Petek, 1. 6. 2018, 5.45
6 let, 5 mesecev
Študentska 'formula' z električnim pogonom
Slovenski motor in znanje za izjemne pospeške #foto
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
2,11
1
Mladi študenti iz Ljubljane so zasnovali in s pomočjo visokotehnoloških slovenskih podjetij izdelali lasten prototip z električnim pogonom, ki do 100 km/h pospeši v treh sekundah. Bistvo razvoja takih programov je v iskanju novega kadra za slovenska podjetja, ki so pomembni dobavitelji svetovne avtomobilske industrije.
Bistveno boljša je ergonomija. V lanski formuli so sedeli še zelo pokončno in to je prinašalo previsoko težišče. Zdaj je položaj voznika bistveno bolj ležeč.
Včeraj so študenti ljubljanske univerze (predvsem s strojne in elektrotehnične fakultete) razkrili svoj nov lastni dirkalni bolid, ki ima prvič električni pogon. Pred svojimi starši, prijatelji in predstavniki sodelujočih partnerjev – to so podjetja, ki v takih projektih iščejo predvsem svoje nove mlade kadre – so s ponosom pokazali oblikovno in tehnološko dovršen dirkalnik z imenom Eldrax. Namenjen je tekmovanjem študentov v različnih vozniških, tehnoloških in ocenjevalnih preizkusih.
Namen je iskanje novega visokotehnološkega kadra
'Formula' je le končni produkt projekta novih slovenskih strojnih in elektroinženirjev, tekmovanja po Evropi pa kljub svoji privlačnosti niso glavna prioriteta takih projektov. V njih sodelujejo vse velike univerze največjih evropskih držav, ki so posledično tudi veliki avtomobilski trgi.
V takih ekipah podjetja iščejo svoje bodoče kadre, mladi študenti pa lahko v praksi iščejo inovativne rešitve, skrbijo za razvoj in tehnološki napredek. Tako okolje je odlično predvsem za nekoliko manjša, javnosti (in s tem tudi bodočim inženirjem) manj znana podjetja. Povpraševanje po kadru, ki je kljub ravno zaključenem študentskem statusu v praksi že zelo izkušen, je danes zelo veliko.
"Tak projekt je za nas boljši kot vsaka štipendija. Mladi se naučijo tudi dela v skupini, poslovnih in ekonomskih znanj ter vodenja projektov," je povedal predstavnik Mahle Letrika.
Fotografije z razkritja študentskega dirkalnika v Ljubljani
Elektromobilnost zahteva od dobaviteljev veliko razvojnega znanja
Danes se v svetu avtomobilske industrije v širšem vidiku, v katerega med proizvajalci vozil vključujemo tudi vse njihove dobavitelje (med njimi tudi številna slovenska podjetja), vse več vrti okrog električnih pogonov. Svetovno prvenstvo formule E je postalo aktivni laboratorij nekaterih proizvajalcev avtomobilov, ki na dirkaških stezah iščejo rešitve za svoje velikoserijske električne (hibridne) avtomobile v prihodnosti. Študenti pa s formulami skrbijo predvsem za svoje znanje, ki bo ob prvi zaposlitvi neprecenljivo zanje, njihovega zaposlovalca in morda tudi naročnika končnega izdelka.
Slovenci izdelamo svoj 'avto', ki do 100 km/h pospeši v treh sekundah
Novi projekt z električnim pogonom so ljubljanski študenti napovedali že lansko leto. Od 40 študentov je tako približno tretjina že elektrotehnikov. Pri seznamu podjetij, ki so kot dobavitelji sodelovali pri projektu, je presenetljivo veliko družb iz Slovenije.
To je dokaz, koliko znanja premore slovenska industrija in kako dobro smo tudi pripravljeni na smernice avtomobilske elektromobilnosti. Na glede na omejeno uporabnost takega vozila, so Slovenci izdelali visokotehnološki dirkalnik iz lahkih materialov, ki do 100 kilometrov na uro pospeši v treh sekundah.
To je eden izmed obeh elektromotorjev družbe Emrax, ki se ponaša z odličnim razmerjem med močjo in maso.
Ohišje baterijskega sklopa, okrog katerega so razvili celoten bolid.
Dirkalnik so izdelali okrog ohišja baterij
"Najprej smo si želeli ubrati nekaj bližnjic in le predelati naš lanski dirkalnik z bencinskim motorjem. Ugotovili smo, da tako ne bi prihranili čisto nič časa. Lažje je bilo bolid zasnovati na novo in vse prilagoditi ter zgraditi okrog električne zasnove vozila. Izdelali smo monokok šasijo iz karbona. Osrednja točka je ohišje baterij okrog voznika," je povedal Tim Novak, vodja projekta.
