Bolid PMT-06E – najnowsze dzieło PRz Racing
Life is too short to build boring cars. Można było przeczytać na koszulkach członków zespołu PRz Racing, największego studenckiego koła naukowego Politechniki Rzeszowskiej, podczas prezentacji ich najnowszego bolidu PMT-06E. Rozwiązania zastosowane w konstrukcji, profesjonalizm i ogrom pracy włożonej w organizację wydarzenia potwierdzają, że studenci naszej uczelni są wyjątkowi i stawiają wysoko poprzeczkę. Wyjątkowe jest też ich najnowsze dzieło, ponieważ to pierwszy w historii zespołu bolid elektryczny.
Już sam początek wydarzenia mógł świadczyć o tym, że spotkanie będzie nietuzinkowe. „Światła gasną i rozpoczynamy nowy sezon, nowy etap, nową drogę, tym razem elektryczną. Zapnijcie wszyscy pasy i przeżyjcie niezapomnianą przygodę z PRz Racing” – tak prezentację bolidu rozpoczął Maciej Jermakow, znany komentator transmisji zawodów Formuły 1, którego głos rozbrzmiał z głośników.
Podczas wydarzenia, które miało miejsce w największej auli Politechniki Rzeszowskiej, zgromadzeni goście mieli okazję zobaczyć efekty ciężkiej pracy członkiń i członków koła. Spotkanie rozpoczęło się od krótkiego podsumowania poprzednich sezonów, po czym przedstawiciele zespołu opowiedzieli o nowej konstrukcji. Zespół zaprezentował filmy, które przybliżyły uczestnikom historię PRz Racing i wyjazd na zawody Formula Student Easter oraz dokument przedstawiający zza kulis pracę PRz Racing w sezonie 2023-2024. Koło naukowe początkowo tworzyło kilkanaście osób. 10 lat później, w 2023 r. zespół 15 razy stawał na podium, zajmuje 40. miejsce na świecie oraz 2. miejsce w Polsce według oficjalnej klasyfikacji zawodów Formula Student. Zespół podzielony jest na sekcje techniczne: aerodynamika, elektronika, konstrukcja nośna, kompozyty, napęd, silnik, informatyka, zawieszenie oraz jednej sekcji nietechnicznej – marketing.
Podziękowania
W wydarzeniu udział wzięli władze miasta i regionu, władze Politechniki Rzeszowskiej, nauczyciele akademiccy, studenci, partnerzy i sponsorzy oraz media. Jak podkreślali prowadzący Sebastian Rosół i Katarzyna Panek: „To wszystko nie byłoby możliwe bez ogromnego wsparcia, jakie okazują nam władze województwa, regionu, miasta i naszej uczelni”. Studenci wręczyli podziękowania wojewodzie podkarpackiej Teresie Kubas-Hul, wicemarszałkowi województwa podkarpackiego Piotrowi Pilchowi oraz prezydentowi Rzeszowa Konradowi Fijołkowi i Krystynie Stachowskiej.
Przedstawiciele PRz Racing złożyli szczególne podziękowania również władzom Politechniki Rzeszowskiej, które dostrzegają potencjał studentów, przyczyniając się do ich rozwoju. „Dzięki Państwa zaangażowaniu możemy rozwijać nasze pasje i realizować ambitne projekty, takie jak nasz najnowszy bolid, ale również godnie reprezentować Politechnikę Rzeszowską na arenie Formuły Student” – mówił Sebastian. Studenci pamiątkową grafikę najnowszego bolidu wręczyli prorektorowi ds. rozwoju i współpracy z otoczeniem prof. dr. hab. inż. Jarosławowi Sępowi, dziekanowi Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa dr. hab. inż. Adamowi Marcińcowi, prof. PRz oraz opiekunowi koła dr. inż. Piotrowi Strojnemu, który był inicjatorem zespołu. Słowa podziękowania skierowali również do reprezentantów Wydziału Elektrotechniki i Informatyki, którego wsparcie było kluczowe dla zespołu, zwłaszcza w tym sezonie przy budowie pierwszego bolidu elektrycznego.
