Versenyautót házi feladatnak
Egy versenyautó egyértelműen félkész állapotában a legszebb. Még látszik a komoly technika, amit majd a lemezek eltakarnak, de már látni az egészet, mint mikor a szemünk összeköti a pontokat a gyerekeknek szánt rajzon. Ebben az állapotában csípem el a BME Formula Student csapatának az autóját is, éppen tíz óra múlva telik le a határidő az összeszerelésre. Ezzel együtt sincs eszeveszett kapkodás, persze messze nem lazsálnak, inkább megfontolt a munka. Az új versenyautót négy kerékagymotor hajtja, egyenként 330 newtonméterrel. És az egész alig több 200 kilónál.
A BME csapatának ez a második összkerekes autója, már tavaly is ilyennel mentek. Érdekes a kontraszt, hiszen a polcok tetején ott állnak a korai versenyautók is: néhány éve még az acél csőváz volt a divat sportmotorok négyhengereseivel, ma szénszálas monokokba kerül az elektromos hajtáslánc. A szénszálas test nem újdonság, de a tavalyi változathoz képest sikerült 15 kilót lefaragni a súlyából Mindegy, milyen anyagból készül a test, a pilóta előtt és mögött kell egy-egy fém bukócső, amelyek között, ha húzunk egy vonalat, nem érheti a pilóta sisakjának tetejét.
De mi az a Formula Student?
Röviden Formula-1, kicsiben, diákoknak. Hosszabban szervezés, versenyzés, szponzor kergetés, építés, átmelózott éjszakák és rendes versenytechnika. Mindent ugyanúgy kell csinálniuk az egyetemista csapatoknak, mint egy versenyistállónak, és az autók is hasonló evolúciót járnak végig, mint a Formula-1-ben, csak valamivel gyorsabban. Néhány éve még a térhálós csőváz volt a menő, mostanra a mezőny átállt a szénszálas monokokra. És hogy mennyire mennek? Utcai sportmotorok lefojtott blokkjai viszik a jellemzően 200 kiló alatti gépeket, de létezik elektromos kategória is, ahol nem ritkán minden kereket külön motor hajt. Nem elég csak a leggyorsabbnak lenni, a versenyben pontozzák a teljes szervezést, és a csapat köré tervezett üzleti modellt is. Hogy miért jó ez, ha közben olyan dolgokkal foglalkoznak, amit már egyszer kitaláltak? Egyszerű: itt a diákok élesben ismerkednek a technikával, nem pedig számítógépes szimulációkon és tervrajzokon. A Formula Student világából legtöbbször egyenes út vezet az autógyártók fejlesztőrészlegeire.
Több anyagunk jelent meg eddig a témában, íme néhány link:
Az egyik csapattag épp a biztonsági gyűrődő zónát csavarozza fel a kocsi orrára, mielőtt felkerülne az áramvonalas orrkúp. Ez egy szabvány, előregyártott, méhsejtszerkezetű crashbox, amit mellesleg a Rába művekben tesztelnek, elém is kerül egy már összegyűrt darab. Szükség is van a biztonsági eszközökre, ugyanis mindegy, mi hajtja a Formula Student autót, pokoli gyors. Az elektromos autók gyorsulási világrekordját is egy ilyen tartja: a stuttgarti egyetem Green Team nevű csapata 2015 júliusában állította be a félelmetes, 1,78 másodperces 0-100-as időt. Az az autó persze nem szabványos akkumulátorokkal futott, a versenyeken 80 kilowattban szabják meg a legnagyobb felhasználható akkumulátorteljesítményt, de az eredmény mindenképp becsülendő.
A BME kocsijában használt villanymotorokat egy német cég gyártja, eredetileg szerszámgépekbe, ám miután rájöttek, hogy némi átalakítás után itt is helye van, már készre szerelve is szállítják. Ezek szenzoros, kefe nélküli motorok, melyek 21 ezres fordulatra képesek felpörögni, és 21 newtonméter nyomatékot adnak le. Mivel ez nem előnyös a hajtás szempontjából, egy olajban futó bolygómű másik végén már 330 newtonméter tépi a gumikat. Az autó végsebessége mindössze 110 km/h, de a versenyen a rövid egyenesek és szűk kanyarok dominálnak, így robbanékony gyorsulásra van szükség.
Ezt pedig tudja a gép, nem is akárhogy: hála a szenzoros motoroknak és a gyorsulásmérőknek, mindig a legjobban tapadó kerekekre jut a hajtás, sőt, akár még a kanyarban is segíthetnek azzal, hogy az ívkülső kerekek túlpörgetésével szűkebb íven fordulnak be. Ez a torque vectoring, amelyet komolyabb sportkocsikban is használnak, igaz, ott bonyolult, lamellás differenciálművekkel oldják meg. Az FS autóban szükség is van a finom szabályzásra, hiszen az gyorsításnál való átterhelés miatt például az első kerekeken nem lehet 80 newtonméternél többet az útra vinni. A felesleges kerékkipörgés nem pálya, hiszen nem szabad pazarolni az ampereket, mert van például hosszútávú futam is. A cél az, hogy gyorsítás és lassítás közben is minél közelebb tartsák a gumikat a tapadáshatárhoz, természetesen az egész vezérlést a diákoknak kell felprogramozni.
A motoroknak és az akkunak versenykörülmények között hűtésre van szüksége, a motorokon például spirálpályás hűtőköpenyekben kering a víz. Az akkucsomag jelenleg 60 kiló, a csapatfőnök, Dániel szerint le lehetne vinni 45-re is, de a biztonságra játszanak. Maga a csomag a modellezésben is használt 3,7 voltos lítium-polimer cellákból épül fel, és egy svájci modellbolttól vásárolják őket. A verseny alatti kapacitásukra komoly hatással van a fékezés közbeni visszatermelés. A fékezéssel amúgy könnyedén el lehet érni akkora fékerőt, mint a hagyományos tárcsafékkel, de ennek ellenére azt is felszerelik.
A srácok megmutatják a vezérlőt is, ez nagyjából akkora, mintha egymásra tennénk négy pizzásdobozt. A testes műanyagelem a közepén van egy vészleállító, ez az autó leállításának legradikálisabb módja, vész esetét egyszerűen bontja az áramkört. A dobozban motoronként egy vezérlő dolgozik, valamint egy olyan áramkör, ami összehangolja ezek működését.
Ha valaki a Formula Student csapatban dolgozik, nem kap felmentést az iskolai feladatok alól, és ahogy megtudom a srácoktól, a kemény mag az összes szabadidejét az autóra fordítja. Vannak tanárok, akik elfogadnak ide szánt terveket, mint házi feladat, de az igazi profit mégis a gyakorlati tudás: a valódi, élesben szerzett tapasztalatok olyan előnyt nyújtanak, amelyet máshol nem, vagy csak nagyon nehezen szerezhetnének meg a diákok. Drukkolunk nekik, és ahogy a győri csapatról, úgy az ő eredményeikről is beszámolunk az idei szezonban.
