La biennale Solar Challenge démarre dimanche prochain. Trois équipes néerlandaises et une équipe de Louvain sont également en compétition pour le titre de "voiture solaire la plus efficace au monde".
Du 6 au 13 octobre, les voitures solaires concourront à nouveau pour le titre de "voiture solaire la plus efficace au monde" lors du Solar Challenge biennal. En plus des équipes des universités de Twente, Delft et Eindhoven, une équipe de Louvain est également au départ. Eos rendu visite lors de leurs préparatifs.
Les wagons ultra-minces et légers comme une plume parcourent silencieusement l'arrière-pays australien tous les deux ans. Trois mille kilomètres de désert le long de la Stuart Highway de Darwin à Adélaïde. Au fait, l'autoroute est ouverte pendant la course. Les voitures solaires font donc la course entre les autres véhicules et doivent respecter les règles de circulation et les limitations de vitesse :130 kilomètres par heure au nord et 110 kilomètres par heure au sud.
Pas évident lors d'une course, mais l'efficacité est encore plus importante pour les voitures solaires que la vitesse. Chaque voiture commence la course avec une batterie complètement chargée, mais ne peut la recharger qu'en route en utilisant le soleil. Une batterie vide signifie la fin de la course. La tâche de chaque équipe est donc :de récolter le plus d'énergie solaire possible et d'en gaspiller le moins possible.
'Les voitures solaires ressemblent plus à des voitures ordinaires cette année. Ils ont quatre roues et le conducteur ne ment pas, mais se tient droit'
Avec ces connaissances à l'esprit, l'équipe Punch PowerTrain Solar de Louvain a commencé à développer une nouvelle voiture solaire il y a près de deux ans. L'équipe est composée de dix-sept étudiants ingénieurs de la Hogeschool Groep T, chacun ayant sa propre fonction :il y a des missions techniques telles que la conception de la voiture solaire ou la sélection et le développement des meilleures batteries et de l'électronique, mais les membres de l'équipe sont également responsable du financement et de la commercialisation de leur voiture solaire, baptisée "Indupol One".
Group T participe au Solar Challenge depuis des années. Mais cette fois, le défi était encore plus grand. En raison de certains changements dans les règles du concours, les étudiants ont dû concevoir une toute nouvelle voiture solaire. "Les voitures solaires devraient ressembler davantage à des voitures ordinaires", déclare Pieter-Jan Pattyn, responsable de la conception structurelle de la voiture solaire. « Par exemple, les voitures participantes de cette année doivent avoir quatre roues au lieu de trois, comme les prédécesseurs, et le conducteur doit être assis presque droit et avec un champ de vision plus large derrière le volant. En raison de ces nouvelles limitations, nous avons en fait dû commencer avec une feuille de papier vierge. Heureusement, cela s'applique à tous les participants. Il est donc difficile de prédire quelles équipes marqueront bien. Dans les éditions précédentes, les meilleures équipes ont continué sur une voiture réussie d'une participation précédente. Maintenant, tout le monde doit être beaucoup plus créatif. Il faut avoir l'ambition de fixer les standards de départ des équipes qui vont nous succéder. Par exemple, nous avons déjà des idées sur ce qui pourrait être amélioré dans les prochaines voitures, mais pour lesquelles nous aurons maintenant trop peu de temps.'
Moteur dans les roues arrière
À la suite des changements de réglementation, l'équipe a dû repenser, entre autres, le contrôle de la voiture solaire. « La voiture doit pouvoir faire un virage d'un diamètre de seize mètres. Cela nécessite des enjoliveurs assez larges. Le moyen le plus simple serait d'organiser la direction dans les roues avant, comme dans une voiture ordinaire, mais comme le conducteur est maintenant plus en avant et plus profondément dans la voiture, des enjoliveurs de roue avant plus larges seraient un manque aérodynamique. Parce qu'il y aurait alors des espaces étroits entre les enjoliveurs et le conducteur, dans lesquels le vent a libre cours. Nous avons donc déplacé les enjoliveurs plus larges vers les roues arrière. Les virages courts se font via les roues avant, pour le grand virage obligatoire, les roues arrière tournent également.'
Vidéo. La présentation de la nouvelle voiture solaire, l'été dernier à Bruxelles
Les moteurs de la voiture solaire sont également intégrés dans les deux roues arrière. "Les voitures solaires précédentes avaient un moteur à entraînement central. Puisque nous roulons désormais avec quatre roues, deux moteurs - un dans chaque roue arrière - sont une meilleure option », explique Jens Jespers, responsable de Motor &Mechanical Systems. « Cette répartition rend le comportement de notre voiture plus fiable, et nous pouvons mieux équilibrer et conduire la voiture. » Le positionnement du moteur dans les roues arrière est également remarquable. Le moteur tourne pendant que l'arbre est à l'arrêt. C'est complètement à l'opposé d'une voiture normale, où le moteur reste au même endroit et l'essieu tourne.'
