Az SZTE Innovációs Díjjal elismert újítást elsősorban versenyautókban való használatra fejlesztették. A csavar előnye egy speciális fejkialakítás, melynél a meghúzáskor, illetve a nyitáskor a szerszám által közölt erő a fej sugarára merőlegesen hat, ezzel kiküszöbölve a káros erőhatásokat, amik a fej kinyílását és a kulcs kifordulását okozzák, valamint rugalmasan torzítják a közölt erőt.

Akár 2.1 tonnát is elbír a speciális alkatrész

A speciális alumínium ötvözetből készült alkatrészt egy versenyautó szabadalommal védett motorjában használják. Az M6x22 csavar meghúzási nyomatéka 15.5 Nm (newtonméter), súlya egy normál imbusz csavar súlyának kevesebb, mint harmada. A mindössze 1.9 gramm súlyú alkatrész alapkezeléssel 1.6 tonnát, speciális hőkezeléssel akár 2.1 tonnát is elbír. A nyolc hengeres motorba összesen tizenhat ilyen csavar szükséges. A szettet a rezonancia miatt körülbelül 50 km-enként, azaz versenyenként kell cserélni, hiszen a motor csúcsfordulata 21000 fordulat/perc. A dugattyú és vele a hajtórúd 18000-es fordulatszámon 0,0007 másodperc alatt gyorsul 0-ról 174 km/órára, mindezt 20 mm távolság alatt, leadva a maximális teljesítményét. A szabadalommal védett motort, benne a speciális alkatrésszel a gyakorlatban a 2016. július 28-31 közötti győri FS East és a 2016. augusztus 18-21 közötti győri Formula Student Hungary nemzetközi autóversenyen próbálják ki élesben.

Hajtórúd, csavar és kulcs speciális alumínium ötvözetből

Az idei Formula Student versenyekre épülő autó motorjába a nyolc hengeres konstrukció miatt, két hajtórudat kellett bezsúfolni egy akkora helyre, ahova eredetileg csak egy fér. Ezért a forgattyús házba kerülő alkatrészeket össze kellett nyomni. Azért hogy ugyanazt a szilárdságot tudjuk biztosítani a hajtórúd szélességét csökkentettük, így azonban megnőtt az átmérője. A forgásponttól távolabb eső alkatrészek jelentősen növelik a terhelést, ezért speciális alumínium ötvözetből készítettük a hajtórudat és ehhez igazodva a csavart is – magyarázta Czira Gábor, az SZTE TTIK anyagmérnök szakos hallgatója.

Az alumínium ötvözetből készült csavarhoz speciális fejkialakítást és csavarkulcsot is gyártottak. – Egy olyan rendszert terveztünk, ahol az erőhatások a sugárra merőlegesen hatnak. Ahhoz, hogy a kulcs ne forduljon ki a csavar meghúzásakor, páratlan lapszámú csavarfej szükséges, mivel a páros számú lapok esetében az egyik mindig forgatóközponttá válik és kibillen a kulcs. Ezért pentagonális, vagyis öt lapból álló csavarfejet kellett készíteni – részletezte.

Az iparban is alkalmazható újítás 2016-ban elnyerte az SZTE Innovációs Díját. Az elismeréssel járó 800 ezer forintot a versenyautó további fejlesztésére, speciális alkatrészekre költik. – Nagyon örülünk a díjnak. Ezzel elismerik a rengeteg munkát, amit eddig végeztünk. Örülünk, hogy mások is meglátják az újításban rejlő potenciált. Az autóversenyzésben létrehozott fejlesztések könnyen átvihetők az iparba, mivel a motorsportban jelentkező igénybevételek kielégítése igen nagy költségek mellett is megtérül. Így a szegmensben létrehozott fejlesztések más területeken való alkalmazásakor gyorsabban eredményez profitot. A versenyautók mellett az innovatív csavar a nagyméretű turbinalapátok készítésénél is jól alkalmazható lenne – fogalmazott a csapatfőnök.

A csapat

Az SZTE-s csapat az innovatív csavart a hazai autóipar egyik legnagyobb csavar beszállítójával, az Elco-Metal Kft.-vel közösen készítette. A vállalat a speciális alkatrész tesztelését és a prototípusok gyártását vállalta. A tervezést és a 3D-s CAD tervek elkészítését a csapat végezte, a csavarhoz.

A csapatvezetés három fős, tagjai: Czira Gábor, anyagmérnök, Mokri Dóra, alkalmazott matematika és Grósz András, vegyész szakos hallgatók. A formáció megalakulása óta kurzusként üzemel, a körülbelül 6-8 fős törzsgárda minden félévben átadja a megszerzett tudását a következő félév hallgatóinak.

A csapat munkáját egyetemi oktatók is támogatják. Dr. Kónya Zoltán az SZTE TTIK Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék tanszékvezetője 2012 óta segíti a csapatot. Dr. Kukovecz Ákos az SZTE TTIK Alkalmazott és Környezeti Kémiai Tanszék tanszékvezető helyettese a kezdetektől támogatja a csapat munkáját és írja ki a hozzá kapcsolódó kurzust. Dr. Makay Géza, az SZTE TTIK Matematikai Tanszékcsoport - Bolyai Intézet Analízis Tanszék egyetemi docense programozásban, telemetriai és matematikai kérdésekben segíti a formációt. A csapat az ő segítségével számolta ki például a csavarra bizonyos időpillanatokban ható terhelést.

Gajzer Erzsébet

Fotó: Bobkó Anna