S-Moto: 0,21l/100km, czyli nasi studenci w Shell Eco-marathon!

Studenci ze Studenckiego Koła Aerodynamiki Pojazdów wydziału MEiL PW już po raz trzeci wystartują w międzynarodowych zawodach Shell Eco-Marathon we Francji. Jaki wynik osiągną tym razem? Czym zaskoczą i co przygotują? Prace toczą się aż nad dwoma projektami, więc emocje będą niemałe!

Reprezentacja zespołu MEiL

Mimo, że być może zabrzmi to niemal jak wiekowa historyjka, tak naprawdę wszystko zaczęło się w 1939 roku. Wtedy bowiem w laboratorium badawczym firmy Shell w stanie Illinois w USA doszło do sporu między pracownikami, czyj samochód jest bardziej oszczędny. I w tym krótkim sformułowaniu aż po dziś dzień zawiera się kwintesencja idei Shell Eco-marathonu – wygrywa ten zespół, który skonstruuje i zbuduje pojazd pokonujący na jednym litrze paliwa największą odległość. Cóż, widać, że jest o co walczyć, ponieważ w ostatniej edycji zawodów (maj 2007) wystartowało 250 drużyn z całej Europy i spoza niej. Aktualny rekord ustanowiony przez szwajcarski pojazd Pac-Car II napędzany wodorem wynosi 3836km na odpowiedniku energetycznym jednego litra benzyny 95-oktanowej, a wśród napędów z silnikiem spalinowym aktualny rekord, wynoszący zawrotne 3410km na jednym litrze paliwa, należy do ekipy francuskiej.

Rekordowy Pac-Car II

Ale jest jeszcze drugi początek! Późną wiosną 2005 roku grupka studentów Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej zainspirowanych wykładem dra hab. inż. Janusza Piechny pt. "Aerodynamika Pojazdów" podjęła decyzję o założeniu koła naukowego zrzeszającego osoby zainteresowane tą tematyką, a dr Piechna w naturalny sposób został jego opiekunem. Głównym zadaniem koła stało się oczywiście przygotowanie pojazdu, który mógłby wziąć udział w zawodach Shell. Nie byłoby to możliwe bez znaczącej pomocy zespołu z uniwersytetu w Valenciennes, od którego koło otrzymało pierwszy pojazd. Aby zilustrować to wydarzenie, cofnijmy się do momentu, kiedy dr Piechna podczas pobytu na ETH w Zurichu brał udział w projekcie PacCar-II jako konsultant w dziedzinie aerodynamiki (http://www.paccar.ethz.ch/people/eth_staff). Po zbudowaniu PacCar-II i zdobyciu rekordu PacCar-I, wykorzystywany wcześniej do testów układu kierowniczego PacCar-II, przestał być potrzebny szwajcarskiej grupie i przekazano go studentom z uniwersytetu w Valenciennes, gdzie wykładowcą był konstruktor prowadzący projekt PacCar-I i II, dr Jean-Jacques Santin. Dr Piechna wynegocjował jednak przekazanie pojazdu w wersji z silnikiem benzynowym dla studentów koła SKAP. Studenci z Valenciennes dużym wysiłkiem doprowadzili pojazd do stanu pozwalającego na udział w zawodach. W jego uroczystym przekazaniu naszym studentom uczestniczył dr Zbigniew Nosal z wydziału MEiL PW. Pojazd przewieziono do Warszawy. Po jego dokładnych oględzinach podjęto decyzję o zachowaniu oryginalnego układu mechanicznego i zbudowaniu przez studentów koła nowej skorupy o innym, według ocen zespołu z MEiLu, lepszym kształcie z punktu widzenia aerodynamiki. Dodatkowo, silnik benzynowy przystosowano do napędzania bioetanolem. Mimo niewielkiej ilości czasu, efekt był bardzo dobry. W klasyfikacji generalnej prototyp wystawiony przez SKAP zajął 76. miejsce (na 250 startujących), a w swojej kategorii paliwowej był trzeci! Uzyskany wynik to 476km z jednego litra.

