Cum au construit studenții de la UTCN o mașină electrică solară cu ajutorul companiei Bosch

by | Oct 24, 2022 | Articole

O idee bună, multă perseverență și o „aliniere favorabilă a planetelor” au făcut posibilă participarea Clujului și în acest an la competiția europeană de vehicule alimentate cu energie solară @iLumen European Solar Challenge (iESC) 2022. Ce a lipsit a fost puțin mai mult soare.

România încearcă să prindă din urmă țări precum Germania, Olanda, Belgia sau Italia, care au deja o tradiție de 20-30 de ani în ceea ce privește participarea la asemenea competiții sau chiar organizarea lor, iar viitorul e cât se poate de optimist. Marea încercare pentru studenții de la UTCN va fi Bridgestone World Solar Challenge, o competiție organizată în Australia în 2023, unde echipele vor avea de parcurs 3000 de kilometri într-un vehicul alimentat cu energie solară.

SOLIS Ev Racing Team Cluj-Napoca formată din studenți și îndrumată de cadre didactice de la Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca (Facultatea de Inginerie Industrială, Robotică și Managementul Producției și Facultatea de Inginerie Electrică) s-a aflat în luna septembrie pentru al doilea an consecutiv pe fostul circuit de F1 Zolder din Belgia. Vehiculul echipei din Cluj a încheiat cursa în 24 de ore, cu un total de 150 de ture.

Pentru realizarea mașinii de curse complet electrice, echipa de studenți a beneficiat și de ajutorul experților de la Centrul de Inginerie Bosch din Cluj și de o sponsorizare generoasă tot din partea Bosch.

Cum s-a născut proiectul

Inițiatorul proiectului și coordonatorul pe partea electrică a echipei din Cluj a fost Ștefan Breban, conferențiar la Facultatea de Inginerie Electrică din cadrul UTCN. Reîntors din Franța în 2012, Ștefan Breban și-a pus în plan să dezvolte un proiect de realizare a unui vehicul alimentat cu energie solară și să formeze o echipă de studenți care să-l construiască. Timp de mai mulți ani a căutat sponsori și studenți doritori să i se alăture, până în urmă cu trei ani când a găsit oamenii potriviți pentru ambele tabere. Atunci i-a propus Prof. Călin Neamțu, de la Facultatea de Inginerie Industrială, Robotică și Managementul Producției să dezvolte partea mecanică a vehiculului. Acesta a acceptat și astfel au început lucrul la prima variantă de vehicul solar.

Pentru acest tip de proiect avem nevoie de studenți curajoși prin modul în care privesc ei o provocare tehnică. Să nu cedeze atunci când dau de greu, să nu se descurajeze dacă au lacune. Prin proiecte ca acesta poți învăța multe, poți deveni o persoană competentă din punct de vedere tehnic, înveți să lucrezi în echipă și înveți să relaționezi cu oamenii, să discuți cu cel de lângă tine, cum îi ceri ajutorul sau sfatul. Acest proiect îl văd ca pe o anticameră a unui job într-o companie – a precizat Ștefan Breban.

După ce a găsit studenți și sponsori, cea mai mare provocare a fost să convingă studenții să lucreze împreună, să îi determine să facă muncă de echipă pentru un scop comun.

Dacă îți dorești cu adevărat ceva, trebuie să ai răbdare să obții. Perseverența e cheia. Proiectele extracurriculare se fac doar cu cei care vor, iar noi asta am căutat la acești studenți: dorința. Vestul are o experiență de 15-20 de ani în realizarea unor astfel de vehicule și nu putem să ajungem la acel nivel în doi ani. E o curbă a cunoașterii care trebuie urmată și în mod natural se întâmplă într-un anumit interval de timp. Anul acesta am avut un vehicul mult mai bun față de cel de anul trecut, dar tot este mult de lucru pentru a-l face competitiv comparativ cu ceea ce dezvoltă universitățile din Vest – explică Ștefan Breban.

