Unikátní princip by se mohl uplatnit v motorech i čerpadlech, říká vynálezce
Úsporné a výkonnější motory. Lepší lodní pohon. Efektivnější pumpy. To vše nabízí vynález patentovaný inženýrem Vratislavem Pernou (57) a zastupovaný jeho společností Perna Motors. Možná že stojíme na počátku pohádky o tom, kterak bystrý Vráťa z Moravy zlovolné automobilky přechytračil… „Vždy jsem měl sen, že vylepším motor. Aby po mě zůstalo něco pořádného,“ říká Perna, jenž se vynalézání věnuje celý život a pracuje jako soudní znalec v oboru tribotechniky (nauka o tření a mazání). Řešení šroubových mechanismů, kdy je chytrým sladěním snížen únik výkonu, se věnuje od roku 1972. Sám už do vývoje investoval cifru se sedmi nulami; tři roky jej podporovalo i Jihomoravské inovační centrum. Nyní jedná o dotacích z EU.
Má to vše smysl? „Nejmenovaná automobilka mi za jednorázový odkup patentu nabídla deset milionů dolarů. Pochopitelně jsem to odmítl,“ tvrdí Perna. Svůj nápad již patentoval v USA, Číně, Japonsku, Austrálii, Kanadě či Brazílii, odkud se ozývají zájemci o spolupráci. Firma Perna Motors, jež vznikla v roce 2000 kvůli ošetření patentových práv, teď zakládá brněnské Design Centrum. „Vynález má tolik aplikací, že vše nemůžeme vyrábět. Podnikům spíše nabízíme inovativní krok ke zvýšení konkurenceschopnosti. Zakázek je dost; trochu se divím, když se mluví o nějaké krizi,“ usmívá se činorodý muž.
„Něco jsem dělal i pro CERN“
Zařízení se šroubovými zuby ve vzájemné interakci, jak se vynález nazývá, nevzniklo ze dne na den. „Během mnoha let jsem překonal řadu překážek, než se dospělo k finálnímu řešení, jež už bylo patentovatelné. Jde o princip šroubového mechanismu, kde jsou uvolněné všechny parametry. Máme proměnné stoupání i profily. Je to v podstatě obráceně: zatímco klasicky se šroubový mechanismus řeší tak, aby se dal vyrobit, a tomu se poté přizpůsobuje médium, my podle účelu napočítáme mechanismus. To je složité a ještě složitější je věc i vyrobit,“ říká Perna, který k výsledku došel „díky své umanutosti“ a metodou „řízeného vynalézání“.
Namodelovat lze spoustu variant, i v mimoběžných osách. Výhodou má být možnost lepšího, dlouhého a intenzivního spalování: vodíku, bioplynů, benzínů i olejů. „Máme menší ztráty. Motor bude vlastně postaven podle paliva. Teoreticky by měly být emise sníženy až o padesát procent oproti stávajícím normám EU,“ plánuje Perna, který se kolem paliv celý život točil, ač původně studoval samočinné počítače. Leccos si umí naprogramovat i dnes. „Manželka říká, že každé ráno vstanu s nějakým nápadem. Občas to jsou koniny, jindy ne. Něco z mých prací se odrazilo i v ženevském CERN, v elektrárnách…,“ řekne mezi řečí.
Ty šikovné české hlavičky…
Zkušební prototyp prolínajících se šroubů zaujal už v roce 2003 na brněnském veletrhu, kde dostal společně s partnerskou firmou MCAE Systems cenu Hospodářských novin. „Tehdy jsem byl navržen i na ocenění Česká hlava, což bylo příjemné. Zájem projevilo i ministerstvo průmyslu, ale tehdy jsem neuměl dosáhnout na výraznější podporu,“ říká skromně Perna, který vychoval tři děti a těší se ze tří vnoučat. První aplikací se stal model lodního šroubu, který prošel i testovací fází na závěsném motoru při jízdách po brněnské přehradě. Zlepšena má být manévrovatelnost, a co víc: nový pohon nevíří písek a nerozseká ani živočichy. Jde použít i na velkou loď? Jistě, i proto zajímá loďaře a říční dopravce. Většinu věcí si autor zpracoval sám, složitější věci konzultoval s experty na hydrauliku a mechaniku z VUT Brno nebo ze Štýrského Hradce.
