A Formula Student egy nagyon különleges környezetet teremt a résztvevőknek. A kiélezett küzdelemben, a nagy nyomás és felelősség alatt csak úgy lehet egy csapat sikeres, ha a csapattagok szorosan együttműködnek a közös cél elérése érdekében. Ebben rejlik az Arrabona Racing Team erőssége – megtanít egy olyan közösségben dolgozni, ahol lelkes tagok a saját szenvedélyüket élik át és valósítják meg.

Ez mindenkit arra ösztönöz, hogy megtalálja saját szenvedélyét, amiben a legjobb akar lenni, és ezt értékként adja hozzá a csapat életéhez – legyen az grafikai design, szilárdságtani szimuláció vagy a csapattagok összefogása. Számomra szakmai fejlődésem egyik legnehezebb, ugyanakkor leghatékonyabb időszaka volt a csapatban eltöltött két év. A rengeteg emlék mellett olyan készségeket szereztem, amik azóta is hasznosnak bizonyultak a karrierem során. Minden egyetemi hallgatónak csak ajánlani tudom, hogy egy ilyen közösség részese lehessen, mint az ART. –fogalmazott Kun János Csaba, az ART korábbi csapatvezetője.

A videót YouTube csatornán keresztül lehet elérni.

The post Az ART_08 versenyautó leleplezése appeared first on Műszaki Magazin.

Hétfőn megrendezésre került a BME Formula Racing Team csapatának autóbemutató Rollout eseménye a Hungaroringen, amelyen leleplezték az egyetemisták a 2021-es versenyszezonra épített elektromos és önvezető versenyautóikat. Az rendezvényen a csapat támogatói, továbbá Michelisz Norbert, világbajnok túraautó versenyző és Gazsi Júlia, a Hungaroring Sport Zrt. vezérigazgató helyettese vettek részt.

Az eseményt Gazsi Júlia nyitotta meg:

“Nagyon örülünk neki, hogy a BME Formula Racing otthonra talált a Hungaroringen. Amikor 2019-ben ez a lelkes csapat megkeresett minket, nem sokáig gondolkodtunk az együttműködésen. Mindig is támogattuk a fiatal tehetségeket és az innovatív megoldásokat, közös érdekünk, hogy minél több jó magyar szakember legyen az autósportban. Ezért is örülünk annak, hogy a mostani bemutatón kívül még ebben a hónapban egy Formula Student felkészülési versenynek is a házigazdái lehetünk. Nekünk általában pártatlannak kell lennünk, de talán megengedhető annyi, hogy ezúttal a magyar csapatnak szurkoljunk.”

A nyitóbeszéd után a BME Formula Racing Team csapatkapitánya és főmérnöke prezentálta a csapat idei céljait és fejlesztéseit. A csapat új önvezető autója, “Rozi” a tavalyi elektromos versenygép átépített verziója, mivel tavaly elmaradtak a versenyek, a csapat nyáron folyamatosan tesztelt a Hungaroringen, és szeptembertől elkezdte átépíteni az elektromos autóját önvezetővé szenzorok és számítógépek felszerelésével.

Az elektromos versenyautójuknak, “Ajnának” teljesen új vázgeometriát terveztek a mérnökhallgatók, így a formula egyes technológiával készült karbon kompozit váz sokkal keskenyebb, mint a korábbi, és jóval könnyebb is, aminek köszönhetően az autó csupán 186 kilogrammra csökkent, ami várhatóan az eredményekben is megmutatkozik majd.

Az elektromos versenyautójukkal  az osztrák Red Bull Ringen és a Zalaegerszeg mellett található Zala Zone tesztpályán tartott nemzetközi Formula Student versenyeken állnak majd rajthoz a nyár folyamán. Az önvezető, szintén elektromos versenyautóval pedig a németországi Hockenheimringen bizonyítja a csapat a tudását. Ezen megmérettetések előtt a Hungaroringen megrendezett Formula Student csapatoknak szánt felkészülési versenyen, az FS Easter-en vesznek részt június 18. és 20. között.