Până la a ajunge la asemenea performanțe, cea mai mare împlinire pentru profesori va rămâne sentimentul că au reușit să își facă datoria și că au insuflat în studenți pasiune și motivație pentru continuarea și dezvoltarea proiectului. „Avem o datorie de a forma atât ingineri, dar mai ales oameni”, precizează Ștefan Breban.

Mentorat și pasiune pentru inginerie

Adrian Grigore, Group Leader și manager proiect pentru SOLIS de la Centrul de Inginerie Bosch din Cluj a fost atras de proiect în primul rând prin asocierea cu celebrul circuit Le Mans din Franța, un tur de forță de 24 de ore pentru piloții de mașini de curse și un adevărat test pentru constructori și ingineri. În al doilea rând, era vorba de un proiect educațional unde mediul academic și industria aveau ocazia să se completeze reciproc, uniți cu toții de aceeași motivație: pasiunea pentru inginerie.

Concret, contribuția Centrului de Inginerie Bosch a fost să asigure echipei de la UTCN acele componente customizate necesare vehiculului, respectiv motorul care se găsește în roată și care a fost adus din Japonia, bateria și panourile solare. Solis este de fapt o mașină alimentată de energie solară care provine din panourile fotovoltaice atașate, cât și din baterie. Motorul mașinii are o eficiență de 98%, iar bateria poate stoca mai mult de 5kwh energie suficientă pentru un condus de aproximativ 6 ore.

Pentru astfel de componente nu prea ai furnizori în lume, nu sunt lucruri pe care le iei de la supermarket. Cea mai mare dificultate în tot acest proces de pregătire a vehiculului pentru competiție a ținut de partea logistică, de a încerca să aducem componentele la timp. Nu am avut probleme de depășire a bugetului, poate doar în sensul de a cumpăra adițional anumite lucruri – explică Adrian Grigore.

O altă contribuție esențială a echipei Bosch a ținut de metodologiile de dezvoltare de produse.

Un lucru esențial în proiectele de acest fel sunt evident cunoștintele tehnice, dar ele singure nu
garantează și succesul său. Aici intervine complementaritatea între mediul academic și industrie, scopul
final fiind educația studenților – a mai spus Adrian Grigore.

Constrângerile cele mai mari în cazul cursei din Belgia au ținut de baterie, care nu trebuia să depășească o anumită masă și de numărul de celule pe care poți să îl ai, respectiv capacitatea bateriei. O altă constrângere viza suprafața maximă pe care o pot ocupa panourile solare. „Cursa este de anduranță, nu e un sprint. Având o baterie limitată trebuie să îți alegi foarte bine motorul care să fie compatibil cu această baterie. Apoi urmează optimizările din software pentru a-ți mări eficiența”, a precizat managerul de proiect din partea Centrului de Inginerie Bosch.

Cea mai mare recompensă atât pentru el, cât și pentru colegii săi din echipa Bosch a fost să vadă cum din mâna studenților poate ieși nu doar o prezentare în PowerPoint, ci un produs finit care funcționează, să vadă din partea lor implicare și atașare emoțională.

Sunt foarte mândru de studenți și de cât au muncit pentru acest proiect; admirația mea și pentru domnii profesori care au muncit cot la cot cu studenții. Din punctul meu de vedere, câștigurile se vor vedea în timp. Multă lume se plânge de calitatea forței de muncă din România sau cât de greu este să găsești forță de muncă în România și puțini chiar fac ceva în sensul ăsta. Ideea de a vedea cât de inteligenți sunt acești copii, cât de bine înțeleg lucrurile e cea mai mare recompensă pentru noi – a concluzionat Adrian Grigore.

Cheia succesului – Continuitatea

Ervin Bálint a participat pentru a doua oară la competiția din Belgia și este foarte mândru de reușită, fiind convins că un rol decisiv în toată evoluția proiectului au avut lecțiile învățate de echipa lui la prima participare și notițele luate de la colegii cu mai multă experiență din diferite țări.

