sgt_vyrocna_sprava_2017

OBSAH 8 Formula Student14 SGT FE-1716 Aerodynamika18 Mechanika22 Elektronika24 PR & Marketing26 Driverless

PREDSLOV Andrej Skatulla www.sgteam.eu STUBA Green Team Kapitán tímu stubagreenteam Mnohí sa nás pýtaju, prečo to robíme. Prečo trávime Tlač zabezpečili:celé dni navrhovaním, výrobou dielov a ich skladaním?Prečo obetujeme náš voľný čas len tak, zadarmo? Prečoobčas vymeškáme školu, či strávime celé noci v dielni? Nám sa zdá odpoveď zjavná, ale tým ktorí ešte niečopodobné nezažili sa to len ťažko vysvetľuje. Prvý krát, keďsom počul o tom, že je nejaká formula na fakulte ma to ažtak nezaujalo. Spolužiačka sa k nim ale pridala a párkrátsme sa zastavili v malej dielni, kde študenti niečo vyrábali,o niečom diskutovali. Mne postupne začalo dochádzať, žesa k nim chcem pridať. Oni totiž pracovali na zadaní, ktoréneskončí len v šuflíku, poličke, či priečinku označenom men-om študenta a číslom krúžku. Práve naopak. Ich spoločnýcieľ ich neúnavne hnal za ďalším poznaním, aby postavilimonopost, s ktorým sa hrdo postavia na štartovaciu dráhua zmerajú si sily s univerzitnými tímami z celého sveta. Ľudia vo svete Formula Student vedia, že každý mo-nopost, ktorému sa podarilo dostať na jednu zo súťaží sizaslúži obdiv. My totiž vieme, že za každou jednou formulousú desaťtisíce hodín, ktoré sme za ten rok do toho spoločneinvestovali. Aby sa náš sen stal skutočnosťou, aby sa z násstali lepší inžinieri. Verím, že sa Vám bude páčiť náš rok práce zhrnutýna dalších stránkach.







FORMULA STUDENT Súťaže Formula Student prebiehajú po celom svete. Súťaží sa v dvoch typoch disci-plín – statické a dynamické. Pri statických disciplínach sa prezentuje dizajn, výrobná cenaauta a business plán. K dynamickým patrí Acceleration, Skidpad, Autocross a Endurance.Každá z disciplín je inak bodovaná, celkovo je možné získať 1000 bodov. Avšak, pred tým ako autá vyštartujú na trať, musia najskôr zvládnuť technickú obh-liadku formuly, tzv. scrutineering a rôzne druhy testov. Zvládnutie testu je potvrdené na-lepením nálepky na nos monopostu. 150 1008 75

BODOVANIE 9 75 75 100325&100

V tejto sezóne sme sa zúčastnili troch súťaží Formula Student. Prvou v poradí bola For-mula Student EAST, ktorá sa konala v Budapešti na pretekárskom okruhu Euro Ring.Počas scrutineeringu sme však odhalili skryté nedostatky auta, kvôli ktorým sa scrutineeringpredĺžil a my sme nestihli brake test. Dynamické disciplíny na FS EAST tak pre nás síce skončili, ale poučení sme zotr-vali spolu ako tím a po boku ostatných sme našu účasť oslávili na slávnostnej cermónii.10

Druhou súťažou bola Formula Student Czech na okruhu Autodrom Most. Narozdiel odFS EAST, táto súťaž sa pre nás niesla v úspešnejšom duchu. Tento krát sme scrutineeringoma testami prešli už v druhý deň a odjazdili sme všetky dynamické disciplíny. Nepríjemnosťoupre nás bola nehoda, pri ktorej sa odtrhlo predné pravé koleso. Jazdcovi sa našťastie ničnestalo, zachovali sme tímového ducha a koleso sa nám podarilo opraviť behom nasledu-júceho dňa. Aj napriek takýmto nepríjemnostiam sme úspešne odjazdili celých 22 km v pretekochEndurance a takmer sme skončili tretí v kategórii Efficiency, kde sme za tretím miestomzaostávali iba o pol boda. 11

Treticu súťaží uzatvára Formula Student Hungary. Opäť sme sa presunuli do Maďarska,avšak tentoraz do mesta Gyor na pôdu technickej univerzity Széchenyi István. Scrutineer-ingom a testami sme prešli bez problémov, pochybnosti sme však mali ohľadom dynam-ických disciplín. Trať sa nám zdala nebezpečná, čo sa potvrdilo pri disciplíne Acceleration, kedy ha-varovalo auto nemeckého tímu Fast Forest a súťaž tým pre nich skončila. Chybu priznaliaj organizátori. Zrušili Endurance a Autocross bol dobrovoľný. Našim zručným jazdcom sapodarilo odjazdiť všetky disciplíny vrátane Autocrossu bez ujmy na zdraví, či formule.12

