Shell Eco-marathon 2009

Idén teljesen újonnan fejlesztett járművel indult a Széchenyi István Egyetem csapata a németországi Lausitz Eurospeedway-en megrendezett Shell Eco-marathonon. Az alapkoncepció maradt, napelemes energiatáplálás, oldalanként egy-egy villamos szervomotor a hátulsó tengelyen.

A versenyről

A Shell szakított az utóbbi években jól bevált nogarói versenypályával (Franciaország) és a többi európai csapat részvételét is segítve elköltöztette az Eco-marathont Németországba, a Lausitz Eurospeedway-re. Ahogyan a fotók is bizonyítják ez a motorsport komplexum méreteiben és korszerűségében felülmúlja hazai büszkeségünket, a Hungaroringet. Előző évi sikerünket idén egy a boxutcában biztosított garázzsal honorálták, ahol teljes koncentráció mellett tudtunk készülni a 3 futamra.

A formula 1 szintű szervezés sajnos csak a kedvező időjárást nem tudta biztosítani, megmérettetéseinket végigkísérte a borús-esős idő, mely időnként viharos széllel párosult.
A tavalyi beszámolónkban már bemutattuk a versenyt, de most pár gondolatban ismertjük azoknak, akik még nem hallottak az energetikai cég által főszponzorált versenyről. Idén is kétszáz csapat indulhatott, Európai, Keleti és Távolkeleti országok közép- és felsőoktatási intézményeiből válogatták ki a két szűrőn is megfelelt csapatokat.

Természetesen a SZEnergy Team kvalifikációját nagymértékben segítette a tavalyi kategóriagyőzelem és elismerés. A mezőny prototípus és városi kategóriára bontható, melyekben a különböző energiaforrásokkal működő járműveket úgy hasonlítják össze, hogy az elfogyasztott energiákat átszámolják 95-ös oktánszámú üzemanyagnak megfelelő értékre. A benzin, gázolaj, földgáz, hidrogén, etanol hajtotta járművek rangsorolásnál kihirdetik, melyik csapat hány km-t tudna megtenni 1 liter 95-ös oktánszámú benzinből. Nem így van ez a solar kategóriában, ahol ugyanis azt figyelik, hogy milyen arányban van a haladás érdekében elfogyasztott és a napelemekből nyert energia. A mérésre speciálisan erre a célra kifejlesztett joule-métereket hasznának, egyet a napelem körébe, egyet pedig a villamos motorok áramkörébe csatlakoztatnak. Itt jegyezném meg a napelemes kategória egyik legkeményebb előírását, miszerint az időkorláton belül megtett futam csak akkor tekinthető érvényesnek, ha a fogyasztási mérleg pozitív, tehát célbaérkezéskor a jármű akkumlátoraiban több energiának kell lenni mint elinduláskor.

A SZEnergy CAR

Az idei karosszéria felépítését tekintve formavilágban, illetve az önjáró aluminium ötvözet vázban hasonlít a korábbi modellre. Utóbbi tömegét pontosan felére sikerült csökkenteni korszerűbb, magnéziummal jobban ötvözött alapanyagokkal.

A jármű lelkét az energiaellátó és a hajtási rendszer alkotja. A tetszetős karbon-kompozit anyagot több mint 7 négyzetméternyi napelem borítja. A 2008-as SZEsocar modellhez képest ez több mint 1 négyzetméternyi felületnövelést jelent, úgy hogy az új fejlesztésben már az összes tábla a jobbik, Németországban beszerezhető 17%-os monolitkristályokból épült. Az „energiagyűjtő táblák” elhelyezése, felépítése első szemléletre teljesen hasonló az előző évihez, de ha közelebbről megvizsgáljuk, látni lehet a különbséget. A villamos töltési rendszer három párhuzamos körből épül fel melyeket egyenként 102 cella alkot. A cellák sorba kötve összesen 52 V névleges feszültséget biztosítanak, a villamosan kapcsolódó cellák mindhárom kör esetén, az autó oldalán, hátfalán, „motorháztetején” és a tetőn helyezkednek el.

Ahogyan azt a cím is jelezte, a verseny alatt rengeteg tapasztalatot gyűjtöttünk. Sajnos a fejlesztési idő szűkében már csak Németországban tudtunk tesztelni, ahol is kiderült, hogy a sorba kötött, függőleges karosszériaelemeken elhelyezett cellák fojtásként szerepelnek mindhárom napelem-körben. Az előírásoknak megfelelően 2009-ben már nem engedélyezték az ultrakapacitás használatát, energiatárolóként 4 db sorba kötött hagyományos motorkerékpár akkumlátort alkalmaztunk (egyenként 7,2 Ah). A villamos energia visszatöltésére az akkumlátorok töltési sajátosságai miatt egyedi töltésvezérlőt kellett beépíteni, mely a töltési feszültséget (52 V) a napelem-körökön mért potenciálkülönbségtől (0-53 V) függetlenül tartani tudta.

