Témata
Reklama

Vytvořit a vyhrát

Již od roku 1998 se datuje existence evropské soutěže Formula Student. Její podstatou je konstrukční úkol, který je součástí fiktivního výběrového řízení na vývoj vozu formulového typu.

Vůz musí disponovat velkým výkonem ve smyslu co nejlepší akcelerace, brzdění a ovladatelnosti. Musí být levný, spolehlivý, se snadnou údržbou, konkurenceschopný, a také pohodlný a esteticky na úrovni. Jedním z týmů tvůrců formule, které jsou dnes zapojeny do soutěže, je i CTU CarTech. Jeho alma mater je fakulta strojní pražské ČVUT a kapitánem Jan Michálek, student pátého ročníku, obor Spalovací motory.

Na vzniku formule se mohou podílet pouze studenti bakalářského nebo magisterského studia. Proces jejího vzniku je každý rok téměř stejný. Už během posledních závodů sezony, které bývají ke konci srpna, začíná vznikat model nové formule.

Reklama
Reklama
Sloupek řízení navržený metodou topologické optimalizace

Tým CTU CarTech vznikl již před 11 lety, když se o projektu Formula Student dozvěděli studenti a pedagogové při své zahraniční cestě. Od té doby zde již vzniklo 10 vozů a spolu s nimi se každým rokem hodně obměňuje tým tvůrců. Největším úspěchem, který pamatuje už jen několik členů, kteří v týmu působí již několik let, bylo asi druhé místo z hlavního závodu v Anglii před třemi lety. Šlo o jeden z nejprestižnějších závodů na světě a hodnoceny v něm byly současně formule na bázi spalovacích i elektrických motorů. Na předních místech v žebříčcích závodů však tým rozhodně nebývá zřídka.

Nekonvenční materiály

Jak tedy proces vzniku studentské formule probíhá?

„Zde se nejprve řeší takové hrubé rozložení komponent, aby celá formule mohla být kompaktní a správně rozvážená,“ vysvětluje Jan Michálek. „Pak přibližně v půlce září si dáme první schůzku, kde se toto rozdělení představí celému týmu, každá skupina sdělí své plány na další rok, rozdělíme si práci, spolupráci s partnery atd. a do konce kalendářního roku se zabýváme návrhem nové formule. To znamená, že provádíme měření na voze z minulé sezony, máme experimentální stanoviště pro motor ve školních laboratořích, zkoušení vzorků apod. Kromě toho na podzim ještě děláme náborovou akci pro nové členy, které se hned pokoušíme začlenit do vývoje. Do nového roku se snažíme vstoupit s hotovým návrhem formule, abychom se hned mohli pustit do výroby. Začátkem května už bývá formule hotová a následuje testovací fáze, ve které se zpočátku ověřuje funkčnost jednotlivých součástí formule, a poté nastavení pro jednotlivé disciplíny na závody. Pokud vše běží podle plánu, tak probíhá ještě validace výpočtů a simulací. S tím máme čas do prvních závodů, které jsou začátkem července a i s cestou trvají zhruba týden. V průběhu léta se většinou zúčastňujeme 3 až 4 závodů, takže prakticky celé léto trávíme buď na závodech, přípravou na závody, nebo na cestách.

Tým při vývoji vozu sáhnul i k nekonvenčním materiálům. Mezi ty, s nimiž pracuje, patří například kompozitní materiály, které tvoří velkou část vozu, dále titanové součásti, které mladí tvůrci používají jednak na výfukovém systému, ale i na kolové skupině.

V roce 2014 uzavřel tým partnerství s firmou Misan a v roce 2017 také s Garrett Motion, které disponují technologií laserového spékání kovů, laicky nazývaného 3D tisk kovu. Společnost pro formuli tiskne v současné době především komponenty z hliníku."

Tištěné komponenty

Topologická optimalizace

„Nová technologie byla poprvé použita na voze FS06,“ vzpomíná Michálek. „Jednalo se o pádla řazení umístěné na volantu. Ta byla navržena metodou topologické optimalizace, tak aby měla co nejnižší hmotnost a aby zároveň splňovala zvolené požadavky na tuhost a pevnost ve zvoleném zátěžném stavu. Metoda návrhu a výroby nás natolik zaujala, že jsme se rozhodli touto metodou navrhnout sloupek řízení pro vůz FS07. Dříve jsme používali i tištěné slitiny titanu na uchycení tlumičů náprav, ale těmi momentálně nedisponujeme, protože máme jiný typ odpružení,“ dodává. „Slitiny titanu bychom však rádi vyzkoušeli na části výfukového potrubí, ale to je zatím pouze v plánu. Další oblastí, kde využíváme 3D tisk je u součástí, které se buď nedají vyrobit jinou metodou, nebo dají, ale velmi složitě. Můžu zmínit například olejovou vanu motoru, ve které se zároveň nacházejí kanály pro proudění oleje a podobné součásti se zabudovanými kanály.“

Struktura tištění vany

Od návrhu až po jízdu

Jednou z dalších možností nekonvenčních technologií, kterou si tým CTU CarTech oblíbil, byla metoda elektroerozivního obrábění.

