A 3D nyomtatás és a motorfejlesztés fúziója

A 3D nyomtatott motor gondolata az Audi Hungaria mérnökeivel tartott konzultáció során merült fel először, majd 2016-ban szoros együttműködésben meg is kezdődött a fejlesztése. Célunk elsősorban a 3D nyomtatás gyártási technológiájának vizsgálata és autóipari felhasználása, illetve a fejlesztési potenciálok kutatása volt. Ezen cél elérésében segítségünkre volt az Audi Hungaria Zrt. Kísérleti Motorgyártó Központja és az általuk használt fém 3D nyomtató, amit az SLM Solutions AG fejlesztett. A kutatás tárgyát képző egység alapjait a csapatunk által korábban kifejlesztett és összeépített EVO4-es motorkonstrukció adta, melynek alkatrészeit a nyomtatási technológia igényeinek megfelelően alakítottuk át.

Mind a henger, a hengerfej, a teljes forgattyúsház és az összes fedél, ami a motort burkolja 3D-szinterezett alumínium alkatrészekből áll. Nyomtatás után minden alkatrész CNC megmunkáláson esett át. Ezután kézi utómunkálásra került sor nálunk az összeszerelés folyamán felmerülő problémák kiküszöbölésére, mint például az égéstér, a szívó- és kipufogócsatorna felületek, illetve az olajjal érintkező belső felületek esetén. Először alkatrészenként komponens teszteket végeztünk, mivel a motor kompatibilis volt a forgácsolt alkatrészekkel, majd összeépítve teszteltük fékpadunkon. A terhelések csökkentése végett kímélőapplikáció lett írva a motorra, így végeredményben 50 lóerősre lett kalibrálva. A belsőégésű motor legnagyobb komponensei egy sokkal kedvezőbb és hatékonyabb gyártástechnológiával készültek, aminek további előnyei a jobb anyagszerkezeti struktúra, tömeg és költséghatékonyság az egyedi, prototípus alkatrészek vizsgálatánál. Emellett a komplex geometriák elkészítésénél a lézerszinterezésnek köszönhetően a hagyományos konstrukcióktól eltérő alkatrész kialakítások kipróbálására van lehetőség.

 

 

A versenymotor fejlesztésben nagyon fontos szempont a különböző egyedi alkatrész konstrukciók gyors és hatékony kitesztelése, ami a 3D nyomtatásnak köszönhetően sokkal szabadabb, gazdaságosabb és időhatékonyabb megvalósítást biztosít az autóipari felhasználásokban is. A technológia népszerűsítésére és alkalmazhatóságára egy jól működő példa a SZEngine 3D nyomtatott belsőégésű motorja, mivel a sikeres teszteket követően lehetőségünk nyílt nem csak kiállítani, hanem működő állapotban is bizonyítani a motorunk és a 3D nyomtató technológia felhasználását a Formula Student East versenyen egy bemutató keretein belül.


Nyomtatott motor bemutatása a ZalaZone pályán, 2018 FSEast