Spalovací motor je dalším krokem. Ač je většina údajů založena zatím jen na teoretických výpočtech a zkouškách, vyvíjené prototypy vypadají věru lákavě. „Letos si troufáme představit první škytající model motoru. Dost se toho musí dořešit, ale jak říkám: ani Ottův motor neměl parametry Hondy, byla to jen předzvěst. Ovšem pro vaši představu – současné spalovací motory mají kolem šesti sedmi tisíc součástek. Můj jich má jen 600 až 700,“ chválí si „Pernův motor“ vynálezce, jenž prý po slávě nijak neprahne. Pokud by však uspěl, jistě ho nemine. Umí si představit dopad na motorizovaný svět? „Byl by obrovský. Jistě, vývoj bude postupný. Ale mohlo by jít o podobný přerod jako mezi elektronkovými a tranzistorovými přístroji. Otevřou se nové možnosti: miniaturizace, lepší využití materiálu, zjednodušení servisu,“ zamýšlí se Perna, jenž má rozfázovány i investice do budoucnosti. Jde o různé kroky, projekty a záměry: údajně od desítek po stovky milionů korun.
Zatím na prkně, brzy v reálu
Na vzniku prototypů spolupracuje i kuřimská firma MCAE Systems, která se od roku 1995 zaměřuje na moderní technologické trendy a progresivní vývoj výrobků ve strojírenství a autoprůmyslu. Kromě optického měření rozměrů či deformací a řešení CAD/CAM se zabývá metodou rapid prototypingu – zjednodušeně řečeno 3D tiskem. Vzor vytvořený v počítači je přenesen do chytré pece Dimension nebo uPrint a výrobní model pak naprosto přesně „vypálen“. Podobně precizní postupy se už používají třeba v medicíně. „Díky naší metodě se dá vyrobit i to, co je klasicky ,nevyrobitelné‘,“ řekl týdeníku EURO managing director Aleš Juránek. „A něco jsme se díky spolupráci i sami přiučili,“ doplnil kolegu Daniel Adam.
Komerčního potenciálu si je Perna dobře vědom. Pokukuje po světě. I proto jeho firma v únoru vstoupila do Česko-východoasijské obchodní komory, jejímiž členy je deset zahraničních a devatenáct tuzemských fyzických a právnických osob. „Cílem je sloužit podpoře nejen hospodářských styků mezi občany ČR a občany vybraných zemí východní Asie, zejména Mongolska, Ruska, Číny, Vietnamu, Kambodže, Myanmaru, Thajska, Laosu, Srí Lanky, Nepálu, severní a jižní Koreje a Japonska,“ říká viceprezident Pavel Fabini, jehož společnost Fabini finance má Pernovu nápadu zajistit podporu, kontakty na perspektivní obchodní partnery, financování výroby a certifikaci prototypů pro vybrané uplatnění.
A co dál se supervrutem? A není „šroubovitý princip“ jen nějakou cimrmanovskou uličkou? „Zdá se, že ne. Potenciál ke zdokonalení motoru tam skutečně je. Nápad obsahuje řadu prvků, které překračují stav dnešní techniky,“ řekl týdeníku EURO docent Bohuslav Bušov z VUT Brno, jenž spolu s Pavlem Jirmanem z Technické univerzity Liberec vypracovával na zmíněný vynález posudky. Ty byly založeny na metodice TRIZ, které se užívá k analýze patentů a inovačních aktivit. Z takzvaného evolučního radaru jsou dobře patrné výhody novinky oproti současným pohonům. „Mně se líbil Pernův vynález, jemu zase naše metodika,“ říká Bušov. A uzavírá: „Myšlenka nového motoru tam rozhodně je. Jde o to, aby se nápad dostal z polohy invence a menšího prototypu až do zkušeben automobilek.“ Avšak je otázkou, zda dnešní autoprůmysl nějakou revoluci s úspornějšími motory vůbec chce.
BOX (schéma):
Se šroubem kamkoliv
Patentovaný „princip řešení šroubových mechanismů“ by měl zamířit do řady průmyslových aplikací: zejména čerpadel, pump, lodních šroubů, propelerů, kompresorů, turbínek, vývěv, extrudérů a dalších. Revolucí by mohl být u rotačních spalovacích motorů (viz schéma). Hlavní přednosti mají být následující:
* Vyšší účinnost čerpadel, kompresorů i motorů
* Výroba produktů s extrémně širokou variabilitou užití
* Jednoduchost konstrukce, nižší hmotnost a materiálová náročnost
* Nižší produkce emisí, minimalizace opotřebení
* Vysoká a dlouhodobá spolehlivost i bezpečnost provozu
Pramen: týdeník EURO