13

14

15

AERODYNAMIKA Aerodynamika je neodstrániteľnou súčasťou každého motošportu a inak to nie je aniv našom tíme Stuba Green Team. Tohtoročný monopost sa môže pochváliť prepracovane-jším predným krídlom, či novými profilmi krídel pre optimálnejšie hodnoty odporu vzduchu. Oproti verzii 2016 je náš aero kit ľahší približne o 30% masy z krídel, pričom má väčšíprítlak. Pre príklad vieme uviesť predný spojler, ktorý prešiel najväčšou zmenou. Použili smenový profil krídla a pribudli nové prvky, ktoré napomáhajú usmerňovať prúdenie vzduchupred kolesami a znižujú odpor vznikajúci od samotných kolies.16

Výraznou zmenou prešli zavesenia predného aj zadného krídla. Zavesenie zadnéhokrídla z pôvodného tyčkového upevnenia sa pozmenilo na dva polozakrivené nosníky um-iestnené od ochrannej obruče (mainhoop) na vrch hlavného profilu. Difúzor ako taký, má za úlohu dostať vzduch spod auta počas jazdy, a tým ho prisaťk vozovke. Táto súčiastka má veľkú výhodu v tom, že dosahuje najlepší pomer medzi prít-lačnou silou za cenu nízkeho odporu vzduchu. Difúzor na SGT FE-17 je navrhnutý tak, ako mu to dovoľuje konštrukcia rámu, kdevidíme zlepšenie do budúcej sezóny, pretože náš momentálny difúzor nemá veľa miesta.Preto boli navrhnuté aj bočné difúzory, ktoré dopomáhajú vytvárať prítlak po bokoch auta.Samotný tvar difúzorov vychádza z tvaru a teórie Venturiho trubice. 17

MECHANIKA Tohtoročný rám je v mnohých oblastiach rovnaký ako predchádzajúci, až na malékonštrukčné zmeny kvôli pravidlám. Napríklad, vďaka týmto konštrukčným úpravám sa námpodarilo zvýšiť torznú tuhosť rámu. Na výrobu sme využili oceľ 11523. Jednotlivé kusy smemali laserovo narezané a ohýbané kvôli lepšiemu zváraniu. Samotné zváranie prebiehalopomocou metódy TIG a ako povrchovú úpravu sme zvolili práškovú metódu. Tak ako minulý rok, aj tento rok sme sa rozhodli upevniť stĺpik riadenia napriamo bezkĺbu, vďaka čomu máme lineárny chod volantu a skoro žiadnu vôľu. Minuloročný stĺpik bolvyrobený prevažne z ocele. Tento rok sme sa rozhodli ho odľahčiť, a preto sme prešli nakombináciu hliníka a karbónu. To znamená, že všetky hriadele/trubky sú z karbónu a insertya uloženie sú vyfrézované z hliníka.18

Na aute používame zavesenia typu pushrod, podobne ako u monopostov F1.Ramená sú dutého, kruhového prierezu v tvare A. Oceľové zavesenia sme vymenili za kar-bónové, vďaka ktorým sme si pomohli viac než polovičnou úsporou váhy, ale aj zlepšenímpevnostných charakteristík. Na to, aby sme mohli vytvoriť A rameno, je nutné trubky spojiťvo vrchole spojnicou. Na krajoch ramena sú to inserty, ktorými je rameno pripevnené o rámvozidla. Spojnice a inserty sú vyrobené z hliníka a navrhujeme si ich my sami. Spojenie s kar-bónovou trubkou zabezpečujú špeciálne kompozitné lepidlá. Kvôli snímačom otáčok kolies bola potrebná úprava tehlíc v prednej aj zadnej častiformule. Využili sme zmagnetizované oceľové krúžky so zubami, ktoré sú nalisované medziložiskami v nábojoch. Snímače sú uložené v diere so závitom v tehlici. Keďže na najnovšiukoncepciu 4x4 budú použité elektromotory v kolesách, pracujeme na návrhu novej tehlice,v ktorej bude uložená redukcia a zmení sa aj uchytenie brzdných strmeňov na radiálne. 19

20

Elektromotory dosahujú vyššej účinnosti pri vyšších otáčkach a pri nízkych výstupnýchkrútiacich momentoch. Toto sú dva dôvody, prečo je sprevodovanie mnohokrát nevyhnut-ná voľba. V prípade monopostu SGT FE-17 sme použili motory značky EMRAX, ktoré použí-vame v rozsahu otáčok od 0 po 6000 ot/min. Vzhľadom na náš cieľ využiť potenciál motorov na maximum, vytvorili sme planétovýprevodový mechanizmus s prevodovým pomerom 4,16:1, vďaka čomu sme dokázali vyt-voriť prevodovku o kompaktných rozmeroch a vysokej efektivite. Niektoré komponenty,ktoré sú použité v samotnej prevodovke, boli vytvárané 3D tlačou, čo nám pomohlo udržaťnízku hmotnosť komponentov. Keďže konštrukčné návrhy pre rok 2017 sú už uzavreté, s radosťou vás môžeme in-formovať, že v týchto dňoch pracujeme na návrhoch pre rok 2018. Pre poodhalenie:prevodovky budú dostatočne zminiaturizované na to, aby sa zmestili do tehlíc nášho mo-nopostu. 21