Premiera bolidu
Jednak najbardziej wyczekiwanym momentem była prezentacja bolidu PMT-06E w akcji, co wzbudziło ogromne zainteresowanie i aplauz zgromadzonych. Celem zespołu PRz Racing jest nie tylko udział w zawodach, ale również ciągły rozwój jego członkiń i członków oraz podnoszenie ich kompetencji. Nowy bolid PMT-06E stanowi znaczący krok w tym kierunku.
Osiągnięcia PRz Racing
PRz Racing Team to Koło Naukowe, które działa na Politechnice Rzeszowskiej od ponad jedenastu lat. W ramach tego zespołu studenci projektują, a następnie budują bolidy wyścigowe na wzór Formuły 1, którymi rywalizują na międzynarodowych zawodach. Na swoim koncie mają liczne międzynarodowe sukcesy, w tym ubiegłoroczne zwycięstwo w zawodach Formula Student Czech Republic. Zespół, dążąc do ciągłego rozwoju i podnoszenia swoich umiejętności, postanowił stworzyć pierwszy w swojej historii bolid elektryczny. Efekty tej pracy mogliśmy podziwiać podczas ostatniej premiery. PRz Racing planuje w najbliższym czasie udział w kolejnych edycjach Formuły Student, gdzie zamierza rywalizować z najlepszymi zespołami z całego świata, tym razem w Czechach i Chorwacji. Ma już pierwsze osiągnięcia – innowacyjny pomysł na biznes został wysoko oceniony przez sędziów tegorocznej węgierskiej edycji zawodów, zdobywając 1. miejsce w konkurencji Business Plan Presentation.
Premiera odbyła się na terenie Politechniki Rzeszowskiej i zgromadziła liczne grono entuzjastów motoryzacji oraz innowacyjnych technologii.
Dane techniczne bolidu
Elektronika. Sekcja Elektroniki przeszła w tym roku największą transformację pod względem liczby i złożoności realizowanych projektów, zajmując się każdym elementem elektrycznym i elektronicznym w bolidzie. Sercem bolidu jest pakiet baterii zbudowany z 512 ogniw cylindrycznych, który został podzielony na 8 identycznych segmentów po 64 ogniwa każdy. Cały pakiet ma pojemność 8 kWh, co odpowiada dobowemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną dwóch średniej wielkości domów. Na wyjściu z akumulatora jest do dyspozycji 540 V i 160 A, czyli ponad 84 kW mocy. Bateria zbudowana jest nie tylko z segmentów. W jej skład wchodzą również główne przekaźniki, układy bezpieczeństwa, układ sterujący indykatorem stanu systemu trakcyjnego i system wstępnego ładowania systemu trakcyjnego. Autorski system zarządzania baterią BMS został opracowany wspólnie z sekcją informatyki. Akumulator i układy bezpieczeństwa działają na podstawie temperatur i napięć zmierzonych na ogniwach. Dodatkowo steruje on balansowaniem segmentów w czasie ładowania pakietu. Zespół, skupiając się na zbudowaniu podstaw zarówno merytorycznych, jak i technologicznych kolejnych bolidów, zdecydował się więc na stosunkowo proste rozwiązanie, czyli zastosowanie pojedynczego silnika elektrycznego typu PMSM sterowanego falownikiem. Dla takiej konfiguracji maksymalna prędkość obrotowa to 5500 obr/min, a maksymalny moment obrotowy 230 Nm. Jednym z ważniejszych układów jest system telemetryczny, który po podłączeniu do głównych magistrali komunikacyjnych pozwala na odczyt parametrów bolidu w czasie rzeczywistym z każdego miejsca na Ziemi.