A tömegcsökkentés érdekében a kormányzásnál Homlok Péter jól bevált orsós kormánymű megoldását alkalmaztuk, míg a futóműnél erősen ötvözött nagy szilárdságú alumíniumot használtunk. A két körös hidraulikus fékrendszer gokart és kerékpár alkatrészekből került összeszerelésre. Megjegyezném, hogy Willisits Vilmos idén már nem csak szponzorként szerepelt, hanem mint Egyetemünk MSC járműgépész hallgatója aktívan részt vállalt a csapatmunkában, mind a fékrendszer, mind a villamos rendszer hibátlan működését neki köszönhetjük.

Eredmények

Elsődleges eredmény, hogy a Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszékén bevezetett gyakorlati oktatást erősítő, projektfeladatokat előnyben részesítő módszer bizonyítottan működik. 15 fő kiváló mérnökhallgató csapatban dolgozik, tervez, kivitelez, műszaki problémákat old meg, majd a közös produktumot nemzetközi viszonylatban is megméretteti. Így sikerül teljesíteni az oktatás két legfontosabb mozgatóelemét a motívációt és a sikerélményt.
A verseny tekintetében a jó köridőink ellenére nem tudtunk minden versenykiírásnak eleget tenni. A fátyolfelhős időjárásnak köszönhetően, nem sikerült a pozitív energia-mérleg, így kategóriánkban nem hirdettek eredményt. Fontos megjegyezni, hogy az Urban Solar kategóriában abszolút technikai győztesek lettünk, ugyanis mi fogyasztottuk a legkevesebb energiát a napelemeinkkel visszatöltött energiához képest (egész pontosan 88,9 %-ot visszatáplátunk). Továbbá mind a három futamot technikai hiba nélkül tudtuk teljesíteni, ez is jelzi az idei konstrukció erősségét. A másik, amit még fontos hangsúlyozni, hogy az energiafogyasztásunkat átszámolva - a többi energiakategóriához hasonlóan – 1 liter 95-ös oktánszámú benzinnel 2228 km-t tudtunk volna megtenni, és ez az Urban Concept kategórában abszolút rekord lenne. Reméljük, hogyha az időjárás is hozzájárul, a 2010-es marathonon már csak pozitív energiamérleges futamok hírével szolgálhatunk ezen különleges technikai sport közönségének!
A fejlesztéssel nem állunk meg, az összegyűjtött tapasztalatok már új megoldásokat szültek a tervezők fejében. Szponzorainkkal, tanácsadóinkkal folyamatosan tartjuk a kapcsolatot, ezúttal meg is köszönném a rengeteg támogatást, melyet az egyetemi vezetés, tanszékvezetőnk Dr. Nagy Vince, Sáhó Árpád és még sokan mások nyújtottak! Köszönjük a szurkolást és a sok napsütéssel kapcsolatos jókívánságot!

A SZEnergy Team
Csapatvezető:
- Dr. Varga Zoltán - Egyetemi docens, PhD
Csapatmenedzser:
- Szauter Ferenc - Tanszéki mérnök
Segítő tanárok:
- Dr. Szénásy István - Főiskolai docens - [napelemek, villamos hajtási rendszer]
- Lőrincz Illés - Egyetemi tanársegéd - [villamos kivitelezés]
- Hegedűs Imre - Laborvezető - [kivitelező]
- Polák József - Tanszéki mérnök - [kivitelező,hegesztéstechnika]

Konstruktőrök:
- Czeglédi Dávid - karosszéria, váz
- Deres Ádám - pilóta, villamos meghajtás
- Erdei Attila - honlapszerkesztő, fotós, informatikus
- Gyömbér István - pilóta, fékrendszer
- Homlok Péter - kormánymű, futómű
- Horváth Ádám - motorvezérlés-töltésoptimalizálás
- Kocsis Péter Zoltán - karosszéria optimalizálás
- Kövi Tamás - diagnosztika és kijelzők
- Molnár István - villamos meghajtás
- Nagy Balázs - futómű
- Pados Péter József - karosszéria látványterv
- Pócs Ervin András - fékrendszer
- Pup Dániel - aktív-passzív biztonsági berendezések
- Willisits Vilmos - fékrendszer
- Zeitler Álmos - számítógépes vezérlés, diagnosztika