Zakład Napędów Pojazdów powstał z połączenia Zakładu Silników Spalinowych oraz Zakładu Napędów Wieloźródłowych. Działa w ramach Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej. Jego działalność koncentruje się na interdyscyplinarnych badaniach, rozwoju, projektowaniu i diagnostyce nowoczesnych układów napędowych do pojazdów spalinowych, hybrydowych, elektrycznych i wodorowych. Łącząc wiedzę i doświadczenie w zakresie klasycznych silników spalinowych oraz nowoczesnych technologii nisko- i zeroemisyjnych, Zakład stanowi centrum kompetencji dla przyszłościowych rozwiązań w dziedzinie transportu.
Misją Zakładu Napędów Pojazdów jest rozwój innowacyjnych i zrównoważonych technologii napędowych – od klasycznych silników spalinowych, poprzez biopaliwa i paliwa syntetyczne, po zaawansowane napędy elektryczne, hybrydowe i wodorowe – odpowiadających na wyzwania transformacji energetycznej i elektromobilności.
Pracownicy
Kierownik zakładu: dr inż. Piotr Piórkowski, prof. uczelni
- mgr inż. Mateusz Bednarski
- dr hab. inż. Yuhua Chang
- dr inż. Adrian Chmielewski
- dr hab. inż. Jacek Dybała, prof. uczelni
- dr inż. Arkadiusz Hajduga, prof. uczelni
- dr inż. Artur Kopczyński
- dr inż. Ireneusz Krakowiak, prof. uczelni
- dr inż. Paweł Krawczyk
- dr inż. Piotr Laskowski
- dr inż. Jakub Lasocki
- dr inż. Zhiyin Liu
- dr hab. inż. Piotr Orliński, prof. uczelni
- dr inż. Piotr Piórkowski, prof. uczelni
- dr inż. Paweł Roszczyk
- dr hab. inż. Dmytro Samoilenko, prof. uczelni
- mgr inż. Mieczysław Sikora
- dr inż. Marcin K. Wojs
Działalność naukowo-badawcza
1. Silniki spalinowe
- Projektowanie elementów i zespołów silników tłokowych.
- Obliczenia wytrzymałościowe oraz analiza termodynamiczna pracy silników.
- Modelowanie procesów spalania (w tym biopaliw, paliw syntetycznych, wodoru) oraz wymiany ciepła i masy w zespołach silnika.
- Diagnostyka i sterowanie pracą silników spalinowych.
- Analiza usterek oraz rozwój metod regeneracji filtrów cząstek stałych.
- Emisja zanieczyszczeń: modelowanie, pomiary i metody redukcji emisji.
- Projektowanie i optymalizacja systemów oczyszczania gazów spalinowych, w tym metod katalitycznych.
- Badania nad doładowaniem silników oraz procesami zasilania.
2. Napędy elektryczne i hybrydowe (wieloźródłowe)
- Modelowanie, symulacja i projektowanie elektrycznych i hybrydowych układów napędowych, w tym z wodorowymi ogniwami paliwowymi.
- Analizy energetyczne pojazdów elektrycznych i hybrydowych oraz ich wpływu na środowisko.
- Diagnostyka i sterowanie komponentami układów napędowych, w tym z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.
- Magazynowanie energii: badania systemów akumulatorowych, ogniw paliwowych oraz technologii wodorowych.
- Badania niezawodności i trwałości elementów napędów alternatywnych.
- Dynamika i stateczność pojazdów z wielosilnikowym napędem elektrycznym.
- Integracja pojazdów elektrycznych z infrastrukturą sieciową (Smart Grid).
- Badania nad autonomizacją pojazdów oraz ich integracją z inteligentnymi systemami transportowymi.
Priorytetowe kierunki rozwoju
Zakład koncentruje się na tworzeniu innowacyjnych, energooszczędnych, nisko- i zeroemisyjnych technologii napędowych, zgodnych z ideą zrównoważonego rozwoju. Wspiera rozwój transportu:
- ekologicznego (baterie, ogniwa paliwowe, technologie wodorowe, biopaliwa i paliwa syntetyczne, redukcja emisji);
- inteligentnego (systemy sterowania, diagnostyki, integracja z Inteligentnymi Systemami Transportowymi ITS);
- zintegrowanego (Smart Grid, infrastruktura ładowania, pojazdy autonomiczne).
Współpraca z sektorem przemysłowym
Zakład Napędów Pojazdów jest gotów do współpracy z przemysłem motoryzacyjnym, transportowym i energetycznym w zakresie:
- opracowywania i optymalizacji napędów konwencjonalnych i alternatywnych;
- diagnostyki i testowania komponentów silników i napędów;
- doradztwa technicznego, ekspertyz i analiz środowiskowych;
- wsparcia przy wdrażaniu technologii nisko- i zeroemisyjnych.
Działalność dydaktyczna
Główne przedmioty prowadzone przez pracowników Zakładu Napędów Pojazdów (w języku polskim i angielskim):
Ochrona środowiska, Silniki spalinowe, Termodynamika, Napędy elektryczne i hybrydowe, Elektrotechnika i elektronika, Maszyny elektryczne, Układy elektroniczne w systemach sterowania i regulacji, Przetwarzanie i analiza obrazów, Inżynieria pojazdów elektrycznych i hybrydowych, Akumulacja energii w pojazdach, a także wiele innych.
Przykładowe tematy realizowanych prac przejściowych i dyplomowych
dr inż. Piotr Piórkowski, prof. uczelni:
- Analiza energetyczna napędu autobusu zasilanego ogniwem paliwowym.
