Obliczyliśmy wytrzymałość łożysk tocznych, jakie zastosujemy w układzie korbowym. Ponadto wybraliśmy najkorzystniejsze materiały, z których powstanie nasz silnik. Teraz powoli dobiega końca optymalizacja głównych elementów za pomocą MES oraz modelowanie przebiegu procesu spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze. To chyba dobry moment, żeby pokrótce opisać, kto z nas czym się zajmuje.

Łukasz Szczypiń przeprowadził udaną optymalizację kształtu korbowodu. Obecnie pracuje nad tłokiem i sworzniem korbowym. Dzięki Jego pracy udało się zredukować masę korbowodu ze 100 do 60 gramów! Poza tym Łukasz obliczył zmęczeniowe współczynniki bezpieczeństwa dla stali, z której będą wykonane elementy układu korbowego.

Maciek Krulak zajmuje się wyrównoważeniem oraz optymalizacją wytrzymałościową wału korbowego. To trudne zadanie, ponieważ każda zmiana kształtu i wymiarów wału zmienia również masy konieczne do wyrównoważenia. Siły działające na wał korbowy są złożone i w czasie cyklu pracy ulegają znacznym zmianom.

Piotr Matyjaszkiewicz wykonał do tej pory wiele bardzo potrzebnych czynności praktycznych, jak przygotowanie modeli elementów układu rozrządu czy pomiar sztywności sprężyn zaworowych. Za punkt odniesienia dla nowo powstających krzywek posłużą te z silnika GX35. Piotrek podjął się dokonania pomiarów zarysu krzywek w laboratorium Instytutu Technik Wytwarzania PW.

Kumar Arnavdeep modeluje przebieg procesu spalania w silniku za pomocą metod numerycznej mechaniki płynów (CFD). Wyniki symulacji posłużą Kumarowi do opracowania kształtu komory spalania.

Przedmiotem prac Karola Włodarczyka jest tuleja cylindrowa, jej optymalna grubość, sposób uszczelnienia oraz odkształcenia, jakim tuleja ulega podczas pracy.

Piszący te słowa Jan Zowczak koordynuje projekt i jednocześnie pracuje nad układem rozrządu. W ciągu wakacji opracowałem program komputerowy projektujący zarys krzywki na podstawie zadanych wzniosów, prędkości i przyspieszeń w określonych punktach krzywki. Zarys krzywki jest aproksymowany jako szereg Fouriera, po czym dyskretyzowany i w łatwy sposób może zostać przeniesiony do programu modelującego pracę układów wieloczłonowych

W najbliższym czasie zajmiemy się udoskonaleniem oraz dostosowaniem układu napędowego Kropelki do nowego silnika. Prace będą odbywać się równolegle na poziomie praktycznym (zwiększenie sprawności przekładni zabudowanej w piaście tylnego koła), jak i obliczeniowym (dobranie cieńszego łańcucha napędowego i odpowiedniego sprzęgła oraz projekt zabudowania silnika w układzie napędowym).

W krótkiej notatce nie sposób ująć całego zakresu wykonanych dotąd prac, jak również ilości zadań, które są jeszcze przed nami. Jednak widząc, jak przebiegają pracę, można z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że na zawody Shell Eco-marathon 2013 Kropelka wystartuje z nowym, prototypowym silnikiem!

Garść wiadomości oraz rendery prosto od zespołu konstruującego nowy silnik spalinowy do Kropelki:

Projekt zdecydowanie posuwa się do przodu! W ubiegłych tygodniach byliśmy zajęci obliczeniami i projektowaniem koła zamachowego oraz układu dolotowego. Ostatecznie ustaliliśmy geometrię rozrządu i kształt komory spalania, a także pomyślnie rozwiązaliśmy wiele napotkanych problemów.

Trwają prace nad szczegółami wału korbowego i geometrią krzywek. Równolegle wykonujemy symulacje CFD przepływu czynnika roboczego przez silnik i procesu spalania. Szczegóły już niebawem!

Piasta: niedawno zakończył się etap projektowania nowej piasty tylnego koła. Piasta jest elementem który przenosi moment na koła. Do wykonania piasty zostanie wykorzystana stal oraz stop aluminium PA6. Piasta będzie łożyskowana za pomocą ceramicznych łożysk wahliwych. Obecnie przygotowywane są rysunki wykonawcze części.

Hamulce: praca nad układem hamulcowym polega na zaprojektowaniu tarczy oraz opracowaniu kompatybilnego układu zaciskowego. Równolegle powstająca piasta jest zależna od tarcz wymiarami, dlatego to właśnie one poszły na pierwszy ogień. Zostały zaprojektowane przez Grześka, Marka i Pawła. Następnie, po obliczeniach wytrzymałościowych oraz poprawkach wykonanych przez Marka, szkice oddano do wycięcia laserem. Pomiarów gotowych elementów dokonał dr Zawora, co pozwoliło na dobranie odpowiedniego pasowania piasty. Układ zaciskowy będący w końcowej fazie projektowania przez Pawła, opierać się będzie na gotowych elementach – szczękach i klockach hamulcowych. Części zostaną zaadaptowane na potrzeby „Kropelki” tak, by spełnić wymagania regulaminu przy zachowaniu minimalnej wagi.

Elektronika: nowa elektronika ma służyć m.in. do zmiany biegów, zbierania danych z różnych czujników, sterowania przepustnicą. Nowa architektura systemu przewiduje wiele urządzeń, sterowanych mikrokontrolerami z serii STM32 Cortex M3. Urządzenia będą wykonywać wyspecjalizowane zadania i informować się wzajemnie o swoim działaniu.

Układ przeniesienia napędu: nowy układ zapewni minimalne straty w czasie rozpędzania pojazdu, a w fazie swobodnego toczenia całkowicie wyeliminuje opory związane z napędem. Zmiana biegów odbywa się za pomocą dwóch sprzęgieł elektromagnetycznych, a dodatkowe, trzecie sprzęgło rozłącza układ przeniesienia napędu tuż przy tylnym kole. Całość zostanie wykonana z lekkich materiałów takich jak stopy aluminium czy włókno węglowe. Projekt jest na etapie wykonywania rysunków wykonawczych i zamawiania części.