Les cellules solaires de l'Indupol One sont constituées de silicium et sont environ deux fois plus efficaces (22 %) que les panneaux solaires que de nombreuses personnes ont sur leurs toits. Ils sont coupés avec précision, afin qu'ils puissent être placés aussi efficacement que possible. « Au fait, vous ne pouvez pas simplement remplir votre voiture de cellules solaires. Selon la réglementation, un maximum de six mètres carrés de cellules solaires au silicium est autorisé sur la voiture; des cellules solaires au germanium plus efficaces - que l'équipe précédente utilisait - soit trois mètres carrés. Nous avons choisi la première option car nos calculs ont montré qu'il n'aurait pas été plus économique de rouler avec une voiture plus petite et des cellules solaires plus efficaces.'
Une autre façon de gaspiller le moins d'énergie possible est de maintenir le poids de la voiture aussi bas que possible. Plus la voiture est lourde, plus elle doit surmonter de résistance au roulement. "C'est donc un défi pendant la construction d'évaluer chaque pièce individuelle, aussi petite soit-elle, si elle peut être rendue encore plus légère - sans sacrifier la résistance. Toutes les économies ont finalement abouti à une voiture solaire pesant seulement 170 kilogrammes. A titre de comparaison, une Peugeot 206 pèse mille kilos, un Hummer trois fois plus."
L'efficacité est plus importante que la vitesse
Après la phase de conception, les premiers essais avec des maquettes informatiques ont suivi fin 2012, suivis d'une maquette en soufflerie. « De la peinture humide est appliquée sur le modèle réduit dans la soufflerie, de sorte que vous puissiez voir quels courants de vent sont présents », explique Jens Jespers. "De cette façon, vous pouvez voir si la théorie correspond à la réalité et vous pouvez découvrir d'éventuelles erreurs d'aérodynamique." Après l'évaluation du modèle réduit, la production des moules pour la voiture solaire finale a commencé. « Nous avons utilisé une nouvelle technique pour fabriquer le moule, pour lequel nous avons dû déménager en Slovénie. Au lieu d'un moule en fibre de carbone, le polystyrène était enfermé dans une pâte. Il a ensuite été poncé chez notre partenaire Indipol à Arendonk. Dès que le corps final était prêt, les pièces détachées telles que les batteries sont entrées. Cela a été suivi par la phase de test, et le grand test commencera en Australie le 6 octobre. »
Dans la soufflerie, de la peinture verte est appliquée sur la maquette, vous permettant de suivre la trajectoire des courants de vent.
Les éditions les plus récentes ne se sont pas très bien passées pour la Leuven Solar Team. En 2011, l'Umicar Imagine a eu des problèmes avec la batterie et a terminé dixième. Deux ans plus tôt, l'Umicar Inspire a été impliqué dans un accident le premier jour, après quoi la voiture n'a plus pu participer à la course. La nouvelle équipe espère répéter cette fois avec le succès de 2007, lorsque l'Umicar Infinity a terminé deuxième du classement général, à environ une heure et demie de Nuna4, la voiture alors inaccessible de TU Delft, qui est entrée dans la course pour la quatrième fois. . a gagné d'affilée. Incidemment, les universités de Twente et d'Eindhoven envoient également une équipe et une voiture.
La nouvelle voiture solaire de Louvain peut parcourir 130 kilomètres par heure. Mais pour que la batterie dure le plus longtemps possible, l'équipe vise une moyenne de 80 kilomètres par heure, bien que ce soit beaucoup plus lent si le temps est nuageux.
"Compte tenu de la malchance des éditions précédentes, nous voulons maintenant principalement continuer à rouler", explique Pieter-Jan Pattyn. "Un kilomètre par heure plus rapide n'est pas mieux si vous risquez de devoir rester immobile ne serait-ce qu'une heure par malchance. Nous avons maintenant travaillé principalement en fonction d'une voiture fiable. Au final, le World Solar Challenge est avant tout une course d'endurance. Si nous pouvons toujours conduire de manière optimale, nous avons les meilleures chances de gagner.'
Vous pouvez suivre les performances de l'équipe de Louvain en direct sur leur site :http://www.solarteam.be/
Voiture familiale du futur ?
Le World Solar Challenge n'est pas qu'une question de vitesse. Cette voiture solaire TU Eindhoven est en compétition dans la classe Cruiser pour le titre de voiture familiale à énergie solaire la plus pratique. Le but ultime de cette compétition est une voiture solaire qui peut prendre la voie publique et qui convient à la production (de masse). En plus du pilote, la voiture d'Eindhoven transporte trois passagers pendant toute la course, ce qui donne à l'équipe des points supplémentaires par passager. Les habitants d'Eindhoven espèrent aussi marquer des points avec leur volant, dont le manche devient plus épais si la voiture roule trop vite et plus fin si elle roule trop lentement. La voiture dispose d'un certain nombre d'options pratiques, telles que des écrans tactiles pour contrôler l'ordinateur de bord et un vrai coffre. Avec des batteries pleines, chargées via six mètres carrés de cellules solaires, qui ont une efficacité de 22,5 %, la voiture peut parcourir environ 640 kilomètres par jour à 70 km/h. (JW)
