Emlékezetes: tavaly nyáron világcsúccsal nyerte Európa legnagyobb energiahatékonysági autóversenyét a győri SZEnergy Team. A Széchenyi István Egyetem csapata idén is indul a Shell-Eco Marathonon, ahol a hagyományos városi kisautó kategóriában címvédésre készül, az önvezető versenyen pedig a tavalyi második hely után idén a dobogó legfelső fokát célozta meg. A SZEnergy az egyetemen mutatta be fejlesztéseit, és leplezte le idei autóját, majd hamarosan utazik Franciaországba, ahol május 19-én már az autonóm versenyszámban szerepel.
Érdemes felidézni: tavaly története legnagyobb sikerét elérve, minden ellenfelét – köztük a müncheni, a toulouse-i és a milánói egyetemet – fölényesen maga mögé utasítva, közel hibátlan versenyzéssel nyerte meg a Shell-Eco Marathon városi kisautó kategóriáját a SZEnergy Team. Mindez világszinten is imponáló eredmény: előttük senki nem volt képes arra, hogy 284 km/kWh energiahatékonyságot produkáljon. Lényegében kétórányi vasalóhasználatnak vagy 35 csésze tea elkészítésének energiájával tettek meg kilométereket a hollandiai Assen melletti versenypályán, mindezt a csapat SZEmission névre keresztelt, elektromos hajtású járművével. (Az autó valójában nem tett meg 284 kilométer távolságot a versenyen, ez a szám mindössze a valóban teljesített futamok alapján kalkulált arányosított fogyasztást jelöli.)
A SZEnergy Team győztes csapata a 2022-es Shell-Eco Marathonon.
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. A mostani járművük 2019-ben versenyzett először, aztán évekig csiszolták, mire sikerült elérni a tavalyi eredményt. Sok-sok apró javítás, optimalizálás, tesztelés, azaz rengeteg munka gyümölcse érett be egy évvel ezelőtt. Vajon lehet-e ezt még fokozni? És egyáltalán: megismételhető-e a tavalyi parádés szereplés?
„A tavalyi világrekord azt jelenti, hogy a SZEnergy Team a világ egyik legjobb csapata. Ez természetesen azt is jelenti, hogy idén saját magunkkal is versenyzünk, és a legnagyobb kihívás, hogy önmagunkat le tudjuk-e győzni” – hangsúlyozta köszöntőjében dr. Szauter Ferenc, a Széchenyi-egyetem Járműipari Kutatóközpontjának vezetője, egykori alapító tag, aki hozzátette azt is: a bravúros szereplés nyomán várhatóan a teljes mezőny megpróbál majd felnőni a felállított referenciához, emiatt kiélezett küzdelemre kell számítani.
Dr. Szauter Ferenc szerint a SZEnergy Team a legjobb bizonyíték arra,
hogy a hallgatók közötti versenyzés a legjobb oktatási forma.
(Fotó: Májer Csaba József)
A fentiekből is kiolvasható, hogy az egy évvel ezelőtti teljesítmény megismétlése sem biztos, hogy elég lesz idén a győzelemhez. A csapat is tudta, dőreség lenne pusztán leporolni a világrekorder autót, ehelyett már a felkészülés kezdetén további fejlesztésekre koncentráltak a versenyképesség megőrzése érdekében.
A bajnok autó változatlansága azért sem merülhet fel, mert a SZEnergy Team hallgatói csapat, ezért a célja elsősorban nem az eredményesség, hanem 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 az autóba. Ez most sem történt másként, ráadásul a szabályváltozások is megköveteltek néhány módosítást.
Az idei terveket a csapat a téli design freeze eseményen leplezte le, most pedig – a versenyek előtti utolsó állomásként – bemutatta idei járművét, és beszámolt az eddigi eredményekről. A mérnöki konstrukciós versenycsapatok életében ezt hívják rolloutnak, ami jelentős esemény, hiszen befejeződik az építés és a tesztelés fázisa, ezután már az éles megmérettetések következnek. Hagyomány, hogy ilyenkor a csapat egy zártkörű előadáson, szponzorok, meghívott vendégek és a sajtó képviselői előtt ismerteti az aktuális évre vonatkozó fejlesztési irányokat.
A rollout eseménynek a Széchenyi István Egyetem Menedzsment Campus épülete adott otthont.
(Fotó: Májer Csaba József)
„Idén két versenyen veszünk részt, amelyeket egymást követően, sőt részben párhuzamosan rendeznek meg Nogaróban, Franciaországban. Május 19-től 22-ig az önvezető (autonóm) kategóriában szerepel majd a csapat, majd 20-tól már a hagyományos energiahatékonysági futamokban is pályára áll az autó. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egyaránt fel kell készítenünk a járművet és a csapatot is az önvezető és a pilótás versenyzésre, ami logisztikában és műszakilag sem lesz egyszerű, de mindent megtettünk azért, hogy megfeleljünk ennek a kihívásnak” – hangsúlyozta Krecz Dávid, a SZEnergy Team csapatvezetője.
Az önvezető és a hagyományos kategóriák közötti gyors váltás szükségessége egy moduláris hajtáslánc alkalmazásához vezetett, ami azt jelenti, hogy a hajtáslánc kompakt egységben kezelhető. Mindössze öt perc szükséges a csapatnak, hogy cserélje a néhány csavarral rögzített hajtásláncot a járműben.
