Kormányt váltó Formula Student
Hetedszer állnak rajthoz saját fejlesztésű versenyautójukkal magyar egyetemisták az egyre erősebb világsorozatban. A tavalyi kettő helyett idén egyetlen, igaz, minden eddiginél szuperebb high-tech modellel indul a csapat: a BME Formula Racing Team bemutatta az FS 2013-as versenyautójának terveit. Az idei koncepciómodell teljesítményének és tömegarányának javításával egy időben elbúcsúznak benzinmotoros kocsijuktól, és csak a villamos hajtásúra koncentrálnak. 2007 óta kétszáznál több hallgató vett részt az öt benzines és két villanymotoros versenyautó építésében, valamint a nemzetközi versenyeken. Idén nyolcvannyolcan dolgoznak – köztük ötven junior – a következő modellen, mely könnyebb, gyorsabb és csendesebb lesz elődeinél. Az már a tervezés szakaszában biztosnak látszik, hogy eredményes az eddigi diéta, hiszen az FREC–003-as, vagyis az idei autó tömege 210 kg, ami 47 kilogrammal kevesebb a tavalyi modellnél.
Nemcsak a belső égésű motorral, hanem a járműkoncepcióval is szakítottak: a könnyebben legyártható és olcsóbb, ám nehezebb csőváz helyett a Forma–1-ből is ismert monocoque karbonkompozit vázra építik az új hajtásláncot és futóművet, melyet többségében felületkezelt alumínium alkatrészekből építenek. Részben a költségek, részben műszaki okok miatt döntöttek a villamos hajtás mellett. Az idei autóprojekt bemutatóján Klajbár Csaba főmérnök érvelt a koncepció mellett, mely szerint az FREC–03-as megfelel a menetdinamikai és energiaigényeknek: a tavalyi modell benzinmotorjának 40 százalékos hatásfokával szemben a villanymotoros változaté 90 százalékos.
Ötvenévesek a szálerősített anyagok, de igazából az elmúlt másfél évtizedben terjedtek el a célirányos terhelésfelvételre alkalmas szerkezetek, melyeket már az FRS-csapat is alkalmaz. Kling Sándor kompozitmérnök szerint a leglényegesebb változás az egyetlen héjból álló – monocoque – karbonszerkezet, melyet először 1980-ban alkalmazott MP 4/1-es autóján a McLaren. A tömegcsökkentő mágusként és különleges futómű tervezőjeként elismert Székely Béla szerint az acél csőváz 45 kilogrammjával szemben az idei szerkezet mindössze 20 kilogrammot nyom. Nem kevésbé lényeges a kisebb alkatrészek diétája sem: a topológiailag optimalizált futómű tömege például 780 grammról 530 grammra csökkent, ami négy kerék esetében már egy kilogrammal könnyebb rugózatlan tömeget jelent. A szinte zajtalan gépet könnyíti a karbon lengőkar is, és a műszaki megoldásokat jellemzi, hogy több alkatrészben szinte az egész periódusos rendszer megtalálható.
A pilóta akár menet közben is állíthat az elektronikus menetstabilizátoron és fékerőelosztón, az autó és a mérnökcsapat közötti kétirányú rádiókommunikációval pedig lehetőség van arra is, hogy a pálya különböző szakaszain más-más beállításokat használjanak. Az autó intelligens differenciálműve a telemetriai adatokkal szoftveresen osztja el a nyomatékot a két villanymotor által lánccal hajtott hátsó kerekek között, a tapadást rajtautomatika segíti. A hajtásról két (egyenként 35 kilowattos maximális teljesítményű és 220 newtonméteres nyomatékú) villanymotor gondoskodik.
Programozható az intelligens differenciálmű, és a fékező nyomaték energiáját visszatáplálják az akkumulátorba. Egyénre igazítható a pedálboksz és a kilencgombos gyors csatlakozós új kormány, melyről a kétirányú adatátvitel kapcsolható. Treszkai László főmérnök a bemutatón elmondta, hogy 12 infravörös szenzor figyeli a négy abroncs állapotát. Az egyedi tervezésű alumínium és karbonkompozit keréktárcsák is a rugózatlan tömeget csökkentik. Papp János, a magasfeszültség csoport főmérnöke szerint kompaktabb lett az akkumulátor, melynek 84 celláját egyenként figyeli a biztonsági rendszer, és baj esetén automatikusan áramtalanít.
A váz hátsó részét úgy alakítják ki, hogy könnyen leszerelhető legyen, és alkalmas benzinmotor beépítésére is. Mert azért nem adták fel a kétautós csapatot, de a szaktudás és kreativitás mellé pénz is kell, vagyis még több szponzor, hogy ne csak álmaikban és ne csak egy autóval száguldozhassanak.
Milyen verseny ez?
A Formula Student a nyolcvanas években indult az Egyesült Államokban, ahol felismerték, hogy kevés gyakorlati oktatásban részesülnek a műszaki egyetemek végzős mérnökei. A Formula Studentben nem elég autót építeni: a napjainkban működő háromszáz csapatnak vállalkozásként kell működnie, mert a versenyszámok között üzleti, műszaki és költségtervprezentáció is szerepel. A benzines autók zajszintjét ellenőrzik, és tömítettségét negyven fokban megdöntött állványon, a villamos hajtásúak szigetelését vízfüggöny alatt vizsgálják, majd a dinamikus rész, vagyis a gyorsulási és a sprintversenyszám következik, aztán jön a 22 kilométeres tartóssági próba, melyen az üzemanyag-fogyasztást is mérik. A szabályzatban szándékosan visszaszorítják a pilóták szerepét, így minden csapatnak négy sofőrt kell neveznie a versenyre. Az autók teljesítményét jellemzi, hogy álló helyzetből 3,5-3,8 másodperc alatt érik el a 100 km/órás sebességet, ami alig marad el a királykategóriának számító F–1-étől, nem véletlen, hogy pártfogóik között van a Mercedes GP csapatfőnöke, Ross Brawn, valamint a BMW sportigazgatója, Mario Theissen is. A nemzetközi elismerést jelzi az is, hogy az FRS-csapat mérnökeit vadásszák a járműipari cégek.
