Tankên standard-platforma standard ji bo Bevs û FCevs bi çêkirina skeleton re kompozîsyona termoplastîk û thermoset bikar tînin ku 25% bêtir hilanînê H2 peyda dike. #hydrogen #trends
Piştî hevkariya BMW nîşan da ku tankek kubar ji gelek sindoqên piçûk ên pirjimar peyda kir, Zanîngeha Teknîkî ya Munich ji bo pêşxistina strukturek berhevok û pêvajoyek hilberîner a bêkêmasî ji bo hilberîna serial. Krediya Wêne: Tu Dresden (top) çep), Zanîngeha Teknîkî ya Munich, Beşa Karbonê (LCC)
Wesayîtên elektrîkê yên sotemenî (FCEVS) Hîdrojen (H2) Hîdrojen ji bo gihîştina armancên jîngehê yên zero yên zero peyda kirin. Otomobîlek rêwîtiya sotemeniyê ya sotemeniyê bi motora H2-ê dikare di 5-7 hûrdeman de dagirtî be û xwedî cûreyek 500 km, lê heya niha ji ber hilberên hilberîna kêmtirîn biha ye. Yek awayek kêmkirina lêçûnan e ku meriv platformek standard ji bo modelên Bev û FCev bikar bîne. Ev nuha ne gengaz e ji ber ku tîpa 4 tîpên cil û bergên H2 (CGH2) li 700 bar li fcevên ku ji bo kargêrên batterê yên bijartî yên ku ji bo wesayîtên elektrîkê hatine sêwirandin ne amade ne. Lêbelê, pelên zextê di forma jûreyan û kubikan de dikarin di vê cîhê pakkirinê ya rûkal de rûnin.
US5577630A ji bo "Composite Pressure Pressure Presis", serîlêdana ku ji hêla Thiokol Corp. (çep) ve hatî şandin, di sala 1995-an de û zexta rektangular a ku ji hêla 2009 ve hatî şandin (rast).
Wezareta Composites Karbon (LCC) ya Zanîngeha Teknîkî ya Munich (TUM, MUNICH, Almanya) li du projeyan tê pêşxistina vê konseptê. Yekem polymers4hydrogen e (P4H), ji hêla Navenda Qedexeya Polymer Polymer (Pccl, Leoben, Avusturya) ve hatî rêvebirin. Pakêta xebata LCC ji hêla glace Elizabeth ve tê rêve kirin.
Projeya duyemîn, hawîrdora xwenîşandan û pêşveçûnê ya hîdrojenê (Hydden), ku LCC ji hêla lêkolîner Christian Jaeger ve tê rêve kirin. Her du mebest ji bo çêkirina pêvajoyek mezin a pêvajoyek çêkirinê ya çêkirî ji bo çêkirina tankek guncanî ya ku bi karanîna pêkhatên fîberê karbonê ve hatî çêkirin.
Dema ku sûkên piçûk ên di navbêna piçûk de li hucreyên batterê yên xwerû hatine saz kirin (çep) û 2 vagonên zexta tîpa ku ji pêlên zexîreyê û fîça karbonê (rast) têne çêkirin hene. Sourceavkaniya Wêne: Hejmarên 3 û 6 ji "nêzîkatiya sêwirana hejmarî ya ji bo qutiya qutiya zexta II ya bi lingên tansiyonê yên type ii" ji hêla Ruf û Zaremba et al.
P4H tankek cube ya ceribandî çêkir ku çarçowek termoplastîk a bi stûnên tansiyonê yên berhevok / strutsên ku di fiberiya karbonê de dihêlin epoxy ve hatî çêkirin. Hydden dê sêwirana similar bikar bîne, lê dê dirûşmeya fîberê otomatîk bikar bîne (AFP) bikar bîne da ku hemî tankên kompleksê yên thermoplastic bikar bîne.
Ji serîlêdana Patentê ji hêla "Composite Pressure Pressure" di 1995-an de Patent Alman . Hêman têne bikar anîn da ku ew dikarin li hember hêza berfirehbûna gazê bisekinin.
