İçten yanmalı motorlar için umut var. Yeni bir yakıtla ilgili

• Öğrencilere hangi sürüş teknolojilerini kullanmaları gerektiğini söylemiyoruz. Bu yüzden içten yanmalı motorlu, elektrikli motorlu ve hidrojen motorlu araçlarımız var - diyor Norman Koch.
• Eco-marathon 1985'te başladığında, takımlar bir litre yakıtla 600-700 km yol kat ediyordu. Bugün 2.500-3.000 km yapıyorlar.
• Ekiplerden bazıları, birkaç yıldır bambu lifleri ve çeşitli reçine türlerine dayalı, biyolojik olarak parçalanabilen bitki bazlı malzemelerle deneyler yapıyor.

Shell Eco-marathon nasıl ortaya çıktı?

- 80 yıl önce, aynı miktarda yakıtla kimin daha uzağa gidebileceğini görmek isteyen iki Shell araştırma laboratuvarı çalışanı arasındaki bir yarışmayla başladı. Şu anki haliyle, araçları kendileri hazırlayan ve pistlerde yarışan akademik ve öğrenci takımları arasındaki bir yarışmadır.

Yarışmacılar iki sınıfta yarışıyor: Prototip (ultra hafif, yüksek verimli araçlar) ve Kentsel Konsept (şehir otomobillerine daha çok benzeyen).

Etkinlik 40 yıldır bu formatta düzenleniyor. Şu anda dünya çapında 50 ülkeden 300 üniversite yarışıyor.

Avrupa ve Afrika'dan 122 takım Kamień Śląski'de başladı. Bunların arasında Polonya'dan 4 takım vardı: Project Hydrive - Krakow'daki AGH, Hydrogreen Pollub - Lublin Teknoloji Üniversitesi, Iron Warriors - Lodz Teknoloji Üniversitesi, Rotor - Krosno'daki Devlet Uygulamalı Bilimler Akademisi.

Shell Eco-marathon, dersler sırasında edindikleri bilgileri test etmelerine olanak tanır. Ve bu sadece itme alanındaki mühendislik bilgisi değildir. Burada, itme tasarımcılarına ek olarak programcılarımız, yöneticilerimiz, proje yöneticilerimiz ve kitle fonlaması uzmanlarımızın da bulunduğu bir düzine kadar kişiden oluşan ekipler çalışır.

Öğrenciler bu 40 yılda ne gibi ilerlemeler kaydetti?

- 1985'te başladığımızda, takımlar bir litre yakıtla 600-700 km yol kat ediyordu. Oldukça ekonomik bir araç olan standart bir Volkswagen Golf, 1 litre yakıtla 15-20 km yol kat ediyordu.

Bu alandaki dünya rekoru şu anda 1 litre yakıtla 3771 km! Öğrenci takımlarının mesafeleri 2500-3000 km'ye ulaşıyor. Bu, genellikle karbon fiberden yapılmış son derece hafif gövdeler, çok yakıt tasarruflu motorlar, sürücünün çalışmasını destekleyen yazılımlar ve ayrıca sürüş stratejileri gerektirir.

Geleceğin düşük karbonlu mobilitesinin temel koşullarından birinin verimlilik olduğuna inanıyoruz.

Bu olayın, yukarıda adı geçen Volkswagen Golf gibi seri üretilen otomobillerin verimliliği üzerinde gerçek etkisi nedir?

- Böyle bir etki görüyoruz ama tabii ki doğrudan değil. Bu mücadelelere katılan öğrenciler genellikle otomotiv şirketlerinde, zaten bir miktar bilgi, bir dizi deneyim ve bir takımda çalışma becerisiyle son buluyorlar. Bu bizim en büyük katkımız.

Daha pratik bir zemine geçersek, bir örnek olarak 1980'lerde Shell Eco-marathon'a katılan öğrencilerin kullandığı stop-start teknolojileri verilebilir. Bugün bunlar yaygın, ancak o zamanlar bu fikir henüz uygulamaya konulmaya başlamıştı. Bu teknolojiyle ilgili birçok sorunun çözülmesi gerekiyordu, örneğin anahtarı çevirmeden motoru bir saniyenin çok küçük bir kısmında nasıl kapatıp açacağımız gibi.

Takımlar yıllardır araçlarının ağırlığını azaltmaya çalışıyor

Yıllardır artan verimliliği azaltılmış araç ağırlığıyla ilişkilendirdik. Bu nedenle, Shell Eco-marathon pistleri karbon fiber gibi günümüzde yaygın olarak kullanılan malzemeleri test etti. Bu mükemmel, hafif, güçlü ancak geri dönüşümdeki zorluklar nedeniyle çok sürdürülebilir olmayan bir malzemedir.

Bazı ekipler, bambu lifleri ve çeşitli reçine türlerine dayalı, biyolojik olarak parçalanabilir bitki bazlı malzemelerle birkaç yıldır deneyler yapıyor. Ortaya çıkan malzeme karbon lifleri kadar sert değil, ancak tamamen biyolojik olarak parçalanabilir.