- Energy analysis of a bus powertrain powered by a PEM fuel cell.
- Budowa dynamicznego modelu symulacyjnego ogniwa paliwowego typu PEM.
- Budowa modelu symulacyjnego napędu pojazdu elektrycznego z wykorzystaniem bibliotek Matlab
Powertrain Blockset.
dr hab. inż. Orliński Piotr, prof. uczelni:
- Analiza procesu spalania w silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym paliwem zastępczym.
- Wpływ podziału dawki wtryskiwanego paliwa na przebieg procesu spalania w silniku o zapłonie samoczynnym.
- Analiza pracy silnika o ZS pracującego na paliwie zastępczym w teście stacjonarnym ESC.
dr hab. inż. Jacek Dybała, prof. uczelni:
- Wykorzystanie systemu wizyjnego w zadaniu selekcji produktów.
- Diagnostyka maszyn/urządzeń z wykorzystaniem analizy sygnału drganiowego/akustycznego.
- Estymacja niemierzalnych parametrów akumulatora z wykorzystaniem metod inteligencji
obliczeniowej.
dr hab.inż. Yuhua Chang:
- Determining energetic parameters of electric powertrain for city bus or a given vehicles.
- Series hybrid powertrain design for city bus.
- The influence of proper transmission ratio adjustment on the driving range of an electric vehicle.
dr hab. inż. Dmytro Samoilenko:
- Opracowanie układu utylizacji ciepła odpadowego w silnikach spalinowych.
- Analiza wpływu sterowania turbosprężarki na wskaźniki pracy silnika spalinowego.
- Badanie zjawisk przepływowych w elementach układu doładowania silników spalinowych.
dr inż. Ireneusz Krakowiak:
- Projekt instalacji fotowoltaicznej do zasilania urządzeń pokładowych w pojeździe samochodowym
typu Camper. - Wpływ warunków eksploatacyjnych urządzenia zasilającego na dobór parametrów elektrowni polowej.
- Projekt stanowiska laboratoryjnego do badania wpływu warunków eksploatacyjnych na parametry
elektryczne instalacji fotowoltaicznej.
dr inż. Artur Kopczyński:
- Dobór parametrów akumulatora energii dla pojazdu elektrycznego lub hybrydowego.
- Projekt pakietu baterii dla pojazdu elektrycznego/hybrydowego.
- Dwuźródłowy układ akumulacji energii w pojeździe.
dr inż. Paweł Krawczyk:
- Analiza zastosowania paneli fotowoltaicznych w samochodach osobowych różnych klas.
- Opracowanie metody sterowania przenośnym elektrochemicznym magazynem energii.
- Analiza zużycia energii elektrycznego samochodu dostawczego.
dr inż. Adrian Chmielewski:
- Modelowo-wsparte analizy zrównoważonego rozwoju infrastruktury eksploatacyjnej dla pojazdów z
napędem elektrycznym: studium przypadku dla Polski. - Research of the battery-supercapacitor system.
- Modelowanie, dobór parametrów mikroinstalacji PV z magazynem energii oraz strategii sterowania
przepływem energii w warunkach net-billingu.
dr inż. Piotr Laskowski:
- Modelowanie emisji zanieczyszczeń z pojazdów samochodowych - porównanie dostępnych modeli.
- Symulacja pracy układów oczyszczania gazów spalinowych.
- Projektowanie i symulacja pracy nietypowego silnika cieplnego.
dr inż. Jakub Lasocki:
- Wpływ zastosowania zasad eco-drivingu na wartości charakterystyk zerowymiarowych przebiegu prędkości samochodu.
- Opracowanie testów jezdnych pojazdów samochodowych z uwzględnieniem kąta nachylenia drogi.
- Opracowanie systemu wspomagającego realizację standardowych testów jezdnych w warunkach drogowych.
dr inż. Arkadiusz Hajduga:
- Badanie wpływu zastosowanej strategii sterowania przekladnią CVT na zużycie energii w napędzie
elektrycznym pojazdu miejskiego. - Dobór parametrów hybrydowego układu napędowego z przekładnią planetarną dla pojazdu
dostawczego. - The analysis of thermal engine control strategy influence on energy consumption of series hybrid
drivetrain.
dr inż. Paweł Roszczyk:
- Dobór parametrów napędu elektrycznego dla motocykla.
- Opracowanie modelu układu napędowego skutera elektrycznego z silnikiem BLDC.
- Analiza symulacyjna metod aktywnych wyrównywania napięć na celach baterii Li-ion.
dr inż. Marcin K. Wojs:
- Systemy przetwarzania i analizy obrazu w pojazdach.
- Wysokoenergetyczne systemy zapłonowe w silnikach o ZI.
- Adaptacja przemysłowego silnika o ZS do zasilania biogazem.
dr inż. Zhiyin Liu:
- Design of electric power train for low speed vehicle.
- Design of electrice power train for 3.5T truck.
- Analysis of energy storage system for photovoltaic farm.
mgr inż. Mateusz Bednarski:
- Analiza konstrukcyjna wybranych elementów silnika o ZS Renault G9T.
- Analiza wybranych parametrów dwupaliwowego silnika trakcyjnego.
- Analiza konstrukcyjna wybranych elementów silnika o ZS PSA DW10 RHY.
mgr inż. Mieczysław Sikora:
- Koncepcja zastosowania kamery termowizyjnej do oceny stanu wybranych zespołów silnika spalinowego.
- Modelowanie przepływu ciepła w wybranych elementach silników spalinowych.
- Wpływ środków uspokojenia ruchu na dynamikę jazdy kierowców na podstawie informacji z systemu OBD pojazdu.