fot. Paweł Jankowski
– Zastąpiliśmy układ elektromagnetyczny układem piezoelektrycznym, ponieważ jest on szybszy w działaniu, a z uwagi na zmiany polaryzacji, możemy sterować jednocześnie otwieraniem i zamykaniem opatentowanego wtryskiwacza – wyjaśnia główną ideę dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB. – To może przyczynić się do niższego zużycia paliwa, a co za tym idzie – zmniejszyć emisję szkodliwych gazów do atmosfery – dodaje dr inż. Andrzej Borawski.
Naukowcy z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej właśnie otrzymali patent na rzecz Uczelni z Włoskiego Urzędu Patentowego chroniący „Piezoelektryczny wtryskiwacz gazowy zwłaszcza do układów zasilania silników”. Nad wynalazkiem pracowało trzech uczonych: dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB; dr inż. Grzegorz Mieczkowski i dr inż. Andrzej Borawski.
– To była kontynuacja moich wcześniejszych badań – zdradza dr inż. Grzegorz Mieczkowski z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej. – Związane one były z konstrukcjami warstwowymi.
Naukowiec rozszerzył swoją pracę naukową o cechy funkcjonalne, czyli między innymi ugięcie przetworników, i z racji współpracy z innymi badaczami z Wydziału Mechanicznego, zaproponował wykorzystanie przetwornika piezoelektrycznego w układach wtryskujących paliwo.
– Stwierdziliśmy, że to może się sprawdzić, a przy okazji będzie kontrolował dwie funkcje – zamykanie i otwieranie wtryskiwacza – opowiada dr Mieczkowski. I podkreśla, że takich elementów nie można kupić, trzeba je wykonać we własnym zakresie. – Oprócz elementu roboczego, jakim jest płytka z naklejonym materiałem piezoelektrycznym, potrzebny jest system sterowania i zasilania – podkreśla naukowiec.
W klasycznych wtryskiwaczach mamy układ elektromagnetyczny. Wynalazek naukowców z Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej, wykorzystujący układ piezoelektryczny skraca czas otwierania wtryskiwacza, a przy tym pozwala na sterowanie zamykaniem wtryskiwacza.
– To był główny cel naszego zgłoszenia patentowego – wyjaśnia dr hab. inż. Dariusz Szpica, prof. PB.
W dotychczas znanych rozwiązaniach proces zamykania wtryskiwacza realizowano przy pomocy samoczynnego układu ze sprężyną dociskową.
– W naszym przypadku, poza sprężyną mamy układ piezoelektryczny, który wspomaga zamykanie – tłumaczy przewagę opatentowanego rozwiązania dr hab. inż. Szpica.
– Dzięki takim rozwiązaniom być może nasz innowacyjny wtryskiwacz przyczyni się do niższego zużycia paliwa przez silnik, ponieważ będzie pracował bardziej precyzyjnie – mówi dr inż. Andrzej Borawski. – Dawkowanie paliwa będzie lepsze, bardziej powtarzalne, przez co zużycie paliwa może się zmniejszyć. Wpłynie to również na ochronę środowiska naturalnego ze względu na mniejszą emisję toksycznych gazów do atmosfery.
„Piezoelektryczny wtryskiwacz gazowy zwłaszcza do układów zasilania silników spalinowych” został na początku zgłoszony do Urzędu Patentowego RP, gdzie postępowanie jeszcze jest w toku. Prof. dr hab. inż. Michał Kuciej, kierownik Katedry Mechaniki i Informatyki Stosowanej Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej zasugerował zgłoszenie wynalazku również we Włoszech, co przyniosło skutek w postaci otrzymania ochrony patentowej w 2021 roku.
– Wykorzystując druk technologią przyrostową, czyli druk 3D, chcemy wydrukować korpus, postarać się o wykonanie elementów i zbudować układ piezoelektryczny oraz uruchomić sterowanie – planuje dr hab. inż. Szpica.
Wtedy naukowcy zamierzają przetestować wtryskiwacz na stanowiskach modelowych w laboratoriach Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej i odnieść do konstrukcji powszechnie stosowanych w motoryzacji.
– Chcielibyśmy potwierdzić szybkość działania i możliwości sterowania naszym wynalazkiem – planuje dr hab. inż. Szpica. (źródło: Politechnika Białostocka)
