Nowatorski sposób testowania wtryskiwaczy paliw LPG, CNG, a w przyszłości także wodorowych, opracowany na Politechnice Białostockiej, został już objęty ochroną patentową we Włoszech. W Polsce procedura patentowa nadal trwa. Wynalazek znacząco skraca czas diagnostyki kluczowych elementów instalacji gazowych i ma realny potencjał wdrożeniowy dla warsztatów oraz producentów systemów zasilania.
Za rozwiązaniem stoi zespół badaczy z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, od lat zajmujący się rozwojem alternatywnych układów zasilania silników. To kolejny krok po wcześniejszym patencie z 2021 roku, dotyczącym piezoelektrycznego wtryskiwacza gazowego.
Diagnostyka w kilkanaście sekund
Nowy patent obejmuje nie tylko sam sposób testowania wtryskiwaczy na stole probierczym, ale również dedykowany produkt komputerowy oraz kompletne stanowisko badawcze – w praktyce gotową stację diagnostyczną.
– Nasz wynalazek jest w stanie ocenić stan techniczny wtryskiwaczy gazowych – podkreśla dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB, kierownik Katedry Budowy i Eksploatacji Maszyn. – Wadliwy wtryskiwacz zostanie wykryty po kilkunastosekundowym badaniu.
Co istotne, rozwiązanie jest już przygotowane do badań wtryskiwaczy wodorowych. To odpowiedź na stopniowe odchodzenie od paliw kopalnych i rosnące znaczenie technologii niskoemisyjnych.
Inna logika badania, szybsze wnioski
Kluczowa innowacja polega na odejściu od czasochłonnego wyznaczania pełnych charakterystyk pracy wtryskiwaczy. Zamiast tego badanie opiera się na kilku punktach charakterystyki przepływowej, analizowanych w różnych warunkach.
– Bazujemy tylko na kilku punktach charakterystyki, co pozwala szybko stwierdzić, czy mamy do czynienia z odchyłką, zniekształceniem lub innym typem usterki – wyjaśnia prof. Szpica.
Do interpretacji wyników zastosowano proste, ale dotąd niestosowane w tym obszarze narzędzia matematyczne, takie jak linia trendu i współczynnik determinacji. Pozwala to szybciej i jednoznaczniej ocenić stan techniczny wtryskiwacza, bez ryzyka mylących wyników, jakie zdarzały się w klasycznych metodach diagnostycznych.
Od pracy magisterskiej do patentu
Punktem wyjścia do opracowania rozwiązania była praca magisterska Jakuba Warakomskiego, absolwenta Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, realizowana pod kierunkiem prof. Dariusza Szpicy. Z czasem koncepcja została rozwinięta w pełnoprawny projekt badawczo-rozwojowy.
Efektem jest działający prototyp stołu probierczego, który powstał dzięki finansowaniu w ramach konkursu INNOSPIN Politechnicznej Sieci Via Carpatia. Projekt realizowano we współpracy z Politechniką Rzeszowską i Politechniką Lubelską.
– Obsługa urządzenia jest prosta i w dużym stopniu zautomatyzowana. Może z niego korzystać zarówno diagnosta, jak i naukowiec – zaznacza prof. Szpica.
Potencjał dla warsztatów i rynku europejskiego
Obecnie prototyp jest dostosowany do jednego, bardzo popularnego modelu listwy wtryskiwaczy, co pozwala na jednoczesne badanie czterech elementów w ciągu kilkunastu sekund. W przyszłości możliwe jest zastosowanie uchwytów uniwersalnych.
Badania prowadzone są z wykorzystaniem sprężonego powietrza, co zwiększa bezpieczeństwo i wiarygodność pomiarów.
Dlaczego pierwszy patent przyznano właśnie we Włoszech?
– Jeżeli spojrzymy na liczbę pojazdów zasilanych gazem, Polska, Włochy i Korea Południowa są w światowej czołówce – zauważa prof. Szpica. – Dlatego właśnie tam zdecydowaliśmy się na ochronę patentową.
To także rynek, na którym – w przypadku komercjalizacji – drzwi do wdrożenia są już otwarte.
Ochrona środowiska i kolejny etap transformacji
Nowe urządzenie może znaleźć zastosowanie w warsztatach zajmujących się instalacjami LPG i CNG, pomagając wykrywać wadliwe wtryskiwacze odpowiedzialne za wzrost emisji szkodliwych składników spalin. W dłuższej perspektywie technologia wpisuje się również w rozwój systemów wodorowych.
– Nawet jeśli silniki spalinowe będą stopniowo wycofywane, układy wykorzystujące wodór nadal będą wymagały precyzyjnych wtryskiwaczy – podkreśla prof. Szpica. – Celem nadrzędnym jest ochrona środowiska.
Włoski patent Politechniki Białostockiej posiada numer N. 102023000027813. W Urzędzie Patentowym RP nadal procedowane jest zgłoszenie P.444432 z 13 kwietnia 2023 roku.
Red. PP
