VYSLOUŽIL, M. Nekonvenční prodlužovač dojezdu elektromobilu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Drápal, Lubomír

Toto poměrně náročné téma diplomové práce bylo vypsáno na žádost diplomanta a ve spolupráci se společností ŠKODA AUTO a.s. Diplomant dostal k disposici konstrukční modely částí a sestav skutečného motoru Škoda, aby jeho vlastní návrh byl realističtější. Vzhledem k netypičnosti navrhované konstrukce dostal diplomant coby inspiraci rovněž výpočtový model dynamiky jiného klikového mechanismu se dvěma klikovými hřídeli v prostředí Adams Engine. Původním cílem bylo na úrovni diplomové práce ověřit konstrukční možnosti a vhodnost koncepce prodlužovače dojezdu systému OBRIST Group, a to i z hlediska simulované dynamiky, respektive vibrací. Cíle diplomové práce však nebyly splněny zcela. Autor totiž prováděl poměrně obsáhlou a detailní rešerši v oblasti prodlužovačů dojezdu elektromobilů, což mělo za následek nedostatek času na zpracování rozsáhlejšího konstrukčního návrhu také pevných částí motoru a kompetentnější simulaci dynamiky klikového mechanismu. Rešeršní část je poměrně bohatá a rozsáhlá, velmi často využívající kvalitní vektorovou grafiku. Po revisích vedoucího se podařilo odstranit mnoho prohřešků souvisejících s nepřesným nebo nesprávným překladem odborných záležitostí. Odevzdaný dokument tak obsahuje již pouze drobnosti typu „systém vzduchotechniky“ (v tab. 4 v souvislosti se systémem výměny náplně válce) nebo „rychlost motoru“ na obr. 31, namísto správného pojmu „otáčky motoru“. Dodatečnou hmotnost v [€] na obr. 17 lze považovat spíše za nepozornost. Přestože příloha obsahuje velmi hrubý výkres motoru na základě jeho odhadované obálky, v konstrukční části se nepodařilo alespoň zjednodušeně vymodelovat klikovou skříň, hlavy válců a další nezbytné části, jež by o zástavbě motoru dávaly lepší přehled. Navržený tvar spalovacího prostoru není pro kompresní poměr 12,5 : 1 příliš vhodný. Navzdory tvrzení autora by bylo možné dosáhnout i střechovitého spalovacího prostoru se skloněnými ventily a společným vstupem sání na jedné straně a výstupem výfuku na druhé straně motoru, viz předlohu OBRIST Group. Vyžadovalo by to však větší nápaditost při konstruování ventilového rozvodu. Poněkud nevyváženě působí zmínky o konstrukční jednoduchosti a důrazu na nízkou cenu, např. v podobě záměnných klikových hřídelů, což je v pořádku, v kontrastu k některým dílům navrženým naopak zbytečně komplikovaně. Týká se to třeba bimetalických sacích ventilů, nebo dokonce uvažovaného použití hned čtyřech různých délek zdvihacích tyček pro každý ventil zvlášť (str. 102), a to přesto, že každé ventilové vahadlo je vybaveno nastavitelným kulovým čepem. Diskutabilní je dostatečnost délky vedení protizávaží II. řádu. Určitou spornost vykazují také výsledky termodynamických simulací, což souvisí také se značnými zjednodušeními výpočtového modelu. Vzhledem k časové tísni před odevzdáním neměl vedoucí práce možnost revidovat výsledky výpočtového modelu dynamiky klikového mechanismu. Tato část práce má tudíž z celého dokumentu nejmenší hodnotu. Například nevhodné je posuzovat a vyhodnocovat vibrace v lůžcích na základě prostého součtu složek reakční síly daného lůžka ve třech osách; výsledky varianty označované jako „P2“ vykazují známky numerické nestability a neustáleného průběhu apod. Výpočtový model varianty „P2“ také neobsahuje mechanismus pro vyvážení setrvačných sil posuvných částí II. řádu a varianta „I2“ by mohla být vůči lůžkům lépe polohově „vystředěna“. V textu odevzdané práce se vyskytují i faktické nesrovnalosti, např. že „dlouhá doba otevření ventilů vedla ke konkávním vačkám“ na str. 62, součet hmotností tříbodové (tab. 13) a dvoubodové (tab. 14) redukce ojnice nedává stejnou hmotnost ojnice. Lehce zmatečný je popis přenosu a účinků setrvačných sil posuvných částí II. řádu na str. 90. Z hlediska formálních záležitostí není vhodné vynechávat řádky před nadpisem na začátku stránky, což se v dokumentu hojně vyskytuje, nevhodné je umisťování dvou zvlášť číslovaných obrázků vedle sebe (např. na str. 27) a objevují se typografické prohřešky, např. zápis jednotek na str. 93. Pokud je uvedeno více zdrojů, měla by se jejich čísla oddělovat interpunkčním znaménkem. Dokument je graficky kvalitní, avšak poměrně dlouhý, neboť mnohé jeho statě jsou příliš popisné a např. v konstrukci zbytečně detailně vysvětlují známé a v oblasti spalovacích motorů běžné souvislosti. Z hlediska stylistiky není vhodné text koncipovat jako popis pracovního postupu, což se nevyhnulo mnoha kapitolám praktické části diplomové práce. Navzdory uvedeným výtkám se jedná o zajímavý dokument týkající se problematiky prodlužovačů dojezdu elektromobilu, jehož zpracování vyžadovalo nemalou pracovitost a alespoň částečné pochopení rozsáhlých souvislostí v konstrukci a výpočtech spalovacích motorů. Pan Marek Vysloužil tím dobře prokázal svůj inženýrský přístup při řešení tématu koncepčního návrhu pohonné jednotky.

