A SZEnergy Team csapata tavaly nyáron világcsúccsal diadalmaskodott Európa legnagyobb energiahatékonysági versenyén, a Shell-Eco Marathonon. A győriek a páratlan siker után sem ültek ölbe tett kézzel, hanem tovább csiszolták járművüket: a siker kulcsa a konstrukció folyamatos fejlesztésében és optimalizálásában rejlik. A részletes tervekről a társaság szokásos éves design freeze eseményén számolt be, ahol a nyilvánosság értesülhetett az idei újdonságokról.
Emlékezetes:
története legnagyobb sikerét elérve, mindenkit fölényesen maga mögé utasítva, hibátlan versenyzéssel nyerte meg a Shell-Eco Marathon városi kisautó kategóriáját a SZEnergy Team. Mindez világszinten is fokozhatatlan teljesítmény: előttük senki nem volt képes arra, hogy 284 km/kWh energiahatékonyságot produkáljon.
Az autó valójában nem tett meg ekkora távolságot a versenyen, ez a szám mindössze a valóban teljesített futamok alapján számolt arányosított fogyasztást jelöli. Csupán az összevetés miatt jegyezzük meg, az elfogyasztott energiamennyiség két órányi vasalóhasználatnak vagy épp 35 csésze tea elkészítésének felel meg.
A Széchenyi István Egyetem csapata hosszú évek munkájával jutott el a csúcsra, hiszen a napelemes osztály megszűnése után 2013 óta versenyeznek városi kisautó (urban concept) kategóriában. Kívülálló számára úgy tűnhet, a végletekig optimalizálták autójukat, a produktum felülmúlhatatlan. Lehet-e még tovább javítani?
Nos, nem csak lehet, kell is.
Bár a tavalyi versenyen valóban mérföldkőhöz ért a csapat, ez közel sem jelenti azt, hogy az autóban ne lennének tartalékok és azt sem, hogy a versenytársak tétlenül ülnének a babérjaikon.
Ahhoz, hogy ezt az eredményt meg tudják ismételni, nem elég a tavalyi autót leporolni, hanem további fejlesztésekre van szükség. Mindig jobbra kell törekedni, ez pedig maga a folyamatos innováció – ezt dr. Lakatos István professzor, a Közúti és Vasúti Járművek Tanszék tanszékvezetője is hangsúlyozta a csapat design freeze eseményén.
„Amikor a SZEnergy Team csapatát látom, mindig az innováció kifejezés jut eszembe. Ez az innovare latin szóból származik, amelynek jelentése, megújulás, újítás, ami nálatok kreatív mérnöki munkával és professzionális kivitelezéssel jön létre” – emelte ki köszöntőjében a tanszékvezető.
„Az innováció révén minden évben újabb és újabb autó gördül ki a garázsból, hiszen a jármű beltartalmában mindig megújul. Tavaly ez a munka remekül sikerült. Talán efölé már nehéz is menni, de a csapat szemlátomást készen áll arra, hogy meghaladja ezeket az eredményeket”
– biztatott a professzor.
A design freeze minden mérnöki konstrukciót fejlesztő versenycsapat életében jelentős esemény, hiszen ilyenkor lezárul a tervezés, és elkezdődik a gyártás és a megépítés fázisa.
Évek óta hagyomány, hogy a két fejlesztési szakasz között, egy zárt körű előadáson a partnerek, szponzorok, meghívott vendégek és a sajtó képviselői is megismerkedhetnek az aktuális évre vonatkozó fejlesztési irányokkal.
Mivel a SZEnergy Team hallgatói csapat, a bajnok autó változatlansága fel sem merül, hiszen a cél a szakmai utánpótlás-nevelés: a Széchenyi István Egyetemen az ifjú mérnökjelöltek valós projektekhez hasonló gyakorlati tapasztalatokat szereznek a tervezés, az építés és a versenyzés során, ezért fontos, hogy minden évben valami újdonságot szereljenek bele az autóba. Ez idén sem történt másként – már csak azért sem, mert többek között szabályváltozások is indukáltak néhány módosítást.
Krecz Dávid csapatvezető elsőként bemutatta, mi vár a csapatra az idei Shell-Eco Marathon versenyen.
Az európai futamot ebben az évben a franciaországi Nogaro pályáján tartják május végén – mind az energiahatékonysági, mind az önvezető funkciókat tesztelő autonóm versenyszámot.
Az előbbin két fő típust különböztetünk meg: a prototípus és a városi kisautó kategóriát. A hajtás belsőégésű, elektromos vagy hidrogéncellás lehet. A győriek SZEmission névre keresztelt járműve a városi kisautó kategóriában belül elektromos meghajtással indul.
A gépészeti részleg fejlesztéseit szintén Krecz Dávid mutatta be. Mint kifejtette,
a legfontosabb változás a hagyományos autókból jól ismert tengelykapcsoló mechanizmus beépítése az autóba, amellyel képesek lesznek a szabadon futó és fix hajtás között váltani.
