Sokkal drágább levegőt tankolni, mint benzint

Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar

Sűrített levegővel nemcsak port lehet kifújni a számítógépek belsejéből, de akár autókat is lehet hajtani. Ezen a hétvégén már nyolcadszor tartanak Egerben pneumobil-versenyt, az egyetemi csapatok saját építésű, fújtató, csettegő versenygépekkel állnak rajthoz. Kipróbáltuk az egyiket, és arra a felismerésre jutottunk, hogy messze van még az idő, amikor ilyennel járunk naponta dolgozni vagy vásárolni.

Mozgásban az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész- és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar csapatának két évvel ezelőtti versenytechnikája Fotó: Bielik István - Origo

Ha alternatív hajtásra gondolunk, akkor mindenkinek a gázüzem, az elektromos hajtás, esetleg az üzemanyagcellás hidrogénautó ugrik be, pedig sűrített levegővel

még egyszerűbben megoldható egy kocsi mozgatása.

Legalábbis elméletileg. Legutóbb a PSA-konszern jelentette be, hogy pneumatikus hibriden dolgoznak, de a projekt nemrég parkolópályára került, mert a francia cég nem talált partnereket a költséges fejlesztés befejezéséhez. Pedig már 80 szabadalmat bejegyeztettek a rendszerre.

A levegő, mint üzemanyag

A pneumatikus hajtás legfőbb előnye, hogy viszonylag olcsó elemekből áll, és

a lokális emissziója nulla,

ugyanis a meghajtást sűrített levegő végzi a munkahengerekben, nincs égés és szennyező kipufogógáz. Persze, ahogy a villanyautók esetében az áramot is meg kell valahol termelni, úgy a levegő sűrítése is elég energiaigényes folyamat, ráadásul általában fosszilis energiahordozókat használnak fel hozzá.

Erre is találtak megoldást, a PSA pneumatikus hibrid rendszerében a levegő sűrítését részben a kocsi amúgy veszendőbe menő mozgási energiájából oldanák meg lassítás közben, ezért

a városi közlekedéshez kifejezetten alkalmas

lenne egy ilyen autó. 2013-ban még úgy tűnt, három éven belül bemutatkozhat a nyomástárolós hibrid Peugeot 208 vagy Citroen C3, és kétliteres átlagfogyasztást ígért Karim Mokkaden projektvezető. Egyelőre elfújta a szél a gyári légautókat, de az amatőrök lelkesedése ma is határtalan.

Két pneumobilt és egy Shell Eco Marathon-ra készített versenyautót is építenek az egyetem műhelyében Fotó: Bielik István - Origo

Május 8-9. között Egerben tartják a VIII. Nemzetközi Aventics Pneumobil Versenyt. A rendezők főleg arra akarják felhívni a figyelmet, hogy a sűrített levegős technológia igenis széles körben felhasználható, emellett lehetőséget adnak a mérnökhallgatóknak kiélni a kreativitásukat autótervezés és -építés terén. Mi az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész- és Biztonságtechnikai Mérnöki Karának csapatait látogattuk meg, és felkészítő tanáruk, Tolnai András avatott be a léghajtású autók részleteibe.

Kevés a megkötés a versenyautó-építésnél

A versenyen induló pneumobilok bizonyos méreteit a szabálykönyv határozza meg, és előírás, hogy a járó szerkezetnek fémből kell lennie, amivel a költségek elszabadulását, vagyis a karbonszálas, kompozit anyagok használatát előzik meg. Előírás a kétkörös fékrendszer, a legfeljebb 8 méteres átmérőjű fordulókör és a legalább három kerék is. Minden autóban egy szabványos, 10 literes, 200 bar nyomású palack szolgáltatja az üzemanyagot, a sűrített nitrogént (az oxigén drágább lenne). A palackhoz egy szabványos reduktort csatlakoztatnak, ez a nyomást legfeljebb 10 barra csökkenti.

