ELEKTRONIKA
Csapatunk az elmúlt évben eldöntötte, hogy egy egyedi telemetriai rendszert kezd el fejleszteni az általunk használt Bosch MS4 Sport motorvezérlőhöz. A rendszert teljes egészében a mi igényeinknek megfelelően terveztük, így nagyon alacsony költségvetéssel valósult meg. Az első generációban a konstrukció által megszabott 15 motorparaméter vezeték nélküli átvitele oldódott meg (fordulatszám, befecskendezés, gyújtás, akku feszültség, különféle hőmérséklet és nyomás értékek, stb.). Maga a hardver lehetővé teszi további funkciók implementálását is, mivel többlet áramköri egységeket tartalmaz, ezért a jövőben szoftveres úton fogjuk bővíteni a telemetriai rendszerünk képességeit. Az alábbi ábrán látható a működés:
A rendszer két különálló egységből áll: Telemetriai áramkör (Adó) és Bridge (Vevő – Átjáró). Az adó CAN buszon kommunikál a motorvezérlővel, és az az által küldött adatstream-ből kimenti a szükséges motorparamétereket. Ezeket csomagokba rendezi, majd vezeték nélkül továbbítja a vevőhöz. A rádiós átvitel jelenleg egyirányú. A vevő a beérkezett adatot ethernetes hálózatra küldi tovább, ami így az összes végpontra eljut. Csapatunk jelenleg egy olyan számítógépes programot is fejleszt, aminek a segítségével az adatok valósidejű megjelenítése és naplózása is lehetővé válik.
Az előzetes mérések alapján a hatótáv nyílt terepen eléri az 1000 métert.
Adó
Vevő
HŰTÉS-KENÉS
Hűtés
A hűtőkör legfontosabb eleme a szivattyú, ami egy Davies Craig EWP80 elektronikusan hajtott és vezérelt modell. Ezzel a megoldással a szivattyú a teljesítményt nem a motor főtengelyéről veszi le, hanem az akkumulátorról. A vezérlő elektronika a motor üzemállapotának legmegfelelőbb fordulatszámon szállít, így optimalizálja a hűtést. A hűtőradiátor egyedi építésű, hűtőfelülete 200×300 mm, az elem vastagsága 40 mm.
Kenés
Az Evo 2-es motor olajköre az Evo 1-hez hasonlóan szárazkarteres rendszerű. A külső olajtartály a régi maradt, azonban a gyári pumpa helyett egyedi tervezésű négy lépcsős pumpa került beépítésre. Az Evo 1-es motor esetén problémát jelentett a motorolaj habosodása, ami a kenőrendszer hibája. Az egyedi tervezésű négy lépcsős pumpa elszívó kapacitása arányaiban nagyobb a gyáriakénak, így kiküszöböli azt a problémát, hogy olaj gyűljön össze a forgattyútérben. Továbbá meggátolja az olajhabosodást. A tervezett pumpának egy nyomóága van, mely az olajat a forgattyús tengelybe, a vezérléshez, illetve dugattyúhűtő fúvókákhoz juttatja. A maradék három pumpaszekciónak a feladata, hogy a forgattyútérben, és a vezérlést takaró dekli aljából elszívják az ott összegyűlt olajat.
MOTORBLOKK
Az EVO II-es motor fejlesztésénél a célokat hamar lefektettük. Ezek a súlycsökkentés, a könnyebb szerelhetőség, a költséghatékonyság és a kompaktabb kialakítás voltak. Megváltoztattuk a geometriát, a legszignifikánsabb és legszembetűnőbb változás a csapágyhelyek merevítésére szolgáló bordák. Ezek egy végeselem vizsgálat és az ezt követő topológiai optimálás eredményei. Az eredmény igen szembetűnő, majd 30% súlycsökkentéshez vezetett.
Fontos megjegyezni, hogy új anyagokat is kipróbáltunk az EVO II-nél. Továbbá a rengeteg konzultáció és kutatómunka eredményeként a korábbi fém oldal deklit szálerősített műanyagra változtattuk. Mivel ennek a speciális műanyagnak a sűrűsége jóval kisebb, mint az alumíniumé, ezzel a lépéssel szintén nagy súlyfeleslegtől szabadítottuk meg a forgattyúházat. Bár a műanyag szilárdsága kisebb, mint az alumíniumé, ez az alkatrész nem volt kitéve terhelésnek, ezért döntöttünk a poliamid mellett.