Informatyka. Sekcja Informatyki pracowała nad systemem informatycznym dla baterii PMT-06e systemu BMS czuwającego nad każdym aspektem jej działania. Wspiera zespół w projektowaniu systemów informatycznych, zarządzaniem serwerami, różnego rodzaju aplikacjami. Czołowym ich projektem jest system telemetryczny dający wgląd w każdy parametr bolidu z bezpiecznej odległości prosto z ekranu dowolnego urządzenia mobilnego, co pozwala na szybszą diagnozę usterek. Współpracując z sekcją elektroniki, studenci stworzyli autorski układ w architekturze master-slave, który zarządza modułami wewnątrz pakietu baterii, optymalizując ich zużycie i wydajność na podstawie zmierzonych parametrów pracy. Dzięki tym innowacjom sekcja informatyki przyczynia się do osiągania jeszcze lepszych wyników bolidu na torze, zapewniając jednocześnie niezawodność i bezpieczeństwo jego kluczowych komponentów.
Zawieszenie. Zadaniem Sekcji Zawieszenia jest zapewnienie kontaktu opony z torem, co pozwala na jak najszybsze pokonywanie zakrętów i na wykorzystanie pełnej mocy bolidu. Po wyznaczeniu geometrii całego systemu w programie ADAMScar zaprojektowano wszystkie elementy. Zmienione ułożenie amortyzatorów w tylnym systemie zawieszenia, które rozdziela ruch bolidu góra-dół oraz przechył lewo-prawo na osobne amortyzatory. Aby konstrukcja była sztywna i lekka jednocześnie, zastosowano autorski układ hamulcowy, który pozwala znacznie zredukować masę i dopasować przełożenie hamulca pod kierowców. Komponenty wykonane są z włókna węglowego (węglowe popychacze, drążki kierownicze). Najbardziej zaawansowanym komponentem zawierającym elementy z tego materiału jest autorska przekładnia, umożliwiająca znaczną redukcję jej masy prawie o połowę. Całość uzupełnia ustawienie geometrii całego bolidu już na torze.
Aerodynamika. Pakiet aerodynamiczny można uznać za najbardziej zaawansowany z dotychczasowych. Oprócz narzędzi usprawniających prace w środowisku symulacji CFD Sekcja Aerodynamiki opracowała aż cztery nowe typy połączeń elementów, które dadzą swobodę w nadawaniu kształtu przyszłym konstrukcjom. To największy dotychczasowy projekt sekcji obejmujący opracowanie i wykonanie ponad 70 różnych elementów składających się w całość – pakiet aerodynamiczny generujący 540 N docisku przy 54 km/h, co hipotetyczne pozwoliłoby jeździć bolidowi po suficie przy prędkości ok. 130 km/h.
Napęd i chłodzenie. Sekcja Napędu i Chłodzenia odpowiedzialna jest za zaprojektowanie mocowań do silnika elektrycznego, zaprojektowanie i wykonanie układu przeniesienia napędu oraz układu chłodzenia silnika elektrycznego i falownika. Pracując z silnikiem elektrycznym, zdecydowano o przeniesieniu momentu z silnika przez przekładnię łańcuchową i dyferencjał. Z uwagi na lepszą sprawność cieplną silnika elektrycznego nad silnikiem spalinowym ilość ciepła do schłodzenia jest dużo mniejsza niż w bolidzie PMT-05, dodatkowo zastosowano falownik. Mniejsze straty cieplne pozwoliły na znaczną redukcję masy w układzie chłodzenia.
Konstrukcja nośna. W bolidzie zastosowano przestrzenną ramową konstrukcję nośną wykonaną ze stali stopowej chromomolibdenowej ze względu na prostszy proces projektowy i wykonawczy, co dawało możliwość wprowadzania zmian do samego końca. Znaczenie miała tu też redukcja kosztów, które zostały przeniesione na komponenty elektroniczne. Sekcja Konstrukcji Nośnej przygotowała zintegrowany system montażowy, dzięki któremu wszystkie komponenty mogą być odpowiednio zamontowane do bolidu, jak również przygotowała obudowę baterii, tzw. TSAC, która ma zapewnić bezpieczeństwo ogniw w trakcie jazdy po torze oraz podczas jej transportu i przechowywania. Ostatnim kluczowym elementem było odpowiednie zaprojektowanie ściany ogniochronnej, która miała za zadanie izolację przed porażeniem prądem kierowcy i osób postronnych.