Menet közben, akár a szódásszifonok patronjánál, alaposan lehűl a palack és a rácsavarozott nyomáscsökkentő is, ez a deres csöveken látszik Fotó: Bielik István - Origo

A csapatok a rendszernyomást szabadon állíthatják a versenyszámok előtt: amikor például a legnagyobb távolság elérése a cél, akkor 2-3 barra is visszaveszik, hogy csökkenjen a fogyasztás, de még így is csak 7-8 kilométert tudnak megtenni a legjobbak egy tartály gázzal. Ez a hatótávolság jól mutatja, miért nem terjedt el eddig a pneumatikus hajtás az autógyártásban: az egyetemi autókban használt palack megtöltése 3000 forintba kerül, ennyiből egy átlagos, belsőégésű motoros autó több mint 100 kilométert is meg tud tenni. Úgy, hogy komplett karosszériát és akár nyolcszor akkora tömeget cipel.

A VIII. Nemzetközi Aventics Pneumobil Verseny

Idén is három versenyszámban szállnak harcba az indulók: a hosszútávú, az ügyességi és a gyorsulási futamon. Előbbiben az a csapat nyer, amelyiknek autója egy palacktöltettel legmesszebb jut a pályán legalább 12 km/h-s átlagsebességgel.

Az ügyességi futamon egy kibójázott pályán kell három menet alatt minél jobban teljesítenie a versenyzőknek, a továbbjutás kieséses alapon dől el. A gyorsulási futam után pedig az állhat a dobogó legfelső fokára, aki az adott szakaszt a legrövidebb idő alatt teljesíti.

A zsűri emellett a legeredetibb konstrukciót is díjazza majd, és szintén minősítik a diákok által kiépített telemetrikus rendszereket is. 2008-ban, az első versenyen még csak 12 magyar egyetem 16 csapata állt rajthoz, 2015-re azonban megháromszorozódott a számuk, a résztvevők fele külföldről érkezik. Május 8-án és 9-én tartják a futamot Egerben, a részletes programot itt találja.

A munkahengereket, a szervorásegítéses szelepeket és a vezérlő számítógépet a versenyt kitaláló és szervező Aventicsnek a katalógusából kell kiválasztania a csapatoknak, az alkatrészekért nem kell fizetniük.

Készül az új autó, a tavalyi átalakításából Fotó: Bielik István - Origo

Első látásra nem túl bizalomgerjesztőek az egyedi tervek alapján, kisipari módszerekkel, kevés pénzből összeépített autók, de alaposabban megnézve őket azért kiderül, hogy miért tart két évig a tervezést beleszámítva a komplett életciklusuk. Van bennük ötlet és kreativitás bőven, hiszen szinte bármilyen pneumatikus motortípus engedélyezett, de nagy a szabadság a futómű és a fémváz tervezésénél is. A kerekeket, futóműveket, váltókat, fogaskerekeket és tárcsafékeket a legtöbb egyetemi csapat kerékpárüzletekben szerzi be.

Hajtókaros motor volt a régi versenyautóban Fotó: Bielik István - Origo

Az Óbudai Egyetem korábbi autójának motorja még hajtókaros volt rendes főtengellyel, de a tavalyi és az idei autó már lineáris elrendezésű motort kapott. Ebben két, egymással szemben lefektetett munkahenger dolgozik, fogasléceken keresztül egy-egy láncos fogaskeréknek adják tovább a hajtást. Úgy lesz az egyenes vonalúból forgó mozgás, hogy munkaütemtől függően egyszer az egyik, aztán a másik munkahenger forgatja a fogaskerekek közös tengelyét. Amelyik munkahenger épp nem dolgozik, azt szabadon futó választja le.

A lineáris meghajtás fogasléce menet közben jobbra-balra mozog az ülés mellett Fotó: Bielik István - Origo

Minden pneumobilba be kell építeni két vészleállító rendszert: egy áramtalanítót és egy légtelenítőt, hogy műszaki hiba esetén vagy veszélyes forgalmi szituációkban véget lehessen vetni a száguldásnak. Igen, tényleg ezt a szót használtam, ezek a lélekvesztők ugyanis akár az 50 km/h-s sebességet is elérhetik, ami több, mint amennyivel sokan valaha is repesztettek egy kerékpárral. Nem meglepő, hogy bukókeret beépítése és bukósisak viselése is kötelező.