A rendezvény zárásként Michelisz Norbert tartott látványos bemutatót az elektromos formula autóval. Az elképesztő gyorsulások és a látványos kanyarvételek után ezek voltak Michelisz Norbert benyomásai:

„Jó kis napunk volt, végighallgattam a Formula Studentesek előadását, láttam az önvezető autót és vezettem az elektromos versenygépet, nagyon élveztem – mondta Michelisz. – Borzasztóan gyors az autó, 1.8 másodperc alatt gyorsul százra, nagyon jók a fékjei és kanyarban is igazi gokartos érzést nyújt – ilyen jellegű erőhatásokhoz még én sem feltétlenül vagyok hozzászokva. Megizzasztott a rövid teszt. A csapat nagyon szimpatikus, érződik a tagjain az a mélyről jövő autósport iránti szeretet, az elkötelezettség, az, hogy minden apróságra odafigyelnek. Kíváncsiak és eredmény-orientáltak, ami borzasztóan fontos.” 

The post A legújabb magyar elektromos versenyautó appeared first on Műszaki Magazin.

Az autó a Shell Eco-marathon versenyére készült iskolám csapata által, melynek én is tagja vagyok, és a csapatban is az én feladatom az autó elektronikai rendszerének fejlesztése. A verseny célja, hogy az autónk 1kWh elektromos energia felhasználásával a lehető legnagyobb távolság megtételére legyen képes. A versenyen tavaly nyáron is részt vett csapatunk Londonban, ahol 346,8 km/kWh-ás eredményt sikerült elérnünk. Ennek örömén felbuzdulva úgy gondoltam, hogy az autó általam fejlesztett részének továbbfejlesztett változatával ezen versenyen is érdemes lenne megmérettetni magamat. Az eddig elért eredményünkre is büszkék vagyunk, de úgy gondolom, hogy az autó elektronikájának további fejlesztésével még van lehetőségünk a jelenleginél is kisebb energiafelhasználás elérésére.

Az autó meghajtására egy 3 fázisú brushless DC motor szolgál. A motor a gyári adatai alapján az általunk használt 200-500W-os teljesítménytartományban 90-93% körüli hatásfokkal képes üzemelni, azonban utólagos számításaim és méréseim során azt tapasztaltam, hogy menet közben a tényleges hatásfoka ennél lényegesen kisebb volt, valahol olyan 50-60% körüli. Viszont rájöttem, hogy ennek az az oka, hogy az autóban a motor teljesítményének vezérlése a pilóta által, kézzel történik. Ez nem optimális, mert a gyári specifikáció szerinti hatásfok csak akkor érhető el, ha a motor egy adott teljesítmény mellett egy meghatározott fordulatszámon és forgatónyomatékon üzemel. Erre a problémára azt a megoldást találtam ki, hogy egy olyan motorvezérlő elektronikát fejlesztek, amely a pilóta helyett automatikusan szabályozza a motor teljesítményét, annak optimális működési paramétereit figyelembe véve. A pilóta feladata így már csak az lesz, hogy elindítsa és leállítsa a motort, és irányítsa az autót. Számításaim szerint ezzel a rendszerrel már akár 500km megtétele is lehetővé fog válni 1kWh energia felhasználásával.

A rendszer felépítése és működése

A rendszer az alábbi fő részekből áll: a BLDC motor és egy rajta lévő enkóder, egy meghajtópanel, két Arduino DUE, egy tápellátó panel és egy áram- és feszültségmérő panel. A meghajtópanel egy teljesítményfokozat a motor meghajtásához, ez állítja elő a motor meghajtásához szükséges váltakozó áramot. A motor teljesítményfelvételét az akkumulátorok és a meghajtópanel közé beiktatott áram- és feszültségmérő panel segítségével méri a rendszer, így nyomon követhető az autó energiafelhasználása. Az autóban 2db 12V-os, 11Ah-ás LiFePO4 akkumulátor kapott helyet, amelyek sorba vannak kötve, így biztosítják az elektronika tápellátásához szükséges 24V névleges feszültséget. A meghajtópanelen kívül a többi áramkör tápellátásáért egy külön panel felel, amely egy DC-DC konverter 5V-os és 12V-os kimenetekkel.