W kolejnej edycji do startu wystawiono Kropelkę, czyli pojazd, który już od podstaw powstał na wydziale MEiL z użyciem takich materiałów jak kompozyty szklane i węglowe, które są bardzo dobrze znane na wydziale ze względu na zastosowania lotnicze. Niestety, ze względu na duże drgania w układzie kierowniczym, Kropelka zaliczyła na torze trzy dachowania i nie zdołała ukończyć wyścigu, toteż nie wiadomo, jaki osiągnęłaby wynik. Szczęśliwie, dzięki solidnej budowie oraz regulaminowym wymogom dotyczącym bezpieczeństwa, kierująca pojazdem studentka wyszła z tych przygód bez szwanku, a Kropelka – po wprowadzeniu pewnym modyfikacji konstrukcyjnych – wystartuje w tym roku, miejmy nadzieję, że już z pełnym sukcesem! Ten pojazd jest reprezentantem klasy pojazdów koncepcyjnych (wg regulaminu: prototype), czyli zaprojektowanych do bicia rekordów efektywności energetycznej.

Kropelka zaprojektowana i zbudowana przez SKAP

Rozkład ciśnień na skorupie Kropelki uzyskany metodami numerycznej mechaniki płynów

Regulamin Shell Eco-marathonu przewiduje jednak jeszcze inną kategorię, zwaną Urban Concept, czyli (w dużym skrócie) pojazdów, które mają odpowiadać samochodom nadającym się do ruchu ulicznego. W tej kategorii studenci z MEiLu wystąpią po raz pierwszy, a już w tej chwili trwają intensywne prace prowadzące do zbudowania takiego pojazdu. Projekt o roboczej nazwie Urbik (wkrótce w Kole zostanie wybrana docelowa nazwa) będzie startował w klasie pojazdów z silnikiem Diesla. Dodatkowo dużą wagę przykłada się do bezpieczeństwa pojazdu, ponieważ regulamin zawodów przewiduje dodatkową nagrodę za osiągnięcia właśnie w tym zakresie. Z tego powodu w Urbiku pracuje się nad rozwiązaniami, które mają zapewnić kierowcy maksymalne bezpieczeństwo na wypadek ewentualnej kolizji. Ponadto należy się spodziewać wielu innowacyjnych rozwiązań, jakich w świecie motoryzacji do tej pory jeszcze nie zastosowano, ale niech te pozostaną na razie słodką tajemnicą zespołu. Możemy jedynie zdradzić, że niektóre z nich już w tej chwili są badane w laboratoriach Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, który jest jednostką Wydziału.

Przygotowywany projekt Urbika

Na koniec jeszcze kilka informacji o samym sposobie rozgrywania zawodów. Wyścig odbywa się na torze w Nogaro w południowo-zachodniej Francji na dystansie niespełna 26km. Wymogiem regulaminowym jest, że minimalna średnia prędkość przejazdu nie może spaść poniżej 30km/h w przypadku pojazdów prototypowych oraz poniżej 25km/h w przypadku klasy Urban Concept. Pojazdy wykorzystują różne rodzaje energii, więc w celu ich porównania wyniki w różnych kategoriach przelicza się według znormalizowanego przelicznika na dystans możliwy do pokonania na ekwiwalencie energetycznym jednego litra paliwa bezołowiowego.

Zawody są niewątpliwie doskonałym sposobem na zdobycie doświadczenia i praktycznego wykorzystania wiedzy zdobytej na studiach. W związku z tym mocno trzymamy kciuki za studentów z Koła Aerodynamiki Pojazdów, życzymy sukcesów we Francji i zapraszamy na kolejne relacje z postępów prac nad projektami Kropelki i Urbika, w których zdradzimy część z zastosowanych rozwiązań technicznych!