Krecz Dávid kifejtette, a gépészeti részleg idei legfontosabb fejlesztése a hagyományos autókból is jól ismert tengelykapcsoló, amellyel képesek lehetnek 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 a jövőben jelentős könnyebbséget jelenthet a futamok során.
„Az új tengelykapcsolóval fő célunk az volt, hogy amikor a kocsi hajtás nélkül, szabadon gurul, bizonyos hajtáselemeket leválasszunk a hajtásláncról. Ezáltal kevesebb terhet kell cipelni gurulás közben, így a szabadonfutási veszteségeink csökkennek” – fogalmazott Krecz Dávid csapatvezető.
(Fotó: Májer Csaba József)
Szintén újdonság, hogy a csapat saját tervezésű elasztomer lengéscsillapítóra cserélte a korábbi, kereskedelmi forgalomban is kapható rugós tagot. Mivel a spirál rugós alkatrészt sokkal nagyobb terhelésre méretezték, 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. Mivel az eszközből négyet is rejt az autó, így a spórolást is néggyel kell szorozni.
Már az előzőekből is látható, a hallgatók bőven találtak átalakítási, finomítási lehetőséget a korábban tökéletesre csiszolt autóban. Voltak azonban olyan módosítások is, amelyet az előző évek tapasztalatai alapján vezettek be, ilyen például a Lidar-szenzor árnyékolója. Az ilyen típusú érzékelő ugyanis lézernyalábok sokaságával pásztázza a körülötte lévő környezetet, így a napsugarak némileg rontják a mérési pontosságát. Árnyékoló alkalmazásával azonban ez könnyen kiküszöbölhető.
„Idén frissítettük a gumiabroncsainkat is. Ennek oka, hogy a korábbi gumi futófelületén nem volt elegendő bordázás, így a bírák nem ítélték elég biztonságnak esős idő esetén. A mostani gumikat ilyen kritika nem érheti. A szabályok makulátlan betartása érdekében az ablaktörlőnket is kicseréltük, saját lapátot alkalmazunk, valamint az ötpontos biztonsági övet is átalakítottuk” – tette hozzá a csapatvezető.
Az új rugós tag jóval könnyebb elődjénél. (Forrás: SZEnergy Team)
Az elektronikai részleg fejlesztéseit Kecskeméti István részlegvezető mutatta be, aki figyelmeztetett: bár örömteli, hogy a fogyasztás egy watt alá került, ezért azonban keményen meg kell dolgozni idén is. A csapat terve azonban az, hogy újabb századokat farag le az autó energiafelhasználásából.
„Évek óta foglalkozunk menetciklus-optimalizálással. Ez azt jelenti, hogy képesek vagyunk szimulálni a pályaviszonyokat és az autó menettulajdonságait is, így számítógépen meg tudjuk tervezni, milyen lenne a tökéletes kör a pályán. Ez alapján mindig a legjobb energiamérleget tudjuk elérni. A szimuláció ugyan nem tökéletes, hiszen a valóságot teljesen leképezni sosem tudjuk, de az ebből kiszámolt menetciklus nagyon jó támpontot nyújt a pilótának. A program ugyanis szól, a pálya adott részén gyorsítani vagy lassítani kell-e, hogy a legjobb eredményt érjük el. Korábban ez a kezelőfelület egy műszerfalba szerelt tableten futott, idén ezt a kormányba integrált kis LED-kijelző váltja fel, ami nem csak praktikusabb, hanem kevesebbet is fogyaszt” – részletezte az új megoldás előnyeit Kecskeméti István.
A képen látható a kormányba épített kijelző, amely a telemetriai adatokat mutatja majd a pilótának.
(Fotó: Májer Csaba József)
Az elektronikai részleg számára nagy kihívást jelentett az autonóm hardverplatform újragondolása is. Ez az egység felelős az összes önvezető funkció működtetéséért (a szenzorokat is beleértve), hiszen minden ehhez tartozó vezérlő és számítási elem egyetlen lapon kapott helyett. A megoldás előnye, hogy könnyedén eltávolítható az autóból, így a hagyományos versenyszámok esetén sem a felesleges súllyal, sem a fogyasztással nem kell számolni. Az érzékelőket ugyanis csak az autonóm feladatok megoldásakor használja a jármű, egyéb esetben nincs rájuk szükség.
„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” – indokolta a fejlesztést Kecskeméti István.
A már több mint hat éve használt motorvezérlő cseréjével ugyancsak elérhető némi energiamegtakarítás, ám nem csak ez indokolja a váltást: az új konstrukció hardveresen és szoftveresen is fejlettebb lesz, mint elődje – mondta Kecskeméti István.
(Fotó: Májer Csaba József)
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, sebesség- és kormányszög-paramétert továbbítva a szabályozás felé, ami irányítja az autót” – vázolta fel röviden az autonóm funkciók hátterét a részlegvezető.
Unger Miklós rámutatott: ha a feladatok megoldása után holtverseny alakulna ki a járművek között, a végső helyezést a csapatok prezentációja fogja eldönteni.
Az esemény végeztével mindenki személyesen is megvizsgálhatta a csapat világrekorder járművét.
(Fotó: Májer Csaba József)