A motor vezérlésére az egyik Arduino szolgál, ez felelős azért, hogy a motor képes legyen forogni. A motor enkóderének adatát kiolvasva folyamatosan követi a tengely forgásszögét, ami alapján előállítja a fázisok meghajtásához szükséges PWM jeleket a meghajtópanel számára. Ezen felül még a motor teljesítményét is szabályozza: az enkóder pozícióadataiból kiszámolja a fordulatszámát, amiből egy gépi tanulással létrehozott algoritmussal meghatározza, hogy mekkora teljesítményen üzemeljen a motor ahhoz, a lehető legjobb legyen a hatásfoka, és ennek megfelelően módosítja a kimenő PWM jeleket is. A másik Arduino kezeli az összes többi folyamatot: a kijelző és a kezelőszervek, bemenetek kezelését, a motor teljesítményének mérését, illetve az ESP8266 WiFi modullal is kommunikál. Ehhez csatlakoznak a kezelőgombok is, méri az autó sebességét és fogyasztását, és ezeket az adatokat megjeleníti a kijelzőn is.

A meghajtópanel lényegében 3db MOSFET félhídból áll, és a hozzá tartozó meghajtóáramkörből. A motor fázisai a félhidak kimenetére csatlakoznak. A félhidak ellenütemben vannak vezérelve 20kHz-es PWM jelekkel az Arduino által. A PWM jelek kitöltési tényezője szinuszosan van modulálva a motor tengelyének forgásszögének megfelelően, fázisonként 120°-kal eltolva. Az alacsony, 1,4mΩ-os csatornaellenállású FET-ek alkalmazásának köszönhetően az egység hatásfoka a teljes üzemi tartományban magas, 98-99% körüli, így hűtőbordát nem igényel még teljes terhelés mellett sem.

A rendszer főbb paraméterei:

• Maximális üzemi teljesítmény: 500W
• Akkumulátorok: 2db 12V 11Ah LiFePO4 akkumulátor
• Teljesítményfokozat névleges tápfeszültsége: 24V
• Meghajtópanel hatásfoka: 98%
• Motor üzemi hatásfoka: 90-93%
• Maximális sebesség: 40km/h
• Számított energiafogyasztás: 500km/kWh

A rendszer fejlesztéséhez, teszteléséhez és a motor paramétereinek beméréséhez egy fékpadot használtam, és egy külön vezérlőszoftvert, ami minimális beavatkozás mellett önmagától elvégezte a motor teljes üzemi tartományának bemérését, annak teljes teljesítmény-, fordulatszám- és terheléstartományán végig haladva, eközben rengeteg mérési adatot gyűjtve. A mérési adatok feldolgozásához szintén egy általam írt szoftvert használtam, amely felállított egy vezérlőalgoritmust. Ennek az algoritmusnak a kész rendszer szoftverébe való beágyazásával lehetővé vált, hogy képes legyen a motor fordulatszáma alapján folyamatosan meghatározni azt az üzemi teljesítményt, amivel a motor a lehető legmagasabb hatásfokon üzemel, és ennek megfelelően szabályozni a motor teljesítményét.

Az autó további fejlesztésén jelenleg is gőzerővel dolgozunk, az egyik ilyen fejlesztési irányunk a telemetria. A versenytapasztalataink alapján úgy gondoltuk, hogy az autó üzemi paramétereinek egyszerűbb és hatékonyabb nyomon követése érdekében célszerű lenne egy telemetriarendszer használata. Ennek megvalósításához szükségünk van egy stabil rádiós kommunikációra az autóval, és egy megfelelő szoftveres háttérre, amely lehetővé teszi az adatok feldolgozását, továbbítását és megjelenítését. A kommunikációhoz egy nagy hatótávolságú WiFi kapcsolatot használunk, mivel ez egy egyszerűen kivitelezhető megoldás, szoftver tekintetében pedig egy webes felületet segítségével valósítjuk meg az autóval való kapcsolattartást és az adatok megjelenítését.

Az autóban egy ESP8266 WiFi modult használunk, mivel az Arduino-val való szoftveres illesztést ezzel egyszerűen meg lehet oldani, ugyanakkor az átlagfelhasználói WiFi-s mobil eszközökhöz képest jóval nagyobb hatótávval rendelkezik. Az éles üzem során a versenypálya mellett egy megfelelően elhelyezett access point-ot fogunk használni, amely egy irányított antennával van felszerelve, az autó WiFi modulja egy kliensként csatlakozik erre. A pálya formája lehetővé teszi az irányított antenna előnyös kihasználását, körülbelül 4-500 méterig megbízható kapcsolatot létesít.