Kaxezek 2006 Lawrence Leberî (LLNL) Kaxezê sê nêzîkatiyê: Kulîlkek zexta konformal a ku tê de avahiyek lattice ya orthorhombî (hucreyên piçûk ên 2 cm an kêmtir), dorpêçkirî ye û konteynirek replicatorê, ku ji avahiyek navxweyî pêk tê ku ji parçeyên piçûk ên smued pêk tê (mînak, plastîk hexagonal ring) û berhevokek çermê hişk a tîrêjê ya hişk. Konteynirên dubare ji bo konteynirên mezintir ên ku dibe ku rêbazên kevneşopî bêne serîlêdanê dijwar be.
Patent DE102009057170A Filed by volkswagen di 2009 de, keştiyek zexta wesayîtê ya ku dê di dema başkirina karanîna cîhê de karbidestiya giran peyda bike diyar dike. Tankên rectangular têkiliyên tansiyonê di navbera du dîwarên berevajî yên rektangular de bikar tînin, û kemikên li dora xwe ne.
Li jor û têgehên din ji hêla Gleiss di kaxezê de têne gotin "Pêşveçûna pêvajoyê ya ji bo zexta zexta kubar bi barsên dirêjtir" ji hêla Gleiss et al. li ECCM20 (26-30, 2022, Lausanne, Swîsre). Di vê gotarê de, ew lêkolînek tumê ku ji hêla Michael Roof û Sven Zaremb ve hatî weşandin, ku dîtiye ku zexta kumîk bi tansiyonên piçûk ve girêdayî ye, ji çend sûkên piçûk ên ku li cîhê batterê rûniştî ye, peyda dike % bêtir. cîhê hilanînê.
Li gorî Gleiss, pirsgirêka sazkirina hejmareke mezin a celebê 4-ê ya piçûk e ev e ku "qumarê di navbera sindoqan de pir kêm kêm e û pergal jî xwedan astek permeation ya pir mezin e. Bi tevahî, pergal ji jarsên kubar kêmtir kapasîteya hilanînê peyda dike. "
Lêbelê, pirsgirêkên din ên bi sêwirana kubikê ya tankê re hene. "Zelal, ji ber gazê kompbolandî, hûn hewce ne ku hêzên bending li ser dîwarên xanî dijîn," Gloverî got. "Ji bo vê yekê, hûn hewceyê avahiyek bihêzkirî ya ku di hundurê de bi dîwarên tankê ve girêdayî ye. Lê ew dijwar e ku bi composites re bike. "
Glace û tîmê wê hewl da ku bi navgîniya zextê li ser zexta zextê ya bi zorê bi navgîniya zextê ya bi zorê ve girêdayî ye. "Ev ji bo hilberîna bilind-bilind e," Ew dihêle, "Her weha me dihêle ku em modela bayê ya dîwarên konteyneran ji bo her barê li deverê xweş bikin."
Fourar gav ji bo pêkanîna projeya P4H-ê tankek kompleks a darizandinê. Krediya wêneyê: "Pêşveçûna pêvajoyek hilberînê ji bo vagonên zexta kubar bi zexta", Zanîngeha Teknîkî ya Munich, Polymers4hydrogen, ECCM20, Hezîran 2022.
Ji bo bidestxistina zincîra li ser zincîr, tîm têgehek nû ya ku ji çar gavên sereke pêk tê, wekî ku li jor hatî destnîşan kirin. Strutsên tengezarî, li ser gavên reş têne xuyang kirin, strukturek çarçova pêşbazî ye ku bi karanîna rêbazên ku ji projeya Mai Skelett hatine avêtin têne çêkirin. Ji bo vê projeyê, BMW çarçoveyek windashield "çarçoweya" çarçova çarçikên fîber-xalîçêkirî bikar tîne, ku hingê di çarçoveyek plastîk de hatine xemilandin.
Çarçoveya tankek kubar a ezmûnî. Beşên skeletal ên hexagonal ên 3D ji hêla Tumê ve hatî çap kirin, bi karanîna pelên unreforcedandî ve têne bikar anîn, rûkên cf / pa6 pijandina keviran (navîn) û dûv re fîlimê li dora braces (jêr) vedişêrin. Krediya wêneyê: Zanîngeha Teknîkî ya Munîha LCC.
"Fikir ev e ku hûn dikarin çarçoveya tankek kubar wekî avahiyek moduler ava bikin," Glace got. "Van modulan di amûrek moşekan de têne danîn, zincîrên tengezariyê di modulên çarçovê de têne danîn, û dûvre rêbaza mai skelett li dora zeviyan tê bikar anîn da ku li ser perçeyên çarçoveyê bicîh bînin." Rêbaza hilberîna girseyî, di encamê de avahiyek ku wê hingê wekî mandrel an bingehek tête bikar anîn da ku pêlika hilgirê ya hilgirê hilîne.
