Ich pneumobil má kolesá, spojku, brzdu, volant – všetko, čo k autu patrí. Ide však o veľmi netradičné vozidlo. Poháňa ho vzduch. Pneumobil Racing team Brno už so svojím autom na stlačený vzduch zabodoval aj na medzinárodnej súťaži, na ktorej sa zúčastnili súťažiaci zo šiestich krajín sveta. Tím z Brna vozidlo vyrábal dlhé mesiace a jeho členovia priznávajú, že niektoré noci vôbec nespali, pretože práca na ich srdcovej záležitosti bola dôležitejšia ako spánok.
Ušetriť stovky eur na benzín či diesel je snom azda každého šoféra. Ideálne by bolo jazdiť zadarmo – na vzduch. Tento sen sa zrejme tak skoro nezrealizuje, no je skvelé vidieť, že je to možné.
Na začiatku úspešného tímu z Brna stál Dan Koutný. Ten prišiel s nápadom založiť v Ústave konštruovania pretekársky tím pneumobilov a podarilo sa mu na to získať finančné prostriedky. V roku 2011 vznikli v ústave dve diplomové práce. Prvá diplomovka sa zaoberala teoretickým riešením pohonu a druhá priamo konštrukčným riešením pneumobilu. Výsledkom prác boli dva funkčné prototypy, ktoré predstavili na Medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne. Tieto vozy však nikdy nepretekali. O rok neskôr nastúpil na prvé preteky prvý tím. Hneď získal cenu pre najlepšieho nováčika a umiestnil sa na druhom mieste v kategórii dizajn. Neskôr sa však zamerali skôr na spoľahlivosť a vedúcim tímu sa stal Slovák Matúš Ranuša. Na pretekoch v maďarskom Jágri sa tím po prvýkrát umiestnil vo všetkých disciplínach medzi desiatkou najlepších. Výrazné zrýchlenie napríklad dosiahli vďaka využitiu pokročilých materiálov a optimalizačných metód.
Foto: MATÚŠ RANUŠA
Nápad vytvoriť vozidlo poháňané vzduchom vzišiel z vedenia jednej maďarskej spoločnosti. „Táto firma organizuje súťaž, na ktorej sme sa zúčastnili. To ona navrhla zostrojenie áut na stlačený vzduch. Definovala, že máme použiť tlakovú fľašu, ktorá má objem desať litrov a tlak dvesto barov a máme k dispozícii pneumatické prvky z ich ponuky. My sme si už sami vymysleli, ako to bude fungovať a ako bude autíčko vyzerať. Museli sme však rešpektovať stanovené pravidlá detailne opísané na sto stranách. Obsahovali napríklad, aký má byť bezpečnostný rám, aké budú základné rozmery auta a podobne. Oni nám poslali základné prvky týkajúce sa pneumatických komponentov a ostatné sme si navrhli my. Našou úlohou teda bolo postaviť to tak, aby to fungovalo a optimalizovať to tak, aby to vyhrávalo,“ priblížil začiatky tímu rodák z Nového Mesta nad Váhom.
Do Maďarska nakoniec prišlo až 38 tímov zo šiestich krajín. Okolo každého auta sa pohyboval štvorčlenný tím plus vedúci. Väčšina skupín bola z Maďarska. Všetky tímy sa v prvý deň stretli v jednej veľkej hale, predstavili autá a pripravovali ich na samotné preteky. Na druhý deň sa už pretekalo v troch disciplínach. Prvá bola „long distance“ – maratónska. Tá bola zameraná na to, akú vzdialenosť dokáže prejsť auto, pričom všetky autá mali ako zdroj energie rovnaké fľaše s rovnakým tlakom. Autíčko potom po okruhu krúžilo dovtedy, kým mu nedošiel vzduch.
Ďalšia disciplína bola zameraná na zrýchlenie, čiže autá vyrazili zo štartu a po prejdení určitého úseku sa zmeral čas, aký dosiahli, pričom najrýchlejšie vyhralo. Pri tejto disciplíne sa zároveň merala aj maximálna rýchlosť, akú auto vyvinulo. „Tu sme zaznamenali úspech, skončili sme štvrtí, takže to naše auto je celkom rýchle. Maximálnu rýchlosť dosiahlo 42,4 kilometra za hodinu a keby nás nezastavil cieľ, dokázali by sme vyvinúť ešte vyššiu rýchlosť,“ hovorí Ranuša. V ďalších dvoch kategóriách sa umiestnili na jednom siedmom a jednom deviatom mieste. Vo všetkých troch kategóriách teda skončili v prvej desiatke.
Na vývoji auta sa podieľalo 15 ľudí. Tí boli priradení k jednotlivým konštrukčným častiam ako k elektronike, pohonu, nápravám, dizajnu a samozrejme pneumatike „Pri dizajne s nami spolupracujú dve dievčatá z priemyselného dizajnu v Ústave konštruovania,“ vysvetlil Ranuša. Dielom dievčat je napríklad celá kapota.
Foto: Tatiana Michalková, Pravda
Na otázku, či môže byť takýto pohon budúcnosťou alternatívneho pohonu automobilov a nahradí benzín či naftu, však Ranuša odpovedá jednoznačne. „Budúcnosťou je skôr forma rekuperácie. Takáto alternatíva pohonu však môže nájsť svoje uplatnenie skôr v halách s rozvodmi vzduchu, kde by sa nejaké pomocné manipulačné vozidielka mohli napájať odpadovým tlakovým vzduchom a používať ho na manipulačné práce. Akurát neviem, či je to úplne lacná cesta, pretože stlačený vzduch môže byť v konečnom dôsledku drahší ako nafta alebo benzín,“ hovorí Matúš a naráža na to, že nádrž auta sa plní kompresorom, ktorý sa využíva aj pri plnení potápačských fliaš. Naplnenie jednej fľaše trvá približne pol hodiny a samotný kompresor má vysoké náklady na prevádzku.