Az autóban lévő ESP8266 modulon egy webszerver fut, amin egy JSON adatsort használva érhetők el a továbbítandó adatok. Ezeknek az adatoknak a megjelenítésére és feldolgozására egy webes felületet készítettünk, amely használható bármilyen eszközön, ami csatlakoztatva van a hálózatra, például egy laptopon vagy telefonon is. Ennek a weblapnak a használatával lehetőségünk van az adatok valós idejű megjelenítése mellett azok eltárolására és későbbi kiértékelésére is.

A fejlesztések és tesztek folyamatosan zajlanak. Bizakodva és nagy lendülettel készülünk az idei versenyre. Itt szeretném megköszönni iskolámnak Kecskeméti SZC Kandó Kálmán Szakgimnáziumának és Szakközépiskolájának, csapatomnak és felkészítő tanáromnak Ladányi Sándornak a kitartó munkáját és támogatását.

Simon Péter, Kecskemét

The post BLDC motorvezérlő elektromos versenyautóba appeared first on Műszaki Magazin.

Az ABB FIA Formula-E háromszoros futamgyőztese, Jérôme D’Ambrosio volt az egyik sztárja az e heti Budapesti “Nagy Futamnak”, amelyen a belga pilóta egy második generációs ABB Formula-E versenyautót vezet a belvárosban.

Az ABB, amely névadója a világ első, teljesen elektromos hajtású autók számára rendezett Formula-E versenysorozatnak, az e heti budapesti “Nagy Futamra” elhozta az egyik másodgenerációs, elektromos hajtású versenyautót.

Magyarországon ez az első alkalom, hogy az ABB Formula-E bemutatta, hogy milyen lehetőséget kínál az e-mobilitás a fenntartható közlekedési megoldások terén.

A jelenlegi bajnoki versenyszezonban a pilóták között ötödik helyen álló belga versenyző, Jérôme D’Ambrosio mutatta be Budapesten az ABB Formula-E párizsi futamáról érkező autó képességeit.

A versenyautó mellett az ABB villámtöltőit is láthatta a nagyközönség. A kiállítás egyik célja, hogy széles körű párbeszédet kezdeményezzenek a közlekedés és a nagyvárosok jövőjét érintő aktuális témákról.

A versenysorozat, amelyet az ABB névadó partnerként támogat, a legújabb innovációkat alkalmazó elektromos hajtású járműveket és alternatív energetikai megoldásokat vonultat fel világszerte a nagyvárosok központjában. D’Ambrosio az egyik legtapasztaltabb pilóta a Formula-E versenysorozatban, eddig a 2014-ben útjára indított bajnokság minden egyes futamán rajthoz állt.

A “Nagy Futamon” versenyautók, motorkerékpárok és kamionok vonulnak fel Budapest szívében. A rajongók itt közelebbről csodálhatják meg a gépeket, mint arra alkalmuk nyílna egy zárt versenypályán. Az esemény kiváló alkalmat teremt arra is, hogy az ABB standján bemutassák a legújabb elektromos jármű töltési rendszereket.

 Az elektromos járművek piacának fejlődése

Az ABB az ezredforduló óta fordít jelentős összegeket az e-mobilitási megoldások fejlesztésére, és napjainkra technológiai vezető szerepet vívott ki magának ezen a területen. A vállalat portfóliójához számos innovatív termék tartozik, köztük az ABB villámtöltői. Az ABB Ability^TM platform digitális hálózatkezelési képességei által támogatott töltők jelentős segítséget nyújtanak az elektromos hajtású autók gyors elterjedéséhez.

Az ABB globális piacvezető a DC villámtöltők fejlesztése és szállítása terén.

A cég miden versenytársát „lekörözve” már több mint 10 500 villámtöltőt értékesített a világ 73 országában. Az ABB a villámtöltők teljes skáláját kínálja elektromos hajtású autókhoz, elektromos és hibrid hajtású buszokhoz, valamint elektromos rendszereket szállít hajókhoz és vasúti járművekhez.

