Pracownia Pojazdów i Napędów prowadzi interdyscyplinarne prace naukowo-badawcze w zakresie inżynierii pojazdów. W pracowni funkcjonują laboratoria:

LABORATORIUM BADAŃ I EKSPLOATACJI POJAZDÓW - dedykowane pracom naukowo-badawczym w zakresie budowy, badań i eksploatacji pojazdów i maszyn. Potencjał badawczy laboratorium zapewnia realizację szerokiego spektrum zarówno całościowych badań istniejących i prototypowych pojazdów jak i ich poszczególnych elementów składowych. Na wyposażeniu znajdują się między innymi:

• hamownia podwoziowa MAHA MSR1050, umożliwiająca badania w warunkach laboratoryjnych pojazdów samochodowych o masie całkowitej nieprzekraczającej 5500 kg w zakresie:
• pomiaru mocy maksymalnej (do 1050 kW na oś),
• dowolnie konfigurowalnych cykli jezdnych (m.in. WLTP, NEDC),
• wyznaczania oporów ruchu pojazdu,
• testowania i optymalizowania prototypów,
• pomiarów zużycia paliwa i emisji spalin,
• pomiarów zużycia energii elektrycznej dla pojazdów hybrydowych i elektrycznych,
• statycznego pomiaru mocy dla stałej prędkości obrotowej,
• statycznego pomiaru mocy dla stałej prędkości kół,
• statycznego pomiaru mocy dla stałej siły pociągowej,
• dynamicznego pomiaru mocy dla zmiennego przyspieszenia,
• badań trwałościowych zespołów napędowych.

Ważną cechą hamowni podwoziowej jest stabilne utrzymanie parametrów ruchu pojazdu w punkcie pracy, przydatne podczas wykonywania modyfikacji układów sterowania jednostki napędowej.

• hamownia podwoziowa MAHA LPS3000 dwuosiowa, przeznaczona do badania pojazdów z napędem na jedną i obie osie. Hamownia zapewnia wykonanie pomiaru mocy (do 520 kW na kołach pojazdu) i momentu obrotowego w trybie obciążeniowym samochodów osobowych, dostawczych oraz motocykli. Parametry:
• maksymalne obciążenie osi 2500 kg,
• minimalny rozstaw kół badanego pojazdu 800 mm,
• maksymalny rozstaw kół badanego pojazdu 2300 mm,
• najmniejsza mierzalna średnica opon 12?,
• maksymalna moc na kołach badanego pojazdu 520 kW,
• maksymalna prędkość pomiarowa 260 km/h,
• maksymalna siła pociągowa 12 kN,
• dokładność pomiarowa 2%.

PEMS – zestaw mobilnych analizatorów spalin przeznaczony do badań silników spalinowych i układów hybrydowych zgodnie z najnowszymi i archiwalnymi regulacjami prawnymi (m.in. test RDE). Zestaw umożliwia pomiar emisji spalin (CO2, CO, THC, NMHC, NOx NO, PM, PN) wraz z pomiarem natężenia przepływu spalin oraz pomiar zużycia energii elektrycznej. Ze względu na kompaktowe rozmiary analizatorów możliwe są badania w pojazdach osobowych, ciężarowych, maszynach roboczych, generatorach, jednostkach pływających oraz lokomotywach.

Komora niskich i wysokich temperatur tzw. komora klimatyczna wymiarach 5,2x5x4 m (dł./szer./wys.) umożliwia pomiar w zakresie temperatur ? 20°C do + 50°C wraz
z regulacją wilgotności oraz symulacją nasłonecznienia (do 1000 W/m2).
W przypadku niewielkich komponentów istnieje możliwość zwiększenia zakresu temperatury do +90oC. Wnętrze komory charakteryzuje się śladową emisją lotnych związków organicznych, co pozwala na przeprowadzanie w niej badań emisyjnych i imisyjnych. Możliwe jest prowadzanie testów gradientowych.