Öğrenciler bugün hangi teknolojileri kullanıyor ve gelecekte seri üretim arabalarda yer alabilir?

- Öğrencilere kullanmaları gereken sürüş teknolojilerini belirtmiyoruz. Bu nedenle hem pillerle çalışan hem de hidrojen yakıt hücreleri kullanan yanmalı motorlu araçlarımız ve elektrikli araçlarımız var. Yenilik, içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılan hidrojenin ortaya çıkmasıdır .

Bu, kamyon üreticilerinin birkaç yıldır bahsettiği ilginç bir seçenek olabilir. Burada yanma var, ancak "egzoz gazları" çoğunlukla su buharıdır...

- Hidrojen yanması, elektrikli araçların özellikle menzil, güç ve şarj süresi açısından ağır yük sektöründe yaşadığı sorunların üstesinden gelmek için bir çözüm olabilir . Bu konuda çalışan birkaç üniversiteyle iletişim halindeyiz. İki üniversiteden ekipler hazırdı ve arabalarıyla geldiler.

Hidrojen yanması birçok teknolojik unsurun geliştirilmesini gerektirir.

Bu yıl yarışmanın dışında sürüş yapıyorlar, daha uzun mesafelerde bireysel sistemlerin işleyişini kontrol ediyorlar, yarışmaya başlamak için neye ihtiyaçları olduğunu değerlendiriyorlar. Her şeyden önce, yeni sorunların ortaya çıktığı teknolojiyi kontrol ediyorlar. Takımlardan birinden öğrendiğim kadarıyla, kendiliğinden yanma ciddi bir sorun.

Hidrojen o kadar küçük ve uçucu ve aynı zamanda aşırı yanıcı bir moleküldür ki, yanma odasına ulaşmadan önce bile tutuşur. Bu, bu tahrikin yaygın kullanımına giden yolda çözülmesi gereken sorunlardan biridir. Bu yüzden yanmalı motorların önlerinde hala bir gelecek olduğunu düşünüyorum

Yazılımın rolü nedir?

- Öğrenci takımlarının kompozisyonuna ve işleyişine baktığımızda, büyüdüğünü söyleyebiliriz. Bilgisayar ve programcı sayısı sürekli artıyor. Bu, etkinliğimizdeki en hızlı büyüyen alanlardan biri.

Günümüzde araç verimliliği büyük ölçüde akıllı yazılım çözümlerine bağlıdır. Örneğin, elektrikli araçlarda, ister bataryayla çalıştırılsın ister hidrojen yakıt hücreleriyle çalıştırılsın, bataryaların şarj ve deşarj edilme şekli sürüş verimliliği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Bazı takımlar tasarımlarının performansını kontrol etmek ve iyileştirmek için dijital ikiz teknolojisini kullanır . Yarışmanın kendisi söz konusu olduğunda, bilgisayar simülasyonları yarış için stratejinin daha iyi seçilmesine olanak tanır. Pistin dijital haritalanması ve simülasyonlar sayesinde takımlar pistte hangi noktada motoru kapatmaları gerektiğini, optimum sonuçları elde etmek için hangi noktada hızlanmaları gerektiğini bilirler.

Yanma teknolojilerine yatırım yapmanın hala bir anlamı var mı? Bazıları, yanma teknolojileri zaten o kadar ileri seviyede ki artık büyük harcamalarla sadece küçük bir iyileştirme elde ettiğimizden, bu parayı yeni tahrikleri optimize etmeye harcamanın ve çok daha büyük bir iyileştirme elde etmenin daha iyi olabileceğine inanıyor.

- Bence, mümkün olan tüm alanlarda gelişmeyi başarmaya çalışmalıyız. Tüm teknolojileri geliştirmemiz gerekiyor, çünkü bugün hangisinin gerçekten devrim niteliğinde bir değişime dönüşeceğini veya ne zaman gerçekleşeceğini - yarın mı yoksa 10 yıl sonra mı - söyleyemeyiz.

Yakın gelecekte Shell Eco-marathon pistlerinde hangi teknolojiler yer alacak?

- Yanmalı motorlarda yakıt olarak hidrojen kullanımından zaten bahsetmiştim. İkinci büyüyen trend ise otonom araçlar. Bunları birkaç yıl önce yarışlara tanıttık. Bu yıl, bu kategoride 11 takım yarışa başladı. Başlayan tüm takımlarla karşılaştırıldığında, bu çok fazla değil, ancak geçen yıl sadece 7 tane vardı.

Ayrıca onların durumunda yarışmanın sadece pistte sürüşle sınırlı olmadığını, park etme gibi beceri gerektiren görevlerin de bulunduğunu belirtmek gerekir.

Yazılımın önemi giderek artıyor ve yapay zeka artık giderek daha önemli bir rol oynuyor.