Le parcours de SUFST de la combustion à la course électrique
Qui sont les étudiants de l'équipe Formula Student Racing de l'université de Southampton ?
La Southampton University Formula Student Team (SUFST) comprend plus de 200 étudiants, principalement en ingénierie, issus de diverses disciplines spécialisées, qui se réunissent pour concevoir et fabriquer une monoplace voiture de course chaque année. Ils affrontent chaque année d'autres universités dans le cadre de compétitions de Formule Student, testant ainsi les connaissances de l'équipe et le véhicule.
Comment s'est développée l'équipe étudiante de Formule de l'université de Southampton au fil du
LeSUFST existe depuis 2012 sous sa forme actuelle, après avoir été un projet de design de groupe. Les membres ont fait preuve de courage au cours des premières années pour persévérer dans les luttes visant à créer une nouvelle société. La croissance et le soutien accru du SUFST ont conduit à des améliorations continues ; chaque année, le nombre de points gagnés dans la compétition iMeche Formula Student augmente . L'équipe a également participé à des compétitions internationales, avec son premier résultat en endurance en Hongrie en 2018, et une solide performance en République tchèque en 2019, où elle a également couru en Allemagne.
Le SUFST fonctionne comme une société ouverte, ce qui signifie que tout le monde peut y adhérer, ce qui présente un ensemble unique de défis de gestion. En général, plus de 200 étudiants s'inscrivent dans la société. Il est donc important de créer un comité chargé de diriger les groupes et de veiller à ce que le plus grand nombre de personnes se retrouvent dans des départements qui correspondent à leurs compétences, afin qu'elles puissent vivre les meilleures expériences et contribuer au projet.
Balraj Basra, chef d'équipe pour le SUFST, a expliqué comment l'équipe a récemment ajusté sa configuration. « Nous avons profité de la pandémie de COVID-19 pour redéfinir notre structure, en nous éloignant des départements « automobiles » atypiques tels que le châssis, l'électronique, les suspensions et l'aérodynamique. Nous avons plutôt opté pour une configuration basée sur les « compétences », afin de distinguer les compétences théoriques, de code, de conception, de test et d'organisation. Cela a conduit à la création de 5 départements chargés des performances des véhicules, de l'aérodynamique, de la conception structurelle, de l'électronique et des opérations.
L'équipe produit des véhicules à combustion depuis sa création, mais fin 2019, un projet de transition vers les véhicules électriques a été conçu. « La pandémie a en fait permis à l'équipe d'accélérer cet objectif, car le développement du concept et le temps de conception pouvaient être consacrés au véhicule électrique, plutôt que de devoir concevoir un nouveau véhicule pour concourir en 2020 », ajoute Balraj.
Comme l'utilisation d'un véhicule ayant participé à une compétition l'année précédente était autorisée, le SUFST a choisi de suivre cette voie. Un cycle de conception de deux ans pour le véhicule électrique a permis de réduire la pression sur les délais et d'approfondir la recherche et le développement. En 2022, il permettra de prolonger le temps d'essais avant de participer à la compétition en été.
Comment le SUFST a utilisé la pandémie de COVID-19 pour se restructurer et maximiser son efficacité
Bien entendu, malgré la possibilité de restructurer et de maximiser l'efficacité du , en partie grâce au temps supplémentaire consacré à la pandémie de COVID-19, le SUFST a dû faire face aux mêmes limites que beaucoup d'entre nous ont subies. Balraj explique que « la transition vers une configuration entièrement en ligne s'est révélée être un défi et a nécessité de la flexibilité pour trouver ce qui fonctionnait le mieux. « L'accès aux ateliers a été limité par les mesures de confinement, ce qui a entraîné une limitation du nombre de personnes autorisées à travailler sur place à la construction de voitures.
Un plan clair et des objectifs quotidiens ont été définis pour garantir l'efficacité de la construction afin d'être prête pour la compétition. Pour expliquer plus en détail, Balraj a ajouté : « Nous étions limités à 6 personnes dans les laboratoires à la fois pendant des heures fixes. Cela représente une énorme baisse par rapport au fait que nous étions essentiellement illimités, où nous travaillions régulièrement 20 personnes ou plus par jour. Nous avons combattu ce problème en fixant nos objectifs quotidiens afin de nous assurer que les 6 sites étaient aussi efficaces que possible. Ils avaient régulièrement des appels avec leurs services respectifs lorsqu'ils étaient dans les laboratoires. Nous avions donc une main-d'œuvre « virtuelle » qui les soutenait autant que possible.