Za pogon skrbita dva Emraxova elektromotorja 188. Take motorje uporablja tudi Pipistrel za električna ultralahka letala. Motor se ponaša z odličnim razmerjem med maso in močjo. Konična moč motorja znaša 70 kilovatov, njegova konstantna moč ob masi 1,2 kilograma znaša 35 kilovatov. Vsak od obeh motorjev poganja svoje zadnje kolo. Formula ne potrebuje diferenciala, saj za razporejanje moči med kolesi poskrbi elektronika.
Baterije
Za nadzor nad delovanjem motorja bedi slovenski, to je Elapheov nadzorni sistem. Poskrbeli so tudi za krmiljenje in vektorsko razporejanje motorja. Baterijski sklop sestavlja šest paketov baterij, vseh celic je 900. uporabljajo Sonyjeve litij ionske baterije 18650.
Kapaciteta baterije znaša 8,4 kilovatne ure, kar z nekaj upoštevane rezerve zadošča za preizkus vztrajnostne dirke v dolžini 22 kilometrov. Moč iz baterije po pravilih omejena na 80 kilovatov.
Aktivna aerodinamika
Celoten monokok so izdelali iz karbona, obese so iz titana in ne več jeklene kot lansko leto. Zadnji spojler je dobil tudi elemente aktivne aerodinamike. Med tremi vodoravnimi deli bosta dva premična in jih bo lahko voznik prilagajal glede na karakteristiko steze.
- Sistem za nadzor temperature celic
- Armaturno ploščo
- Varnostni sistemi
- Sistem za krmiljenje aerodinamičnih površin
- Baterijski paket
- Tlemetrijo
Do 100 kilometrov na uro pospeši formula v treh sekundah, najvišja hitrost je omejena na 120 kilometrov na uro.
Obese so letos izdelali iz titana, lanske so bile še jeklene.
Formula bo močnejša, a tudi težja
»Na kolesih bomo imeli moč 80 kilovatov,« je prepričan Novak, ki že nestrpno pričakuje prve testne kilometre s tem malim izstrelkom na štirih kolesih. Sam priznava, da ima raje bencinske motorje, a da električni pogon iz inženirskega vidika prinaša veliko potenciala. Pospešek treh sekund do 100 kilometrov na uro obljublja tudi veliko vozniških užitkov.
»Formula bo močnejša kot lanska bencinska. Toda obenem bo tudi za vsaj 20 kilogramov težja. Celoten baterijski paket bo težak 70 ali 80 kilogramov. Vsak motor ima svoj usmernik, ki tehta vsak po 15 kilogramov. Hladilnika sta sicer bistveno manjša, potrebujemo tudi le dva in ne več tri. Usmerniki so hlajeni vodno, baterije le zračno. Masa formule bo znašala okrog 250 kilogramov,« dodaja Novak.
V računalniškem modelu predvidijo najmanjšo potrebno komponento
Pomembno je bilo načrtovanje v računalniškem modelirniku, kjer so izdelali zelo natančen model 3D. Izrisali so vsako komponento, jo vstavili v prostor in jo pozneje na podlagi tega modela izdelali tudi v praksi. Električna zasnova zahteva še več natančnosti, saj so na primer kabli mnogo debelejši in imajo še bolj omejen radij zvijanja. Tudi konektorji so zaradi električnega pogona precej večji in vse skupaj ni enostavno spraviti pod relativno majhen monokok.
Študenti kot glavni izziv izpostavljajo razmerje med maso baterij in njihovo kapaciteto. Večje (težje) kot so baterije, več energije imajo. Vsi želijo lahek avto in tega lahko dosežeš z manjšimi baterijami.
Naslednji izziv bo tudi regeneracija zavorne energije, ki jo najboljše ekipe že poznajo. Gre za relativno preprosto in povsem programsko rešitev, ki ne potrebuje dodatnih mehanskih delov. Ljubljanski študenti se za zdaj za regeneracijo niso odločili, ker ta zelo obremenjuje baterijo in zahteva še bolj izpopolnjen nadzor. Programsko opremo za regeneracijo imajo že pripravljeno in jo nameravajo tudi uporabiti. Regeneracija v praksi pomeni možnost baterije z manjšo kapaciteto, kar pomeni nižjo maso dirkalnika.
1