Urządzenie V-TEQ do badań układów: hamulcowego i zawieszenia umożliwiające pomiary sił hamowania, nacisku na pedał hamulca i innych parametrów układu hamulcowego oraz pomiary skuteczności tłumienia układu zawieszenia, stosownie do obowiązujących regulacji prawnych.

Urządzenie HUNTER WA37X stosowane do badań parametrów geometrii układów jezdnego, kierowniczego, podwozia oraz nadwozia samochodów osobowych oraz ciężarowych o DMC do 3,5 t. 

Głowice Kistlera i Recelogic VBox jest wielozadaniową aparaturą pomiarową umożliwiającą prowadzenie badań ruchu pojazdów z użyciem systemów nawigacji satelitarnej, którą stanowią: antena GPS, akcelerometry, żyroskopy i inne czujniki. Głowice Kistlera zapewniają ocenę dynamiki pojazdu, w tym sił działających na koła jezdne w pojeździe podczas ruchu. Możliwy jest pomiary parametrów opon kół oraz badania trwałościowe opon. System Racelogic VBox zapewnia akwizycję danych
o prędkości i położeniu poruszającego się pojazdu, a także przyspieszeń w trzech kierunkach, drogi hamowania, kąta poślizgu, sił podczas pokonywania zakrętów itp. Urządzenia zapewniają możliwość synchronizacji GPS z danymi wideo, danymi CAN i IMU. Aparatura umożliwia szybki i bezinwazyjny  montaż w dowolnym pojeździe oraz wykonanie pomiarów niezależnie od warunków atmosferycznych wraz z pełną analizą przypadku.

Stanowiska do symulacji ruchu pojazdów i oceny zdarzeń drogowych to stanowiska badawcze VSIM i PC-Crash, które zapewniają komputerową symulację ruchu oraz zdarzeń drogowych, umożliwiając opis, symulację ruchu i zderzenia pojazdów, odbywające się zgodnie z zasadami dynamiki w przestrzeni trójwymiarowej
z uwzględnieniem opisu złożonego. Możliwe jest ustalenie prędkości pojazdów
w chwili zderzenia w celu odtworzenia kolejności przebiegu zdarzenia drogowego między pojazdem, a innym pojazdem lub grupą pojazdów; pojazdem, a przeszkodą stałą lub ruchomą oraz przeprowadzenie symulacji potrącenia pieszego.

Warsztat samochodowy, będący wsparciem dla prac badawczych, zapewniając możliwość diagnostyki pojazdu, wykonania elementów prototypowych lub przeprowadzenia dowolnej naprawy. Warsztat wyposażony jest m.in. w obrabiarkę CNC do skanowania i kształtowania kanałów głowic silnika spalinowego, drukarkę 3D, urządzenia spawalnicze MIG/MAG/MMA, TIG, wycinarkę plazmową, podnośnik nożycowy, urządzenie do piaskowania, szlifierki, wiertarki i komplety narzędzi.

Kontakt:

dr inż. Wojciech Ambroszko prof. uczelni  

wojciech.ambroszko@pwr.edu.pl

mgr inż. Radosław Włostwoski

radoslaw.wlostowski@pwr.edu.pl

LABORATORIUM DYNAMIKI I BEZPIECZEŃSTWA POJAZDÓW - przeznaczone do badań dynamiki pojazdów, analizy biomechaniki ruchu i oceny bezpieczeństwa czynnego i biernego. Laboratorium wyposażone jest między innymi w:

• bieżnia do testów saniowych, zapewniająca maksymalne przyspieszenie do 30g, prędkość przemieszczenia do 45 km/h oraz obciążenie elementu badanego do 200 kg. Stanowisko umożliwia badanie elementów bezpieczeństwa biernego takich jak np. fotele, zagłówki, kolumny kierownicy, pasy bezpieczeństwa, elementy pirotechniczne, w tym poduszki bezpieczeństwa i napinacze pasów. Możliwe jest też testowanie bagażników dachowych, mocowania wózków inwalidzkich jak również komponentów wnętrza pojazdu takich jak stojaki na telefon komórkowy lub systemy nawigacyjne.