Ugyanakkor sok apróbb változást is eszközöltünk, javítva ezzel a szerelhetőséget, a kenési rendszer hatékonyságát illetve nem utolsó sorban a biztonságot. Gyártó cégekkel való konzultációk eredményeképpen, az új forgattyúsházat is úgy alakítottuk ki, hogy a gyártási tényezőket és az esetleges költségeket is szem előtt tartottuk. Elérve ezzel a költséghatékony és kis tömeggel rendelkező konstrukciót. Összességében elmondható, hogy az EVO II-es motorunk kompaktabb, könnyebb, és szerelhetőbb lett elődjénél, amik a Formula Student versenysorozatban fontos jellemzők.
EVO II deckli szálerősített műanyagból és alumíniumból
Összeszerelt EVO II forgattyúsház
Az EVO 2 főtengely tervezésénél megtartottuk az osztott, három részből álló kivitelt. A tervezésnél az elsődleges szempont a forgó tömegek további csökkentése volt. Ez leglátványosabban a forgattyús csap körül sikerült. Az ellensúlyokon a ventilációs veszteségek csökkentése miatt kúpos geometriát alakítottunk ki, merevségi és szerelhetőségi szempontból pedig oldalanként két ”fül” került kialakításra. A tömegkiegyenlítéshez a megmaradt EVO 1-hez felhasznált wolfram keményfém rudakat használtuk fel költségcsökkentés miatt, azonban nem három egyforma, hanem egy nagy és négy kisebb rúd található oldalanként. Csapágyaink a szériában is használatos hengergörgős csapágyak. Nagy figyelmet fordítottunk az igénybevételek pontos kiszámolására, ebben hatalmas segítséget nyújtottak a különböző szimulációs programok (AVL Excite Designer, AVL Power Unit), amikhez szponzorainktól rengeteg segítséget kaptunk. Legfőbb előnyei tehát az EVO 2-es főtengelynek a tömeg-, a feszültség-, és a méret csökkenés.
HENGERFEJ
Új, tovább köszörült szeleprugók kerültek az EVO 2-be, aminknek nem volt elegendő hely a szeleprugók számára, ezért a felső felület a vezérműtengelyekkel együtt 1 mm-el feljebb kerültek. A vezérműtengelyek újra tervezésének köszönhetően, több mint 150 grammal lett könnyebb a második generációs hengerfej. A tömeg optimalizált vezérműtengelyekre új bütykök lettek tervezve, így a motor szelepvezérlése optimálisabb lett a fogyasztás és teljesítmény szempontjából. Továbbá az új vezérműtengely, új leszorító kengyelek tervezését is igényelte, amivel további súlycsökkentést értünk el. Változott a lánchajtásban a vezérműtengelyek lánckerekei. Ezen felül pedig új szelepfedél és új olajszállító cső is lett tervezve.
LEVEGŐELLÁTÓ
A második generációs motorunk szívórendszere az első generációhoz képest mintegy 50%-os tömegcsökkenésen ment keresztül, miközben a töltetcsere folyamatokat lényegesen hatékonyabban szolgálja ki. A rendszer egy AT power márkájú – kifejezetten a Formula Student versenysorozathoz kifejlesztett – szívótorokkal kezdődik, amely magába foglalja a 19/20 mm-es szűkítőt és a fojtószelepet is. A következő elem az airbox, amelyet a motorunkhoz optimalizáltunk, így a térfogata 3,5 l lett, ami az első generációs motor airbox térfogatának körülbelül fele. A legnagyobb tömeg csökkenést ezen alkatrész javításával értük el.
Az airboxhoz csatlakozik a szívócső, amely szintén karbonból készült alumínium helyett, ezért itt is nagy mértékben csökkent a tömeg. A szívócső kialakításánál fontos szempont volt a gázdinamikai hatások kihasználása, ezeket a termodinamikai szimulációkat az AVL Boost szoftverrel végeztük. A szívócsőhöz csatlakozik az injektor tartó elem, melynek kialakítása során az elsődleges szempont az optimális befecskendezés volt. A kipufogó rendszer kialakításánál is elsődleges szempont volt a gázlengések kihasználása és a lehető legkisebb tömeg. A motor tüzelőanyag ellátásáról egy külső elektromos AC pumpa gondoskodik, nyomásszabályozásos benzinhíddal.
