Su savo kūriniu – pneumatiniu, unikalias vairavimo bei žvaigždučių ir grandinių sistemas turinčiu motoriniu triračiu – jie dalyvaus Egeryje (Vengrija) rengiamose tarptautinėse „Aventics“ pneumobilių varžybose.
Klaipėdiečiai bus pirmi lietuviai, šiame, jau aštuntą kartą organizuojamame ir pneumatikos specialistų pagarbiai vertinamame renginyje atstovausiantys mūsų šaliai.
Studentams – neįkainojama praktika
Uostamiesčio bendrovė „Techvitas“, dirbanti pneumatikos srityje ir jau dalyvavusi „Aventics“ organizuojamose varžybose kaip žiūrovai, pernai rudenį P. Mažeikai pasiūlė išbandyti jėgas nekasdieniame konkurse. Docentui ši galimybė pasirodė kaip neįkainojama praktika studentams, tad ilgai nesvarstęs subūrė komandą ir užsiregistravo dalyvauti konkurse.
Konkursas, kurio užduotis – pneumobilio projektavimas ir konstravimas, skirtas universitetų ir kolegijų studentams.
„Man tai pasirodė įdomu, juolab kad prieš tai buvau susikonstravęs du triračius, tik šie yra minami, o vadinamuosius pneumobilius varo suspaustas oras. Todėl nusprendžiau sukauptą patirtį perduoti savo studentams, kuriems šis projektas yra įdomus ir jo metu jie ne tik suprojektuotų kompiuteriu pneumobilį, bet ir turėtų realią galimybę jį pagaminti bei išbandyti praktiškai – nuvykti į varžybas Vengrijoje“, – „Autosalonui“ aiškino docentas.
Prisidėti prie projekto jis pasiūlė dviem Mechanikos inžinerijos katedros studentams – A. Paliuliui, tapusiam komandos kapitonu, ir D. Lapinskui.
„Jie studijuoja IV kurse, tad pneumobilio kūrimas vaikinams bus kaip baigiamoji tema. Tai jiems bus gera praktika – tiek teoriniai skaičiavimai, brėžiniai, tiek ir sudėtingesnė sritis – gamyba“, – teigė P. Mažeika, prieš 15 metų pats baigęs bakalauro studijas šioje katedroje, vėliau – magistrantūrą, o prieš kurį laiką apsigynęs ir technologijų mokslų daktaro vardą.
Griežti reikalavimai
Spalį nuo nulio projektą pradėję klaipėdiečiai iš pat pradžių susidūrė su griežtais ir išsamiais konkurso rengėjų reikalavimais. Šie nustatyti ir varikliams, ir suspausto oro balionams, ir stabdžiams, ir net visai konstrukcijai.
„Bendras principas toks – sukurta transporto priemonė turi būti varoma suspaustu oru, o sukimo momentas į ratus perduodamas pneumatiniais kontrolės ir jėgos perdavimo elementais. Suspausto oro energija paverčiama mechanine energija naudojant „Rexroth“ pneumatinius cilindrus ir valdymo sistemą“, – pasakojo P. Mažeika.
Susipažinusi su ankstesnių varžybų dalyvių projektais, trijulė nusprendė nekopijuoti nei jų techninių, nei dizaino idėjų.
„Sugalvojome savą variklio konstrukcijos idėją. Sukūrėme tokią žvaigždučių ir grandinių sistemą, kuri du cilindrus įgalina pagrindiniam variklio velenui suteikti kintamą sukamąjį judesį, o po to šis judesys paverčiamas vienkrypčiu. Taip sukuriamas panašus efektas, kaip ir minant dviračio pedalus, tik čia energija gaunama iš suspausto oro“, – teigė idėjos autorius.
Nepigus malonumas
Iki Naujųjų metų KU komanda konkurso rengėjams turėjo pateikti pirminį savo projektą – pirmajam vertinimui. Jis surinko 61 balą iš 70-ies galimų ir tarp maždaug 50 projektų užėmė aštuntą vietą.
Antrasis vertinimas klaipėdiečius nuteikė dar geriau – atsižvelgę į organizatorių pastabas, projektą jie patobulino taip, kad šis gavo maksimalų įvertinimą ir pateko į septintuką geriausiųjų.
