Naukowcy i studenci z Politechniki Lubelskiej sprawdzą, jaki będzie samochód przyszłości. Projekt zakłada zbudowanie doświadczalnego pojazdu wyścigowego oraz wykorzystanie technik symulacji komputerowej.
Elastyczna platforma
– Będzie to platforma pozwalająca na badanie różnych układów napędowych: i tłokowych, i hybrydowych, i elektrycznych, i wodorowych – mówi kierownik projektu dr hab. inż. Jacek Czarnigowski. – Czyli będzie to platforma na tyle elastyczna, żebyśmy w jednej konstrukcji mogli porównać różnego rodzaju napędy. Dodatkowo równolegle będzie stworzony cyfrowy bliźniak tej platformy, który będzie miał te same parametry i będzie pozwalał nam na wykonanie tych badań taniej, a przede wszystkim szybciej. Będziemy mogli sprawdzić, co się będzie działo z danym pojazdem nie tylko w danym momencie, ale i to, jak on się będzie starzał. Przekonamy się, jak technologie baterii albo ogniw wodorowych będą zmieniały parametry całego pojazdu. A przez to dowiemy się, jak możemy zmienić układy sterowania i optymalizować pojazd.
CZYTAJ: Politechnika Lubelska zbuduje „wyścigówkę”. W badaniach pomoże „cyfrowy bliźniak”
– Chcemy zobaczyć, jaki ten pojazd przyszłości będzie: wodorowy, spalinowy czy elektryczny. Ta platforma ma pozwolić móc to zbadać w powtarzalnych warunkach – wyjaśnia dr hab. inż. Jacek Czarnigowski.
Szybka metamorfoza
– W przeciwieństwie do naszego flagowego Hydrosa będzie to pojazd czterokołowy. Czyli bardziej zbliżony do pojazdów miejskich. Jednak ciągle będzie on powstawał w oparciu o regulamin zawodów Shell Eco-marathon, na które przygotujemy tę platformę badawczą – informuje Michał Borkowski, prezes Studenckiego Koła Napędów Lotniczych Hydrogreen. – Dlatego też główny nacisk będzie położony na masę i bezpieczeństwo kierowcy, a także całego pojazdu, który będzie zoptymalizowany i oparty docelowo o napęd przez wodorowe ogniwo paliwowe. Ale nasz pojazd będzie mógł przejść metamorfozę. Będziemy mogli, odkręcając dosłownie kilku śruby zamienić napęd, najprawdopodobniej poprzez wymianę tylnego zawieszenia razem z układem napędowym i elektrycznym.
Marzenia i plany
– Będzie to świetna promocja Politechniki Lubelskiej, która będzie pokazywała społeczeństwu możliwości, jakie daje współczesna nauka. Bo te nowe napędy to oszczędność w zużyciu paliwa, to korzyści, które odnosi środowisko – wyjaśnia profesor Zbigniew Pater, rektor Politechniki Lubelskiej. – Czy powstaną nowe rozwiązania, czy będą one opatentowane? Jestem tego pewny, bo przecież nasza uczelnia jest liderem pod względem liczby patentów uzyskiwanych co roku. I na pewno tutaj znajdą się również rozwiązania w tym zakresie.
– Trzeba mieć marzenia i nowe plany. Idea samochodu hybrydowego pojawiła się już w XIX wieku. Ferdynand Porsche w 1899 roku zrobił prototyp takiego samochodu, a produkcja seryjna ruszyła dopiero w latach 90. XX wieku, po blisko 100 latach. Często jest tak, że wyprzedzamy pomysłami epokę. Stan techniki jeszcze nie nadąża za tymi pomysłami, ale kiedyś nadąży – stwierdza prof. Zbigniew Pater.
Pomoże cyfrowy bliźniak
– Cyfrowy bliźniak to po prostu model matematyczny oddający dokładnie: prędkość, przyspieszenie, zużycie paliwa, sposób hamowania. Wszystkie funkcje, które ma pojazd, są przełożone na odpowiedniki cyfrowe. Samochód będzie zachowywał się tak, jak będzie oddziaływał na niego kierowca, żeby można było testować rozwiązania nie tylko samych układów napędowych, ale i sterowania tymi napędami czy też wręcz autonomii ruchu pojazdu, aby zmieniać możliwości stylu jazdy – tłumaczy dr hab. inż. Jacek Czarnigowski.
– Mamy możliwość w ciągu tygodnia uzyskać wyniki, tak jakby pojazd jeździł dwa lata. Dzięki temu możemy zrobić więcej badań. Dodatkowo, mając jeden pojazd rzeczywisty, możemy mieć tych cyfrowych bliźniaków kilka albo kilkanaście w różnej konfiguracji. Dzięki temu możemy równolegle badać, która z tych konfiguracji będzie najlepsza – dodaje dr hab. inż. Jacek Czarnigowski.
Projekt otrzymał wsparcie finansowe od Ministerstwa Edukacji i Nauki w kwocie prawie 2 milionów złotych.
LilKa / opr. ToMa
Na zdj. zbudowany przez studentów Politechniki Lubelskiej wodorowy pojazd Hydros, który pobił rekord Polski w najmniejszym zużyciu paliwa podczas zawodów Shell Eco-marathon w 2023 roku, fot. archiwum