L’année 2020 démarre sur les chapeaux de roues ! La motivation reste au beau fixe pour cette nouvelle année et nos projets continuent d’avancer à bon rythme. Retour sur l’avancement de nos équipes. 

Prototype d’Efficience 

Dans le département Prototype d’Efficience, nos équipes sont partagées autour de nos deux véhicules cette année. D’un côté, il faut travailler sur l’amélioration de notre voiture actuelle, l’E-PULV, qui participera aux compétitions 2020, et d’un autre côté il faut concevoir et fabriquer notre futur Prototype d’Efficience : la Vision X 

Optimisation E-PULV 

Commençons par l’optimisation de l’E-PULV. Pour concevoir la version 2.3 du véhicule, les équipes travaillent sur deux axes principaux.  

Dans un premier temps, nous devons répondre aux nouveautés du cahier des charges de nos compétitions – c’est dans cette optique que nous devons intégrer un pédalier à notre véhicule. Ce dernier doit être conçu, testé et fabriqué pour s’adapter à la voiture comme au pilote, tout en respectant le cahier des charges. L’équipe d’optimisation s’est attelé à la tâche et a pu concevoir et simuler un premier jet du pédalier. Quelques prototypes ont également été fabriqués, permettant à l’équipe de valider la forme prévue. Quelques modifications sont néanmoins à apporter, en particulier concernant sa taille encombrante.  

Le second axe d’amélioration est le support moteur. Notre E-PULV en possède un fonctionnel, mais son optimisation permettrait d’en faciliter les réglages. Pour se faire, l’équipe a démonté notre ancien support moteur afin d’en faire un état de l’art et de repérer ses points positifs et négatifs, fournissant les éléments nécessaires pour la réalisation de dessins cinématiques. 

Enfin, une tâche supplémentaire a été attribuée à l’équipe d’optimisation, en collaboration avec l’équipe de fabrication du véhicule Vision X : il s’agit de la fabrication de roues en carbone. 

Fabrication : Vision X 

La conception et construction de la Vision X se partage elle aussi en plusieurs projets. Premièrement, l’équipe fabrication – elle est essentiellement composée de membres ayant rejoint l’association cette année. La première partie de l’année a été dédiée à la réflexion sur le mode de fabrication de notre future voiture, ainsi que l’apprentissage des différents procédés de construction la voiture. De plus, les membres ont comme chaque année vérifié la conformité du véhicule au cahier des charges annuel de nos compétitions, entraînant la décision d’ajuster les dimensions afin d’assurer le respect du règlement. 

Accompagnés par d’autres membres plus expérimentés, cette équipe a pu apprendre à réaliser des moules et à utiliser la fibre de carbone pour créer des pièces. Nous avons alors pu réaliser les premiers prototypes de protèges roues. Le procédé de fabrication de la Vision X a été validé : nous réaliserons le moule en “négatif” pour faire cette nouvelle carrosserie. 

Liaisons au sol : Vision X 

Second projet du nouveau prototype, il consiste à imaginer et concevoir les systèmes de liaisons au sol de notre future voiture avant sa fabrication. Il s’agit de systèmes tels que la direction et la transmission. Durant le semestre, l’équipe a pu procéder à la simulation des premières pièces, comme par exemple la colonne de direction ou encore les supports de tubes latéraux, qui ont été validées. De plus, des calculs ont été effectués sur la transmission pour les roues dentées, et l’équipe se concentre actuellement sur l’amélioration des supports de l’axe arrière. 

Etude composite 

Un autre aspect du projet Vision X est l’étude composite. Comme son nom l’indique, elle consiste à déterminer les quantités de composite nécessaires afin d’assurer une voiture solide, capable de résister aux efforts qui lui seront appliqués.  

Comme précédemment mentionné, l’équipe composite travaille en collaboration avec l’équipe d’optimisation afin de réaliser des roues en carbone. Elle a effectué un travail de simulation avec 2 couches de carbone et continue son étude avant de pouvoir finaliser la fabrication.  

En parallèle, d’autres membres de l’équipe se concentrent sur la simulation des autres structures composites mécaniques afin d’étudier et valider ou non la rigidité des différentes pièces. 

Electronique 

Enfin, nos véhicules étant électriques, quelques membres de l’association constituent une équipe électronique, dont le rôle est de fabriquer pour chaque voiture une batterie ainsi qu’un système électronique de puissance. Ce dernier permet de fournir au moteur la puissance nécessaire tout en assurant une consommation minimale, rendant le prototype aussi efficient que possible.  

L’équipe a pu réaliser de majeurs avancements concernant le banc moteur, sur lequel nous testons notre véhicule, notamment grâce à un fonctionnement du pont en H. C’est ainsi que l’équipe a pu modéliser les efforts du Prototype d’Efficience.  

Formula Student 

C’est la deuxième année d’existence du projet Formula Student au sein de Vinci Eco Drive. Porté sur plusieurs années, l’objectif pour 2019-2020 est de finaliser la conception, afin de pouvoir inaugurer notre véhicule aux compétitions de 2021.  

Ce projet a été dès le début prévu sur plusieurs années, afin d’avoir suffisamment de temps pour la conception d’un véhicule des plus performants, qui se tiendrait comme réel concurrent face aux meilleures équipes étrangères.  

Comme pour le PE, le travail à fournir pour le département Formula Student a été réparti en plusieurs équipes. 

Aérodynamique 

Dans un premier temps, penchons-nous sur l’équipe aérodynamique. Leur projet consiste à développer les éléments aérodynamiques de notre monoplace, afin de lui conférer un appui maximal. 