Tum bi çarçoweya tankê wekî "cushion" a kubar "çêkirî bi aliyên zexmî ve hatî çêkirin, kumikên dorpêçandî û pîvanek hexagonal li ser jor û jêrîn bi navgîn û girêdan dikarin bêne danîn û girêdan. Holên ji bo van racks jî 3D çap bûn. "Ji bo tankê ceribandina me ya destpêkê, em 3D beşên çarçova hexagonal bi karanîna asîdê polylactic [pla, termoplastîkek bîyî çap kirin] ji ber ku ew hêsan û erzan bû," Glace got.
Tîmê 68 pop fibrikê karbonê ya pultruded Polyamide 6 (PA6) Rovî ji SGL Carbon (Meitingen, Almanya) ji bo karanîna wekî girêdanan. "Ji bo ceribandina konseptê, me çuçek nekir," dibêje, "dibêje," Vê gavê mandrelek ji bo bayê tankê peyda dike. " Ew destnîşan dike ku her çend ev rahîn bi rengek bayê hêsan in, hin pirsgirêkên girîng hene ku dê paşê werin diyar kirin.
"Di qonaxa yekemîn de, mebesta me ev bû ku hilberîna çêkirina sêwiranê nîşan bide û pirsgirêkên di têgeha hilberînê de nas bike," Gleiss diyar kir. "Ji ber vê yekê tengasiyên tengahiyê ji rûyê derveyî yê strukturê skeletal derdixin, û em fêkiyên karbonê bi vê bingehê bikar tînin Piştî wê, di gava sêyemîn de, em serê her tifingê ya her tifingê bar dikin. Thermoplastic, ji ber vê yekê em tenê germ bikar tînin da ku serê xwe ji nû ve ava bikin da ku ew diherike û di nav pêlika yekem a lêdanê de bigire. Dûv re em dîsa li ser strukturan disekinin da ku serê tîrêjê ya rûkenî di nav tankê de were dorpêç kirin. li ser dîwaran laminate.
Kapasîteya spacer ji bo bayê. Tum li ser dawiya rodên tansiyonê kapsên plastîk bikar tîne da ku pêşî li fêkiyan bigire. Krediya wêneyê: Zanîngeha Teknîkî ya Munîha LCC.
Glace dubare kir ku ev tank yekem delîlek têgehan bû. "Bikaranîna çapkirina 3D û glue tenê ji bo ceribandina destpêkê bû û ji me re fikrek ji çend pirsgirêkên ku em lê rû dan? Mînakî, di dema bayê de, fîlim bi dawiya rûkên tansiyonê ve hatin girtin, dibe sedema veqetandina fîber, zirara fiber, û kêmbûna fêkiyê ku li hember vê yekê kêm dike. Me çend heb kapasîtên plastîk ên ku li ser pola çêkirinê li ser pola ku li ser populan hatine danîn.
Tîmê bi senaryoyên cuda yên avakirinê ceribandin. "Yên ku li dora xwe digerin çêtirîn dixebitin," Grace dibêje. "Di heman demê de, di qonaxa prototîpa de, me amûrek weldified a guherandî bikar anî da ku germê bicîh bîne û rahijandina rovî bi dawî bibe. Di têgehek hilberîna girseyî de, hûn amûrek mezintir a ku dikarin bi rengek diruşmeyan çêbikin û ava bikin, di heman demê de bi rengek diruşmeyan bi rengek diruşmeyan çêdikin. . "
Serê drawbar ji nû ve vedihewîne. Tum bi têgehên cihêreng ceriband û welds guherîn da ku dawiya têkiliyên composite ji bo girêdana li ser dîwarê dîwarê tankê ve girêdayî ye. Krediya wêneyê: "Pêşveçûna pêvajoyek hilberînê ji bo vagonên zexta kubar bi zexta", Zanîngeha Teknîkî ya Munich, Polymers4hydrogen, ECCM20, Hezîran 2022.
Bi vî rengî, laminate piştî pêngava bayê ya yekem tê qewirandin, tumê wiya duyemîn a filaman temam dike, û piştre jî dîwarê dîwarê derveyî carê duyem tê qenc kirin. Ji kerema xwe ev sêwirana tipê ya 5-ê ye, ku tê vê wateyê ku ew wekî astengiyek gazê ye. Nîqaşê di beşa gavên din de li jêr binihêrin.
