USM : Choisir les bonnes fixations pour construire une voiture de course électrique

Comment les ingénieurs du sport automobile trouvent-ils les meilleures fixations nécessaires à la construction de leurs voitures de course ?

C'est la question qu'Accu a posée aux jeunes étudiants en ingénierie participant au concours iMeche Formula Student.

L'équipe de l'université de Strathclyde Motorsport (USM) a répondu en nous donnant un aperçu détaillé des « coulisses » de la conception, de l'achat et de l'intégration des fixations de précision nécessaires à l'assemblage de leur toute nouvelle voiture de course, souvent dans le cadre de la recherche de solutions innovantes aux problèmes rencontrés lors de la construction d'un véhicule entièrement électrique pour la première fois.

Établir des liens

Les fixations jouent un rôle crucial dans la construction de toute équipe Formula Student chaque année, car elles relient les centaines de pièces uniques qui s'assemblent pour créer une voiture de course fonctionnelle. Par conséquent, il est très important pour nous de choisir la fixation adaptée à l'application

.

Chez USM, nous utilisons les fixations Accu depuis de nombreuses années après avoir été impressionnés par la qualité, la variété et le rapport qualité-prix proposés.

C'est pourquoi nous souhaitons partager certaines utilisations des fixations Accu au fil des ans, ce qui, espérons-le, donnera un petit aperçu du processus de réflexion lié à la conception et à la construction d'une voiture de course électrique Formula Student.

Dans cet article, nous allons discuter de cinq applications innovantes dans lesquelles nous utilisons différents types de fixations sur notre voiture et de la manière dont nous choisissons les bonnes.

Vis, écrous et boulons en nylon : solutions de fixation non conductrices

Dans le cadre des efforts déployés par l'ensemble de l'industrie pour trouver des solutions durables aux défis d'ingénierie, et plus particulièrement dans le secteur automobile, les solutions durables pour les groupes motopropulseurs, chez USM, nous sommes récemment passés à un groupe motopropulseur électrique après avoir passé plus de 20 ans à conduire une voiture à moteur à combustion.

L'un des plus grands défis consiste à maintenir l'isolation électrique et thermique du boîtier de la batterie électrique afin d'assurer la sécurité de nos conducteurs et de nos ingénieurs.

Nous avions donc besoin d'un type de fixation non conducteur de l'électricité à utiliser dans le boîtier de notre batterie.

Accu propose une large sélection d'écrous et de boulons en nylon, parfaitement adaptés à cette application. Ces fixations jouent un rôle clé dans le montage de nos pièces non structurelles dans le boîtier de la batterie

.

Nous choisissons une gamme d'écrous et de boulons en nylon M3 et M4 qui sont utilisés pour maintenir nos PCB solidement en place. La précision et la qualité des fixations en plastique spécialisées d'Accu étaient impressionnantes : leurs pièces en plastique ont résisté à l'usure due à un réglage continu, même si des modifications ont été apportées à notre groupe motopropulseur électrique tout au long de son année d'essais

 !

« Les fixations en nylon électriquement isolantes d'Accu sont indispensables pour le montage de composants critiques en matière de sécurité dans notre batterie haute tension. Comme ils sont isolants, ils nous permettent de tout sécuriser en toute sécurité sans risque de court-circuit, protégeant ainsi le conducteur et toutes les personnes impliquées. » - Taylor Phillips (responsable des accumulateurs

)

Imperial Fixations : fixation de la crémaillère à la voiture de course

Étant basé dans un pays qui utilise le système métrique comme norme, vous vous demandez peut-être pourquoi les fixations impériales figurent sur cette liste.

Bien que nous nous en tenions au système métrique sur la majeure partie de nos voitures de course, il y a un domaine où ce n'est pas le cas pour notre équipe : la crémaillère de direction.

Au cours de notre phase de conception, nous avons constaté que le passage à une nouvelle crémaillère de direction offrait de nombreux avantages en termes d'emballage et de performances.

Il n'y avait qu'un seul problème : le support est conçu pour être utilisé avec Imperial Fasteners.

Cela a légèrement compliqué la fixation de la crémaillère à l'aide de nos boîtes de fixations métriques... Heureusement, Accu propose une gamme de fixations impériales dont nous avons pu sélectionner la bonne taille, la bonne longueur et la bonne résistance très facilement sur son site Web, même avec les unités impériales auxquelles nous ne sommes pas trop habitués !

« Le fait de pouvoir rationaliser nos lignes d'approvisionnement pour réduire le nombre de fournisseurs a été très bénéfique pour l'équipe, car elle a réduit le temps consacré au suivi des colis. Cela libère de la main-d'œuvre, ce qui nous permet de poursuivre la fabrication de l'USM23. En raison de la nécessité de disposer de fixations impériales pour les pièces OEM, Accu est parfaitement en mesure de répondre à toutes nos exigences grâce à sa large gamme de fixations. » - Cameron Douglas (responsable de la suspension)

Vis à tête creuse : du montage de la transmission aux assemblages de jigging

Ce

n'est peut-être pas aussi « innovant » que cela puisse être utilisé dans l'ensemble de la voiture, mais les vis à tête creuse font partie intégrante non seulement de la construction de notre voiture, mais aussi de celle de chaque équipe de Formula Student.