Tada atėjo laikas praktiniam darbui – gamybai. Iššūkių buvo ne vienas. Pavyzdžiui, norint atitinkamu kampu išlenkti nerūdijančio plieno rėmo vamzdžius, teko katedroje esamas senų laikų krumplių frezavimo stakles pritaikyti vamzdžiams lankstyti.
Tačiau P. Mažeika pripažįsta, kad vien tik savo jėgomis įgyvendinti idėjų būtų buvę neįmanoma – ir technine prasme, ir dėl lėšų: vien tik pneumatika būtų kainavusi tiek, kiek nenaujas automobilis
– apie 5 tūkstančius eurų.
„Labai prisidėjo UAB „Techvitas“ – tiek konsultaciniais, tiek ir organizaciniais klausimais, aprūpino įvairiais mechaniniais elementais. Dviračių mechanizmais – ratais, žvaigždutėmis, grandinėmis, stabdžių sistemomis ir panašiai – savanoriškai aprūpino „Dviračių centrą“ valdanti UAB „Provelas“. Nemažai svarbių tekinimo ir frezavimo darbų atliko UAB „Kojora“ meistrai, o per varžybas mūsų komandą vienoda apranga papuoš UAB „Siampeksas“ – vardino P. Mažeika.
Saviškių likimo valiai nepaliko ir išlaidomis bei kita parama prisidėjęs KU Jūrų technikos fakultetas.
Dizainas – arti tobulo?
Daug ką dėstytojas su studentais darė patys. Ir dar darys – pavyzdžiui, variklio, transmisijos konstrukcijas. Vairo sistema irgi bus unikali, sugalvota dirbant kartu su šio projekto studentais.
„Tai – dvi vairalazdės, kuriomis keisti važiavimo kryptį daug patogiau nei apvaliu vairu ar tradiciniu dviračio vairu. Ant vairalazdžių bus ir rankenėlės bei mygtukai, skirti ir stabdžiams valdyti, ir dozuoti oro padavimą bei taip keisti važiavimo greitį“, – pasakoja docentas.
Jis pažymi dar vieną dalyką – pneumobilio išvaizdą.
„Varžybų archyvinėje medžiagoje teko matyti nelabai pasisekusio dizaino transporto priemonių, todėl stengsimės nustebinti organizatorius išskirtiniu dizainu. Jam skyrėme labai daug dėmesio“, – akcentuoja komandos vadovas.
Dabar pagrindinis klaipėdiečių varžovas – laikas.
„Iki gegužės tiek ir teliko, o mūsų dar nepasiekė variklio dalys. Spėju, reikiamą įrangą visiems varžybų dalyviams „Aventics“ atsiųs vienu metu – kad būtų vienodos sąlygos. Tad jei spėja kiti, spėsime ir mes. Tiesa, vakarus ir savaitgalius teks leisti laboratorijoje ir lauke bandant naująjį kūrinį“, – prognozavo P. Mažeika, bandymus realiomis sąlygomis besitikintis pradėti balandžio viduryje.
Ateityje laukia parodos
Studentai su savo sukurtais ir sukonstruotais pneumobiliais varžysis tarpusavyje bei bus vertinami trijose rungtyse – slalomo, greičiausio įsibėgėjimo („drago“) ir ilgiausios nuvažiuotos distancijos su fiksuotu oro kiekiu (judant ne mažesniu nei 15 km/h greičiu).
P. Mažeika net nebandė spėlioti, kokių rezultatų pasieks klaipėdiečių komanda, pasivadinusi „The Kris Kringles“.
„Pirmą kartą dalyvaujame tokiame projekte, todėl sunku ką nors ir pasakyti. Galiu tik užsiminti, kad, pavyzdžiui, jėgos traukos rungtyje kai kurie pneumobiliai pasiekia ir 50 km/h greitį. Gal ir mums pasiseks“, – kuklinosi komandos vadovas.
O kas lietuviško pneumobilio laukia ateityje?
