Vinnare av racet blev gruppen "Övertryckarna". Från vänster: Lina Sundén, Simon L Eliasson och Malin Nordstedt. De läser civilingenjör Hållbar energiteknik. Visa originalbild , Öppnas i nytt fönster/flik

Tävling med luftmotorer

Publicerad: 15 juli 2013

I kursen energieffektivisering av mekaniska system får civilingenjörsstudenterna på programmet Hållbar energiteknik tävla med hjälp av tryckluftsmotorer. Det handlar om att få ut mest effekt från motorn, samt att köra längst

– Trots att det tycks vara ganska få saker att jobba med i början så blir det ändå komplicerat till slut. Det handlar om vilket tryck du har, vilken position du ska öppna ventilen och vilken position du ska stänga ventilen. Dynamiska effekter spelar in vilket gör att du får fördröja öppning och stängning av ventilen beroende på hur vevaxeln roterar och beroende på vilket varvtal du har, förklarar kursens examinator Pär Marklund, biträdande professor på avdelningen för maskinelement.

Går det att ge några generella tips när det gäller optimering?

– Det är svårt. Du måste alltid ha med tidsaspekten och se till att ha så lågt tryck som möjligt när du öppnar utsläppsventilen. Luftmotorn har två cykler, en där du ska släppa in luft och en där du ska släppa ur luft ur motorn. Cykeln där du släpper in luft är uppdelad och du har en viss tidpunkt där du inte ska släppa in luft för att inte riskera att tryckluften ska åka ut genom utsläppsventilen, säger Pär Marklund.

Berätta om tävlingen.

– Den luftmotor som studenterna jobbar med är en kolvmotor med varierbar slagvolym på 30- 40 cm3. Motorn drivs av förkomprimerad luft med 8 bars övertryck från en liten kompressortank på 24 liter. Tävlingen är uppdelad i tre moment, en effekttävling i bromsbänk, ett bänkrace där de kör motorn så långt som möjligt, och slutligen så tävlar de att köra längst på en bana. I den avslutande tävlingen (som sker i LTU:s ljusgård) är motorerna monterade på radiostyrda bilar med tillhörande släpvagn för kompressorn.

Vad lär sig studenterna på kursen?

– Nyttan är att de får tillämpa sina teoretiska kunskaper i form av beräkningar på något verkligt. De ser direkt följderna av att ha gjort ett bra eller dåligt simuleringsarbete. Det är inte så lätt som de kanske trodde i tidigare kurser då de bara hade teori. Verkligheten brukar komplicera saker och ting, därför är det bra att få prova sina kunskaper på något verkligt. Studenterna mognar i sin problemlösningsprocess av att ha gjort det steget.

– En tryckluftsmotor är lämplig då den är robust och lite enklare än en förbränningsmotor, det blir en lämplig avgränsning. Själva metoden för att optimera en luftmotor är dock något som i vissa hänseenden är direkt tillämpningsbart även på en vanlig förbränningsmotor.

Det här med tryckluftsmotor, är det något som kan bli aktuellt för exempelvis personbilar?

– Det pågår forskning om detta så det är inte omöjligt. Det handlar om tryckluftsdrivna hybrider som exempelvis sparar bromsenergin i form av tryckluft som senare kan användas för att accelerera fordonet. Det genomförs även försök med helt tryckluftsdrivna fordon, men en sak som man alltid måste ha i åtanke är att även om det inte blir några avgaser från en tryckluftsmotor så måste själva tryckluften alstras någonstans. I dagsläget är hela processen för att tillverka tryckluft inte särskilt miljövänlig vilket självklart ökar den totala miljöpåverkan från ett tryckluftsdrivet fordon även om själva fordonet i sig är miljövänligt, avslutar Pär Marklund.

 

LTU-race med tryckluftsmotor - vt 2013

Taggar