• manekin do testów zderzeniowych Hybrid III 50 centylowy niezbędny przy wyznaczaniu kryteriów obrażeń ciała ludzkiego: HIC – Head Injury Criterion, HAC  – Head Acceptability Criterion, HIC (d) – Head Performance Criterion, HCD  – Head Contact Duration, NIC  – Neck Injury Criterion, Nij  – Normalized Neck Injury Criterion, MOC  – Total Moment about Occipital Condyle, MTO  – Total moment (Lower Neck), VC  – Vicious Criterion (velocity of compressing), THPC  – Thorax Performance Criterion, TTi(d) – Thoracic Trauma Index, ThAC  – Thorax Acceptability Criterion, CTI  – Combined Thoracic index, ThCC  – Thoracic Compression Criterion, RDC  – Rib Deflection Criterion.

• mobilne stanowisko do rejestracji i analizy zjawisk szybkozmiennych, zawierające kamerę i oprogramowanie.

Kamera, wyposażona w pełny zestaw obiektywów stałoogniskowych ma następujące parametry:

– 5,200 fps @ 1280 x 800,

– 650000 fps @ 64×8,

– 36, GB RAM,

– 10Gb Ethernet.

Oprogramowanie TEMA Automotive przeznaczone jest do analizy nagrania poklatkowego, umożliwiającego:

– określania kątów między punktami,

– określania odległości między punktami,

– obliczania prędkości i przyspieszeń liniowych oraz kątowych,

– wyznaczenia odpowiedzi częstotliwościowej,

– śledzenie nieograniczonej liczby punktów w jednej sesji.

• symulator pojazdu ciężarowego i autobusu jest pełnowymiarową kabiną pojazdu ciężarowego zamontowaną na robocie równoległym o 6-ciu stopniach swobody. Pracy symulatora towarzyszy dodatkowe stanowisko kierowcy jeżdżącego w tym samym środowisku co kierowca symulatora, powiększając wcześniej zaprojektowane spektrum zdarzeń drogowych. Symulator zapewnia realizację badań w zakresie bezpieczeństwa ruchu drogowego (BRD), w tym psychologii transportu. Możliwe jest przeprowadzanie nieinwazyjnych badań kierowcy w każdym wieku przy zastosowaniu indywidualnych scenariuszy (miasto, wieś, zmiana pogody, temperatury w kabinie, reakcja kierowcy na przeszkody np. przebiegające dziecko lub zwierzę). Badane są również reakcje kierowcy na przydrożne reklamy przez umieszczenie dowolnego bilbordu. Szeroko zakrojone są badania z aspektami medycznymi, kiedy kierowcą jest kobieta w ciąży, operator ma schorzenia ortopedyczne, a także jest w trakcie testów medycznych bądź po spożyciu leku. Obok badań, symulator umożliwia realizację szkoleń z jazdy w warunkach specjalnych w zakresie kwalifikacji wstępnej oraz kwalifikacji wstępnej przyspieszonej, zgodnej z obowiązującymi przepisami. Prowadzone są również szkolenie z Ecodrivingu oraz zasad bezpiecznej i ekonomicznej jazdy.

• mobilny Eye-Tracker Tobbi Pro Glasses 2 jest urządzeniem do śledzenia gałek ocznych człowieka, a tym samym jego uwagi wzrokowej, pokazujące ścieżkę obrazu ze wskazaniem jaki obiekt jest obserwowany oraz jak długo. Jest to badanie jakościowe oraz ilościowe i może być zarówno samodzielnym urządzeniem badawczym jak i stanowić uzupełnienie do badań z użyciem symulatora jazdy.

Urządzenie Eye-Tracker zapewnia:

– identyfikację elementów rozpraszających uwagę kierowcy,

– badanie ergonomii produktu jakim jest np. kabina kierowcy

– pomaga wykluczyć błędy w pracy manualnej człowieka i wspomaga proces optymalizacji czasu pracy.

Doświadczenie w posługiwaniu się urządzeniem Eye-Tracker daje możliwości użycia do innych celów, poza inżynierią pojazdów jak np.