Az ABB 2018 januárjában hét évre szóló partneri együttműködést kötött a Formula-E-vel, hogy a globális vezető szerepére támaszkodva jelentősen formálni tudja az e-mobilitás jövőjét. Az ABB FIA Formula-E bajnokság kiváló lehetőség arra, hogy a villamosítási és digitalizálási technológiákat az autóversenyzés körülményei között teszteljék, finomítsák az elektromos autók konstrukcióját és működését, illetve fejlesszék az infrastruktúrát és a kapcsolódó digitális platformokat.

A névadó partnerség mellett, az ABB ez évben az ABB FIA Formula-E első számú betét-versenysorozatának számító Jaguar I-PACE eTROPHY bajnokság hivatalos járműtöltési partnere lett. Az eTROPHY minden futamán az ABB Terra 54 DC töltői biztosítják az I-PACE SUV versenyautók villámtöltését.

Az e-járművek iránti globális kereslet növekedésével párhuzamosan erősödik a kereslet a töltési infrastruktúra iránt is. Az ABB iparágvezető termékei, köztük a Terra DC töltők, kiváló lehetőséget biztosítanak az ABB számára, hogy meghatározó szerepet játsszon a felfutó kereslet kielégítésében.

Az ABB Terra 54 DC villámtöltői nyolc perc alatt – azaz egy hagyományos személyautó tankolásához szükséges idő alatt – képesek a Jaguar I-PACE versenyautók akkumulátorát olyan szintre feltölteni, hogy az 200 km-es hatótávolságot biztosítson. A Formula-E egyedi építésű versenyautóitól eltérően, a Jaguar I-PACE bajnokságban a közúti közlekedésre is alkalmas, a nagyközönség számára is elérhető járművek versenyeznek. Az eTROPHY a fogyasztói technológiát viszi be a versenypályára, és ezáltal lehetővé teszi a legmodernebb töltési technológia további fejlesztését és tesztelését.

Az ABB Magyarországon Vácot választotta ki a töltőberendezés-gyártás egyik helyszínéül. A váci üzem 2011 óta szállítja a világpiacra az e-töltők széles választékát.

Magyarországon is növekszik az elektromos járművek piaca: bár az európai szinthez képest az elektromos járművek részaránya még viszonylag alacsony, a zöld rendszámtáblák száma 2018-ban már túllépte a 10 000-t. Budapesten megközelítően már 70 db DC töltő üzemel, míg a fővároson kívül – főként a nagyobb városokban – további 54 töltőt telepítettek. Ezek a számok azt jelzik, hogy az ország EV-infrastrukturális piacában még jelentős növekedési lehetőség rejlik.

Magyarországon az első ABB gyártású villámtöltőt 2012 áprilisában helyezték üzembe az egyik környezetbarát MOL töltőállomáson. Az azóta eltel időszakban az ABB már több villámtöltőt is telepített az ország különböző pontjain. Az ABB töltői üzemelnek többek között a LIDL áruházak parkolóiban, a tatabányai DELPHI Connection Systems parkolójában, valamint az ország északi részén található Bükkaranyoson is, ahol a töltési infrastruktúra szélerőmű parkhoz csatlakozik.

Az ABB részt vesz a szupergyors töltők kiépítését célzó Ionity projektben is. A BMW, a Ford, a Daimler és a Wolkswagen Csoport együttműködésével létrejött projektben villámtöltő hálózatot fejlesztenek ki Európában elektromos hajtású autók számára. A Magyarországi M1-es autópálya bábolnai szakasza mellett több ABB által szállított 350kW-os Terra HP töltő kerül majd telepítésre. Ezek a töltők egy autót 350 kW/h, még két autót egyidejűleg 150 kW/h teljesítménnyel képesek tölteni.

The post ABB Formula E versenyautó Magyarországon appeared first on Műszaki Magazin.

Idén 2019. február 7. -én került megrendezésre a Design Freeze elnevezésű eseményünk, ahol minden évben bemutatásra kerülnek az új fejlesztések, illetve az új Formula Student versenyautónk tervei, valamint az, hogy milyen versenyekre sikerült kvalifikációt nyernie csapatunknak, az Arrabona Racing Teamnek a 2019-es versenyszezonban.