"Em demo yekem di beşên xaçê de qut dikin û devera têkildar nexşandî ne," Glace got. "Nîşanek nêzîkbûnên ku me hin pirsgirêkên kalîteyê bi laminate re hebûn, digel serê stûyê ku li ser lamîneya navxweyî rû nedan."
Pirsgirêkên çareserkirina bi dereceyên di navbera laminate de dîwarên hundur û derveyî tankê. Serê Rodê Rovî ya guherandî di navbera zivirîna yekem û duyemîn a tankê ezmûnê de valahiyek diafirîne. Krediya wêneyê: Zanîngeha Teknîkî ya Munîha LCC.
Vê tanka destpêkê ya 450 x 290 x 80mm havîna paşîn qediya. "Me ji wê hingê ve gelek pêşkeftin çêkir, lê em hîn jî di navbera lamîna navxweyî û derveyî de çuçek hene," Glace got. "Ji ber vê yekê me hewl da ku ew valahiyên bi resenek paqij, bilind a viscosity tije bikin. Ev bi rastî têkiliya di navbera stûn û lamînan de çêtir dike, ku stresê mekanîkî pir zêde dike. "
Tîmê berdewam kir ku sêwirana tank û pêvajoyê pêşve xistin, tevî çareseriyên ji bo pîvana bayê xwestin. "Aliyên tanka testê bi tevahî neyên qefilandin ji ber ku ji bo vê geometrî dijwar bû ku rêyek bayê biafirîne," glace diyar kir. "Angola me ya destpêkê 75 ° bû, lê me dizanibû ku gelek qefes hewce bû ku di vê keştiya zextê de bi barê xwe re hevdîtin pêk bîne. Em hîn jî li çareseriya vê pirsgirêkê digerin, lê ew bi nermalava ku heya niha li ser sûkê ne hêsan e. Dibe ku ew bibe projeyek şopandinê.
"Me fehmebûna vê konsepta hilberînê nîşan da," dibêje, " "Testkirina derveyî li ser makîneya ceribandinê. Hûn sporê ji laminate derdixînin û barê mekanîkî test dikin ku ew hevok dikarin li hember. "
Ev beşek ji projeya polîmer4hydrogen di dawiya 2023 de dê were qedandin, bi kîjan demê gleis hêvî dike ku tankê xwenîşandana duyemîn temam bike. Balkêş, sêwiran îro di çarçoveyên tankan de termoplastên nûvekirinê yên rastîn bikar tînin. Dê ev nêzîkatiya hybrid di tankê xwenîşandana dawîn de were bikar anîn? "Erê," Grace got. "Hevalbendên me di projeya polîmer4hydrogenê de resenên epoxî û materyalên matrik ên din ên berhevokan bi taybetmendiyên astengiya hîdrojenê pêşve diçin." Ew du hevkarên ku li ser vê xebatê dixebitin, PCCL û Zanîngeha Tampere (Tampere, Fînlanda) dixebitin.
Gloverî û tîmê wê her weha agahdarî diguhezand û ramanên bi Jaeger re li ser projeya hydden ya duyemîn ji LCC Conformal Composite Tank.
"Em ê ji bo Drones Lêkolîn, ji bo Drones Lêkolîn, ji bo Drones Lêkolîn, Vesolek Berhevokek Conformal hilberînin." Jaeger dibêje. "Ev hevkariyek di navbera her du beşên Aerospace û Dezgeha Geodetic ya Tum - LCC û Wezareta Helîkopterê (HT) de ye. Dê di dawiya 2024-an de dê proje bidawî bibe û em niha bi zexta zextê temam dikin. sêwiranek ku ji nêzîkatiyek Aerospace û Otomotîkî bêtir e. Piştî vê qonaxa konsepta destpêkê, pêngava din ev e ku hûn modêla avecturasyona berbiçav bicîh bikin û performansa baranê ya strukturên dîwêr texmîn bikin. "
"Fikra tevahiya pêşkeftina dronek vekolîner bi pergala hucreya sotemeniyê ya hybrid û pergala propulsionê ya batterê," wî berdewam kir. Ew ê di dema barkirina hêzên bilind de batterê bikar bîne "Tîmê HT jixwe vekolînek vekolîn û ji nû ve dagirtin da ku her du batter û hem jî hucreyên sotemeniyê bikar bînin," erê got. "Wan her weha tankek CGH2 kirî da ku vê veguhestinê ceriband."