ELEKTRONIKA Najväčšou zmenou v battery boxe sú akumulátorové články, kde sme prešli z minulýchSamsung na nové Sony VTC5A. Poskytujú zlepšenie o 15-20%, čo sa týka účinku na tepelnéstraty v článkoch a na výdrž boxu pri veľkých záťažiach. Používame nami vyvíjaný battery management systém, komunikujúci po CAN zber-nici, schopný monitorovať a balancovať jednotlivé sériové články. Aby sme mali pod kon-trolou aj teploty, medzi článkami je umiestnených spolu 224 tepelných senzorov. Aby sme mali o aute prehľad aj na diaľku, jednotka telemetrie nám posiela všetkypodstatné dáta, ktoré sú dostupné na dodatočnú analýzu. K tomu sa pridáva bezpečnostná elektronika, ktorá monitoruje izoláciu medzi vysokoa nízko napäťovou časťou. Okrem toho meria odoberaný prúd a výkon z battery boxu azabezpečuje deaktivovanie trakčného systému v kritických situáciách.22

V riadiacej časti elektroniky používame koncept, v ktorom predná a volantová jed-notka, snímajú vstup vodiča, spolu so senzormi v prednej časti vozidla. Odtiaľ sú dáta následne posielané do hlavnej kontrolnej jednotky, ako aj do jednotky,ktorá vykonáva funkcie elektronického diferenciálu, trakčnej kontroly a torque vectoringu,pre účel ktorého sme pridali senzory otáčok zadných kolies, ako aj lineárne potenciometrena pružení všetkých kolies. Tým vieme lepšie sledovať dynamiku jazdy auta a vhodne riadiťnaše dva motory. Venovali sme sa aj posledným detailom auta, ako sú čo najjednoduchšie, ale zároveňfunkčné signalizačné svetlá. Tu využívame, rovnako ako pri niektorých komponentoch vbattery boxe, 3D tlač, čo nám umožňuje optimalizáciu do posledného detailu. 23

PR & MARKETING V tejto sezóne sa divízia ER postarala o propagáciu STUBA Green Teamu, čiuž formou médií, oslovovaním sponzorov alebo účasťou na rôznych podujatiach. V marci sme odštartovali naše formulové turné, Tour de Mall. Inými slovami, v rôznychbratislavských nákupných centrách mali návštevníci popri nákupoch, či kávičke, možnosťobdivovať viacero z našich monopostov, či zistiť viac o Formula Student priamo od našichčlenov. V rámci oficiálneho odhalenia celkovej koncepcie a dizajnu monopostu SGT-FE17sme zorganizovali akciu s názvom Rollout na pôde Strojníckej fakulty STU, ktorého sa zúčast-nili naši partneri a taktiež záujemcovia z radov širokej verejnosti. Dokonca nechýbala anitelevízia.24

Kto nestihol rollout, mal možnosť prezrieť si naše formuly na tohtoročnomautosalóne v Incheba Expo Bratislava. Návštevníci mali možnosť okremnového monopostu SGT FE-17 vidieť aj najstarší, z roku 2010, a takis-to mohli prekonzultovať technické aspekty vozidiel priamo s našimi členmi. Sezónu podujatí sme ukončili na jednej zo zastávok európskych pretekov E-mobil Tour,v areáli nákupného centra Eurovea. Koho zaujíma elektromobilita a budúcnosť automotivepriemyslu, určite nesmel chýbať na tejto akcii. Popri pretekárskych elektromobiloch si prišli nasvoje aj fanúšikovia veteránov, ktorí mali možnosť vidieť elektromobil Detoit Electric z roku 1916! Dúfame, že podobných akcií bude v budúcnosti ešte viac a tešíme sa vždy, keďmôžeme byť ich súčasťou. 25

DRIVERLESS#include <stdio.h>int main(){ printf(“Tento rok sa prvýkrát v histórii Formula Student konala súťaž v kategórii Formula Student Driverless. Cieľom študentov nie je priamo zostrojiť formulu, ale pomocou kamier, senzorov, inžinierskych zručností a najnovších trendov v strojovom učení, prísť na spôsob ako formula prejde dynamickými disciplínami sama, bez jazdca, či inej pomoci.\n Vnímame to ako skvelú príležitosť nadobudnúť cenné vedomosti a skúsenosti a zároveň ako výzvu zaradiť sa medzi svetovú inžiniersku špičku.”); return 0;}26

PARTNERIPODPOROVATELIA

GENERÁLNY PARTNER HLAVNÍ PARTNERI PRÉMIOVÍ PARTNERI