Pentru mine personal a fost important că am format o echipă de bază alături de care putem continua. Sunt oameni pasionați și competenți, și putem face de acum transfer de knowledge la alți membri. Doar așa poți să îți construiești o echipă performantă. Făcând posibilă continuitatea în echipă. Continuitatea e cheia succesului – consideră Ervin, model-based software developer la Centrul de Inginerie Bosch din Cluj și team leader pentru echipa SOLIS.

Pentru echipa românească, Belgia a fost un prim test. A urmat Italia unde tinerii au fost mult mai pregătiți.

În Belgia am avut întârzieri foarte mari din diferite motive și nu am reușit să finalizăm mașina în timp util. Când am ajuns acolo am reușit să facem strategia de cursă, dar erau foarte multe variabile. Nu știam cum va fi vremea și era greu să faci modificări, dacă nu ai rulat niște simulări. Noi nu făcusem asta pentru că ne-am concentrat pe finalizarea mașinii. În urma testelor făcute acolo, timp de trei ore, am observat detalii precum consumul sau viteza medie pe care o putem parcurge cu o anumită energie. Din păcate nu am dispus de soare aproape deloc, dar și așa am reușit să mergem circa 7 ore fără încărcare, ceea ce pentru început era foarte bine. Dar având în vedere că am avut o greutate prea mare, noaptea am încărcat de două ori, în timp ce alte echipe încărcaseră o dată – a precizat Ervin.

Memorabil a rămas frigul tăios din Belgia și momentul finish-ului când mașina a rămas fără energie exact după linia de sosire. La fel de memorabilă rămâne și ziua achiziționării unui cauciuc de rezervă de la o echipă concurentă în schimbul a șase beri.

În Italia a urmat The Italian Solar Challenge (ISC), o cursă de viteză, nu de anduranță. Echipa Solis a avut o strategie, a studiat pista și a avut un timp bun. Deși a intervenit și de data aceasta problema lipsei Soarelui, vehiculul a mers în primele 4 ore cu o viteză medie de 70 la oră, având o greutate mai mare față de vehiculele concurente care mergeau cu 90 la oră. Competiția din Italia se desfășura în două manșe a câte 4 ore, cu două ore încărcare solară. După șase ore mașina echipei din Cluj s-a oprit din lipsă de energie.

Sunt totuși foarte mândru că vehiculul nostru a avut componente de top, la fel ca mașinile echipelor mari, chiar dacă trebuie să îmbunătățim fiecare aspect al mașinii. Încercăm să facem o parte mecanică mai performantă și ne jucăm cu ideea de a participa la competiția din Australia în 2023. Chiar dacă pentru asta ne-ar trebui un buget mult mai mare ca cel de acum și ar trebui să începem pregătirea – adaugă Ervin.

Australia, o altă ligă pentru SOLIS

Evenimentul Bridgestone World Solar Challenge din Australia are o tradiție de 35 de ani și este cea mai prestigioasă competiție dedicată vehiculelor cu energie solară din lume organizată la fiecare doi ani. Echipele, formate de obicei din studenți din toată lumea parcurg 3.000 de kilometri de la Darwin la Adelaide într-un vehicul alimentat cu energie solară, proiectat și construit cu propriile mâini.

E o altă ligă față de competițiile europene, spun profesorii de la UTCN și depinde de studenții cooptați în proiect, dacă dorința se concretizează.

Există și riscul să nu reușim finalizarea vehiculului la timp și atunci rămâne competiția europeană de peste doi ani. Lucrurile nu țin numai de noi. Studenții trebuie să se dedice trup și suflet pentru că e un proiect studențesc și ei sunt pionii principali. Datoria noastră este să le oferim resurse de cunoaștere și, desigur resurse financiare – a mai precizat Ștefan Breban, îndrumătorul echipei SOLIS.

Abonează-te la newsletter

Ți-a plăcut acest articol? Abonează-te pentru a primi ultimele noutăți și recomandări.

Te-ai abonat cu succes.

Share This