A tavalyi évben a legjobb magyar csapatként fejeztük be a magyarországi Formula Student East FS versenyt, ezen eredménynek köszönhetően 2019-ben meghívást kaptunk a szervezőktől a zalaegerszegi eseményre, amely július 17. és 21. között kerül megrendezésre. Emellett bekerültünk a Formula Student Czech Republic-ra, amely Most városában fog zajlani augusztus 12. és 17. között, valamint a csapat idén negyedik alkalommal nyert részvételt a világ legjobb versenyére, a Formula Student Germany-ra, amely a jól ismert Hockenheimrigen kerül megrendezésre augusztus 5. és 11. között.

Ebben az évben a legfőbb cél az autó mihamarabbi megépítése, így kisebb változásokat eszközöltünk csupán a már megbízható konstrukción, így biztosítva egy hosszú tesztidőszakot amely lehetővé teszi az adatgyűjtést, illetve a tervezési időszakban szimulált eredmények validálását.

Az ART_05

Az ART_05 az előző autónk, mellyel a 2018-as szezon során versenyeztünk. Ez volt az első alkalom, hogy flexibilis motorbekötést alkalmaztunk, ezzel próbálva kiküszöbölni az egyhengeres motorunk magas rezonanciáját. A futómű az ART_04 direkt bekötésű kialakításából lett áttervezve egy nyomórudas megoldásra. A csapat a szintén a Széchenyi István Egyetemen működő SZEngine hallgatói motorfejlesztő csapat EVO6-os erőforrását használta a szezon során. A tesztelés és verseny közben történő adatgyűjtésre egy egyedileg tervezett telemetria rendszert alkalmaztunk. Az autó aerodinamikai csomagja leszorítóerő optimalizáláson esett át, további 15%-os leszorítóerő növekedést elérve ezzel.

Tervezési célok az ART_06-nál

Egy Formula Student verseny során a legfontosabb versenyszám az Endurance, tekintve, hogy az összesen gyűjthető pontok egy kirívó százalékát, közel egyharmadát ez az egy esemény teszi ki. Ebből is következett, hogy csapatunk idei egyik legfontosabb célja az összes Endurance versenyszám befejezése, elkerülve az autó megbízhatatlanságából adódó esetleges problémákat. Természetesen az Endurance verseny befejezése önmagában nem elég, szeretnénk, hogy autónk minden eddiginél gyorsabb legyen a pályán: cél a köridők 5%-os javítása, ami a Formula Student Germany verseny esetében majdnem 2 másodperc javulást jelent. Fontos szempont még egy ergonomikus pilótafülke tervezése, ezzel is növelve pilótáink magabiztosságát, teljesítményét.

Felfüggesztés

A legtöbb futómű alkatrész, illetve a maga a geometria a finomításokat leszámítva változatlan maradt, mindez egy rövidebb tervezési időszak, ezáltal hosszabb tesztelési periódus érdekében. Ezt a kialakítást már ismerjük, a rendszer 2018-ban beváltotta a hozzá fűzött reményeket, így az idei év célja az adatok gyűjtése róla, hogy ezzel megalapozzuk jövőre egy új, továbbfejlesztett futómű geometria tervezését. A teljes futóműben egy részösszeállítás változott: az első csonkállványok, amire az új, négydugattyús féknyergek miatt volt szükség. Az új féknyereg nagyobb terheléseket indukál, változtak a bekötési pontok, mindezek indokolták a csonkállványok újratervezését, illetve a féktárcsa méretének növelését. Ez a fejlesztés az első tengelyen fellépő fékerő növelése és a rövidebb féktávok elérése miatt volt szükséges.

Kormányzás

Következő fejlesztésünk egy új, ergonomikus kormánykerék tervezése volt. Az előző években a kijelző a kormánykerék részét képezte, viszont a pilótáink visszajelzései alapján áthelyeztük a kormány fölé, ezzel menet közben és kanyarodás alatt is láthatóvá téve azt. Mindemellett megtervezésre került egy új flappy mechanizmus is, amely jobb váltásérzetet ad vissza az autót vezető személy számára.

