Studentské závodní vozy ČVUT: Inovace a úspěchy na světové scéně

ČVUT v Praze, spojily v roce 2023 své síly v novém týmu eForce Prague Formula. Formula Student je největší studentskou inženýrskou soutěží na světě. Je to soutěž pro univerzitní týmy z celého světa, které soupeří s vlastnoručně postavenými závodními vozidly. Vítěz soutěže tedy nemusí mít pouze nejrychlejší auto, ale musí prokázat schopnosti v mnoha disciplínách, včetně technické prezentace, rozpočtů a zpracování marketingového plánu.

Tým eForce Prague Formula je zastřešován dvěma fakultami - Fakultou elektrotechnickou a Fakultou strojní ČVUT v Praze. Vznikl fúzí dvou předešlých týmů - eForce FEE Prague Formula a CTU Cartech a tuto sezónu má přibližně 70 členů. Celkový koncept auta, výroba, propagace i stavba vozu je v rukách samotných členů týmu - studentů ČVUT v Praze. Historicky první monopost nově spojeného týmu přinesl zcela nový koncept auta. Koncept byl konstruován na tzv. "vyladění“ autonomních systémů.

Vozidlo týmu eForce Prague Formula

Slavnostní i technická prezentace nového monopostu CTU.24 proběhla 26. června 2024 ve Škoda Muzeu v Mladé Boleslavi. Jedná se o vůz, který má i schopnost plně autonomní jízdy. CarTech a elektrický monopost týmu eForce FEE Prague Formula s autonomní funkcí, jak autonomní jízdu, tak i řízení pilotem. Vůz studenti přestavěli s důrazem na zlepšení aerodynamiky, spolehlivosti a ovladatelnosti. Zlepšení aerodynamiky bylo dosaženo například novými prvky na podlahách, které generují přítlak i při nižších rychlostech. Při rychlosti 90 km/h dosahuje hodnota přítlačné síly 282 kg. Formule, kterou tvůrci mezi sebou nazývají Hafo 24, jsou pozoruhodné svými rozměry: délka 3200 mm, šířka 1450 mm a výška 1180 mm. Celková hmotnost formule je i s pilotem 280 kg.

Elektrický pohon je realizován pomocí 4 elektromotorů, každý s výkonem 35 kW. Maximální potenciální výkon je 140 Kw. Zrychlení z 0 na 100 km/h zvládne pod 2,5 sec. Baterie je uložena ve 4 hlavních svazcích a obsahuje 723 LED diod.

Detail pohonu studentské formule

Pro dosažení co nejlepších výsledků v autonomním režimu byly vyvinuty pokročilé algoritmy pro výpočet ideální závodní stopy. Tyto algoritmy pracují rychleji než v reálném čase a již v druhém kole závodu dokázaly vypočítat optimální stopu. Tým si klade za cíl umístit se v mezinárodních soutěžích na předních pozicích.

Tento smělý odhad se během léta 2024 splnil. Tým eForce Prague Formula zaznamenal úspěch hned na první soutěži, Formula Student Austria, kde obsadil třetí místo v disciplíně Efficiency a celkové páté místo mezi 38 týmy s elektrickými monoposty. Následně tým startoval na domácím závodě Formula Student Czech na mosteckém polygonu, kde se umístil na 14. místě v elektrické kategorii a také v pilotované elektrické kategorii. Celkově se tým umístil na 14. místě ze 700+ univerzitních týmů z celého světa. V kategorii Formula Student Germany skončil na šestém místě. Tým také získal bronz v důležité kategorii Engineering Design Event. Na Formula Student Italy se zúčastnilo v elektrické kategorii 36 týmů. Tým obsadil druhé místo za Efficiency a šesté místo v disciplíně Skid Pad. Významného úspěchu dosáhl tým i v disciplíně Engineering Design Event, kde se probojoval na třetí místo. V dynamických disciplínách, jmenovitě Akcelerace, Skid Pad, Trackdrive a Autocross, obsadil tým první příčku. V kategorii Engineering Design Event (EDE) postoupil tým do finále, odkud si odnesl stříbrnou medaili. Dosáhl také skvělých výsledků v disciplíně C&M (Cost and Manufacturing). Celkově tým v Itálii ovládl první místo.

