Zespół Eco-Runner Delft
 | |
| Założony | listopad 2005 |
|---|---|
| Lokalizacja | |
| Nagroda (y) | Zwycięzcy Shell Eco-marathon 2015, 2022 i Vehicle Design Award Shell Eco-marathon 2018, 2019, 2020 |
| Strona internetowa | |
Eco-Runner Team Delft to zespół studentów Uniwersytetu Technologicznego w Delft , którego celem jest promowanie zrównoważonej przyszłości poprzez budowę najbardziej wydajnego na świecie samochodu napędzanego wodorem. Pod koniec roku zespół bierze udział w Shell Eco-marathon w celu oceny sprawności pojazdu. Eco-Runner Team Delft wygrał zawody w 2015 i 2022 roku. W rywalizacji biorą udział dwie klasy pojazdów: Prototype i UrbanConcept. Eco-Runner Team Delft od lat bierze udział w Shell Eco-marathon Prototype, których celem jest pokonanie określonego dystansu przy jak najmniejszej ilości wodoru. W latach 2019-2020 zespół zdecydował się wystartować w innych rozgrywkach; klasa Urban Concept. To wyzwanie daje zespołowi możliwość zaprojektowania i zbudowania wydajnego pojazdu napędzanego wodorem, który swoim wyglądem przypomina nowoczesne samochody miejskie.
O zespole
Zespół Eco-Runner Team Delft został założony przez garstkę studentów technologii w Holandii w listopadzie 2005 roku. Na pierwszym roku zespół składał się z jedenastu studentów drugiego roku Wydziału Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej Politechniki w Delft . Siedmiu z tych studentów pochodziło z Belgii , a czterech z Holandii. Celem zespołu był udział w zawodach klasy Shell Eco-marathon Prototype na torze Rockingham Speedway w Wielkiej Brytanii w lipcu 2006 roku.
Obecnie zespół składa się z 23 studentów TU Delft z różnych wydziałów. Zespół składa się z 16 pełnoetatowych pracowników, w tym kierownictwa, działów operacyjnych i technicznych, którzy przerwali studia na rok, aby pracować nad tym projektem. Reszta zespołu składa się z pracowników zatrudnionych w niepełnym wymiarze godzin, którzy pracują nad projektem dwa dni w tygodniu. Poszczególne działy w zespole są odpowiedzialne za określony aspekt projektu. Obowiązki działów technicznych obejmują projektowanie nadwozia, dynamikę pojazdu, układ napędowy i strategię. Działy operacyjne odpowiadają za akwizycje, marketing i wydarzenia, a kierownictwo pracuje nad planowaniem, organizacją, prowadzeniem i kontrolowaniem projektu. Biura i warsztaty zespołu znajdują się w hali D:DREAM na terenie kampusu Delft University of Technology.
Poniżej znajduje się przegląd różnych działów i odpowiednich członków zespołu.
| Kierownictwo | Axela Stroeve'a | Jaap de Bruin | Emma Zadeits | Ethana Kloppenburga | ||
| Operacje | Tomasz z Lintelo | Julia Muijderman | Lisa Melman | Izabela Kleina | Kobieta van Dam | Syjon Krullaars |
| Układ napędowy | Mees Snoek | Remko Saraber | Thomasa Bredewouda | |||
| Ciało | Martijn Kanger | Thom Spelled | Roosa Wentgesa | Toine'a Koelmansa | Tim Hokke | |
| Dynamika pojazdu | Toma Vreugdenhila | Jelle Hilhorst | Tobiasza Rabelinga | |||
| Elektronika i strategia | Wilki Ceesa | Wouter Hajer |
Historia
Projekt Eco-Runner rozpoczął się w 2005 roku, kiedy zespół zbudował Eco-Runner 1, wydajny pojazd benzynowy. Efektem drugiego projektu był Eco-Runner H2, który był pierwszym pojazdem napędzanym wodorem. Następnie wszystkie Eco-Runnery były napędzane wodorem. po raz pierwszy weźmie udział w zawodach na torze w klasie Shell Eco-marathon Urban Concept.
