Mécanique du véhicule

Nous avons décidé de réaliser une nouvelle coque pour la voiture. Constatant que la réalisation de coques moulées en fibres (de verre, lin, carbone, …) était longue et difficile, nous avons abandonné l’idée d’un moulage. L’idée retenue est celle d’un squelette formé d’arceaux en contreplaqué revêtus de polycarbonate transparent. Pour faciliter la réalisation, la plupart des surfaces est relativement plate.

Les arceaux ont été conçus en CAO puis découpés au laser dans des plaques de contreplaqué de 5mm d’épaisseur. Des connecteurs (pièces grises sur la photo suivante) en plastique ont été imprimés en 3D afin de pouvoir coller les arceaux à la base de la coque et visser les plaques de polycarbonate (sans ces connecteurs, la surface de collage est trop faible et l’épaisseur du contreplaqué ne permet pas de visser). Le squelette a ensuite été collé à la colle à bois, puis le polycarbonate découpé et vissé.

Pour ce qui est de la fixation de la coque sur le châssis, nous avons décidé d’utiliser des connecteurs Jack pour faciliter le positionnement des deux pièces l’une par rapport à l’autre : on fixe par exemple les parties mâles sur la coque et les femelles sur le châssis. Ainsi, une fois les Jacks emboîtés, nous sommes sûrs de la bonne position de la coque. Nous envisageons de réaliser le maintien en position à l’aide d’aimants. Néanmoins, si cette solution ne s’avère pas efficace, nous nous rabattrons sur un système de velcro.

Le châssis a été réalisé par assemblage de plaques composites : sandwich Carbone-Epoxy/Airex.

Les plaques ont été réalisées par l'entreprise U-carbon puis découpées au jet d'eau au TechShop par les membres de l'équipe et enfin assemblées au lycée Louis Armand en Mai 2018.

À l’arrière, nous avons un frein à mâchoires V-Brake à fixer sur la fourche. À l’avant, nous avons deux freins à disque hydrauliques (AVID JUICY 5 2008 160mm, longueur de durite : 80 cm, disque de diamètre 160 mm), qui présentent puissance et facilité de mise en place sur la voiture, contrairement aux freins V-Brake (plus difficiles à mettre en place). Il y aura un raccord en Y pour permettre le couplage des deux freins, avec les tarauds nécessaires.

En prenant en compte les couples dus à la pente et à la résistance au roulement (pneu se déformant au contact de la route), nous avons effectué des calculs de couples et avons par exemple trouvé que pour tenir sur une pente de 20%, il fallait fournir un couple de freinage de 26.45 Nm à chaque roue.

Pour diminuer les couples à fournir, nous devons éliminer au possible les frottements statiques et dynamiques en lien avec le freinage. Pour atteindre ces objectifs, nous avons décidé de changer le raccordement et il faut vidanger d’abord les câbles.

Par ailleurs, le système de freinage de la voiture s’actionnait jusqu’à présent à l’aide de boutons de freins situés sur le volant, donc avec les mains. En vue des prochaines modifications du règlement du concours, notamment concernant le système de freinage aux pieds obligatoire, nous avons décidé de profiter du remplacement des freins (dont l’un était voilé en début d’année) pour changer le système de freinage de la voiture afin que celle-ci reste conforme pour les années à venir. Nous travaillons donc sur un système de freinage aux pieds.

Cette année nous avons décidé de concevoir le volant nous-mêmes. Nous avons fait ce choix afin de faciliter son intégration au véhicule (volant sur mesure).

Notre objectif est de réaliser un volant léger et suffisamment solide sur lequel nous pourrons intégrer la tablette qui fournit des indications de pilotages (issues de notre programme d’optimisation de la conduite).

Nos contraintes sont les suivantes :

• solidité
• légèreté
• raccord à l’arbre de direction
• intégration de la tablette
• intégration du klaxon

Nous avons choisi de modéliser le volant sur Catia, puis de l’imprimer en 3D en PLA (acide polylactique) grâce aux imprimantes 3D de l’École des Mines de Paris.