Zodpovedný riešiteľ:  prof. Ing. Medvecký Štefan, PhD.

Termín riešenia: 07/2019 – 12/2022

Číslo projektu: APVV-18-0457

Predmet výskumu

Súčasné terénne štvorkolky sú ťažké, hlučné a neekologické. Všetky majú podobný konštrukčný základ, ktorý neumožňuje modulárnu prestavbu podľa konkrétnych požiadaviek zákazníka a rovnako neumožňujú aplikáciu konštrukčných prvkov pre uľahčenie obsluhy seniorom, alebo  hendikepovaným. Nosnou myšlienkou projektu je vývoj a stavba nekonvenčného vozidla do horských terénov s vysokou priechodnosťou vytvoreného na báze sklokarbónových komponentov s elektrickým pohonom. Základom špeciálnej nekonvenčnej konštrukcie je jednoducho modifikovateľná platforma podľa účelu a využitia, ako sú aplikácie pre horské záchranné zložky, biológov, botanikov, poľovníkov, ochrancov prírody, turistov, nosičov na bežne dostupné horské chaty, požiarnikov, poľnohospodárov poprípade aj pre armádne účely. Jednoduchosť obsluhy umožní rozšíriť využitie vozidla aj pre skupinu seniorov a hendikepovaných ľudí. Postup riešenia projektu bol orientovaný do troch základných oblastí

• elektromobilita a návrh nekonvenčného pohonu,
• modulárna architektúra systému vozidla,
• karoséria, priestor pre posádku a náklad,
• nezávislé riadenie smeru vozidla.

Ciele projektu

Hlavným cieľom projektu bol vývoj a stavba prototypu malého terénneho vozidla s využitím nekonvenčných materiálov, komponentov s elektrickým pohonom, s vysokou priechodnosťou a stúpavosťou pre ťažko dostupné terény. Naplnenie hlavného  cieľa bolo podmienené splnením čiastkových cieľov. 1. Vývoj modulárnej architektúry systému vozidla 2. Vývoj podvozkového modulu s elektrickou a mechanickou časťou pohonu vrátane zdroja energie. 3. Vývoj nekonvenčného priestoru pre posádku a náklad. 4. Vývoj prototypu mechanicky nezávislého systému riadenia smeru vozidla.

Dosiahnuté výsledky

Vyvinutá modulárna architektúra systému vozidla umožňuje rozsiahlu variantnosť konštrukčných modulov, rôzne usporiadanie pohonu, rozmiestnenie posádky a nákladu. Navrhnutý systém riadenia vozidla tvorí centrálna riadiaca jednotka vrátane systému riadenia pohonu, smeru vozidla, brzdenia vozidla a systému diaľkového ovládania. Realizoval sa vývoj podvozkového modulu s elektrickou a mechanickou časťou pohonu vrátane zdroja energie a priestoru pre posádku a náklad s maximálnou snahou zjednodušiť obsluhu vozidla. Navrhnutá ľahká a pevná škrupina sedačky z kompozitného materiálu umožňuje ľahké nastupovanie a bezpečné sedenie. Pri vývoji jednotlivých modulov (podvozkový modul, modul pre posádku, nákladný modul), sa kontinuálne realizovali experimentálne merania zamerané na vlastnosti kompozitných materiálov v laboratórnom prostredí aj v počítačových simuláciách. Pri riešení projektu boli uplatnené inovačné princípy bionického konštruovania, ako sú: optimalizácia celku, multifunkčnosť, kompatibilita s okolím, úspora energie, využitie obnoviteľných zdrojov energie, recyklovateľnosť, modulárnosť a sieťové prepojenie. V súvislosti s riešením projektu boli podané tri prihlášky úžitkového vzoru. Elektromechanický riadiaci kĺb s naklápaním v dvoch rovinách, modul nápravy terénneho vozidla s elektrickým pohonom a modulárny nápravový systém podvozka elektrického vozidla. Výsledky projektu sú rovnako určené pre oblasť vzdelávania s následnou možnosťou uplatnenia študentov v praxi, vo výskumno-vývojových centrách pre oblasť elektromobility, nekonvenčných pohonov a ich komponentov.

Prínos pre prax

Navrhnutý prototyp malého terénneho vozidla je inovatívnou alternatívou k súčasným terénnym štvorkolkám. Užívateľ dostáva na mieru zostavenú modulárnu ľahkú konštrukciu s tichým elektrickým pohonom a s jednoduchým ovládaním. Ľahká konštrukcia umožňuje lepšiu priechodnosť a stúpavosťou v teréne a čistý elektrický pohon umožní prístup profesionálov aj na ekologicky citlivé územia. Modulárnosť konštrukcie umožňuje kombinovať rôzne kombinácie modulov pohonu, nákladu a posádky. Jednoduchosť ovládania a dizajn vozidla rozšíri portfólio zákazníkov o seniorov a zdravotne hendikepovaných. Na trhu chýba trieda ľahkých terénnych modulárnych vozidiel na elektrický pohon. V profesionálnej komerčnej sfére takto koncipované vozidlo poskytne univerzálny pracovný nástroj, čo terénny motocykel a ťažká terénna štvorkolka neumožnia.