– optymalizowanie przekazu reklamowego oraz wybranie najlepszego wariantu projektowego przy tworzeniu stron internetowych, materiałów reklamowych oraz rozmieszczenia produktów, tak, aby klient skupiał się na wybranym produkcie,

– badanie interakcji człowiek-komputer przy testowaniu jakości ergonomicznej elektronicznych urządzeń, programów i aplikacji mobilnych,

– badanie postępów leczenia chorób neurologicznych, okulistycznych
i innych.

– mobilny aparat EEG – encefalograf umożliwia wykonanie badań aktywności elektrycznej mózgu. W ten sposób odzwierciedla się mapę neuronów, komunikujących się ze sobą za pośrednictwem impulsów elektrycznych, identyfikując procesy poznawcze takie jak senność – czujność, rozluźnienie, agresja lub unikanie.

EEG jest idealną technologią do badania dokładnego przebiegu czasowego zachowań związanych z przetwarzaniem poznawczym i emocjonalnym człowieka, co  w tym laboratorium szczególnie ukierunkowane jest na zachowania kierowcy. Badanie jest bezbolesne i nieinwazyjne. Aparat wykorzystywany jest do badań:

• reakcji kierowcy podczas symulowanych zdarzeń drogowych,
• w neuromarketingu i kognitywistyce,
• badaniu sportowców,
• psychologii behawioralnej,
• zachowaniu konsumenta,
• w rehabilitacji.

Kontakt:

dr inż. Aleksander Górniak – aleksander.górniak@pwr.edu.pl

mgr inż. Monika Magdziak-Tokłowicz – monika.magdziak-toklowicz@pwr.edu.pl

LABORATORIUM MECHATRONIKI I INSPEKCJI CIEPLNEJ 

Laboratorium mechatroniki i inspekcji cieplnej specjalizuje się w badaniach elektroniki, ergonomii, technologii informacyjnych, telematyki i termodynamiki. Laboratorium wyposażone jest w podstawowy (zasilacze, stacje lutownicze, multimetry), jak i specjalistyczny sprzęt (oscyloskopy wielokanałowe 350 MHz, karty akwizycji danych NI oraz czujniki akcelerometryczne PCB). Pracownia dysponuje stanowiskami, umożliwiające projektowanie systemów i układów EE. Działalność laboratorium jest bazą dla prac rozwojowych nad szeroko pojętymi zagadnieniami autonomiczności ruchu, ergonomii użytkowania pojazdu, hybrydyzacji i elektryfikacji napędu.

Wśród urządzeń pomiarowych znajdują się między innymi:

• mikroprocesorowe układy pomiarowe i sterujące, niezbędne przy projektowaniu i wykonywaniu układów z użyciem programowalnych procesorów 8
  i 32 bitowych, jak również wyposażonych w komponenty THT, SMD i BGA,
• analizator widma do prezentacji widma częstotliwościowego napięcia lub prądu w paśmie od 9 kHz do 7,5 GHz, z minimalnym wyświetlanym poziomem szumu DANL-161dBm i szumie fazowym -98dBc/Hz przy odstępie 10 kHz oraz minimalnym paśmie rozdzielczym 10Hz.
• generator arbitralny: zadajnik sygnałów podczas projektowania cyfrowych i analogowych układów elektronicznych, generowanie sygnałów wyjściowych: sinus, prostokąt, piła, trójkąt, impulsy, szum biały, DC, index up, index down, Sinc, elektrokardiogram o małych zniekształceniach, możliwość modulacji sygnału wyjściowego: AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, PWM, Sweep, Burst. Pasmo generowanych przebiegów 250 MHz, próbkowanie 1GSa/s oraz 14 bitowa rozdzielczość pionowa.
• zestaw sond do badania pola bliskiego, zapewniający identyfikację i kwalifikację potencjalnych źródeł zakłóceń EM w obrębie bloków zespołów elektronicznych oraz ocenę kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń elektronicznych i elektrycznych. Zestaw sond umożliwia również określenie poziomu promieniowania pola bliskiego (magnetycznego i elektrycznego), pomiary porównawcze skuteczności ekranowania i badania odporności komponentów elektronicznych na zakłócenia.
• oscyloskopy do obrazowania i badania zależności między czterema analogowymi wielkościami elektrycznymi. 16-kanałowy analizator stanów logicznych umożliwia badanie zależności w układach cyfrowych, dekodowanie protokołów: RS232/UART, I2C i SPI, Automotive CAN/LIN, FlexRay przy szerokości pasma analogowego 500 MHz  i prędkość próbkowania do 10 GSa/s.
• multimetry stacjonarne do pomiarów wielkości fizycznych: napięcia stałego z dokładnością 0,0035%, prądu stałego, napięcia i prądu przemiennego (True RMS), rezystancji (pomiar 2- i 4-przewodowy), pojemności. Do wykonania testów ciągłości obwodu i badań diod, częstotliwości, okresu, temperatury oraz pomiaru dowolnej wartości za pomocą dowolnego czujnika z wyjściem elektrycznym. Szybkość pomiaru 10 000 odczytów na sekundę, wyświetlanie w czasie rzeczywistym trendu i histogramów pomiarów.
• sondy prądowe do badań prądu RMS do 150 A oraz maksymalnego nieciągłego prądu szczytowego 300 A (500 A dla impulsu o szerokości =< 30 mikrosekund).

