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Minivoiture électronique

C'est moi qui l'ai fait - Ep.4 - Une équipe d'étudiants du département de technologie automobile du Vives de Courtrai avait pour mission finale de construire une petite voiture électrique. Ainsi, les étudiants ont également participé au Shell Eco Marathon à Londres.

Transcription 

Il y a déjà quelques années, la section des technologies de voitures de Vives, à Courtrai, a reçu la tâche de réaliser entièrement un véhicule en suivant une série de règles. Et cette voiture prend part chaque année au Marathon Shell Eco à Londres, où des étudiants de l’europe entière viennent faire une démonstration de leur réalisation. La construction du véhicule et assurer un parrainage sont naturellement des aspects importants mais la haute école Vives considère aussi que la collaboration en équipe représente un des plus grand défi du projet.

 
Le travail de fin d’étude, l’épreuve bachelor des étudiants de troisièmes années, c’est une collaboration entre deux filières scolaires: le Management Automotive, qui est plus commerciale, et Autotechnologie, qui se veut donc plus technique. Et avec ce travail de fin d’étude, on cible à ce que (euh) ces compétences, si importantes dans un atelier de production, soient bien assimilées.


L’objectif c’est que pour la première semaine de (euh) juillet, on se rende effectivement à Londres, et que nous prenions part au Marathon (euh) Shell Eco, avec la voiture qu’ils ont réalisé.
Le long du Marathon Shell Eco, une fois le contrôle initial réussi, les véhicules réalisent alors un parcours en utilisant aussi peu que possible d’énergie. Ce concours comprend différentes catégories, dont une qui vous laisse une totale liberté sur le type de voiture à réaliser, mais les étudiants de Vives ont choisis de s’inscrire dans une autre catégorie, qui impose de nombreuses restrictions, et forcent un challenge encore plus grand.

 
A quelle catégorie nous prenons part? C’est le Concept Urbain. Le but consiste à y construire un véhicule qui rivalise et soit proche de (euh) une voiture fonctionnelle du futur. On dispose donc d’indications sur des hauteurs, et largeurs minimales, aussi pour l’écart du sol. (Euh) On doit prévoir un coffre. Et là aussi on tient compte de plusieurs règles: combien de tension peut avoir une batterie? Quel moteur peut-on monter à bord? Et beaucoup de règles concernent aussi la sécurité. Donc les étudiants doivent suivre des directives. Une grande attention est accordée à la législation de Shell, on communique beaucoup avec les équipes de Shell. Et c’est aussi un peu le défi pour l’équipe entière.
Cette année, on a choisi pour la première fois de réaliser un véhicule électrique. Le moteur à essence, que les étudiants utilisaient encore l’année passée, a du être remplacé par une version électrique. L’équipe qui a collaboré ces derniers mois sur le véhicule, se constituaut d’étudiants en dernière année, qui ont chacun leur spécialité, que ce soit du système de freinage ou de la batterie, jusqu’aux différents aspects marketing et la finance des pièces nécessaires.

 

 (Hum) Je suis Lucan Merlevede et (hum) je suis responsable en tant que (hum) Team manager, pour l’équipe. Pour le bon déroulement de notre projet. (Euh) Je suis aussi le point de contact (euh) pour les enseignants qui viennent se renseigner sur l’évolution du projet.


Ca c’est Jonas, le second étudiant en Management Automotive. Il est donc avec moi responsable de la gestion, mais plus spécifiquement de l’aspect financier. Il va calculer le coût du véhicule, mais aussi prendre en compte les fonds apportés par les parrainages à l’intégralité du projet.


Lui c’est Brecht, il est responsable de du dessin et du concept du pont arrière. Il a donc utilisé son ordinateur (euh) pour réaliser le concept. Ce concept est alors passé labo de création, une autre section du campus Vives.


Stef (euh) est donc responsable du système de freinage, ce qui permet donc à la voiture de freiner.