»Sécuriser des partenariats et des parrainages avec des fournisseurs de composants clés tels que Accu
L'une des principales méthodes utilisées par l'équipe pour garantir une conception et une fabrication fluides de la voiture consiste à travailler avec des fournisseurs de haute qualité. L'un des rôles principaux du département des opérations est de rechercher des entreprises avec lesquelles nouer des partenariats, car l'équipe fonctionne selon un budget limité. Anokh Vithayathil, diplômé du SUFST, a ajouté : « Les ingénieurs sont enthousiastes et produisent de nombreuses bonnes conceptions, mais leur réalisation peut parfois coûter très cher.
»« Il est important de réfléchir sérieusement aux compromis et aux coûts par rapport aux performances, ainsi qu'au temps qu'il faudra pour fabriquer ou approvisionner certaines pièces », a-t-il ajouté. Les partenariats avec les entreprises peuvent aider à développer ce qui est possible. C'est ainsi qu'une relation entre SUFST et Accu est née lorsque l'équipe a choisi Accu après avoir trouvé sa boutique en ligne. L'équipe a apprécié la mise en page du site et la fonctionnalité de recherche intelligente, qui lui ont permis de trouver facilement les éléments dont elle avait besoin.
La gamme de composants proposée par Accu a permis à plusieurs départements d'utiliser des pièces provenant d'un seul fournisseur, la profondeur de chaque gamme de produits ouvrant des options de conception à l'équipe. Par exemple, les pièces pourraient être dimensionnées plus librement pour chaque projet, en sachant qu'une attache adaptée aux conceptions pourrait être trouvée sur le site Web d'Accu.
Choisir les bons composants pour la construction de la voiture
Grâce à leur parrainage continu, cette année universitaire (2020-21) SUFST a acheté des composants auprès d'Accu pour presque tous les départements. L'équipe a découvert une pièce unique : les circlips internes proposés. Wahaj Saif, ingénieur en chef, explique : « Nous utilisons une suspension en fibre de carbone innovante et légère, avec des tubes de carbone collés dans un insert fabriqué en titane fabriqué en additif. Un roulement est enfoncé dans l'insert pour lui permettre de bouger lorsque la voiture franchit des bosses. » Des circlips ont été utilisés pour fixer le roulement dans l'insert, mais les années précédentes, ils n'étaient pas aussi fiables en raison de l'utilisation de circlips externes. Wahaj a ajouté : « Les circlips internes affleuraient toutefois les rainures, réduisant ainsi le risque qu'ils sortent.
Accu Les kits de fixation ont fourni une gamme de tailles de boulons en acier inoxydable à utiliser dans la conception structurelle et l'ensemble aérodynamique. Ces kits de vis en acier inoxydable étaient également très portables dans leurs étuis, ce qui signifiait que des pièces de rechange de toutes les tailles de boulons nécessaires étaient disponibles pour une utilisation dans toute la voiture, même en déplacement. Balraj explique : « Nous les avons trouvés tellement utiles que nous avons fini par acheter des kits de vis supplémentaires auprès d'Accu pour la compétition elle-même, ce qui signifie que les boulons étaient toujours à portée de main en cas de besoin et que nous n'avons pas perdu de temps à chercher une taille spécifique. Ils étaient si pratiques que je les recommanderais personnellement pour tous les projets que nous avons réalisés à l'université.
Les tuyaux de refroidissement du moteur utilisaient des clips en P tout au long de la tuyauterie pour éviter les raccords desserrés susceptibles de provoquer une fuite de liquide, risquant ainsi de surchauffer le moteur. Wahaj a souligné un test clé auquel la voiture est soumise, au cours duquel ces composants ont fait leurs preuves : « Cela est également impératif car la voiture est testée en inclinaison en compétition, où elle est inclinée, pour vérifier l'absence de fuites. Un échec dans ce domaine retarderait la réussite des contrôles de contrôle par l'équipe.
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Pour le package aérodynamique en particulier, Des vis à tête fraisée ont été utilisées. Anokh a expliqué que le raisonnement à l'origine de ce choix avait été fait dans le concept de conception, en commentant que « les profils aérodynamiques qui composent l'aile sont constitués d'une feuille de carbone recouverte de nylon rempli de graphite et d'un écrou captif. Les vis d'accu sont vissées dans un insert en nylon et fixent les plaques aérodynamiques aux embouts.
L'équipe a choisi des vis à tête fraisée en aluminium pour cette fonction, « principalement en raison de l'avantage naturel d'utiliser une vis à tête fraisée pour garantir que la fixation affleure la surface de l'aile. C'est beaucoup plus préférable que d'utiliser une attache dont la tête dépasse du support, car l'utilisation d'une vis à tête fraisée complète parfaitement le design épuré du profil aérodynamique », a ajouté Anokh.