Pedálbox

Egyik legfontosabb fejlesztésünk a pedálboxot érintette: két pedálos rendszerre váltunk az idei szezonban. Ez a megoldás pilótáink reakcióidejét hivatott csökkenteni a váltások között, illetve az autóba vetett bizalmukat növelni a pályán. Mindemellett a váltási idő csökkentése érdekében bevezetésre került az elektro-pneumatikus kuplung aktuálás. Egy kézi kuplung is beszerelésre fog kerülni a pilótafülkébe pneumatikus aktuálással, melyet elindulásnál használnak majd pilótáink.

Váz

Tekintve, hogy váz kialakítása nagyban függ az autó futóművének kialakításától, így alapvetően a vázgeometria sem változott. Néhány változást elvégeztünk, hogy vázunk megfeleljen a frissített 2019-es szabályzatnak. Ezekkel a változásokkal 7,5%-os merevség növekedést értünk el: 790 Nm/°-ról 850 Nm/°-ra. Ezek nem csupán szimulált értékek, ezeket az eredményeket egy saját tervezésű és építésű merevség mérővel validáltuk. A karosszéria részlegen a legnagyobb innováció az ülést érintette, egy teljes mértékben a pilótafülkébe és vázba integrált ülés került megtervezésre. A tavalyi ülésünk és a legmagasabb sofőrünk 3D szkennelése nagyban megkönnyítette a tervezési folyamatot.

Motor és hajtáslánc

Az Arrabona Racing Team a SZEngine hallgatói motorfejlesztő csapattal 3 éve kezdte együttműködését. Az idei évben az EVO6+ elnevezésű erőforrás fog bekerülni az autóba. Az erőforrás 2018-as konstrukció, de a 3 sebességes váltót egy 4 sebességes verzió váltja fel a jobb fokozatkihasználás érdekében, illetve a szívó oldal is jelentős frissítésen esett át: a szívócsonk hossza 230 mm-ről 200 mm-re csökkent.

A tavaly felmerült hűtési problémák elkerülése végett a hűtőt 10 mm-el növeltük, így újból akkora, mint az ART_04-en. Nem csak a víz túlmelegedése volt jellemző 2018-ban, de az olajhőfok is terhelés alatt átlépte a megfelelő értékeket, így egy olajhűtő is megtervezésre került, ezzel is növelve az erőforrás megbízhatóságát minden körülmény között. A Formula Student versenyszabályzat végett a zajszennyezésre is figyelnünk kell tervezés során. A gépátvétel könnyebb teljesítésének érdekében kiemelten fontos egy megfelelő kipufogó rendszer tervezése, amely biztosítani képes az alapjáraton maximum 103 dB, emelt fordulaton 110 dB értékeket, mindemellett viszont fontos, hogy az erő- és nyomatékveszteséget elkerüljük, amely a kipufogórendszer fojtása miatt könnyen kialakulhat. A hajtáslánc részlegünk tagjai hangnyomás szimulációkkal figyelték a frekvenciaváltozásokat a különböző verziók változásakor, így is könnyítve egy végleges geometria kialakulását.

Elektronika

Az elektronika részlegen több fejlesztés is végbement. Az első egy új szűrő funkcióval ellátott áramkör, ami kiszűri a nyomógomb jelén keletkező zajokat. A tervezési folyamat az eredeti zajos jel méréseivel kezdődött, melyet szimuláció, prototípus teszt és finomhangolás követett több iteráción keresztül. A végeredmény egy zaj nélküli jel, mely mondhatni egy elhanyagolható egy század milliszekundumos késéssel rendelkezik az eredeti jelhez képest viszonyítva.

Az adatgyűjtő rendszer kialakításánál a legfontosabb szempont a több szenzor használata volt alacsonyabb költség mellett. Az ART_06-nak a motorhoz tartozó szenzorokon kívül 15 külön szenzora lesz három különálló adatgyűjtő kártyán elosztva. A kártya koncepciója hasonló a tavalyihoz, leszámítva, hogy a mérete kisebb és csak két elektronikai réteggel rendelkezik a nyomtatott áramkörben. A korábbi DC/DC konverter helyére egy gazdaságosabb LDO feszültség szabályozó került. Tavaly az egyhengeres motor vibrációi miatt megbízhatósági problémáink adódtak a hagyományos mechanikus indítórelével, ezt elkerülendő idén MOSFET kapcsoló elem kerül a helyére, ami több hasznos funkcióval is rendelkezik, mint például a beépített védelem, árammérés és hőmérsékletmérés. Maga az egység hőtani szimuláció segítségével lett optimalizálva. Egy alumínium hűtőborda került felszerelésre a nyomtatott áramkör aljára, ezzel is biztosítva a megfelelő hűtést a MOSFET számára. A végleges verzióval a MOSFET hőfokát sikerül a 150°C-os határértékek alatt tartani majd, elkerülve a túlmelegedést.