W zakresie inspekcji cieplnej, w laboratorium prowadzone są prace badawczo-rozwojowe z zakresu przenoszenia ciepła oraz analizy termograficzne. Laboratorium ma bogate doświadczenie w badaniach zagadnień dotyczących energii cieplnej
w pojazdach samochodowych ? analiza cieplna oraz bilanse energii i masy
w silnikach spalania zewnętrznego, wewnętrznego  i turbinowych, jak również wyznaczenie energii cieplnej innych podzespołów pojazdów samochodowych. Laboratorium między innymi dysponuje kamerą termowizyjną JENOPTIC VarioCAM high resolution o zakresie pomiarowym: -40°C ÷ +1200°C oraz specjalistycznym oprogramowaniem do prowadzania analiz termogramów INFRA TEC, IRBIS 3 plus.

Potencjał badawczy laboratorium w zakresie inspekcji cieplnej umożliwia również prowadzenia badań i pomiarów w obszarach poza inżynierią pojazdów jak np.: nieinwazyjne wykrywanie błędów w dociepleniu różnych obiektów, identyfikacja mostków cieplnych w systemach elektrycznych i elektronicznych, diagnostyka urządzeń mechanicznych, pracujących przy nadmiernym przegrzewaniu się.

Kontakt: dr hab. inż. Radosław Wróbel prof. uczelni – radoslaw.wrobel@pwr.edu.pl

LABORATORIUM SILNIKÓW SPALINOWYCH 

Laboratorium silników spalinowych zapewnia prowadzenie badań różnych jednostek spalinowych o mocy do 300 kW. Pomiary obejmują wszystkie wskaźniki pracy silników przy zapewnieniu ich komputerowej rejestracji i analizie.

Wśród typowych badań wykonywanych w laboratorium znajdują się między innymi:

• badania intensywności zużycia elementów silnika z wykorzystaniem różnych metod pomiarowych,
• badania wtryskowych układów zasilania silników w tym ocena pracy układów bezpośredniego i pośredniego wtrysku paliwa silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym,
• ocena wpływu wykonania powierzchni par trących na trwałość wybranych węzłów tarcia silników spalinowych,
• badania wpływu różnych paliw silnikowych na intensywność zużycia elementów aparatury paliwowej silników o zapłonie iskrowym i samoczynnym,
• badania stanu technicznego silników spalinowych na podstawie analizy ich drgań wibroakustycznych,
• wdrożenie elementów sztucznej inteligencji w proces sterowania pracą silników spalinowych,
• ocena zrównoważenia cykli pracy silnika w układzie downsizing/rightsizing w zastosowaniach standardowych i hybrydowych.

Kontakt: dr inż. Maria Skrętowicz – maria.skretowicz@pwr.edu.pl