Kolesá z bicykla, zrkadlá z motorky
Členovia tímu svorne tvrdia, že najdôležitejšie pre nich boli skúsenosti, ktoré pri konštrukcii pneumobilu získali. Veľa vecí sa museli naučiť od piky a navyše sa museli tiež naučiť, kde a ako zohnať jednotlivé súčasti vozidla. Viaceré si museli dať vyrobiť na objednávku, ostatné pochádzajú z predmetov, o ktorých by nik nepovedal, že poslúžia ako súčasť pneumobilu. „Museli sme vymyslieť všetko. Aj to, že autíčko bude trojkolesové, že bude takto a takto vyzerať, museli sme vyšpekulovať, kde bude umiestnený pohon, kde fľaša, ako to bude riadené, ako budú vyzerať počítačové modely jednotlivých dielov, ich vzájomná kompatibilita, aby to bolo vôbec zmontovateľné. Potom tu bolo hľadanie prvkov, ako sú ložiská, ozubené kolesá… Skombinovať to, hľadať alternatívy,“ smeje sa. Vraví, že kolesá pneumobilu sú napríklad z bicykla, spätné zrkadlá vzali z motorky, viaceré časti si však museli dať vyrobiť na objednávku, aj keď sa snažili vychádzať z už jestvujúcich súčastí, pretože boli pre nich lacnejšie. Problém bol napríklad so zadnou remenicou. Štandardný remeň vyrobený na priemyselné zariadenie na pneumobil nepasoval, keďže ho vyrábajú priširoký. Firma ho preto upravila špeciálne pre nich. Tím podporilo Vysoké učení technické v Brne, Fakulta strojného inžinierstva, Ústav konštruovania aj sponzorské firmy, ale rozpočet rozhodne nebol neobmedzený. Preto pri výbere jednotlivých súčiastok museli konštruktéri rozmýšľať, či radšej kúpia lepšie kolesá, alebo súčiastky na radenie prevodovky.
40 kilometrov za hodinu
Auto funguje na jednoduchom princípe. Tlaková nádoba sa natlakuje na dvesto barov. Je jediným zdrojom energie auta. Vozidlo teda nemá žiadny záložný zdroj. Rýchlosť môže vyvinúť 40 kilometrov za hodinu a dojazd je 3,8 kilometra. Z tlakovej fľaše sa cez redukčný ventil púšťa vzduch do okruhu zredukovaný na desať barov. Vo vozidle sa nachádza aj takzvaný vzdušník – alebo nádoba, kde sa nachádza stlačený vzduch. Tá slúži na dosiahnutie rovnomerného tlaku v okruhu bez výkyvov.
Foto: MATÚŠ RANUŠA
„Auto má brzdu vľavo, plyn vpravo a automatickú spojku. Pracoval na tom tím chalanov a každý sa staral o niečo iné. Spojku navrhol jeden chalan, ďalší mal na starosti prevodovku, iný brzdy,“ vysvetlil člen tímu Lukáš Měchura. Podľa neho je váha auta 128 kilogramov bez vodiča, tlak v obvode sa pohybuje od 6 do 10 barov. Auto má štvorstupňovú prevodovku. Zaujímavosťou je, že jej vnútro je z motocyklu Jawa. Spojka je ovládaná špeciálne vyrobeným pneumatickým valcom.
„Koľko nocí sme pri pneumobile strávili? Často som prišiel o ôsmej, deviatej ráno a pýtal som sa chalanov, či už sú tu a oni na to, že oni sú ešte tu. Takže to bolo veľké množstvo hodín, dní, týždňov pätnástich ľudí, ktorí na tom pracovali aj vo svojom voľnom čase,“ hovorí Ranuša.
S pneumobilom pôjdu aj na Medzinárodný strojársky veľtrh. „Kto je trochu technik, vidí na autíčku strašne veľa netradičných vecí. To nie je o tom, že sa pozrie a povie, jasne, takto to funguje, celé auto je jedna veľká neznáma. Je to niečo, čo bežne po cestách nejazdí. V Česku a na Slovensku iný takýto projekt nie je. Ten náš je jediný,“ uzavrel šéf konštrukčného tímu.
Podľa ďalšieho člena tímu Jaroslava Lista týmto projektom tím rozhodne nekončí. Už teraz premýšľajú nad zostrojením ďalšieho, vylepšeného modelu. „Bude stáť na základoch tohto pneumobilu. Bude mať menej robustný rám a iný typ pohonu. Ten bude vylepšený a prevodové pomery budú optimalizované. Zvažujeme tiež, či použijeme spojku, alebo nie, keď ho budeme chcieť čo najviac odľahčiť. Všetko, čo nie je stopercentne potrebné, pôjde preč. V novom aute chceme dosiahnuť nižšiu hmotnosť, vyššiu rýchlosť aj vyššie zrýchlenie,“ povedal List. Ten priznal, že jemu samotnému dal tento projekt do života mnoho skúseností. „Keď som do toho išiel, netušil som, ako funguje prevodovka či riadenie,“ povedal s tým, že množstvo vecí sa takto naučil. „Teraz už postaviť ďalšie auto nebude pre náš tím žiadna veda,“ uzatvára s úsmevom.