Nous sommes une équipe de 6 élèves en classe de première S - option Sciences de l’Ingénieur. Dans le cadre de nos TPE (Travaux Personnels Encadrés), nous avons décidé de participer au concours Course en Cours.
En dehors de nos rôles officiels Course en Cours que vous pouvez consulter dans l’onglet Equipe, nous avons partagé l’équipe en deux groupes de travail, l’un étudie l’adhérence des pneumatiques, l’autre, l’aérodynamisme de la voiture. Le suspens est de mise... mais vous pouvez tout de même découvrir une partie de notre travail dans les onglets Adhérence et Aérodynamisme.

L'Adhérence


Qu’est-ce que l’adhérence ?

Commençons par comprendre ce qui se cache derrière le mot d’adhérence... L’adhérence d’un véhicule est sa capacité à adhérer avec le sol. Au contact avec la piste, le pneu exerce un travail. Pour déterminer l’adhérence ou non d’une voiture, il suffit d’analyser les efforts transmis au niveau du plan de contact. Pour une adhérence parfaite, le pneu doit avoir une adhérence suffisante pour ne pas patiner lorsqu’il subit une grande vitesse mais pas trop importante pour limiter l’énergie perdue dans la zone de glissement du patch de contact ce qui limite également la déformation du pneu. Pour une adhérence parfaite, nous avons décidé de concevoir et fabriquer un banc d’essai alliant vitesse et d’adhérence.

Le principe est le suivant : une roue montée sur le moteur tourne sur un rouleau. Si la vitesse de la roue est la même que celle du rouleau, il y a adhérence sinon il y a patinage. C’est donc grâce à ce banc d’essai que nous allons concevoir les roues les plus adhérentes possible afin de mettre toutes les chances de notre côté !

L'Aérodynamisme


Qu’est-ce que l’aérodynamisme ?

L’aérodynamisme est la dynamique d’écoulement d’air exercée par un solide en mouvement. Le modèle mathématique approchant le comportement physique des phénomènes aérodynamiques se nomme l’effort de traînée aérodynamique. Considérons que la vitesse de notre voiture approchera 40km, seule la surface frontale et le coefficient de traînée, appelé communément Cx va influer sur l’aérodynamisme de notre voiture. Le Cx mesure en fait la résistance que provoque un objet sur l’écoulement de l’air. La force de traînée aérodynamique est d'autant plus grande que la surface frontale du véhicule et que son Cx sont grands. Moins le Cx est important, plus la voiture est aérodynamique !

Ces deux variables dépendent de la forme du véhicule mais alors quelle forme est la plus adaptée pour celui-ci ?Grâce à des calculs, nous avons donc compris que nous devions nous rapprocher un maximum de la forme de la goutte d’eau, ayant un coefficient de traînée (Cx) de 0.04. Afin d’obtenir un résultat final convainquant, nous avons décidé de concevoir quatre voitures bien distinctes les unes des autres. C’est donc avec ces voitures les unes plus originales que les autres que nous nous lançons dans Course en Cours ! Bien évidemment une seule a été l’heureuse élue pour concourir sur piste…