Ici c’est Frederick. Frederick est notre responsable technique, il supervise donc les autres étudiants et s’assure que tout se déroule comme il faut et que chacun (euh) complète ses tâches dans les temps impartis.


Et (hum) Jens est responsable de la propulsion. Il va donc regarder quel moteur utiliser, la transmission à adopter, ou aussi par exemple (euh) le type de batterie.
Le financement constitue un aspect très important du projet, puisque sans parrainage, le véhicule ne pourra pas être construit. Les étudiants savaient qu’ils obtiendraient un certain nombre de parties importantes par leurs sponsors, comme par exemple le kit de batterie et la couleur du véhicule. Pour la colorisation, les élèves ont eux-mêmes dû poncer le véhicule; et le reste a été réalisé par une société spécialisée. La batterie nous provient d’un labo, et s’est vue ajouter un logiciel par la section électronique de l’école. C’est naturellement la composante de base du moteur électrique.

 


On a ici le moteur électronique qui va assurer la propulsion des roues. Le moteur électronique est conduit par un controlleur. Sur ce controlleur, il était important de suivre la même conception que celle du règlement pour le marathon Shell Eco. Par exemple le controlleur doit être gravé des lettres S E M, Shell Eco Marathon.

Le controlleur est alimenté par une batterie que nous avons conceptualisé nous-même. La batterie aussi est conforme au règlement du Marathon Shell Eco, et il y est excplicitement indiqué qu’une batterie doit être réalisée à partir de cellules en lithium-polymère. On a reçu ces cellules de lithium-polymères via nos sponsors, et elles sont contrôlées, alimentées et .. et vérifiées par le BM. C’est un système de gestion de batterie. Un système qui va en fait balancer les cellules lorsqu’elles sont en charge et en décharge, et garder la température à l’oeil, et plus encore. Là, pour ce qui est de la charge, on a un câble à part et un plug commun, pour le déchargement on a un câble à part. Il est aussi très important de sécuriser la batterie. Là, on remarque actuellement que dans beaucoup de situations, la batterie peut exploser. C’est pourquoi il est nécessaire de disposer d’un relais principal et d’un fusible afin d’éliminer tout risque. (Euh) Il est aussi important, étant donné que la batterie est construire pour une tension continue de 24 volt, de disposer d’un convertisseur DCDC. Ce convertisseur va assurer que la tension va passer d’une tension continue de 24 volts, à une tension de 12 volts. C’est pourquoi notre réseau à bord est monté sur tout un système à 12 volts.
En comparaison avec l’année passée, il n’y a pas uniquement le moteur à combustion qui a été changé, mais on a aussi amélioré différentes parties de la voiture.

 

 Ma responsabilité finale dans ce projet, c’est principalement le concept du pont arrière, et m’assurer qu’il soit prêt à rouler cette année en étant entièrement électronique. Ce qui a changé sur le pont arrière, ce sont les profilés de côté, que vous pouvez voir ici. (Euh) Quel avantage ça offre? Que nos roues peuvent glisser entre, on obtient une meilleure rigidité avec un axe continu. (Euh) On a d’abord dessiné ça dans un programme de dessin, et puis on a effectivement scié le tout, ces profilés, et laissé le labo les souder.


Ce qui a aussi changé cette année, ce sont les freins. L’année passée, pour les freins, on a (euh) utilisé ceux d’un mountainbike, mais c’est aujourd’hui interdit. On doit utiliser des freins spécifiques à l’industrie automobile. On a donc opté pour des freins de buggy. On a aussi changé les disques de frein. L’année passée, ceux-ci étaient plus fins, et aujourd’hui ils doivent être au moins à une épaisseur de 3 millimètres, c’est pour cela qu’on les a changé.


L’année passée on a eu quelques problèmes lorsque l’on devait travailler sur le système de freinage ou de direction, puisque cela devait toujours s’effectuer par l’ouverture de la porte. On a donc trouvé un moyen de tout faciliter. On a en effet créer un système de charnière de la partie avant, ce qui nous permet à présent de facilement la démonter afin de pouvoir travailler le freinage et la direction. Cela aussi, on a changé.