"Tîmê min bi avakirina tankek zextê ya prototîpa ku bi cî bû, lê ne ji ber pirsgirêkên pakkirinê yên ku tankek cilindrîkî dê biafirîne," ew diyar dike. "Tankek flatter bi qasî berxwedana bayê peyda nake. Ji ber vê yekê hûn performansa firîna çêtir digirin. " Dimensên tankê nêzîkî. 830 x 350 x 173 mm.
Tankê tevlihev a tevahî termoplastîk. Ji bo projeya Hydden, tîmê LCC-ê di destpêkê de nêzîkatiyek wiha ya ku ji hêla glace (li jor) ve hatî bikar anîn, lê bi karanîna kombînasyona gelek modulên strukturanî, ku piştre bi karanîna AFP-ê ve hatî girêdan, bi kar anîn. Krediya wêneyê: Zanîngeha Teknîkî ya Munîha LCC.
"Yek raman bi nêzîkatiya Elisabeth [Gloverî] re ye," Yager dibêje, "bicîhkirina pêlên tansiyonê li dîwarê keştiyê. Lêbelê, li şûna ku pêvajoyek bayê bikar bîne da ku tank bike, em AFP bikar tînin. Ji ber vê yekê, me fikirîn ku di afirandina beşek cuda ya keştiyê zextê de, di nav de racks jixwe yek in. Vê nêzîkatiyê destûr da ku ez çend ji van modulên yekbûyî bihev bikim û dûv re jî kapasîteyek paşîn bicîh bikin ku her tiştî berî bayê dawîn a AFP. "
"Em hewl didin ku têgehek wiha bidawî bikin," wî berdewam kir, " Ji bo vê yekê, em bi gelemperî materyalên thermoplastîk bikar tînin û li ser cihêreng dixebitin ka materyal dê bandora vê tevgerê ya permeation û pêvajoyê di makîneya AFP de bandor bike. Girîng e ku meriv fêm bike ka dê derman bandorek hebe û heke piştî pêvajoyê pêdivî ye. Her weha em dixwazin bizanibin ka stûnên cûda dê bi riya keştiya zextê bandor bikin.
Dê tank bi tevahî ji thermoplastîkî were çêkirin û pêlên wê ji hêla Teijin Karbonê Ewropa GmbH (Wuppertal, Almanya) ve werin peyda kirin. "Em ê PPS-a xwe bikar bînin [Polyphenylene Sulfide], Peek [polyether Ketone] û LM Paek [Low Meling Polyaryl Ketone] Materyalên" Yager got. "Piştre berhevkirin têne çêkirin ku bibînin ka kîjan ji bo parastina penaberan çêtirîn e û parçeyên hilberînê bi performansa çêtir e." Ew hêvî dike ku di sala pêş de ceribandin, struktur û pêvajoyê û xwepêşandanên yekemîn û xwepêşandanan temam bike.
Karê lêkolînê di nav modula comet de hate kirin "polîmer4hydrogen" . Nivîskar spasiya hevkarên beşdaran LEOBEN GMBH (PCCL, Awûstûr) Materyal). ) Zanist), Teknolojiya Peak û Faurecia beşdarî vê xebata lêkolînê bû. Modul ji hêla Hikûmeta Avusturya û Hikûmeta Dewleta Styria ve tê fînanse kirin.
Kevirên pêşîn ên ji bo strukturên barkirinê yên barkirinê fêkiyên domdar hene - ne tenê ji qelew, lê di heman demê de ji karbon û aramîd.
Gelek awayên çêkirina parçeyên berhevokê hene. Ji ber vê yekê, hilbijartina rêbazê ji bo beşek taybetî dê bi materyalê, sêwirana parçeyê ve girêdayî be, û karanîna paşîn an serîlêdanê. Li vir rêbernameyek hilbijartinê ye.
Composites Shocker û R & M navneteweyî zincîra peydakirina karbonê ya recycled pêşxistina kuştinê, lêçûna kêmtir ji fêkiya virusê peyda dike û dê di dawiyê de dirêjahiya fiberên domdar di taybetmendiyên struktural de pêşkêş bikin.
Demjimêra paşîn: Mar-15-2023