Ultraluja teräs autojen energiatehokkuuden parantajana
Oulun ammattikorkeakoulun (Oamk) konetekniikan henkilökunta ja opiskelijat ovat rakentaneet tutkimuskäyttöön auton, jolla pyritään parantamaan ajoneuvojen energiatehokkuutta sekä kestävyyttä. Nelivetoisen testiauton runko koostuu ohuista, erikoislujista teräslevykennorakenteista.
Autossa testattiin myös uutta reaaliaikaista ajotiedonkeruujärjestelmää sekä kehitettiin hybridivoimansiirtojärjestelmää. Kehitystyön tuloksia sekä ajoneuvon prototyyppiä esitellään Ultra-hankeen loppuseminaarissa Oulun ammattikorkeakoulun Kotkantien kampuksella (Kotkantie 1), auditorio 1, torstaina 30.1. kello 10–14.
Kolmivuotinen Ultra-hanke toteutettiin yhteistyössä Oulun yliopiston ja Pohjois-Pohjanmaan liiton kanssa. Hankkeessa kehitettiin ja havainnollistettiin ultralujan teräksen hyödyntämismahdollisuuksia energiaa säästävien ja suorituskykyisten ajoneuvorunkojen valmistuksessa. Tutkimuksessa hyödynnettiin Oulun yliopiston tutkimuksien tuloksena syntynyttä DFMA-prosessiosaamista (Design for manufacturing and assembly).
– Tavoitteena oli suunnitella mahdollisimman luja ja kevyt auton runkorakenne siten, että se on myös edullinen valmistaa suomalaisissa konepajoissa. Suunnittelun tuloksena rakennetussa ajoneuvossa runkorakenteen painoksi tuli noin 300 kg, kertoo Kari Mäntyjärvi Oulun yliopiston Kerttu Saalastin Instituutista, tulevaisuuden tuotantoteknologiat tutkimusryhmästä.
Hankkeessa toteutettiin myös ajotiedonkeruujärjestelmä, josta mittaustietoa siirtyy langattomasti ja reaaliaikaisesti pilvitietokantaan.
– Mittaustiedon perusteella analysoidaan toteutettujen ratkaisujen käyttökelpoisuutta ja uudistetaan suunnittelua tunnistettujen puutteiden korjaamiseksi, kertoo Ultra-hankkeen projektipäällikkö, erityisasiantuntija Arto Lehtonen Oulun ammattikorkeakoulusta.
Ajoneuvojen reaaliaikaista tiedonkeruumenetelmää voidaan hyödyntää mm. kuorma-auton runkorakenteiden ajonaikaisissa mittauksissa, KERS-järjestelmän (kinetic energy recovery system) ohjauksen optimoinnissa ja kuljettajan ajotavan analysoinnissa. Lehtosen mukaan pilvitiedon analysointi on osa tulevien autonomisten ajoneuvojen ohjausjärjestelmää.
Hankkeessa testattiin myös hybridivoimaansiirtojärjestelmää eli jarrutuksessa syntyvän liike-energian talteenottoa. Lisäksi kehitettiin moottorin ja energiavaraston ohjaamisesta vastaavaa hallintajärjestelmää, jonka tarkoitus oli integroida polttomoottori, sähkömoottori ja energiavarasto toimivaksi järjestelmäksi. Järjestelmäkehityksen tarkoituksena oli demonstroida ajoneuvon liike-energian regenerointia ja uudelleenkäyttöä erilaisissa ajotilanteissa sekä laboratorio- että tieajokokeissa.
– Demonstraatiovaiheeseen asti ei päästy, mutta kehitystyössä kohdatut tilanteet osoittivat yhteistyökumppanuuden ja laaja-alaisen ammattiosaamisen merkityksen erityisesti haastaviin olosuhteisiin liittyvissä sovelluksissa. Järjestelmäkehityksen tuloksena saatiin viitekehys, jonka puitteissa järjestelmiä voidaan kehittää ja integroida erilaisissa sovelluskohteissa aina valmiiksi tuotteiksi asti, totesi Ultra-hankkeen projekti-insinööri Aimo Karjalainen Oulun ammattikorkeakoulusta.
Ultra-hankkeeseen osallistuivat myös Oulun kaupunki, Vacon Oyj, Unikie Oy, Tapojärvi Oy, Sähkö-Rantek Oy ja HT Laser Oy.