Trouver les bons outils pour chaque tâche auprès d'un fournisseur fiable
Les outils sont essentiels pour assurer une bonne finition des pièces et un assemblage sûr. Une gamme d'outils portatifs a été achetée auprès d'Accu, y compris des outils d'ébavurage. Evan Nichol, le nouveau directeur technique, a déclaré : « Ils seront utilisés pour la finition de pièces fabriquées en métal, pour éliminer les arêtes vives et pour créer un chanfrein d'entrée sur les trous afin que les boulons ne s'accrochent pas à l'excès de matériau.
» Lesboîtes à outils iFixit étaient également un nouvel ajout aux outils de l'équipe. Evan a expliqué les raisons de leur acquisition : « Les membres avaient déjà utilisé les outils de réparation iFixit sur des appareils personnels, tels que des ordinateurs portables et des téléphones, et pensaient qu'ils seraient très pratiques pour assembler des appareils électroniques dans la voiture. » La commodité d'avoir tous les outils rangés dans un kit, en particulier le kit Manta Driver, était une fois de plus inestimable pour la portabilité lorsque vous travaillez dans la voiture et fourni la commande, ce qui signifie que l'outil de la bonne taille n'était jamais loin.
Les outils iFixit étaient parfaits pour les personnes confinées des espaces sur la voiture en raison de leur profil fin : l'emballage d'une voiture de course est toujours étanche afin de garantir qu'il n'y ait pas d'espace inutilisé et que la voiture soit aussi légère que possible. Evan a expliqué : « Le métier à tisser s'étend sur toute la longueur du véhicule, avec des capteurs et des connecteurs placés dans des endroits restreints, nécessitant des outils sûrs et précis, fournis par le kit iFixit Manta.
Balraj a déclaré que « le service d'Accu était également supérieur à ce que l'on attendait du SUFST. Des conversations faciles et personnalisées avec le personnel d'Accu les ont toujours rendus très accessibles et maintiennent une atmosphère familiale malgré la croissance de l'entreprise. » Les discussions avec l'équipe Accu vont de conseils techniques/applicatifs sur les composants à des vérifications et des mises à jour de la part du personnel concernant l'expédition des pièces. Comme le SUFST fonctionnait selon des calendriers serrés pendant la période de construction, ils devaient s'assurer que les composants appropriés étaient livrés rapidement. Balraj a ajouté que « c'est vraiment agréable d'avoir ce type d'expérience et de relation avec les fournisseurs, nous avons beaucoup apprécié la fourniture rapide de pièces par Accu ».
En compétition en Formula Student à Silverstone
Les efforts de l'équipe ont porté leurs fruits lors de compétitions en juillet 2021. En passant en revue les événements, Balraj explique : « Cette année, nous avons participé à deux cours différents au Formula Student UK, le Concept Class, dans lequel nous avons présenté notre design pour le Challenger des véhicules électriques de 2022, et le Formula Student Class, où nous avons emmené notre véhicule à combustion interne à SilverStone pour participer en personne. avec d'autres voitures.
»« Nous avons utilisé la classe Concept pour recueillir les commentaires des experts du secteur sur la manière dont nous pouvions améliorer la conception avant de fabriquer notre voiture de course électrique. « Lors de la toute première participation du SUFST à ce concours, ils ont été ravis de se classer troisièmes à l'événement de conception technique. Balraj a ajouté : « Alors que la porte se referme sur le chapitre de la combustion, le potentiel des futurs véhicules électriques semble certainement prometteur.
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« À Silverstone, notre équipage de 25 personnes a surmonté les premiers revers en matière de contrôle pour terminer. l'épreuve de « sprint » d'un tour et ont terminé la section d'endurance, la première fois qu'ils terminent cette épreuve à domicile. Après deux années difficiles, une performance incroyable a permis à l'équipe de terminer cinquième au classement général et deuxième dans la catégorie des véhicules de retour !
Mais surtout, le SUFST continue d'apprendre et de profiter des expériences proposées dans le cadre de ce défi d'ingénierie. C'est un excellent moyen pour les membres de l'équipe de travailler ensemble et de mettre en pratique leurs compétences en ingénierie et en gestion, de se faire des amis et d'établir des relations de travail pour leur future carrière d'ingénieur.
Avec des stages dans des équipes telles que Mercedes et des diplômés qui commencent leur carrière en F1 avec des sociétés comme Williams Racing, l'avenir de l'ingénierie s'annonce prometteur pour SUFST.
Un merci spécial aux rédacteurs de cet article :
- Balraj Basra - Chef d'équipe 2020-21
- Evan Nichol - nouveau directeur technique
- Anokh Vithayathil - Anciens élèves de l'équipe