Ich wynalazek ma włoski patent! Białostocki wtryskiwacz oszczędzi gaz i zmniejszy emisję spalin [WIDEO]

Piezoelektryczny wtryskiwacz gazowy zwłaszcza do układów zasilania silników spalinowych, z Politechniki Białostockiej jest chroniony przez Włoski Urząd Patentowy. Oszczędzi gaz i środowisko naturalne. Twórcami wynalazku są pracownicy Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej: dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB; dr inż. Grzegorz Mieczkowski i dr inż. Andrzej Borawski.

– Zastąpiliśmy układ elektromagnetyczny układem piezoelektrycznym, ponieważ jest on szybszy w działaniu, a z uwagi na zmiany polaryzacji, możemy sterować jednocześnie otwieraniem i zamykaniem opatentowanego wtryskiwacza – wyjaśnia główną ideę dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB. – To może przyczynić się do niższego zużycia paliwa, a co za tym idzie – zmniejszyć emisję szkodliwych gazów do atmosfery.

Naukowcy z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej otrzymali patent na rzecz uczelni z Włoskiego Urzędu Patentowego, chroniący „Piezoelektryczny wtryskiwacz gazowy zwłaszcza do układów zasilania silników”. Nad wynalazkiem pracowało trzech uczonych: dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB; dr inż. Grzegorz Mieczkowski i dr inż. Andrzej Borawski.

– Oprócz elementu roboczego, jakim jest płytka z naklejonym materiałem piezoelektrycznym, potrzebny jest system sterowania i zasilania – podkreśla naukowiec.

Żeby powstał innowacyjny wtryskiwacz, trzeba dobrze znać charakterystykę urządzenia.

– To jest mechanika połączona z elektroniką – podkreśla dr Mieczkowski.

We współczesnym świecie interdyscyplinarność to norma.

– Dziś w wielu urządzeniach używa się elementów mechatronicznych – przypomina dr Mieczkowski. – Ich budowa wymaga wiedzy i elektronicznej, i mechanicznej – wymagana jest współpraca pomiędzy inżynierami z różnych dziedzin, wymiana informacji.

W dotychczas znanych rozwiązaniach proces zamykania wtryskiwacza realizowano przy pomocy samoczynnego układu ze sprężyną dociskową.

– W naszym przypadku, poza sprężyną mamy układ piezoelektryczny, który wspomaga zamykanie – tłumaczy przewagę opatentowanego rozwiązania dr hab. inż. Szpica.

– Dzięki takim rozwiązaniom być może nasz innowacyjny wtryskiwacz przyczyni się do niższego zużycia paliwa przez silnik, ponieważ będzie pracował bardziej precyzyjnie – mówi dr inż. Andrzej Borawski. – Dawkowanie paliwa będzie lepsze, bardziej powtarzalne, przez co zużycie paliwa może się zmniejszyć. Wpłynie to również na ochronę środowiska naturalnego ze względu na mniejszą emisję toksycznych gazów do atmosfery.

Istota wynalazku polega na wykorzystaniu napędu piezoelektrycznego do sterowania zaworem wtryskiwacza gazu. Efekt piezoelektryczny wytworzony przez warstwy powoduje odkształcenie płytki stanowiącej ruchomy element zaworowy. Zmienna polaryzacja układu piezoelektrycznego wtryskiwacza pozwala na wykorzystanie go nie tylko w procesie otwierania, ale również zamykania, co nie miało miejsca w rozwiązaniach już znanych.

Istniejące rozwiązania wtryskiwaczy gazowych w swoim działaniu wykorzystują w przeważającej części obwody elektromagnetyczne, które wywołują ruch elementu roboczego w postaci tłoka, dysku, membrany czy klapy. Zaproponowane w ramach wynalazku rozwiązanie zmniejsza liczbę elementów składowych wtryskiwacza przy jednoczesnym skróceniu czasów reakcji układu napędowego. Krótsze czasy reakcji są wymagane do bardziej precyzyjnego dawkowania w stanach przejściowych działania silnika, jak też w układach wielopaliwowych, gdzie czas otwarcia wtryskiwacza jest krótszy niż w układach o pełnym zasilaniu gazowym.

Dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB – kierownik Katedry Budowy i Eksploatacji Maszyn: prof. PB w Katedrze Budowy i Eksploatacji Maszyn; specjalista w zakresie silników spalinowych, alternatywnych układów zasilania; autor i współautor niemal 200 publikacji naukowych, 3 patentów, 4 wzorów użytkowych oraz licznych opracowań dla przemysłu; naukowo aktywnie współpracuje z partnerami zagranicznymi m.in. z Mansoura University, Egipt, Kaunas University of Technology, Litwa; wspiera naukowo drużynę Cerber Motorsport działającą w ramach SKN Auto-Moto-Club.

Dr inż. Grzegorz Mieczkowski: adiunkt w Katedrze Budowy i Eksploatacji Maszyn; specjalista w zakresie mechaniki pękania materiałów kompozytowych, mechaniki przetworników piezoelektrycznych; autor i współautor ponad 60 publikacji naukowych, patentu oraz wdrożenia przemysłowego; wykonawca i kierownik licznych prac badawczo-rozwojowych dla przemysłu; naukowo aktywnie współpracuje z partnerami zagranicznymi m.in. z Mansoura University, Egipt, Kaunas University of Technology, Litwa.

Dr inż. Andrzej Borawski: adiunkt w Katedrze Budowy i Eksploatacji Maszyn Wydziału Mechanicznego; specjalista w zakresie budowy i eksploatacji maszyn i pojazdów; autor i współautor około 50 publikacji naukowych oraz licznych ekspertyz i opinii; naukowo aktywnie współpracuje z partnerami zagranicznymi m.in. Mansoura University, Egipt, jak też Kaunas University of Technology, Litwa; opiekun naukowy drużyny Cerber Motorsport działającej w ramach SKN Auto-Moto-Club.

Red. PP, fot. Paweł Jankowski/Politechnika Białostocka

Komentarze