Tým CTU CarTech s kapitánem Janem Michálkem

„Je to hlavně kvůli přesnosti této technologie a možnosti 2D složitých tvarů,“ vysvětluje Michálek. „Výhodná je pro nás například na převodovce nebo hřídelových tvarových spojích. U nich jsme hodně omezení prostorem a soustředíme se na co nejnižší hmotnost. Takže si třeba na převodovce můžeme zvolit modul, který nám nejvíce vyhovuje, a nemusíme hledat firmu, která bude mít přesně tyto nástroje, aby nám jej obrobila.“

Tisk, včetně podpěr

Právě nyní tým CTU CarTech pracuje na výrobě nové formule. Během května plánuje její dokončení a zahájení testování.

„Letos nás čekají závody v Nizozemsku, kam jedeme poprvé,“ odkrývá Jan Michálek plány pro nejbližší období. „Dále také v Itálii, Česku a Španělsku. Navíc máme letos mnoho změn a ještě k tomu pro většinu členů je letošní rok ve formuli první, takže práce nás čeká víc než dost. Avšak zkušenosti z tohoto projektu jsou to hlavní, co si každý z týmu odnese. Člověk je zde od návrhu přes výrobu až po testování zodpovědný za svou součást nebo součásti a během toho se může setkat s nejrůznějšími technologiemi jak výroby, tak například i zkoušení a simulací.“

Titanové uchycení tlumičů k 3D tisku

Toho už si jsou samozřejmě vědomy i firmy, takže student, který se významněji podílí na projektu Formula Student, nemívá posléze problém s uplatněním v zaměstnání. Někteří pokračují v motosportu, další si založí vlastní firmu pro výrobu dílů, jiní pokračují v konstrukčních kancelářích nebo zůstávají jako pedagogové na ČVUT. A jeden z bývalých členů týmu dnes působí přímo ve Formuli 1.

Formula Student (též Formula SAE) je konstrukční soutěž pro studenty inženýrských škol. Vznikla v USA v roce 1981. Od roku 1998 existuje její evropská odnož, Formula Student. Obě soutěže mají stejný cíl a téměř stejná pravidla. V rámci Formula Student/SAE se každoročně pořádá 12 soutěží po celém světě, v nichž se utkává více než 500 univerzitních týmů z celého světa.
Na ČVUT fungují v současné době dva týmy. V nich spolupracují studenti Fakulty elektrotechnické, Fakulty strojní i dalších fakult.

Hana Janišová

hana.janisova@mmspektrum.com

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 190429
Datum: 10. 04. 2019
Rubrika: Trendy
Autor:
Firmy
Související články
Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Ujíždí nám vlak digitalizace?

Rozhovor s Martinem Peňázem ze společnosti Autodesk, nám dává možnost nahlédnout na současnou digitální transformaci optikou, jejichž rámec a obzory se vytvářely dalece před tím, než nás doba covidová naučila přemýšlet a konat jinak a pružněji, než bylo standardem.

Související články
Hybatelé byznysu

Jan Zadák se více než dvacet let pohyboval v nejvyšších patrech globálního byznysu v oblasti IT. Mimo jiné zodpovídal za globální prodej, strategii a marketing veškerých produktů a služeb Hewlett-Packard. Nejen jeho zkušenosti z velkého byznysu, ale i jeho optimismus a víru v nastupující generaci vám chceme přiblížit prostřednictvím rozhovoru, který naší redakci poskytl.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Platforma pro kolaborativní návrh i výrobu

Každoroční uživatelské setkání společnosti Dessault Systèmes dostalo nové jméno 3DExperience World. Jde o pokračování pravidelné konference Solidworks World pro uživatele softwarových nástrojů Solidworks. Nové jméno odráží nový ekosystém tvořený celou řadou inovativních řešení od společnosti Dassault Systèmes. Akce 3DExperience World 2020 se konala začátkem února v americkém Nashvillu ve státě Tennessee a účastnilo se jí na 6 000 konstruktérů, inženýrů a prodejců z celého světa.