Cette étape peut se révéler complexe, puisque la difficulté générale de l’aérodynamisme réside dans le compromis entre l’appui et la traînée (ou finesse). Nous cherchons dès lors à obtenir une bonne balance aérodynamique de la voiture – celle-ci ayant un impact plus que considérable sur la conduite du véhicule. 

Les membres de l’équipe utilisent des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) pour créer des formes aérodynamiques visant à augmenter l’appui. Ces dernières sont validées ou non après être testées sur des logiciels de simulation. Il s’agit alors d’analyser les formes afin de déterminer comment les améliorer. 

Afin de générer un minimum de traînée, l’équipe a décidé d’utiliser des profils d’ailerons NACA car ils offrent un bon appui. Les membres concentrent actuellement leurs efforts vers un travail de contrôle des vortex, afin de limiter l’effet indésirable des pneus sur l’aérodynamisme.  

Mécanique, suspension, transmission 

Une autre équipe est chargée de réfléchir aux suspensions, à la transmission et au système de refroidissement. L’objectif est d’optimiser au maximum ces systèmes pour une perte minimale en efficacité possible sur la piste. 

D’un côté, une partie de l’équipe était consacrée à la conception des suspensions. La première idée était inspirée de la Formule 1, avec un mono-shock, permettant d’offrir le meilleur rapport entre tenue de route et performance du véhicule. Suite à des échanges et une rencontre avec un ingénieur Renault, nous avons réalisé que cette idée semblait trop complexe. Finalement, le système a été revu et adapté tout en conservant l’idée d’utiliser des rondelles Belleville. 

D’autres membres sont consacrés à la transmission, qui est étudiée avec le logiciel KissSoft. La solution privilégiée est un train épicycloïdal à 1 étage et demi. Cette étude a été réalisée avec pour objectif d’obtenir le plus grand rapport possible tout en réduisant l’encombrement. 

Enfin, la dernière partie de l’équipe s’est penchée sur le système de refroidissement des moteurs. Cette étude a pour objectif de tirer le meilleur profit des systèmes de refroidissement tout en réduisant l’encombrement. L’équipe va débuter les simulations thermiques pour obtenir des premiers résultats avant de pouvoir valider ce système. 

Modélisation 

Cette équipe du projet Formula Student a pour objectif de modéliser le comportement de la voiture en amont. C’est-à-dire prévoir les performances du véhicule avant que la moindre pièce ne soit usinée tout en prenant en compte l’ensemble des systèmes. 

De nombreux paramètres sont pris en compte pour simuler le fonctionnement global du véhicule. En effet, le modèle doit être complet avec les pièces mécaniques mais aussi les systèmes électroniques. Tout ce travail est effectué sur les logiciels MatLab, SimuLink et CarMaker. Ce travail permet à toutes les autres équipes d’avoir une idée précise du fonctionnement de leurs conceptions pour ajuster et optimiser leur travail si nécessaire. 

Etude composite 

Comme pour le Prototype d’Efficience, l’équipe spécialisée en étude composite a pour objectif d’optimiser les futures pièces de la Formula Student en effectuant des simulations précises en amont.  

L’objectif principal est de d’obtenir un châssis rigide et léger, entièrement réalisé en matériaux composites. En plus d’optimiser notre véhicule, ces simulations sont essentielles pour vérifier que nos pièces sont homologuées et qu’elles respectent le cahier des charges de chaque compétition. Ces cahiers des charges précis sont là pour s’assurer que le véhicule ne présenter aucun risque, ni pour le pilote ni pour les participants. 

Electronique 

Pour conclure, la dernière équipe en projet est dédiée à l’électronique de la Formula Student. Depuis l’an dernier, cette équipe a pour objectif de concevoir tous les systèmes électroniques pour cette voiture de course pour permettre à chaque capteur et composant de communiquer en temps réel avec le pilote et nos équipes. Grâce à notre expertise acquise sur nos anciens véhicules, les membres de cette équipe partent avec une base solide sur ce projet encore plus ambitieux. 

Pour l’étude du pack batterie, des tests de cellules ont déjà commencé mais sont en cours pour gérer les charges fictives. L’architecture de chaque batterie reste à valider en simulations. Pour les systèmes embarqués, la prise en main de nouveaux microcontrôleurs a été faite et le bus CAN a été testé ainsi que certains capteurs spécifiques à une voiture de course telle que la Formula Student. 

Partenariats 

Notre équipe partenariats est composée d’élèves ingénieurs et manageurs. Ce partage de connaissances et de compétences permet à notre équipe d’aller encore plus vite. L’objectif est de cultiver nos relations avec les partenaires actuels et développer notre réseau vers de nouveaux horizons. 

Cette année, nous avons mis à jour tous nos documents de partenariats et créé de nouveaux support de présentation. Ce premier semestre a été très fructueux pour l’association avec 7 nouveaux partenaires. Ces partenariats sont aussi bien financiers que matériels ou des mécénats de compétences. C’est grâce à ces partenaires que nos projets voient le jour. 

En parallèle, nous avons lancé notre projet sur une plateforme de financement participatif : Ulule. 

Communication 

L’équipe communication gère les réseaux sociaux de l’association, les visuels et autres rendus. En plus d’assurer de la visibilité à notre association et nos partenaires, un prix de la communication est à gagner lors de nos courses. 

Cette année, nous avons participé à de grands événements comme la Fête de la Science à la Cité des Sciences et de l’Industrie, ou encore des événements organisés avec nos partenaires. Nous continuons également de développer nos réseaux sociaux pour élargir notre audience et notre couverture médiatique générale. 

Rédacteurs : Emma Gratmuller et Victor Weill

Catégories : Projets

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