Στο Fraunhofer Institute for Machine Tool and Molding Technology IWU, ερευνητές αναπτύσσουν προηγμένες τεχνολογίες για την κατασκευή κινητήρων κυψελών καυσίμου για τη διευκόλυνση της ταχείας, οικονομικά αποδοτικής μαζικής παραγωγής. Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές της IWU επικεντρώθηκαν αρχικά απευθείας στην καρδιά αυτών των κινητήρων και μελετούν μεθόδους για την κατασκευή διπολικών πλακών από λεπτά μεταλλικά φύλλα. Στο Hannover Messe, η Fraunhofer IWU θα παρουσιάσει αυτές και άλλες πολλά υποσχόμενες ερευνητικές δραστηριότητες κινητήρων κυψελών καυσίμου με την Silberhummel Racing.
Όσον αφορά την τροφοδοσία ηλεκτρικών κινητήρων, οι κυψέλες καυσίμου είναι ένας ιδανικός τρόπος για να συμπληρώσετε τις μπαταρίες για να αυξήσετε την αυτονομία. Ωστόσο, η κατασκευή κυψελών καυσίμου εξακολουθεί να είναι μια δαπανηρή διαδικασία, επομένως εξακολουθούν να υπάρχουν πολύ λίγα μοντέλα που χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία κίνησης στη γερμανική αγορά. Τώρα οι ερευνητές της Fraunhofer IWU εργάζονται σε μια πιο οικονομική λύση: «Χρησιμοποιούμε μια ολιστική προσέγγιση για να μελετήσουμε όλα τα εξαρτήματα σε έναν κινητήρα κυψελών καυσίμου. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να παρέχετε υδρογόνο, το οποίο επηρεάζει την επιλογή των υλικών. Συμμετέχει άμεσα στην παραγωγή ενέργειας κυψελών καυσίμου και επεκτείνεται στην ίδια την κυψέλη καυσίμου και στη ρύθμιση της θερμοκρασίας ολόκληρου του οχήματος». Ο διευθυντής του έργου Chemnitz Fraunhofer IWU Sören Scheffler εξήγησε.
Στο πρώτο βήμα, οι ερευνητές εστίασαν στην καρδιά οποιουδήποτε κινητήρα κυψελών καυσίμου: τη «στοίβα κυψελών καυσίμου». Εδώ παράγεται ενέργεια σε πολλές στοιβαγμένες μπαταρίες που αποτελούνται από διπολικές πλάκες και μεμβράνες ηλεκτρολυτών.
Ο Scheffler είπε: «Διερευνούμε πώς να αντικαταστήσουμε τις παραδοσιακές διπολικές πλάκες γραφίτη με λεπτά μεταλλικά φύλλα. Αυτό θα επιτρέψει τη μαζική παραγωγή στοίβων γρήγορα και οικονομικά και θα αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα». Οι ερευνητές δεσμεύονται επίσης στη διασφάλιση ποιότητας. Ελέγξτε κάθε στοιχείο στη στοίβα απευθείας κατά τη διαδικασία κατασκευής. Αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί ότι μόνο πλήρως επιθεωρημένα μέρη μπορούν να εισέλθουν στη στοίβα.
Ταυτόχρονα, η Fraunhofer IWU στοχεύει στη βελτίωση της ικανότητας προσαρμογής της καμινάδας στο περιβάλλον και τις συνθήκες οδήγησης. Ο Scheffler εξήγησε: «Η υπόθεσή μας είναι ότι με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, η δυναμική προσαρμογή των περιβαλλοντικών μεταβλητών μπορεί να εξοικονομήσει υδρογόνο. Είτε χρησιμοποιείτε τον κινητήρα σε υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες, είτε χρησιμοποιείτε τον κινητήρα σε απλό ή σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, θα είναι Διαφορετικό. Επί του παρόντος, η στοίβα λειτουργεί μέσα σε ένα προκαθορισμένο σταθερό εύρος λειτουργίας, το οποίο δεν επιτρέπει τέτοια βελτιστοποίηση που εξαρτάται από το περιβάλλον».
Οι ειδικοί από το εργαστήριο Fraunhofer θα παρουσιάσουν τις ερευνητικές τους μεθόδους στην έκθεση Silberhummel στο Hannover Messe από τις 20 έως τις 24 Απριλίου 2020. Το Silberhummel βασίζεται σε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο που σχεδιάστηκε από την Auto Union τη δεκαετία του 1940. Οι προγραμματιστές του Fraunhofer IWU έχουν πλέον χρησιμοποιήσει νέες μεθόδους κατασκευής για την ανακατασκευή του οχήματος και τη δημιουργία σύγχρονων τεχνολογικών επιδείξεων. Στόχος τους είναι να εξοπλίσουν το Silberhummel με έναν ηλεκτρικό κινητήρα βασισμένο σε προηγμένη τεχνολογία κυψελών καυσίμου. Αυτή η τεχνολογία έχει προβληθεί ψηφιακά στο Hannover Messe.
Το ίδιο το σώμα Silberhummel είναι επίσης ένα παράδειγμα καινοτόμων λύσεων κατασκευής και διαδικασιών χύτευσης που αναπτύχθηκαν περαιτέρω από την Fraunhofer IWU. Ωστόσο, η εστίαση εδώ είναι η παραγωγή χαμηλού κόστους σε μικρές παρτίδες. Τα πάνελ αμαξώματος του Silberhummel δεν σχηματίζονται από μεγάλες μηχανές σφράγισης, οι οποίες περιλαμβάνουν πολύπλοκες λειτουργίες εργαλείων από χυτό χάλυβα. Αντίθετα, χρησιμοποιείται ένα γυναικείο καλούπι από ξύλο που είναι εύκολο στην επεξεργασία. Μια εργαλειομηχανή που έχει σχεδιαστεί για αυτό το σκοπό χρησιμοποιεί έναν ειδικό άξονα για να πιέζει το πάνελ του σώματος λίγο λίγο πάνω στο ξύλινο καλούπι. Οι ειδικοί αποκαλούν αυτή τη μέθοδο «αυξητική διαμόρφωση». «Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μέθοδο, είτε πρόκειται για το φτερό, το καπό ή το πλάι του τραμ, αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει τα απαιτούμενα εξαρτήματα πιο γρήγορα. Για παράδειγμα, η συμβατική κατασκευή εργαλείων που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μελών του σώματος Μπορεί να χρειαστούν αρκετοί μήνες. Χρειαζόμαστε λιγότερο από μια εβδομάδα από την κατασκευή του ξύλινου καλουπιού μέχρι τη δοκιμή του τελικού πάνελ», είπε ο Scheffler.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-24-2020