MATOUŠEK, P. Elektricky poháněný kompresor pro přeplňování vozidla kategorie Formule Student [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Janoušek, Michal

Diplomová práce pana Matouška se věnuje možnosti přeplňování monopostu Formule Student pomocí elektricky poháněného kompresoru. Cílem práce bylo upravit existující výpočetní model v prostředí GT-Power a zhodnotit vhodnost dostupného elektrického kompresoru pro přeplňováni monopostu. V rešeršní části práce autor popisuje obecně přeplňování zážehových motorů a jeho specifika v soutěži Formula Student, kde detailněji popisuje matching konvenčního turbodmychadla na monopostu Dragon X. Dále je popsán obecně princip funkce elektrického kompresoru a jeho základní parametry. Ve výpočtové části se autor práce věnuje úpravě existujícího výpočetního modelu motoru tak, aby v něm bylo nahrazeno konvenční turbodmychadlo elektrickým kompresorem. Výstupy výpočetního modelu jsou vynesení pracovních bodů motoru do kompresorové mapy elektrického kompresoru, porovnání vnější otáčkové charakteristiky motoru, a dalších parametrů jako je měrná efektivní spotřeba motoru s e-kompresorem a konvenčním turbodmychadlem. V další části práce autor na základě naměřených dat ze soutěže počítá výkon potřebný pro pohon kompresoru pro disciplínu Endurance. Na základě vypočtené potřebné energie je v další části provedena studie možností použití battery packu pro pohon elektrického kompresoru v návaznosti na pravidla soutěže Formula Student pro hybridní motory. V závěrečné části práce je porovnáván čas na kolo v soutěži Formula Student Germany v prostředí Chassis Sim, zde však není nijak zahrnut parametr time to torque, který bude poměrně zásadní s ohledem na reálný čas. Srovnání tak nelze brát jako relevantní, neboť vychází pouze ze změny vnější otáčkové charakteristiky motoru. Je třeba vyzdvihnout, že práce zahrnuje velmi komplexní problematiku přeplňování motoru a studii možné realizace battery packu. Bohužel porovnání času na kolo, které bylo jedním z cílů práce bylo provedeno v nevhodném prostředí, takže není příliš realistické. Po formální stránce autor práce často používá screenshoty ze software, které nejsou čitelné. Navzdory výše uvedeným nedostatkům práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Šebela, Kamil

Závěrečná práce se zabývá simulací elektricky poháněného kompresoru nahrazujícího konvenční turbodmychadlo na voze Formule student. V úvodu práce je pospána historie přeplňování spalovacích motorů, metody a principy. Rešerše je velmi obecná a strohá. Následuje krátký přehled používaných koncepcí přeplňovaných motorů v soutěži Formule student. Rešeršní část přibližující elektrický kompresor je velmi krátká a působí dojmem výčtu informací z prodejní brožury. V praktické části je popsán výchozí stav modelu v prostředí GT-Suite a nutné úpravy pro simulaci pohonné jednotky. Autor zde přechází do množného čísla a není tak jasné, jestli je práce jeho dílem, nebo týmovou prací. Při hodnocení simulovaného výkonu je zjištěn propad ve vyšších otáčkách vzhledem ke stávajícímu řešení. Největší vliv na výkonnost vozu bude mít tento propad při disciplíně testující zrychlení vozu. Tato simulace mohla být provedena přímo v prostředí GT-Suite. V celé práci je vícekrát zmiňované nastavení PID regulátoru, ale bez přesnějšího popisu. Pozitivně hodnotím komplexní přístup k problematice spotřeby energie, návrhu akumulátoru a simulací celého vozu. Je tak nejlépe posouzena vhodnost koncepce při reálném závodě. Do simulace by mohly být upraveny hodnoty hmotnosti, výšky těžiště a momenty setrvačnosti, které by se změnily při úpravě pohonné jednotky a mohly tak dále ovlivnit jízdní dynamiku vozu. Do hodnocení nebyla zahrnuta spotřeba, která by měla být nižší při využití elektrického kompresoru a ovlivnit tak bodový zisk ve vytrvalostním závodě. Popis simulace času na kolo je zdlouhavě popsán a snižuje přehlednost práce a odbíhá od hlavního tématu. Navržená koncepce je velmi zajímavá a umožnila by další posun v kategorii spalovacích motorů ve Formuli student. Vzhledem k aktuálnímu rozhodnutí týmu zůstane tato práce pravděpodobně jen koncepcí, bez dalšího vývoje a realizace prototypů a měření. Úroveň práce snižují použité anglické popisy obrázků a termíny například: „lap time, automotive a matching“. Dále se zde vyskytují překlepy , proměnné bez popisu a zkratky bez předchozího uvedení celého názvu. V textu je popisována úprava rotoru vodního čerpadla, která je u motoru v sériovém stavu. Je použit nevhodný termín kroutícího momentu místo točivého momentu na více místech práce. Obrázky použité v práci mají několik neduhů, výčet chyb: Obr. 11, 18-21 postrádají zdroj, Obr. 13 obsahuje červeně zvýrazněná slova, Obr. 16 je velmi nekvalitní, Obr. 21 a 27 je nečitelný, Obr. 29 a 30 zabírají celou stránku. Pro popis dynamického děje na Obr. 34 by byl vhodný jiný typ grafu s doplněním průběhu veličin v jednom kole. Odkazy na Tab. 3 a 4 jsou špatně uvedené. Cíle práce jsou splněny a práci doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 137090