Posudek oponenta

Böhm, Michael

Diplomová práce pana Bc. Marka Vysloužila o rozsahu 130 stran pojednává o konstrukčním návrhu nekonvenčního prodlužovače dojezdu elektromobilu. Úvodní rešeršní část je značně obsáhlá, autor využívá velké množství zahraničních zdrojů. Text je zde logicky strukturován a autor vyvozuje z rešerše správné závěry, které aplikuje v konstrukční části. Tvorba termodynamického modelu však postrádá mnoho informací ohledně volby parametrů, případně, na základě čeho autor volil okrajové podmínky pro zmiňovanou „optimalizaci“. Samotná optimalizace je pak spíše pouhým laděním parametrů. Pro optimalizaci je třeba stanovit objektivní funkci a na základě optimalizačních metod je její funkční hodnota snižována. Naprosto také chybí odůvodnění, proč autor volil genetický algoritmus, z textu ani nevyplývá, že se o tento genetický algoritmus jedná. Samotný přístup k tvorbě modelu a snaze odladit všechny parametry najednou taktéž není zcela správný. To je pak reflektováno i v kapitole 4.4.4 časování ventilů, kdy sám autor uvádí, že časování ventilů je nestandartní oproti běžně používanému. Ohledně ventilů taktéž chybí kontrola zdvihu, zda nedojde ke kolizi s pístem. Postup konstrukčního návrhu je správný, kopíruje osnovu semestrálního projektu návrhu motoru. Při návrhu rozvodového mechanismu není jasné, proč byl zvolen mechanismus OHV. Autor se odvolává na konstrukční jednoduchost a nízkou cenu, což je v kontrastu s některými navrhovanými konstrukčními uzly (4 různé délky zdvihacích tyček). Poslední kapitola výpočet konstrukčního uzlu působí velmi stroze, postup není dostatečně rozepsán. Po stránce jazykové je práce na velmi dobré úrovni. Objevuje se jen několik málo chyb, které mohly vzniknout překladem (např.: „rychlost motoru“). Obrázky použité v práci jsou velmi kvalitní, některé však mají poměrně malé popisky. Hlavně v poslední kapitole se pak objevují grafy, ve kterých je použita desetinná tečka. Práci také snižuje kvalitu časté vynechání řádku na začátku stránky, což působí pro čtenáře rušivě. Přiložený výkres (příloha P1) je jen velmi základní, uvedené rozměry jsou pouze pro odhadovanou „obálku“, nikoliv reálnou skříň motoru. Tyto rozměry tedy udávají jen velmi hrubý odhad zástavbových rozměrů motoru. Práce s literaturou včetně citací je velmi dobrá. Autor využívá velkou řadu zdrojů (i zahraničních) a správně je cituje. Vzhledem k výše uvedeným výtkám a faktu, že cíle práce nebyly splněny v plném rozsahu, doporučuji práci k obhajobě s navrženým hodnocením C.

eVSKP id 145908