PNEUMOBIL

Studentský prototyp na stlačený vzduch má nejlepší akceleraci v Evropě

Ze všech možných typů pohonu motoru je vzduch asi ten poslední, který by vás napadl. Máme klasické spalovací motory, elektromotory, motory na vodík, ale vzduch? Jak ten by mohl pohnout autem na kolech? Právě této alternativě pohonu se věnuje parta nadšenců z Pneumobil Racing Team Brno. Vyvíjejí závodní monopost na stlačený vzduch nazývaný pneumobil, který každoročně porovnává své síly s ostatními monoposty na soutěži v Egeru. A právě v tomto maďarském městě se začala psát jeho historie.

Začátky

První pneumobil byl navržen a vyroben v roce 2010. Vznikl s podporou společnosti Bosch Rexroth a měl ambice zapojit se do rozbíhající se mezinárodní soutěže v maďarském městě Eger. Do práce se pustili dva diplomanti pod vedením prof. Josefa Nevrlého. První diplomová práce se zabývala teoretickým řešením pohonu. Druhá se věnovala přímo konstrukčnímu řešení pneumobilu. Výsledkem byly dva funkční prototypy, které byly představeny na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně. Na testovací trati dosáhl monopost maximální rychlosti 35 km/h. Při šetrné jízdě bylo možné na jednu láhev stlačeného vzduchu o tlaku 18 MPa ujet 4 km, při jízdě na plný výkon 2 km. Z rychlosti 0 km/h na rychlost 20 km/h zrychlil pneumobil za 6 s. Do závodů však tyto vozy nikdy nezasáhly.

První závody

V roce 2012 se tým osmi studentů z Ústavu konstruování pustil pod vedením doc. Daniela Koutného do práce na vývoji dvou zcela nových pneumobilů. Týmy v té době pojmenované VUT Monster Trike a Luxfer Team se posléze zúčastnily svého historicky prvního závodu a nevedly si vůbec špatně. Tým VUT Monster Trike získal cenu pro nejlepšího nováčka a v kategorii design se v konkurenci 35 týmů umístil na skvělém druhém místě. V závodních disciplínách obsadil 12. místo v závodě na akceleraci (acceleration race), 14. místo v závodě na čas (arcade race) a 11. místo v jízdě na dojezd (long distance race). Druhý tým nastoupil pod názvem Luxfer Team a umístil se na 22. místě v závodě na akceleraci, v závodě na čas nebyl klasifikován a v jízdě na dojezd dosáhl na 15. místo. Vzhledem k tomu, že šlo o úplně první závod, jsou tyto výsledky úspěchem.

Úspěchy střídá zklamání

V následující sezoně 2013 prošel tým obměnou členů. Pod novým názvem Dragonfly dosáhl v závodě na 4. místo v soutěži o nejdelší dojezd a 5. místo v závodě na čas. Dosáhl tak historicky nejlepšího umístění. Poté došlo k dalším změnám v obsazení týmu, což se podepsalo i na výrazných úpravách nových monopostů. V sezoně 2014 nasadil tým do závodu upravené vozy Whirlwind a Hurricane. Umístily se ve druhé polovině startovacího pole. Loňské úspěchy tak zůstaly nepřekonané. Smolné období pokračovalo i v následující sezoně 2015. V závodech docházelo často k technickým potížím a monoposty se musely vzdát účasti v některých soutěžních disciplínách.

Ne vždy se daří

S myšlenkami na dosažení lepších výsledků se v sezoně 2016 zaměřila pozornost zejména na spolehlivost. Týmy Blowfish a Whirlwind výrazně přepracovaly konstrukci a řídící algoritmy vozidel. V akceleraci, závodě na čas a v soutěži na dojezd to přineslo týmu Blowfish 15., 12. a 24. místo. Výrazným dílčím úspěchem bylo 3. místo v kategorii Project management. Tým Whirlwind dosáhl na 16. místo v akceleraci a 19. místo v závodě na dojezd. Bohužel ve stejném závodě na čas pneumobil Whirlwind havaroval a nebyl tak klasifikován.

Na scénu přichází Javelin

Rok 2017 byl přelomový. Konečně se podařilo prolomit smůlu a výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat. Klíčovým faktorem bylo výrazné přepracování pohonu, který byl osazený čtyřstupňovou převodovkou ovládanou pomocí servomotorů a spojkou umožňující efektivní řízení systému. Rovněž byly nahrazeny do té doby používané PLC systémy mikrokontrolery Arduino. Nový monopost s názvem Javelin přinesl týmu historický úspěch. Po dlouhé době se umístil v nejlepší desítce týmů ve všech disciplínách. Nejlépe si vedl v kategorii maximální rychlost. Vozítko vyvinulo rychlost 42,4 km/h, a to týmu vyneslo celkové 4. místo. V disciplíně akcelerace a v časovém závodě se umístil shodně na 7. místě, v disciplíně zaměřené na maximální dojezd pak na 9. místě. Počínaje tímto úspěchem se začal formovat stabilní tým nazvaný Pneumobil Racing Team Brno. Začala se utvářet hierarchie týmu a přibyly sekce designu a managementu.

Falcon poráží konkurenci

Členové Pneumobil Racing Team Brno se nenechali uspokojit úspěchy z předchozí sezony a v roce 2018 posouvali vývoj dále. Jejich úsilí vyvrcholilo představením nového monopostu Falcon, který udělal definitivní čáru za některými neúspěchy a zklamáními z minulosti a vrátil brněnský tým na vítězné příčky. Falcon vyhrál v akceleraci a v kategorii Project management, v jízdě na dojezd skončil na 4. místě. I Javelin si vedl výborně. Vyhrál v kategorii „suspension construction“ a byl 3. v závodě na čas (arcade race). To nezůstalo bez povšimnutí. Spolu s úspěchy přichází i zájem médií o práci brněnského týmu. Spolu s reportážemi připravenými Českou televizí vznikají i různé nezávislé články. Tisk píše o Pneumobil Racing Team Brno v superlativech. Rektor Vysokého učení technického v Brně prof. Štěpánek také ocenil práci týmu a udělil mu pamětní medaili VUT.

Jak se zapojit?

V současné době je tematika pneumobilu zařazena so projektové výuky na Ústavu konstruování. Studenti získávají základní teoretické i praktické znalosti týkající se pneumobilů a s tím spojeného vývoje pneumatických systémů, řízení a diagnostiky. Podílí se na návrhu konstrukce monopostu a specifických návrhů unikátního pohonu. Do projektu je aktuálně zapojeno osm studentů z 2. ročníku magisterského studia, tři studenti průmyslového designu, jeden student z FEKT a dva bývalí studenti FSI a FIT, kteří se na projektu spolu se svou firmou podílejí. Cíle jsou vysoké. Chtějí nejen udržet současnou výkonnost a rozšířit portfolio úspěchů, ale také přinášet inovativní pohled na způsob výuky a poskytnout nadějným studentům prostor realizovat své vize touto kreativní cestou.

Cíle jsou vysoké. Pneumobil Racing Team Brno chce nejen udržet současnou výkonnost a rozšířit portfolio úspěchů, ale také přinášet inovativní pohled na způsob výuky a poskytnout nadějným studentům prostor realizovat své vize touto kreativní cestou.