Ekobiegacz XII
Eco-Runner XII to trzeci samochód koncepcyjny Urban Concept zespołu Eco-Runner Team Delft, ale pierwszy, który faktycznie wystartował w tej klasie w zawodach na torze Shell Eco-marathon. Eco-Runner XII wygrał Shell Eco-marathon 2022, który odbył się na torze TT Circuit Assen, z wydajnością 468 km/m^3, co odpowiada 5407 km/kg. Zespół udoskonalił systemy elektryczne w samochodzie i trzykrotnie zmniejszył całkowite zużycie energii przez ten system. Co więcej, strategia wyścigu została zoptymalizowana tak, aby była obliczana 25 razy szybciej, co pozwoliło na więcej iteracji, a zespół wdrożył nowe i ulepszone ogniwo paliwowe oraz silnik elektryczny w kole. Jednak szczególnie masa samochodu została zmniejszona. Sprawiając, że całe nadwozie samochodu jest nośne, podobnie jak koncepcja samochodu Formuły 1, zespołowi udało się zaoszczędzić dużo materiału. Również wiele aluminiowych części, na przykład zawieszenia i układu kierowniczego samochodu, zostało zastąpionych elementami z włókna węglowego; jeszcze lżejszy materiał. Doprowadziło to do całkowitej redukcji masy o 41%, poprawiając ogólną wydajność.
Eko Biegacz XI
Eco-Runner XI był drugą iteracją, która wzięła udział w klasie Urban Concept w Shell Eco-marathon. Zespół poprawił nadwozie pojazdu pod względem masy i aerodynamiki. Profil kształcie łezki w połączeniu z ciągłymi kołpakami kół i zakrzywioną dolną płaszczyzną zminimalizował turbulencje i zmaksymalizował osiągi. Spowodowało to ogólny spadek oporu aerodynamicznego o 48% w porównaniu z poprzednim samochodem. Zespół dodatkowo zastosował nowo zaprojektowane aluminiowe felgi, silnik w kołach i był w stanie jeździć jako inteligentny tempomat, co poprawiło ogólną wydajność. Dzięki temu nowemu projektowi zespół Eco-Runner XI osiągnął wydajność 3396 km/kg wodoru i wygrał Hydrogen Efficiency Challenge, zawody organizowane przez sam zespół we współpracy z HAN Hydromotive i Green Team Twente jako zawody On-Track w Shell Eco-marathon został odwołany z powodu COVID. Dodatkowo Eco-Runner XI pobił rekord świata w najdłuższym dystansie przebytym pojazdem napędzanym wodorem, jadąc non-stop przez 36 godzin na jednym zbiorniku (450 gr) wodoru, osiągając rekordowy dystans dokładnie 1195,74 km.
Ekologiczna biegaczka X
Eco-Runner X jako pierwszy wziął udział w klasie Urban Concept w Shell Eco-marathon. Dlatego zespół opracował zupełnie nowy projekt, obejmujący reflektory, wycieraczki przedniej szyby i bagażnik, zbliżający projekt do samochodu miejskiego. Dzięki temu nowemu projektowi zespół Eco-Runner X zdobył nagrodę Vehicle Design Award w konkursie SEM Off-track. Niestety z powodu COVID-19 zawody On-Track SEM zostały odwołane. Dlatego zespół zorganizował własne zawody na torze z HAN Hydromotive i wygrał ten wyścig z wydajnością wodoru 2500 km/l.
Eko biegacz 9
W porównaniu do swoich poprzedników, Eco-Runner 9 osiągnął kamień milowy w innowacyjności. Zespół udoskonalił dogłębną sieć neuronową, aby dostarczać kierowcy informacji w czasie rzeczywistym, aby zoptymalizować strategię wyścigu, wprowadził zmiany w grubości kompozytu zwiększające redukcję masy i umieścił silnik w kole, aby zwiększyć wydajność poprzez zmianę przekładni łańcuchowej na transmisja bezpośrednia. Pojazd ważył tylko 42 kg, co oznacza 19% redukcję masy w porównaniu z Eco-Runner 8 i był w stanie zająć trzecie miejsce w SEM Europe. Dodatkowo otrzymali nagrodę za projekt pojazdu.
Eko biegacz 8
Eco-Runner 8 był ósmą iteracją Eco-Runner Team Delft. Zajął trzecie miejsce w klasie prototypów Shell Eco-marathon, które odbyły się w Londynie. Zespół zdobył również nagrodę za prototyp „Projekt pojazdu” z kilku powodów, w tym imponującej „sieci neuronowej”, która umożliwiła im skuteczną komunikację z kierowcą. Kadłub Eco-Runner 8 został zaprojektowany za pomocą testów w tunelu aerodynamicznym. Zrobiono to w celu analizy optymalnej budowy ciała do zawodów. Pojazd posiadał silnik elektryczny umieszczony przed tylnym kołem, dzięki czemu pojazd był napędzany za pomocą przekładni łańcuchowej. Jednak ten łańcuch spowodował ogromną całkowitą utratę energii podczas wyścigu, dlatego następny zespół postanowił zaprojektować Eco-Runner 9 z silnikiem w kole, aby pozbyć się tej utraty energii. Co więcej, Eco-Runner 8 był trochę za bardzo przeprojektowany, przez co zespół zajął trzecie, a nie pierwsze miejsce na mecie.
