Hibrid hajtású vízi bicikli prototípusának kifejlesztése és piaci bevezetése

Absztrakt:

A projekt célja egy hibrid hajtású vízi-bicikli prototípusának kifejlesztése és piacra vitele volt.  A termék újdonságtartalmát mutatja, hogy a hazai piacon nem található olyan vízi-bicikli, amely ehhez hasonló hibrid hajtással, valamint ekkora utazósebességgel rendelkezik. A projekt keretében elvégzett kísérleti-fejlesztés tevékenység megvalósulása után, a SYBILL Bt, elkészítette és piacra vezette a hibrid hajtású vízi-biciklit. Az új termék piacra vitelének köszönhetően társaságunk növeli árbevételét, új piacokat szerez meg és növeli kutatás-fejlesztési aktivitását.

I. Részegységek és azok bemutatása

1., Katamarán rendszerű hajótest.  A kutatás alapján a legnagyobb haladási sebességet teszi lehetővé.

2., Hajó fedélzet.  4 db kényelmes, előre néző üléssel ellátva. A kísérletek alapján a legmegfelelőbb kialakítás a kényelmes és jó hatékonyságú tekeréshez.

3,. Hajtóműház.  Ez tartalmazza szélgenerátort és annak meghajtó mechanizmusát.

4., Elektromos szabályozó rendszer.  Ez az intelligens rendszer szabályozza a generátor és a napelemek töltőáramát az akkumulátorok felé.

5., Napkollektorok.  Igényesen formatervezett tetőelemeken elhelyezett napelem rendszer. Ezek biztosítják az akkumulátorok töltését akkor is, amikor a hajó nyugalomban van.

6., Elektromos hajómotor.  Ez biztosítja a hajó haladását.

7., Kormányrendszer.  Tolórudas, 2 kormánylapátos rendszer biztosítja a hajó irányíthatóságát.

II. Fejlesztés menete

1., A hajótest optimális formájának kikísérletezése.

A külső szakértő cég által, experimental hajótestek segítségével elvégzett kísérletsorozat mérési eredményeinek alapján sikerült kiválasztani a vízibicikli úszó részének optimális formáját. A katamarán kialakítású hajótestre esett a választás. Ez biztosította a legjobb értékeket a maximális stabilitás mellett.

 A fedélzet kialakításánál az alábbi szempontok kerültek előtérbe:

a., az utasok kényelmes elhelyezkedése

b., funkcionális formai kialakítás

c., tetszetős dizájn, piacképes megjelenés

A végleges tervek elkészülte után következhetett a hajótest formai elemeinek elkészítése 3D marás technológiával. Az alkatrészek úgynevezett ősmintái kemény PVC hab tömb anyagból kerültek kimarásra. Ezeknek a becsiszolása és polírozása után készülhettek el ezek negatív lenyomatai, azaz a végleges gyártószerszámok. A gyártószerszám maga a termelőeszköz, melynek segítségével több száz termék elkészíthető. A habból kimart ősminták gyakorlatilag megsemmisülnek, összetörnek a szerszám levételekor, de ezekre már többet nincs szükség. A technológia melléktermékei.

A gyártószerszámok segítségével készültek el a vízibicikli alkatrészei külön-külön, amik aztán ragasztási technológiával kerültek összeépítésre.

2.,  Elektromos rendszer megtervezése.

Az elektromos rendszer fejlesztése párhuzamosan folyt a formai fejlesztés mellett.  Az idő gazdaságos kihasználása miatt volt erre szükség.

A tervezésnél az alábbi szempontok voltak az irányadóak:

a., az akkumulátorok töltését generátor és napelem is biztosítsa

b., intelligens töltésszabályozás

c., egyszerű kezelhetőség

d., üzembiztonság

e., kényelmes legyen tekerni akár 2 vagy 4 embernek

f., kereskedelemből beszerezhető alkatrészeket tartalmazzon piacképes áron

Az elektromos rendszer kifejlesztéséhez épült egy szimulációs próbapad, amelyen a 4 fő számára kialakított pedálrendszer segítségével lehetett tesztelni a különböző generátorok és más elektromos rendszerek mechanikus és elektromos tulajdonságait. Számos kísérlet elvégzése alapján született meg a végleges kialakítás.

3.,  .Mechanikai elemek kialakítása

A mechanikai rendszer elemeinek végleges kialakítása a prototípus formai egységének megépítése után vált lehetővé.

Tervezési szempontok:

a., négy fő tudja hajtani a központi generátort

b., páronként leválasztható legyen a pedálrendszer

c., a motor és a kormányrendszer az első ülésekről legyen kezelhető

d., a központi hajtóműház leemelésével hozzáférhető legyen az egész mechanika és az elektromos rendszer

e., Illetéktelen hozzáférés ne legyen lehetséges a rendszerhez

f., általánosan kölcsönzői használat mellett is üzembiztos legyen

A generátor meghajtása lánc áttétel segítségével történik. A fő és segédtengelyek golyóscsapágyakon futnak. A csapágyházak, tengelyek és tartóelemek rozsdamentes acélból kerültek kialakításra lézervágással, forgácsolással és hegesztéssel.

A kormánymű 2 kormánylapátos rendszer, egy központi karról irányítva tolórudak segítségével.

III. Prototípus szöveges bemutatása (innovatív elemei)

A prototípus egy hibrid hajtású vízibicikli.

A vízibiciklin 4 fő tartózkodhat menetirányba néző üléseken, és minden utas szabadon választottan tekerheti a pedálokat. Ilyen módon 4 ember ereje járul hozzá a haladás biztosításához. A pedálokat tekerő utasok egy áttételen keresztül egy szélerőmű generátor segítségével áramot termelnek, ami tölti az akkumulátorokat. A töltésről gondoskodik továbbá 2 db. napelem is, amelyek az utasok fölött elhelyezkedő árnyékoló tetőben foglalnak helyet.  Az előrehaladásról egy nagy teljesítményű hajómotor gondoskodik.  Ez klasszisokkal nagyobb haladási sebességet biztosít a járműnek a hagyományos lapátkerekes megoldással szemben.

Csúcsüzemben a motor teljesítményfelvétele nagyobb, mint amit a napelemek és a generátor termel, viszont ezt áthidalják a nagy kapacitású akkumulátorok. A töltés folyamatos a napelemek által, így pihenés közben is gyűjtik az energiát. Az elektronika összehangolásáról egy intelligens töltésszabályozó rendszer gondoskodik, amely folyamatosan figyeli az akkumulátorok állapotát, valamint a különböző forrásokból érkező töltőáramot.

Nagy előny, hogy a pedálozás fakultatív. Tekerhet mindenki, de külön az elől, vagy hátul ülők is. Ha mindenki pihen, úgy is haladhat a vízibicikli.

A motor cserélhető, így lehetőség van nagyobb motor fölszerelésével nagyobb sebesség elérésére is.