Idén a szabályváltozások miatt több megállásra lesz szükség, ezért a regeneratív fékezést lehetővé tevő fix hajtásra is szükség lesz. Ezáltal a fékezés mechanikai energiáját is vissza tudja táplálni a rendszerbe az autó. A tengelykapcsoló beépítésével tetszőlegesen lehet majd váltani a két hajtás között, ami jelentős könnyebbséget jelent a futamok során.
A csapat emellett új, saját tervezésű lengéscsillapítóra cserélné a korábbi, kereskedelmi forgalomban is kapható rugós tagot. Mivel az sokkal nagyobb terhelésre méretezett, ezért egy áttétel segítségével mesterségesen kellett növelni rajta a terhelő erőt. Az áttétel plusz tömeget jelentett, az új, speciálisan a járműhöz fejlesztett lengéscsillapító esetén viszont ez elhagyható, ami további tömegcsökkentést jelent az autó számára.
„Tavaly alapvető célkitűzésünk volt, hogy egy watt alatti fogyasztást produkáljon a jármű, amit sikerült is elérni, az autó versenyen is bizonyított. Ezt a célunkat idén is szeretnénk fenntartani, sőt, néhány százalékkal szeretnénk javítani a hatékonyságot”
– jelentette ki Gulyás Péter, aki az elektronikai részleg fejlesztéseiről beszélt.
A járműben korábban a fontosabb telemetriai adatokat egy műszerfalba szerelt tablet segítségével láthatta a pilóta, a jövőben ezt egy kormánylapba integrált kijelző váltja fel. Ennek fogyasztása kisebb mértékű, mint ami a korábbi megoldást jellemezte. A már több mint hat éve használt motorvezérlő cseréjével ugyancsak elérhető némi energiaspórolás, ám nem csak ez indokolja a váltást: az új konstrukció hardveresen és szoftveresen is fejlettebb lesz, mint elődje.
A telemetria-rendszer segítségével az autó számos paramétere és menettulajdonsága mérhető, amit a jármű vezeték nélküli kommunikációval valós időben eljuttat a csapathoz, hogy az adatok elemzésével a mérnökök és a pilóta úgy tudja módosítani az autó beállításait, hogy az optimálisan teljesítse a futamot.
Ez a rendszer most már integrált a meteorológiai állomással is, így az időjárási jellemzőkről szintén pontos adatokkal fog rendelkezni a csapat. Egy teljesen ismeretlen pálya esetében ez óriási előny, hiszen korábban csak nyilvános országtérképről tudták meghatározni a szélirányokat.
Az új megoldás segítségével például pontosan megállapítható lesz, a szélerősség milyen mértékben befolyásolta a pálya geometriájához illesztett optimális menetdinamikát.
„Az autonóm szerelőpanelünket is átalakítottuk némileg. Ez tartalmazza az összes olyan egységet, amely az önvezető funkciókért felel, beleértve a szenzorokat és a szoftvereket futtató processzorokat is” – folytatta Gulyás Péter. „Mivel pilóta nélküli módban az autó sztereokamera segítségével detektálja a szabad útvonalat, ezért nagyon fontos, hogy egy újabb nVidia Jetson segítségével megdupláztuk a számítási kapacitást. Ami még fontosabb, hogy egy dedikált eszköz tudja majd ellátni a videó alapú képfeldolgozást, tehát nem kell megosztani a vezérlőegységünk kapacitását, hanem önálló hardver dolgozik majd ezen” – hangzott el.
Az önvezető funkciók kapcsán Unger Miklós, a SZEnergy Team autonóm részlegének vezetője árult el részleteket. Emlékeztetett, a csapat tavaly az előkelő 2. helyezést érte el az önvezető versenyszámban.
Idén itt is a győzelem a cél, ám ezt két okból is nehéz lesz elérni: egyrészt tavalyhoz képest jelentősen szélesebb és erősebb mezőnyben kellene az élre állni, másrészt a szervezők módosítottak a verseny lebonyolításán, amely különálló feladatok (akadálykerülés, parkolás, szlalomozás) helyett egyetlen komplex, több részből álló feladatból fog állni.
Ha elindult a rendszer, onnantól nincs beavatkozási lehetősége a csapatoknak a pálya végéig. Ez jóval bonyolultabb műveletet jelent, ami óriási kihívás mindenkinek, ezért komoly felkészülést igényel.
„Az autonóm funkciókat három szinten, három lépésben oldjuk meg. Kamera és Lidar szenzor segítségével érzékeljük a környezetet és próbáljuk meghatározni neurális hálózat felhasználásával, hol van az autó előterében a vezethető szabad felület. Az útvonaltervezés során trajektóriát, azaz pályavonalat számolunk, ezt pedig egy útvonal-lekövető algoritmus fogja közvetíteni az autónak, egy sebesség- és kormányszög-paramétert továbbítva a szabályozás felé, ami irányítja az autót”
– vázolta fel röviden az autonóm funkciók hátterét a részlegvezető. Hozzátette: egy állapotgépet is implementálnak majd, ami a sebességet módosítja aszerint, hogy éppen lát-e a rendszer stoptáblát, parkolóhelyet vagy vonalat.
