Studenci przejadą 1000 km na litrze paliwa

, 19 sierpnia 2015, 12:13

Studenckie Koło Aerodynamiki Pojazdów, działające od 2006 roku przy Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, pracuje nad dwoma projektami samochodów ekologicznych – Kropelka 2015 i PAKS. Kropelka 2015 ma być napędzana silnikiem zbudowanym samodzielnie przez studentów, a jej zasięg na litrze benzyny ma osiągnąć 1000 km.

Osiągnięcia SKAP

Na zawodach Shell Eco-marathon SKAP startuje w dwóch kategoriach: Prototype (Prototyp) i Urban Concept (Pojazd Miejski). Cel zawodów jest jeden: przejechać zadany dystans zużywając jak najmniej paliwa. Zespół wykorzystuje kompozyt węglowy, który sam laminuje. Dba o każdy szczegół i co roku udoskonala powstałe już konstrukcje. A oto wyniki:

  • pojazd prototypowy Kropelka jest w stanie przejechać 659km (dystans Rzeszów-Gdańsk) na zaledwie 1 litrze benzyny. Jest to obecny rekord Polski wśród tego typu pojazdów.
  • większy pojazd miejski PAKS jest w stanie przejechać 376,46 km (dystans Warszawa-Gdynia) na 1 litrze benzyny. To również rekord Polski wśród tego typu pojazdów.
  • Kropelka 2015 – najnowszy pojazd SKAP-u, pełen innowacyjnych rozwiązań. Przewiduje się, że będzie on w stanie przejechać nawet 1000 km na 1 litrze benzyny!
  • Nagrody w kategorii Safety
     

Własny silnik

Wcześniejsze wersje Kropelki napędzane były przez zmodyfikowany silnik Honda GX25. Jednak straty cieplne i mechaniczne zdopingowały SKAP do zbudowania własnej jednostki napędowej. Rozpoczęto pracę, która zaowocowała dokładnym projektem i modelem silnika. Wykonano setki obliczeń, w tym także przeprowadzono symulacje wytrzymałościowe najważniejszych podzespołów. Dzięki środkom uzyskanym w ramach grantu „Generacja Przyszłości” przyznanego kołu przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, udało się zbudować silnik, który ma szansę okazać się jednym z najbardziej ekonomicznych na świecie.

Studenci zdecydowali się na zastąpienie benzyny bezołowiowej etanolem, który ma wyższą liczbę oktanową, ale generuje też duże ciepło parowania, które utrudnia proces przygotowania palnej mieszanki. Aby efektywniej wykorzystywać ciepło wydzielane w komorze spalania uznano, że silnik powinien charakteryzować się wydłużonym suwem sprężania, czyli realizować tzw. teoretyczny cykl pracy Atkinsona.

Mając na uwadze ograniczenie strat cieplnych i mechanicznych dzięki osiąganiu dostatecznej mocy przy małych prędkościach obrotowych, w efekcie kompromisu przyjęto objętość skokową 58 cm3. Wynika ona z wybranego drogą symulacji stosunku skoku tłoka do średnicy cylindra równego 1,25 i zastosowania cylindra o średnicy 39 mm, co umożliwia wykorzystanie seryjnie dostępnych tłoków. Zdecydowano się na wybór koncepcji silnika o układzie klasycznym i o późnym zamknięciu zaworu dolotowego (LIVC). Główną zaletą takiej konstrukcji jest prostota, łatwość budowy silnika i faktyczne, mierzalne zwiększenie sprawności całkowitej. LIVC jest obecnie jedną ze strategii często realizowanych dla obniżenia zużycia paliwa (m. in w silnikach samochodów Toyota Prius i Nissan Micra).

Inną niecodzienną cechą prototypowego silnika jest przewidziany w projekcie tzw. rozrząd desmodromiczny, który pozwala całkowicie wyeliminować z układu sprężyny odpowiedzialne za powrót zaworów i zamknięcie kanału dolotowego lub wydechowego. Mechanizm ten został wynaleziony przez Ducati w latach 50., co przyczyniło się do wielu zwycięstw motocykli tej marki w zawodach klasy Supermoto. Dzięki takiemu rozwiązaniu można uniknąć strat mocy silnika wynikających z pokonywania oporu sprężyny zaworu. W układzie rozrządu zastosowano za to wyłącznie elementy toczne, dzięki czemu ograniczono straty mechaniczne, a podzespoły głowicy silnika praktycznie nie wymagają smarowania.

W najbliższym czasie zostaną przeprowadzone testy silnika, a powstająca hamownia posłuży do badania parametrów jego pracy i optymalizacji przed zawodami.

O SKAP

SKAP to grupa studentów pasjonujących się motoryzacją, którzy konstruują pojazdy przy użyciu technik stosowanych w lotnictwie. Wspólnymi siłami projektują i budują innowacyjne pojazdy, którymi co roku startują w międzynarodowych zawodach Shell Eco-marathon. SKAP tworzą w większości studenci wydziału MEiL (choć także np. wydziału Elektrycznego czy Inżynierii Produkcji). Różny wiek, kierunki studiów, doświadczenie i pomysły mieszają się tu dając początek nowym rozwiązaniom oraz wspomagając wszechstronny rozwój każdego SKAP-owicza.

Więcej informacji na temat SKAP oraz realizowanych przez to koło projektów, można znaleźć na stronie skappw.pl.

Komentarze

Brak komentarzy