Dans mes jeunes années, encore aux études, j’étais impliqué dans le projet étudiant Alérion Supermileage, qui consiste à concevoir et fabriquer un véhicule prototype monoplace ayant la plus faible consommation d’essence possible. Nous avions 2 compétitions par année aux États-Unis, dans lesquelles nous nous opposions à d’autres équipes en Amérique du Nord. L’équipe vient tout juste de remporter les honneurs, en avril dernier, à la compétition Shell Eco-Marathon Americas, à Houston au Texas, pour la 4ième fois en 5 ans. Le point spécial de cette victoire : un nouveau record pour l’équipe et un nouveau record nord-américain avec une consommation de 1524 km/litre, soit l’équivalent de 0.065 l/100 km!

Image courtoisie de l’équipe Alérion Supermileage – Compétition Shell Eco-Marathon, Houston, avril 2013

Le principe du projet est simple, il s’agit de concevoir un véhicule qui devra réaliser un certain nombre de tour sur une piste fermée, dans un temps maximum équivalent à une vitesse moyenne autour de 25km/h. Le véhicule utilise un petit moteur 4 temps Briggs & Stratton 3.5 hp qui est requis pour cette compétition. Il est permis de modifier celui-ci, mais la base doit demeurer intacte, selon le règlement de la compétition. Inutile de dire que tout sauf la base du moteur fut changé dans le cas de notre véhicule. Ce moteur est supporté par un châssis monocoque en fibres de carbone, qui permet d’accueillir la pilote (désolé messieurs, mais le poids et la petitesse sont de mise pour ce travail!) en position couchée, les pieds vers l’avant.

J’ai travaillé, au courant de ma dernière année d’études, à la conception et à la fabrication du nouveau châssis du véhicile. C’est à ce moment que j’ai vécu mes premières expériences réelles avec la simulation numérique et je dois dire que je n’ai pas été déçu. À commencer par l’amélioration de la forme extérieure du véhicule pour la rendre plus aérodynamique, la CFD nous a permis d’analyser plusieurs dizaines de concepts et de les comparer avec la forme initiale dans un très court laps de temps, en nous évitant des essais coûteux en soufflerie. Les résultats tirés de ces simulations: une réduction de la traînée, déjà très basse, sur la forme initiale autour de 15% et une très grande amélioration en cas de vents latéraux.

Ensuite, des analyses structurales nous ont permis de tester différentes configurations de renforts et de laminés de fibres de carbone, permettant de concevoir une structure plus légère, plus rigide et facile à fabriquer. Un pas de géant comparativement au châssis précédent qui avait été construit selon la main et l’expérience d’un fabriquant de kayaks! Il va sans dire que nous étions heureux d’avoir pu valider la résistance de la structure avant la fabrication. En effet, la première chose que le technicien en composite a fait suite au démoulage du produit fini fut de s’y installer, sans trop se soucier de l’endroit où il posait ces 185 lbs sur la superficie d’un seul pied!

Bref, j’ose croire que les caractéristiques du nouveau châssis en termes d’aérodynamisme, de légèreté et de rigidité ont eu un impact positif sur le nouveau  record d’équipe obtenu en avril dernier. Une chose est sûre, ces caractéristiques n’auraient jamais pu atteindre un tel niveau sans la simulation!

Si vous voulez en apprendre plus sur le projet Alérion Supermileage, je vous invite à visiter leur site Internet: http://www.alerionsupermileage.ca/.

Auteur: Jean-Nicolas Thérien, ing. jr.