Štěstí přeje připraveným!

Cesta antivirového řešení Avast od prvních nápadů ve Výzkumném ústavu matematických strojů k firmě o 1 700 zaměstnancích Avast Software obývající několik pater nové budovy na Pankráci, byla dlouhá a někdy trnitá. Zakladateli a tvůrci myšlenky na vytvoření vlastního antivirového programu, ze kterého se postupem doby stal ochranný systém bránící napadením, jsou Pavel Baudiš a Eduard Kučera.

Moderní výukové systémy a laboratoře

O školství se traduje, že je velmi rigidní a rychlý rozvoj nových technologií lze jen velmi obtížně promítnout do současné výuky. Vše je ale nakonec hlavně o lidech. Jak se se současnými trendy v oblasti spojování materiálů vypořádává výuka na Ústavu strojírenské technologie na Fakultě strojní na ČVUT v Praze, a ne jen na to, jsme se ptali vedoucího tohoto ústavu docenta Ladislava Kolaříka.

Od vydavatelství po startupy

Jiří Hlavenka není pro mnoho lidí neznámou osobností. Jde o člověka, který stál u zrodu vyda-vatelství i nakladatelství Computer Press a později i u prvního interaktivního webu o počítačích a počítačových technologiích, kde se neznalci mnohdy dozvěděli i odpověď na svou otázku. Jiří Hlavenka se ale v současné době věnuje investování do projektů, které mají smysl, a tak jeho jméno figuruje především u webu Kiwi.com, který vám najde - třeba i na poslední chvíli - nejlepší a nejlevnější letecké spojení kamkoli. Někdy může let po více "mezidestinacích" sice trvat déle, ale vždy se můžete spolehnout na to, že doletíte tam, kam jste si vysnili nebo kam potřebujete dolétnout.

Fórum děkanů strojních fakult

Uveďte prosím stěžejní exponát, který bude vaše fakulta na MSV v Brně prezentovat a proč se škola rozhodla právě pro něj?

Studentská formule pro světové autodromy

Ve středu 22. května letošního roku se mohli příznivci rychlých aut zúčastnit slavnostního odhalení formule Vector 05, kterou sestavili studenti VŠB – Technické univerzity Ostrava. Cílem studentského týmu Formula TU Ostrava bylo postavit již pátý monopost konkurenceschopného závodního vozidla kategorie pro spalovací motory a získat zkušenosti ve využití standardních a nestandardních technologií, a samozřejmě vyhrát na mezinárodních závodech Formula Student.

Firmy oceňují studentskou mezioborovou spolupráci

Už po patnácté se na Západočeské univerzitě v Plzni uskutečnil ojedinělý výukový projekt DESING, v němž studenti z několika zdejších fakult pracují v multioborových týmech na tématech zadaných průmyslovými podniky. Vyvrcholením jeho, již 15. ročníku, byl jubilejní 10. mezinárodní workshop, který proběhl začátkem dubna ve Vědeckotechnickém parku Plzeň. Čtyři nejúspěšnější plzeňské a dva bavorské studentské týmy tu v anglicky vedených prezentacích představily návrhy svých technických produktů.

Výzkum rozděluji pouze na dobrý a špatný, říká Libor Kraus

Prezident Asociace výzkumných organizací Libor Kraus se pohybuje v oblasti výzkumu a vývoje 30 let. Jaká vidí pozitiva, úskalí a rezervy v této důležité součásti našeho ekonomického růstu? Na to jsme se ho zeptali v rozhoru, který poskytl redakci MM Průmyslového spektra.

Budoucnost české výroby tkví v inovacích, Část 1. Změna konstrukčního přístupu

Česká republika je zemí s dlouhou vědeckotechnickou, průmyslovou a inovační tradicí, díky níž jsme se z provincie stali jednou ze předních ekonomik světa. Dnes ale nedokážeme plně využít inovační potenciál a zaostáváme za vyspělou Evropou. Co nás brzdí?
Seriál, který připravují odborníci společnosti Autodesk, se na příkladech dobré praxe bude snažit nastínit možné cesty, jak by firmy a jedinci mohli zvýšit svůj inovační potenciál a tížený efekt.

Česko-francouzskou cestou vzhůru

Kombinace magisterského titulu z oboru Industrial Engineering na VUT a inženýrského diplomu ze školy Arts et Métiers – to je dokonalý startovní můstek pro uplatnění ve špičkových zahraničních firmách. Pro brněnskou rodačku Pavlínu Trubačovou to byl začátek profesní cesty do CERNu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit