NAPD HYBRYDOWY Z MECHANICZNYM MAGAZYNOWANIEM ENERGII Hubert Taudul

NAPĘD HYBRYDOWY Z MECHANICZNYM MAGAZYNOWANIEM ENERGII Hubert Taudul Anna Ciołko ZDJĘCIE ZESPOŁU Andrzej Szulc ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH IM. PROF. JANUSZA GROSZKOWSKIEGO W BIAŁYMSTOKU

Idea projektu Obserwując otaczający nas świat, dostrzegamy pogłębiającą się degradację środowiska naturalnego. Zasoby naturalne się kurczą. Ludzie poszukują nowych rozwiązań optymalnego wykorzystania energii. Stąd zrodził się nasz pomysł na zbudowanie napędu hybrydowego, w którym tradycyjny sposób magazynowania energii za pomocą akumulatorów zostanie zastąpiony przez układ mechaniczny. Postanowiliśmy stworzyć napęd hybrydowy, w którym zastępujemy silnik elektryczny i akumulatory bębnem z nawiniętą liną połączoną ze sprężyną oraz odpowiednią skrzynią przekładniową. Chcielibyśmy taki układ zastosować w jakimś pojeździe prototypowym np. w hulajnodze.

Motywacja Po obejrzeniu szeregu filmików o napędach hybrydowych stwierdziliśmy, że jest to bardzo ciekawe rozwiązanie. Czasem mamy przyjemność podróżowania autobusem hybrydowym i „przyjemność“ nie jest tu określeniem przesadzonym. Niestety w obecnej chwili, napędy hybrydowe są dość drogie i skomplikowane. Uznaliśmy, że dobrym pomysłem jest stworzenie jak najprostszego układu hybrydowego, który działałby w jak największym stopniu mechanicznie i dałoby się go zastosować w wielu pojazdach.

Charakterystyka techniczna Koncepcja napędu hybrydowego opiera się na wykorzystaniu odpowiedniej sprężyny jako akumulatora energii, co ma na celu zmniejszenie strat energii podczas zmiany jej formy. Podczas „hamowania silnikiem” w konwencjonalnym układzie hybrydowym odzyskana energia mechaniczna jest zamieniana w energię elektryczną, a później podczas przyśpieszania ta sama energia elektryczna znowu jest zmieniana na energię mechaniczną, co generuje straty. Projektowany przez nasz zespół napęd hybrydowy zachowuje się następująco: podczas hamowania silnikiem, skrzynia ustawia się w tryb odzyskiwania energii, a lina jest nawijana na bęben. W razie potrzeby ruszenia lub przyśpieszenia skrzynia przestawia się w tryb napędzania, sprężyna ciągnie linę, natomiast bęben obracając się, przekazuje moc na koła. Dzięki takiemu rozwiązaniu lepiej wykorzystujemy energię i ograniczamy jej straty.

Etapy realizacji przedsięwzięcia: 1. Porównanie układów hybrydowych Konwencjonalny napęd hybrydowy Napęd hybrydowy z mechanicznym magazynowaniem energii

2. Projektowanie kół zębatych Prototypowanie w komputerze

3. Budowa prototypu

4. Testowanie Podczas ruszania lub przyśpieszania nastawnik skrzyni rewersowej ustawia ją w pozycji jazdy i zwalnia hamulec bębna, co sprawia, że sprężyna odwija linę ze szpuli, a ta przekazuje moment obrotowy do skrzyni rewersowej, a ta z kolei kieruje go na koła. Na powyższym wykresie widać, że prędkość kątowa koła napędowego (na rysunku oznaczono kolorem zielonym) rośnie.

4. Testowanie (ciąg dalszy) Podczas hamowania na nastawnik skrzyni rewersowej ustawia ją w pozycji hamowania, co sprawia, że szpula nawija linę, do której przymocowana jest sprężyna, a siła potrzebna do nawinięcia liny brana z koła napędowego. Na powyższym wykresie widać, że prędkość kątowa koła napędowego (na rysunku oznaczono kolorem zielonym) maleje.

5. Podsumowanie projektu Prototyp jest intensywnie testowany i na bieżąco udoskonalany. Zespół ma do rozwiązania wiele problemów, gdyż pojawiają się one na bieżąco. Od początku budowy projektu zespół dokształca się w dziedzinach materiałoznawstwa, elektroniki, mechaniki i obróbki. Jesteśmy dumni z tego, co osiągnęliśmy i determinowani do dalszej pracy. Nasz projekt rozwiązuje dwa problemy jednocześnie - ochrony środowiska i optymalnego wykorzystania energii. Dlatego pomysł konstrukcji oszczędnego i prostego układu hybrydowego, którego eksploatacja będzie przyjazna dla środowiska, staje się potrzebą czasów.

Bibliografia : 1. Prezentacja * http: //www. obrum. gliwice. pl/upload/downloads/spg/105/02 -ZAJLER. pdf * https: //bialystok. wyborcza. pl/bialystok/1, 35241, 19949760, man-dla-bialostoczan-drugahybryda-juz-jezdzi-po-bialymstoku. html * https: //allegro. pl/oferta/akumulator-kozak-ko 740 -74 ah-780 a-sae-74 ah-5549450804 * https: //www. canstockphoto. se/bilder-foton/kabel-trumma. html * https: //www. youtube. com/watch? v=PEJnn. Zh. Oa. GI * https: //www. youtube. com/watch? v=Mu. ALw. G 8 VFWM&t=376 s 2. Filmik * https: //pl. freepik. com/premium-wektory/swiat-cyfrowej-informatyki_2345587. htm * https: //www. youtube. com/watch? v=3 Iox. TGx. Sex 0 3. Infografika * https: //hiperceny. pl/ranking-top-10 -hulajnoga-elektryczna/

Dziękujemy za uwagę