CTU CarTech: Dlouholetá tradice a neustálé zdokonalování

Publikováno: 15. 09. Studentskou formuli předvádí tým CTU CarTech z Fakulty strojní ČVUT v Praze každým rokem ve zdokonalené verzi. Odborníci hodnotí mnoho technických i ekonomických hledisek a nechybí silná mezinárodní konkurence. Soutěž Formula Student (též Formula SAE) je konstrukční soutěž pro studenty vysokých škol, jejímž účelem je zvýšení technických dovedností studentů před vstupem do praxe. Od roku 1998 existuje i její evropská odnož. Vrcholem soutěží jsou pak závody na okruhu.

Vůz týmu CTU CarTech je vybaven řadou inovativních řešení. Například elektronickou škrticí klapku, umožňující nezávislé nastavení pružení i tlumení klopných momentů a vertikálních sil. Dále bylo provedeno proměně aerodynamiky vozidla. V roce 2024 tým staví formuli pro dvanáctý ročník. V loňském roce se studentská formule CTU CarTech postoupila ze 150. místa na vynikající 20. místo v celosvětovém hodnocení, kde soutěžilo více než 700 soutěžních univerzitních týmů z celého světa. Tým CTU CarTech se zaměřuje na konstrukci, mechaniku, pohony, senzory, emise, materiály a další aspekty vývoje závodních vozidel.

Detail aerodynamiky studentského monopostu

Tým CTU CarTech absolvoval v roce 2024 čtyři mezinárodní soutěže: V Mostě, v Chorvatsku, v Maďarsku a v Rakousku. I přes řadu nečekaných technických problémů se monopostu podařilo dosáhnout dobrých výsledků. V konkurenci zcela nové formule se tým umístil v první desítce. Konkrétní výsledky zahrnovaly 9. místo na Formula Student Czech Republic, 10. místo na Formula Student Austria, 8. místo na Formula Student East a 6. místo na Formula Student Alpe Adria. Tyto výsledky jsou oceněním obdivuhodného celoročního snažení studentů při náročném studiu.

Další studentské projekty ČVUT

Publikováno: 03. 02. Studenti ČVUT se účastní i dalších prestižních mezinárodních soutěží a projektů. Tým studentů Green Gliders z Fakulty dopravní ČVUT v Praze sestrojil unikátní elektrický prototyp Glider. Na prestižní soutěži Shell Eco-marathon, kde jde o maximální efektivitu, dokázali se svou tříkolkou ujet 171 km na 1 kWh. To je jako cesta z Prahy do Českého Krumlova za pouhých 5 korun.

Konstrukce Glideru zahrnuje 500W elektromotor v zadním kole, řídicí jednotku vyrobenou speciálně pro soutěž a cyklokomponenty pro řízení a brzdy. Skořepina vozítka je tvořena několika vrstvami karbonu, kevlaru a pórovitých desek pro zajištění pevnosti a nízké hmotnosti. Bezpečnost řidiče zajišťují certifikované bezpečnostní prvky splňující přísné standardy.

Vozidlo Shell Eco-marathon týmu Green Gliders

Tým Green Gliders se zaměřuje na minimalizaci jízdních odporů, a to jak valivého, tak aerodynamického. Valivý odpor je minimalizován využitím hladkých pneumatik nahuštěných na 5,5 baru a kvalitních ložisek. Aerodynamický odpor je řešen "pocitovým" tvarováním karoserie a úpravami pro zmírnění víření vzduchu. Klíčovou strategií pro dosažení efektivity je "plachtění" (coasting) s vypnutým motorem, kdy vozidlo využívá setrvačnosti k udržení rychlosti.

Plány na budoucnost zahrnují vývoj Glideru model 2 s novým motorem, poloviční hmotností a lepší aerodynamikou. Tým se také věnuje vývoji raket v rámci studentského týmu CTU Space Research. Vyvinuli raketu Illustria a raketu Phoenix na 3D tištěné palivo. Dále pracují na hybridním a kapalném motoru. Pro řízení systémů se stará palubní počítač Cimrman 2.

Přehled úspěchů týmu eForce Prague Formula v sezóně 2024
Soutěž Umístění (Celkové) Umístění (Elektrická kategorie) Umístění (Efficiency) Umístění (Engineering Design Event)
Formula Student Austria 5. - 3. -
Formula Student Czech Republic 14. 14. - -
Formula Student Germany - 6. - -
Formula Student Italy 1. - 2. 3.

tags: #cvut #pohony #souteznic #vozu