Eko biegacz 7
Eco-Runner 7 to siódmy dodatek do rodziny Eco-Runner. Został zbudowany w ciągu 9 miesięcy, aby wziąć udział w Shell Eco-marathon 2017 w Londynie. Londyński tor w porównaniu do poprzednich edycji Shell Eco-marathon jest bardzo dynamiczny, składający się z wzniesienia i ostrych zakrętów. To sprawia, że bardzo wydajna jazda jest bardzo trudna.
Eco-Runner 7 jest specjalnie stworzony na tor w Londynie, dla którego trzeba było zaprojektować nową koncepcję całego układu napędowego. Było to konieczne, aby upewnić się, że Eco-Runner 7 działa w najbardziej efektywnym punkcie podczas całego wyścigu. Zmieniono układ napędowy, wprowadzając zewnętrzny silnik elektryczny, który jest połączony z kołem za pomocą przekładni łańcuchowej. Ponadto ogniwo paliwowe zostało udoskonalone poprzez zmniejszenie jego masy i zwiększenie wydajności.
Oprócz modyfikacji układu napędowego odkryto nowe sposoby na zmniejszenie masy Eco-Runnera. Ponieważ liczy się każdy gram, niezwykle ważne jest, aby pojazd był jak najlżejszy.
Eko biegacz 6
Najnowszy projekt pojazdu Eco-Runner 6 został uznany za najbardziej oszczędny pojazd napędzany wodorem na świecie. Eco-Runner wziął udział w Shell Eco-Marathon 2016, który odbył się w Londynie. Główne innowacje zostały przeniesione we właściwościach aerodynamicznych, aby uczynić go najlepszym na świecie, ponieważ kształt został zaprojektowany w taki sposób, aby obszerna analiza aerodynamiczna CFD mogła zostać w pełni zoptymalizowana pod kątem warunków wyścigowych. Zastosowanie pasków zygzakowatych wykorzystano do opóźnienia punktu rozdzielenia przepływu, co ostatecznie doprowadziło do lepszych wyników w wyścigu. Połączenie superkondensatorów, które służą jako bufor między ogniwem paliwowym a silnikiem, a także do nachylenia wymaganego na londyńskich torach, co ułatwiło szybką dystrybucję dużej mocy do silnika, dzięki czemu ogniwo paliwowe mogło działać nieprzerwanie do jego optymalnej wydajności.
Eko biegacz 5
Piąta generacja Eco-Runnera wzięła udział w Shell Eco-marathon 2015, który odbył się w Rotterdamie. Archetyp został nazwany jako jednoosobowy pojazd napędzany wodorowymi ogniwami paliwowymi, stając się kategorią w klasie pojazdów wodorowych. Główne specyfikacje Eco-Runner 5 zostały przeniesione przez obiecujący wynik w postaci aerodynamicznego kształtu. Doprowadziło to do optymalizacji pod kątem różnych kierunków wiatru w połączeniu z modelami przepływu. Przekształcenie energii zawartej w wodorze na energię w benzynie (litrach) umożliwiło osiągnięcie przez pojazd znaczącego wyniku 3653 km/l. Co więcej, nowy aspekt, który zespół wziął pod uwagę jako pierwszy, polega na zastosowaniu mechanizmu skrętu przedniego koła, który umożliwia pojazdowi osiągnięcie promienia skrętu wynoszącego zaledwie 8 metrów.
Eko biegacz 4
Czwarta generacja Eco-Runnera wzięła udział w Shell Eco-marathon 2014, który odbył się w Rotterdamie. Prototyp nosi nazwę pojazdu klasy wodorowej. Główne zmiany w specyfikacji prototypu dotyczyły konwersji energii w wodorze na energię w benzynie (litry), co pozwoliło pojazdowi osiągnąć znaczący wynik 3524 km/l. Również masa pojazdu wynosiła około 38 kg, a waga kierowcy 50 kg, co spowodowało znaczny spadek wyników w porównaniu z poprzednią wersją Eco-Runnera do wersji obecnej. Podczas wyścigu średnia generowana siła wyniosła około 4 niutonów, a także uzyskano nominalną moc 35 watów.
Eko biegacz 3
Trzecia generacja Eco-Runnera wzięła udział w Eco-Maratonie w 2011 roku. Główne ulepszenia w stosunku do starego pojazdu obejmują aerodynamikę i wydajność ogniw paliwowych, a masa pojazdu znacznie spadła. Prawie żadna część Eco-Runnera 3 nie była dostępna z półki: 95% wszystkich komponentów to projekty własne lub przynajmniej zmodyfikowane pod kątem specyficznych potrzeb zespołu.