„Darbų jam bus nemažai, – šypsosi KU dėstytojas. – Jis bus naudojamas kaip universitetą ir mūsų katedrą pristatantis eksponatas, atliks tam tikrą viešinimo funkciją įvairiuose renginiuose, parodose.
Be to, manau, kaip vaizdinę medžiagą jį naudosime ir paskaitose, laboratoriniuose darbuose, kad studentai galėtų realiai pamatyti, kaip veikia pneumatika, kaip ją galima valdyti, programuoti. Be abejo, šis pneumobilis bus dar tobulinamas optimizuojant variklio darbą bei pritaikant kitas turimas idėjas. Jos bus realizuojamos jau po varžybų, nes jas įgyvendinti anksčiau tiesiog nebėra laiko.“
P. Mažeikos vizijoje – studentiškas „pneumoklubas“.
„Jei būtų studentų entuziastų, būtų galima suburti pneumatika besidominčių žmonių ratelį, kuris dalintųsi žiniomis, idėjomis ir kurtų panašius dalykus. Tai būtų naudinga patiems studentams – turėtų ką parodyti būsimiems darbdaviams, iš jaunų žmonių jau reikalaujantiems praktikos“, – sako P. Mažeika.
Idėjai – beveik šimtas metų
Nors pirmą kartą apie suspaustu oru varomo automobilio idėją prabilta dar antrajame XX amžiaus dešimtmetyje, iki šiol serijiniu būdu tokios mašinos taip ir nepradėtos gaminti, buvo sukurti tik prototipai.
Plačiau apie jas imta kalbėti jau šio amžiaus pradžioje. Pavyzdžiui, 2002 m. prancūzų kompanija „Motor Development International SA“ Pietų Afrikoje pristatė „MDI Air Car“, pareiškusi, kad serijinis modelis pasirodys 2004 m. Dienos šviesos jis taip ir neišvydo. 2008 m. MDI pristatė kitą prototipą – 5 vietų „One CAT“ bei trivietę jo versiją „MiniCAT“, dar po metų tarptautiniame Ženevos autosalone parodyti kiti du MDI modeliai „AirPod“ ir „OneFlowAir“, bet ir jie serijiniais netapo.
Toks pat likimas ištiko 2008 m. JAV kompanijos „Zero Pollution Motors“ sumanytą suspaustu oru varomą automobilį bei kompanijos GIMM pristatytą MIIN-AER modelį. Serijiniu netapo ir 2010 m. Los Andželo autosalone pristatytas koncepcinis „Honda Air“.
Kol kas arčiausiai konvejerio yra pernai pristatytas „Peugeot 208“ su „Hybrid Air“ sistema. Jis turi benzininį motorą, tačiau vietoje hibridiniams modeliams įprasto elektros variklio naudojama „Hybrid Air“ jėgainė. Jos esmė – su transmisija sujungtas hidraulinis variklis-oro pompa bei du suspausto oro balionai (žemo ir aukšto slėgio), sumontuoti po salonu bei bagažine. Šiuose balionuose oras yra kaupiamas naudojant rekuperacijos sistemą, analogišką elektromobiliams, ir suspaudžiamas. Naudojant vien tik jį mašina galės pasiekti 70 km/h greitį ir mieste vien oro režimu važinėti 60-80 proc. laiko. O intensyviai įsibėgėjant oras veiks hidraulinį motorą, kuris padės vidaus degimo varikliui. Serijinės gamybos pradžia planuojama 2016 m. Ši naujovė iš pradžių atsirastų mažuosiuose hečbekuose („Peugeot 208“ ir „Citroen C3“) bei nedideliuose furgonuose – tuose modeliuose, kuriuose montuojami ne itin galingi (83-111 AG) varikliai.
O kol kas nedideles pramonines transporto priemones, varomas suspaustu oru, gamina Australijos kompanija „Engineair Pty Ltd.“.
Beje, būta ir sėkmingų bandymų suspaustu oru varyti motociklą – 2011 m. australas Dynas Benstedas (Dean Benstead) pristatė prototipą „02 Pursuit“, kuris vienu suspausto oro baku gali nuvažiuoti apie 100 kilometrų ir pasiekti beveik 140 km/h maksimalų greitį.