La Institutul Fraunhofer pentru Mașini-unelte și Tehnologia Turnării (IWU), cercetătorii dezvoltă tehnologii avansate pentru fabricarea motoarelor cu pile de combustie, pentru a facilita producția de masă rapidă și rentabilă. În acest scop, cercetătorii IWU s-au concentrat inițial direct pe inima acestor motoare și studiază metode de fabricare a plăcilor bipolare din folii metalice subțiri. La Târgul de la Hanovra, Fraunhofer IWU va prezenta aceste activități și alte activități promițătoare de cercetare a motoarelor cu pile de combustie împreună cu Silberhummel Racing.
Când vine vorba de alimentarea motoarelor electrice, pilele de combustie sunt o modalitate ideală de a suplimenta bateriile pentru a crește autonomia. Cu toate acestea, fabricarea pilelor de combustie este încă un proces costisitor, așa că există încă foarte puține modele care utilizează această tehnologie de acționare pe piața germană. Acum, cercetătorii Fraunhofer IWU lucrează la o soluție mai rentabilă: „Folosim o abordare holistică pentru a studia toate componentele unui motor cu pilă de combustie. Primul lucru de făcut este să furnizăm hidrogen, ceea ce afectează alegerea materialelor. Acesta este implicat direct în generarea energiei din pila de combustie și se extinde la pila de combustie în sine și la reglarea temperaturii întregului vehicul”, a explicat Sören Scheffler, manager de proiect la Fraunhofer IWU Chemnitz.
În prima etapă, cercetătorii s-au concentrat asupra inimii oricărui motor cu pile de combustie: „stiva de pile de combustie”. Aici se generează energia în numeroase baterii suprapuse, compuse din plăci bipolare și membrane electrolitice.
Scheffler a declarat: „Investigăm cum să înlocuim plăcile bipolare tradiționale din grafit cu folii metalice subțiri. Acest lucru va permite ca stivele să fie produse în masă rapid și economic și va crește semnificativ productivitatea.” Cercetătorii sunt, de asemenea, dedicați asigurării calității. Verificați fiecare componentă din stivă direct în timpul procesului de fabricație. Acest lucru este pentru a se asigura că doar piesele complet inspectate pot intra în stivă.
În același timp, Fraunhofer IWU își propune să îmbunătățească capacitatea coșului de fum de a se adapta la mediu și la condițiile de conducere. Scheffler a explicat: „Ipoteza noastră este că, cu ajutorul inteligenței artificiale, ajustarea dinamică a variabilelor de mediu poate economisi hidrogen. Indiferent dacă este vorba de utilizarea motorului la temperaturi ridicate sau scăzute, sau de utilizarea motorului pe teren accidentat sau într-un mediu cu temperatură ridicată, acesta va fi diferit. În prezent, coșul de fum funcționează într-un interval de funcționare fix predeterminat, ceea ce nu permite o astfel de optimizare dependentă de mediu.”
Experții de la Laboratorul Fraunhofer își vor prezenta metodele de cercetare la expoziția Silberhummel de la Hannover Messe, în perioada 20-24 aprilie 2020. Silberhummel se bazează pe o mașină de curse proiectată de Auto Union în anii 1940. Dezvoltatorii Fraunhofer IWU au folosit acum noi metode de fabricație pentru a reconstrui vehiculul și a crea demonstrații tehnologice moderne. Scopul lor este de a dota Silberhummel cu un motor electric bazat pe tehnologia avansată a pilelor de combustie. Această tehnologie a fost proiectată digital la Hannover Messe.
Caroseria Silberhummel în sine este, de asemenea, un exemplu de soluții inovatoare de fabricație și procese de turnare dezvoltate în continuare de Fraunhofer IWU. Cu toate acestea, accentul se pune aici pe fabricația cu costuri reduse în loturi mici. Panourile de caroserie Silberhummel nu sunt formate de mașini mari de ștanțat, care implică operațiuni complexe cu scule din oțel turnat. În schimb, se utilizează o matriță femelă din lemn, ușor de prelucrat. O mașină-unealtă concepută în acest scop folosește un dorn special pentru a presa panoul de caroserie puțin câte puțin pe matrița de lemn. Experții numesc această metodă „modelare incrementală”. „Comparativ cu metoda tradițională, fie că este vorba de apărătoare, capotă sau lateralul tramvaiului, această metodă poate produce piesele necesare mai rapid. De exemplu, fabricarea convențională a sculelor folosite pentru realizarea pieselor de caroserie poate dura câteva luni. Avem nevoie de mai puțin de o săptămână de la fabricarea matriței de lemn până la testarea panoului finit”, a spus Scheffler.
Data publicării: 24 septembrie 2020