Az elektromos hálózat elosztásáért felelős egységben egy nyomtatott áramkörben egyesülnek a nagyáramú fogyasztók kapcsoló elemei és a túláram elleni védelmi rendszerek. Előző autóinkban ez az alkatrész mechanikus relékkel és biztosítékokkal működött, mellette számos hasznos funkcióval rendelkezett: verseny előtti motor melegítés segítő rendszer, verseny utáni túlmelegedés elleni védelem. Idén az újítás, hogy a kapcsoló elemek is MOSFET elemek lettek, csak úgy, mint az indítóegységben. A motor beindulását könnyítendő, indítózás közben több elektronikai alrendszer is leáll, hogy az indítómotor a lehető legnagyobb teljesítményt vehesse fel a hálózatból. Az elosztó egység nyomtatott áramkörei is hőmérséklet szimulációkkal lettek optimalizálva, továbbá a feszültségesés is csökkentve lett szimulációk által. A hőmérséklet szimulációk validálása érdekében 6 hőmérő szenzort helyeztünk el a nyomtatott áramkörön.

Aerodinamika

Az aerodinamikai csomag magasabb leszorítóerőre lett optimalizálva a jobb stabilitás elérése érdekében. A szárnyprofilok konstrukciója megmaradt a tavalyi jól bevált verzió, az állásszög, a rések méretei, illetve az átfedések kerültek optimalizálásra. A diffúzor geometriájának újratervezése is egy szükséges lépés volt, rövidebb hossz mellett nagyobb leszorítóerőt generál, mint a tavalyi alkatrész. A szimulációkat 15 m/s sebességnél végeztük az optimalizálás során, a teljes leszorítóerő esetében 15%-os növekedésről számolhatunk be, 400 N-ról 460 N-ra sikerült javítanunk, miközben az ellenállás nem nőtt meg számottevően.

Jövőkép, stratégia

A csapat által mutatott tendencia és lendület megtartása, egy az előző éveknél hamarabb befejezett autó és egy hosszabb tesztidőszak érdekében az ART_07 koncepcióját már az elkövetkező hónapokban el kell kezdeni kidolgozni. A csapat egyik legnagyobb terve egy karbonszálas monocoque karosszéria elkészítése. Ez egy borzasztóan komplex tervezési és gyártási folyamat, ezért különösen is fontos az erős támogatói kapcsolatrendszer, mind anyagi mind megmunkálási vonzatok esetében is.

Az 2017 óta csapatunkban használatos köridő szimulációs szoftver jobb megismerése is prioritást élvez, hiszen így megkönnyíthető az autótervezéssel kapcsolatos kritikus döntések meghozatala, minden egyes változást hozó alkatrész könnyedén szimulálható és nyomon követhető, valamint rendszerszinten tudjuk vizsgálni a változtatás hatásait, amint egy valid szimulációs környezetet és versenyautót építünk fel a szoftverben, nem utolsó sorban időt és erőforrást spórolunk meg a tervezési döntéseink leellenőrzésében. Amennyiben csapatunk részt szeretne venni az elkövetkező évek FSG versenyein, szükségessé válik egy autonóm koncepció kialakítása is. A 2021-es évtől a gyorsulás, 2022-től a Skid Pad versenyszámok kizárólag önvezető módon lesznek teljesíthetőek a német versenyeken, részben ezért, valamint az új fejlesztési területek, kihívások feltérképezése végett válik indokolttá az autonóm autó megalkotása, hogy csapatunk minden versenyszámon sikeresen szerepelhessen.

The post Ilyen volt a 2019-es Design Freeze appeared first on Műszaki Magazin.