Fraunhoferio staklių ir liejimo technologijų institute (IWU) mokslininkai kuria pažangias kuro elementų variklių gamybos technologijas, siekdami palengvinti greitą ir ekonomišką masinę gamybą. Šiuo tikslu IWU mokslininkai iš pradžių daugiausia dėmesio skyrė šių variklių širdžiai ir tyrinėja bipolinių plokščių gamybos iš plonų metalinių folijų metodus. Hanoverio mugėje Fraunhoferio IWU kartu su „Silberhummel Racing“ pristatys šią ir kitą perspektyvią kuro elementų variklių tyrimų veiklą.
Kalbant apie elektros variklių maitinimą, kuro elementai yra idealus būdas papildyti baterijas, siekiant padidinti nuvažiuojamą atstumą. Tačiau kuro elementų gamyba vis dar yra brangus procesas, todėl Vokietijos rinkoje vis dar yra labai mažai modelių, naudojančių šią pavaros technologiją. Dabar „Fraunhofer IWU“ tyrėjai dirba ties ekonomiškesniu sprendimu: „Mes taikome holistinį požiūrį, kad ištirtume visus kuro elementų variklio komponentus. Pirmiausia reikia tiekti vandenilį, o tai turi įtakos medžiagų pasirinkimui. Jis tiesiogiai susijęs su kuro elementų energijos gamyba ir apima patį kuro elementą bei visos transporto priemonės temperatūros reguliavimą“, – aiškino Chemnico „Fraunhofer IWU“ projekto vadovas Sörenas Scheffleris.
Pirmajame etape tyrėjai sutelkė dėmesį į bet kurio kuro elementų variklio širdį: „kuro elementų krūvą“. Būtent čia energija generuojama daugelyje sukrautų baterijų, sudarytų iš bipolinių plokščių ir elektrolitų membranų.
Scheffleris sakė: „Mes tiriame, kaip tradicines grafito bipoliarines plokšteles pakeisti plonomis metalinėmis folijomis. Tai leis greitai ir ekonomiškai masiškai gaminti krūvas ir žymiai padidinti našumą.“ Tyrėjai taip pat yra įsipareigoję užtikrinti kokybę. Gamybos proceso metu tiesiogiai tikrinamas kiekvienas krūvos komponentas. Tai daroma siekiant užtikrinti, kad į krūvą patektų tik visiškai patikrintos dalys.
Tuo pačiu metu „Fraunhofer IWU“ siekia pagerinti kamino gebėjimą prisitaikyti prie aplinkos ir važiavimo sąlygų. Scheffleris paaiškino: „Mūsų hipotezė yra ta, kad pasitelkus dirbtinį intelektą, dinamiškai reguliuojant aplinkos kintamuosius galima taupyti vandenilį. Nesvarbu, ar variklis naudojamas aukštoje, ar žemoje temperatūroje, ar lygumoje, ar aukštos temperatūros aplinkoje, jis veiks kitaip. Šiuo metu kaminas veikia iš anksto nustatytame fiksuotame veikimo diapazone, kuris neleidžia atlikti tokio nuo aplinkos priklausančio optimizavimo.“
Fraunhoferio laboratorijos ekspertai pristatys savo tyrimų metodus „Silberhummel“ parodoje, kuri vyks Hanoverio mugėje nuo 2020 m. balandžio 20 iki 24 d. „Silberhummel“ sukurtas pagal „Auto Union“ 1940 m. sukurtą lenktyninį automobilį. „Fraunhofer IWU“ kūrėjai dabar, naudodami naujus gamybos metodus, rekonstravo transporto priemonę ir sukūrė modernius technologijų demonstracinius modelius. Jų tikslas – aprūpinti „Silberhummel“ elektriniu varikliu, pagrįstu pažangia kuro elementų technologija. Ši technologija buvo skaitmeniniu būdu projektuota Hanoverio mugėje.
Pats „Silberhummel“ kėbulas taip pat yra „Fraunhofer IWU“ toliau plėtojamų novatoriškų gamybos sprendimų ir liejimo procesų pavyzdys. Tačiau čia daugiausia dėmesio skiriama mažų partijų gamybai mažomis sąnaudomis. „Silberhummel“ kėbulo plokštės nėra formuojamos didelėmis štampavimo staklėmis, kurioms reikalingi sudėtingi plieninių įrankių veiksmai. Vietoj to naudojama iš lengvai apdirbamos medienos pagaminta moteriška forma. Šiam tikslui sukurtos staklės specialiu įtvaru po truputį spaudžia kėbulo plokštę ant medinės formos. Ekspertai šį metodą vadina „palaipsniniu formavimu“. „Palyginti su tradiciniu metodu, nesvarbu, ar tai sparnas, variklio dangtis, ar tramvajaus šonas, šis metodas leidžia greičiau pagaminti reikiamas dalis. Pavyzdžiui, įprastinė kėbulo dalims gaminti naudojamų įrankių gamyba gali užtrukti kelis mėnesius. Nuo medinės formos pagaminimo iki gatavo skydo bandymo mums reikia mažiau nei savaitės“, – sakė Scheffleris.
Įrašo laikas: 2020 m. rugsėjo 24 d.