Alig mernek pilóták lenni a mérnökhallgatók

Mivel az Óbudai Egyetem tavalyi autóját építő hallgatók már végeztek, az idei csapatot új tagok alkotják. Tolnai András nem akart vadonatúj konstrukciót készíttetni velük az idei megmérettetésre, mivel a régi is alkalmas arra, hogy a pneumobilok alapvető sajátosságaival megismerkedjenek. Laikusként azt gondolnánk, hogy csapaton belül tolongás van a pilótaülésért, de Tolnai elárulta, hogy valójában épp a fordítottja igaz:

alig merik elvállalni a vezetést a diákok a versenyen,

mert tudják, hogy sok munka kerülhet veszélybe, ha rosszul vezetnek, vagy kárt okoznak a kocsiban.

Akár a 45-50 km/h-t is elérhetik a légautók Fotó: Bielik István - Origo

Idénre csak egy ráncfelvarrást hajtottak végre a tavaly már használt, Lezs-Air nevű járgányon: a legfontosabb változás, hogy az egykerékhajtást kétkerékhajtásra változtatták, mivel 2014-ben előfordult a versenyen, hogy a hepehupás aszfalton pillanatokra levegőbe került a hajtott kerék. Csak nehezen tudott elindulni az autó, és a többiek már induláskor elhúztak tőle - ez hívnák vesztes rajtstratégiának.

Ez a tengely változtatja egyről kétkerék-meghajtásúvá az idei autót Fotó: Bielik István - Origo

Az idei autóval már nem lesz ilyen gond, mert a rajtnál alacsony fordulaton egy tengely átviszi a nyomatékot a másik hátsó kerékre is. Nagyobb sebességnél ezt azonban leválasztják, mert a súrlódásával veszteségeket okoz, és differenciálmű nélkül nehéz lenne kanyarodni. Azért nincs difi, mert legalább tíz kilót nyomna, amit nagyon megérezne a pneumobil, főleg a gyorsulási versenyszámban.

Különleges élmény egy ilyet vezetni

A két évvel ezelőtti versenyautót kipróbálhattam az egyetem udvarán, és alaposan meglepődtem. Egy ilyen kéthengeres pneumatikus motor 3-400 newtonmétert ad le, ami egy modern, kétliteres dízelmotor nyomatékával egyezik meg. A pedált lepadlózva a kétmázsás pilleautó úgy indult el,

mintha csúzliból lőtték volna ki,

igaz, a hirtelen meglódulás után nagyot csökkent a lendület, hiszen az óriási nyomatékhoz mindössze 2-3 lóerős teljesítmény tartozik a kis, percenként kb. 100-as fordulatszám mellett.

Csövek mindenhol. A szelepeket számítógép vezérli Fotó: Bielik István - Origo

Egész jól be lehet osztani az erőt a kilencsebességes bicikliváltóval, amit bal kézzel, a váltófejet tekergetve lehet kapcsolni. Kicsit harmatosnak tűnt az autó tempójához képest a baloldali pedállal szabályozható, tárcsás fékrendszer ereje, és a kormánynak is volt némi holtjátéka, de ezek sem rontották el az élményt, amit a gőzmozdonyhangokat adó, fújtató, sziszegő autó adott. Városban eljárnék egy ilyennel kerékpár helyett, főleg, ha olcsóbb lenne a palacktöltés, és nagyobb lenne a hatótávolsága.

Fotó: Bielik István - Origo

Az Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kara két csapatot indít a versenyen: a Lezs-Air sorait Dósa Anna, Dunavölgyi Dávid, Szijjártó Máté és Viktor Attila erősíti, a Belle-Airben pedig Buna Ivett, Kovács Tas, Tóth Fanni és Viszkok Gerda áll rajthoz. Mindkét társaságot Tolnai András készítette fel. Sok egyetemista nem csak a kaland és a kihívás kedvéért vág bele a versenybe, hanem a diplomamunkáját is a sűrített levegős autózásról írja.