכנולוגי מודרני. מטרתם היא לצייד את ה-Silberhummel במנוע חשמלי המבוסס על טכנולוגיית תאי דלק מתקדמת. טכנולוגיה זו כבר תוקרן דיגיטלית לתוך הרכב בתערוכת Hannover Messe.

גוף הסילברהומל עצמו הוא גם דוגמה לפתרונות ייצור חדשניים ותהליכי עיצוב שמפותחים עוד יותר ב-Fraunhofer IWU. כאן, עם זאת, המוקד הוא על ייצור חסכוני של סדרות קטנות. פאנל הגוף של הסילברהומל לא עוצב באמצעות מכבשי עץ גדולים הכרוכים בתפעול מורכב עם כלי פלדה יצוקה. במקום זאת, נעשה שימוש בתבניות שליליות עשויות עץ קל לעיבוד שבבי. מכונה שתוכננה למטרה זו לחצה את פאנל הגוף על תבנית העץ טיפין טיפין באמצעות מנדריל מיוחד. מומחים מכנים שיטה זו "עיצוב מצטבר". "היא מביאה ליצירה מהירה בהרבה של הרכיבים הרצויים מאשר בשיטה הקונבנציונלית - בין אם מדובר בכנפיים, מכסי מנוע או אפילו חלקי צד של חשמליות. הייצור הקונבנציונלי של הכלים המשמשים לעיצוב חלקי גוף, למשל, יכול להימשך מספר חודשים. נזקקנו לקצת פחות משבוע לבדיקות שלנו - מייצור תבנית העץ ועד לפאנל המוגמר", אומר שפלר.

אתם יכולים להיות סמוכים ובטוחים שהעורכים שלנו עוקבים מקרוב אחר כל משוב שנשלח וינקטו בפעולות המתאימות. דעותיכם חשובות לנו.

כתובת הדוא"ל שלך משמשת אך ורק כדי ליידע את הנמען מי שלח את הדוא"ל. לא הכתובת שלך ולא כתובת הנמען ישמשו לכל מטרה אחרת. המידע שתזין יופיע בהודעת הדוא"ל שלך ולא יישמר על ידי Tech Xplore בשום צורה שהיא.

אתר זה משתמש בקובצי Cookie כדי לסייע בניווט, לנתח את השימוש שלך בשירותים שלנו ולספק תוכן מצדדים שלישיים. על ידי שימוש באתר שלנו, הנך מאשר שקראת והבנת את מדיניות הפרטיות ותנאי השימוש שלנו.