Układ pneumatyczno-hydrauliczny, który wykorzystuje sprężony gaz jako magazyn energii, opracowali naukowcy z Politechniki Opolskiej. Zastosowali go w quadzie, gdzie sprawdził się bez zarzutu.
Quad napędzony sprężonym azotem wyjechał z Katedry Pojazdów Wydziału Mechanicznego Politechniki Opolskiej. Prace nad prototypem trwały blisko pięć lat. Naukowcy z Opola chcieli sprawdzić pomysł polegający na konwersji energii pneumatycznej na hydrauliczną w tzw. konwerterach energii. To rozwiązanie podpatrzyli u jednego z tajwańskich inżynierów.
Postanowiliśmy je tylko przetestować. Ostatecznie rozwinęliśmy tę koncepcję, a w następstwie tego zbudowaliśmy układ napędowy i uruchomiliśmy pojazd – informuje prof. Sebastian Brol z Politechniki Opolskiej.
Quad został wyposażony w układ napędowy pneumatyczno-hydrauliczny, który wykorzystuje sprężony gaz jako magazyn energii. Następnie energia zgromadzona w gazie zostaje wykorzystana do tego, żeby przepchać ciecz hydrauliczną poprzez układ, napędzając w ten sposób silnik hydrauliczny.
W quadzie jest sterowanie modułowe, jeżeli coś się zepsuje to wymieniamy jeden moduł. To ułatwia badania, rozszerzenie ewentualnego sterowania o elementy, które były potrzebne dla kolejnych algorytmów. Od strony programowej wykonaliśmy cztery algorytmy sterowania, dla każdego z nich ma inną sprawność, a to przekłada się na lepsze bądź gorsze wykorzystanie zgromadzonej energii w sprężonym azocie – zaznacza dr inż. Piotr Mróz.
To on, wraz z dr. inż. Rafałem Czokiem, opisał wszystkie czynniki niezbędne do właściwego zaprojektowania takiego układu pneumatyczno-hydraulicznego zgodnie z przyjętymi kryteriami.
W trakcie pracy zaobserwowaliśmy wiele zjawisk, które do tej pory nie były opisywane w obszarze nauki, a były to zjawiska związane z konwersją energii, m.in. duszenie i dławienie konwertera. Zwróciliśmy uwagę uwagę także na tzw. efekt serpentyny, one wszystkie związane są zarówno ze sterowaniem, jak i powiązane z konstrukcją układu – wylicza prof. Sebastian Brol.
Naukowcy już nauczyli się sterować pojazdem i dobierać jego konstrukcję w zależności od rodzaju sterowania. Jak dodają, układ pneumatyczno-hydrauliczny świetnie się sprawdził jako napęd quada, ale to dopiero początek jego możliwości.
Takie urządzenia są bardzo dobre dla ciężarówek, kiedy trzeba wydatkować dużo energii w krótkim czasie. To rozwiązanie również może być stosowane w układach stacjonarnych, np. tam, gdzie trzeba zrobić rozruch wielkiego silnika z wielkimi obciążeniami początkowymi. Nadaje się do transportu bliskiego oraz dla układów hybrydowych, szczególnie tam, gdzie jest ciepło odpadowe– wymienia prof. Sebastian Brol.
Anna Kułynycz, źródło: PO