Ekobiegacz H 2
Drugi Eco-Runner nazywa się Eco-Runner H 2 . Jego głównym ulepszeniem w stosunku do pierwszej wersji jest w pełni zintegrowana konstrukcja. Skutkuje to niezwykle aerodynamicznym kształtem i lekkością pojazdu. Ponadto zespół opracowuje dwie metody napędu dla tego nowego Eco-Runner H 2 , w wyniku czego powstały dwa Eco-Runner H 2 .
Pierwszy sposób napędu obejmuje ogniwo paliwowe napędzające silnik elektryczny.
Inną metodą jest sześciosuwowy silnik spalinowy . Podstawowa zasada działania tego silnika jest taka sama jak w przypadku silnika czterosuwowego, z wyjątkiem wtrysku kropli wody po czwartym suwie. Ze względu na ekstremalne ciepło pozostające w głowicy cylindrów , woda gwałtownie się rozszerzy, powodując „swobodny” skok roboczy. Zespół jest świadomy wady tego silnika, którą jest połączenie wody, wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, co nieuchronnie prowadzi do wysokiego poziomu korozji .
Eco-Runner H 2 brał udział w edycji Shell Eco-Marathon 2007, gdzie osiągnął holenderski rekord efektywności paliwowej wynoszący 2282 km/l benzyny przy użyciu ogniw paliwowych (zużycie wodoru przez ogniwo paliwowe jest monitorowane starannie przez urzędników wyścigu, a następnie przeliczone na ekwiwalent jednego litra standardowego paliwa Shell 95 przy użyciu ciepła spalania obu substancji). Stało się tak pomimo pospiesznie naprawianego i przez to bardzo źle działającego tempomatu - funkcji niezbędnej do utrzymania maksymalnej wydajności wszystkich komponentów. Eco-Runner H 2 do dziś jest holenderskim rekordzistą w zakresie zużycia paliwa. [ potrzebne źródło ]
Eko biegacz 1
W pierwszym roku istnienia Eco-Runner Team Delft zbudował Eco-Runner 1. Ten pojazd został zbudowany w ograniczonym czasie i przy ograniczonych zasobach, ale mimo to osiągnął cel zespołu, jakim było przebiegnięcie 500 kilometrów na jednym litrze benzyny. Nawet z niedziałającym układem wtrysku paliwa, który był najważniejszą cechą pojazdu, zespół był w stanie osiągnąć 557 kilometrów na litrze. Osiągnięcie to zachęciło zespół do zbudowania nowego Eco-Runnera i ponownego udziału w wyścigu z celem 2000 kilometrów na litrze i zajęciem pierwszej piątki wyścigu Shell Eco-Marathon na torze Rockingham.
Wyniki
Wyniki klasy Prototype uzyskuje się poprzez pomiar ilości zużytego wodoru na kilometr i przeliczenie go na benzynę.
| Pojazd | Rok | Lokalizacja | Wydajność (km/l) | Pozycja |
| Eko biegacz 1 | 2005 | Rockingham, Anglia | 557 km/l | Top 5 |
| Ekobiegacz H 2 | 2007 | Nogaro, Francja | 2282 km/l | NA |
| Eko biegacz 3 | 2011 | Rotterdam, Holandia | 2914 km/l | 2. miejsce |
| Eko biegacz 4 | 2014 | Rotterdam, Holandia | 3524 km/l | 2. miejsce |
| Eko biegacz 5 | 2015 | Rotterdam, Holandia | 3653 km/l | 1. miejsce |
| Eko biegacz 6 | 2016 | Londyn, Wielka Brytania | 1992 km/l | 3 |
| Eko biegacz 7 | 2017 | Londyn, Wielka Brytania | - | DNF |
| Eko biegacz 8 | 2018 | Londyn, Wielka Brytania | 2028 km/l | 3 |
| Eko biegacz 9 | 2019 | Londyn, Wielka Brytania | 1987 km/l | 3 |
Wyniki klasy Urban Concept przedstawia poniższa tabela.
| Pojazd | Rok | Lokalizacja | Wydajność (km/kg) | Pozycja |
| Ekologiczna biegaczka X | 2020 | Londyn, Wielka Brytania | 2500 km/kg | 1. miejsce* |
| Eko-biegacz XI | 2021 | Londyn, Wielka Brytania | 3396 kilometrów na kilogram | 1 miejsce** |
| Ekobiegacz XII | 2022 | TT Circuit Assen, Holandia | 5407 kilometrów na kilogram | 1. miejsce |
*1. miejsce w konkursie Off-Track Vehicle Design Awards oraz w rywalizacji na torze z HAN Hydromotive. Nie było zawodów SEM na torze z powodu COVID-19.
**Nie było zawodów SEM na torze z powodu COVID-19. 1. miejsce w Hydrogen Efficiency Challenge, rywalizacji na torze przeciwko Green Team Twente i HAN Hydromotive.