L’année passée nous disposions (euh) d’une direction que nous avions réalisée nous-même, mais elle était un très imprécise .. donc par sécurité, on a préféré acheter un nouveau boitier de direction. Aussi d’un buggy. Elle est constituée d’une crémaillère, ce qui évite qu’il y aie du jeu et donc ça offre une conduite beaucoup plus sûre. Le module de freinage est lui aussi adapté, puisque nous travaillons à présent avec un liquide de frein utilisé dans l’industrie automobile, et on a donc aussi du changer de pompe à frein parce que celle-ci utilise d’autres joints…. La pédale pour accélérer elle aussi a été changée, parce que l’année passée on utilisait un simple câble qui se reliait à l’accélérateur. Mais aujourd’hui on roule à l’électrique, ce qui signifie que l’on doit à présent envoyer un signal électronique.


La serrure a été modifiée. Les années précédentes, durant le parcours, la porte risquait de s’ouvrir en roulant à cause des vibrations. C’est pourquoi on a décidé d’imprimer une nouvelle pièce. On l’a conçue ici à l’école, on l’a un peu travaillé, de sorte que la serrure cette fois, au moyen d’un ressort, revienne se placer dans son créneau, de sorte que la porte reste bien en place.


Et puisque nos roues sont devenues plus larges que l’année passée, on a aussi du modifier le carbone, sur le couvercle de protection en fait, on a dû placer de nouveaux morceaux de carbone afin de rendre le coffrage plus large. Et (euh) ça c’est fait en réalité à base de morceaux qu’on recouvre de résine, qui durcit et devient vraiment très solide. Et ensuite on a finalement une nouvelle fois repeint le tout de la même couleur, ce qui donne selon moi un joli résultat.
Les voitures sont encore soumises à une série de tests, des essais de conduites et des contrôles, comme par exemple un contrôle chrono pour vérifier si le conducteur peut s’extraire du véhicule dans les 10 secondes, ce qui est une des exigences pour la compétition.

 


Arrivé à ce stade en juillet, les jeunes ont pris la route pour Londres et participer au Marathon Shell Eco. Ils ont d’abord dû passer par des inspections techniques et sécuritaire très sévères, ce qui n’était pas forcément gagné. L’essieu arrière, par exemple, c’est révélé trop court, et a donc dû être élargi. Il a aussi été demandé de réaliser une ouverture de contrôle, afin de pouvoir mesurer l’utilisation énergétique en temps réelle. Et malgré le fait qu’il y aie encore eu pas mal de discussion concernant la batterie, les étudiants ont tout de même finalement pû accéder à la compétition. Mais c’est alors enchainé une succession de mésaventures. Lors d’un premier essai sur le circuit, le controlleur s’est bloqué en mode sécurité. Soupçonnant un problème de refroidissement, une ventilation fut ajoutée. Mais durant le second essai, le même problème est survenu, démontrant qu’il ne s’agissait pas d’un problème de refroidissement, mais plutôt d’un relais défectueux.

Une fois ce problème définitivement résolu, un troisième essai a été tenté. Mais durant ce trajet, le capot de protection a vibré tellement fort à causes des irrégularités tout le long du parcours, que l’arrêt d’urgence s’est enclenché. Enfin, durant une quatrième tentative, toujours à cause des vibrations, c’est cette fois un connecteur banane qui s’est défait. Etant donné qu’une équipe ne peut effectuer que 4 essais, c’est ici que s’est achevé le parcours de l’équipe Vives.

Une équipe évidemment déçue, mais qui se sont tout de même réjouis d’avoir pu passer le stade de l’inspection, la partie la plus exigeante de l’épreuve. Ils ont pu retourner fièrement chez eux. Et pour ce qui est de notre voiture électrique, ce n’est pas ici que s’arrête son histoire. Il s’agira maintenant de la rendre plus efficiente, et de l’optimaliser. Une tâche qui passionnera de nouveaux étudiants l’année prochaine!

 

 

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