Grâce à leur montage rapide et facile à l'aide d'un jeu de douilles standard, vous trouverez ces types de fixations sur tous les supports, qu'il s'agisse du montage de notre transmission, de notre tableau de bord, de panneaux de plancher ou de dispositifs aérodynamiques.

Ils ne sont pas seulement utilisés pour la finition de la voiture, ils sont également largement utilisés dans nos assemblages de jigging afin de maintenir le châssis et les systèmes mécaniques en place en toute sécurité lors du soudage ou du montage.

L'accès à une gamme de tailles et de quantités adaptées aux besoins exacts de chaque application a été très bénéfique tout au long de la phase de construction de notre véhicule.

Écrous de blocage : éviter le relâchement indésirable dû aux vibrations

Bien que notre voiture ne soit plus soumise aux vibrations d'un moteur à combustion, elle subit toujours de fortes bosses et des glissades pendant qu'elle roule.

Au fil du temps, cela se traduit par un desserrage indésirable de nos écrous et boulons. Pour y remédier, nous utilisons une multitude d'écrous de verrouillage en nylon.

Ces composants fonctionnent grâce à l'ajout d'un insert en nylon dans l'écrou, empêchant ainsi tout relâchement involontaire causé par ces vibrations.

Nous utilisons des écrous de serrage en nylon de différentes tailles sur la voiture, du M3 pour maintenir nos potentiomètres d'amortisseur en place au M8 pour fixer solidement notre batterie électrique sur le châssis.

Pour les applications spécifiques à haute température, nous utilisons également des écrous de verrouillage Aerotight. Ils sont fabriqués uniquement en acier inoxydable et se bloquent en se déformant légèrement lorsqu'ils sont serrés, ce qui augmente la friction entre l'écrou et le boulon

.

Grâce à la construction entièrement en acier inoxydable des écrous Aerotight, ces composants constituent une excellente variante de l'écrou de blocage pour une utilisation dans des endroits à haute température sur la voiture, tels que nos assemblages de roues.

Ici, les écrous Aerotight sont utilisés pour relier nos disques de frein aux porte-rotors. Après un fonctionnement continu sur piste, ils peuvent atteindre des températures allant jusqu'à 350 degrés Celsius !

Nous sommes certains que les écrous de verrouillage sont indispensables pour toute équipe de Formula Student. C'est pourquoi le fait qu'Accu nous soutienne avec des centaines d'écrous pour notre voiture est d'une grande aide !

Acier à haute résistance : fixations critiques pour les zones critiques de la voiture

La compétition Formula Student propose une variété de défis et de critères de conception, tous présentés dans un vaste livre de règles de plus de 100 pages que chaque équipe doit respecter pour participer aux compétitions !

L'une des règles les plus importantes de notre partenariat avec Accu est l'utilisation de « fixations critiques » dans notre voiture de course.

Dans Formula Student, une attache essentielle est utilisée dans toutes les zones critiques, vous l'avez deviné, de la voiture, telles que les systèmes de suspension et de direction, la structure principale du châssis et certains éléments de montage du groupe motopropulseur.

Ces fixations doivent répondre à des normes et à des diamètres spécifiques et doivent être fabriquées à partir de matériaux de qualité spécifique.

« Les fixations en acier à haute résistance de qualité critique fournies par Accu sont essentielles pour monter en toute sécurité notre système de traction et notre transmission, car ces composants supportent une charge élevée et sont essentiels aux performances de la voiture. » - Jamie Kerr (responsable de l'intégration mécanique)

Bien que l'acier inoxydable utilisé dans la plupart des boulons et vis d'Accu soit excellent dans presque tous les cas d'utilisation, nous avons besoin de fixations en acier à haute résistance pour ces applications critiques.

Ces fixations peuvent supporter des charges très élevées et se sont révélées très durables dans tous les environnements difficiles et les charges élevées auxquelles sont soumises les pièces critiques de la voiture. Plus important encore, ces fixations permettent à notre voiture de rester légale, sûre et prête à courir !

Mise à jour des progrès actuels

J'espère que cet article a mis en lumière la nature cruciale des fixations d'une voiture de course Formula Student et a mis en lumière certaines caractéristiques et défis intéressants et novateurs liés à notre conception, qui nécessite le large choix de composants fournis par Accu.

Au moment de la rédaction de cet article, notre dernière voiture de course électrique de Formule étudiante, l'USM23, est presque terminée.

Les derniers travaux d'alignement de notre ensemble aérodynamique et le réglage de notre groupe motopropulseur électrique sont actuellement en cours en vue de notre événement de lancement le vendredi 30 juin 2023.

Ensuite, nous participerons à deux compétitions très passionnantes et compétitives cet été : Formula Student UK et Formula Student Germany.

L'équipe est pleine d'énergie et prête à affronter la compétition. Nous sommes impatients de mettre notre voiture sur la piste aux côtés d'Accu en tant que partenaire clé !

En savoir plus sur USM

Vous souhaitez en savoir plus sur l'équipe ? Consultez leur site Web ici :
https://www.usmformulastudent.co.uk/

Un grand merci à l'équipe de sport automobile de l'université de Strathclyde pour les informations fascinantes sur la façon dont elle a utilisé nos composants pour construire sa voiture de course électrique USM23.

Nous souhaitons bonne chance à l'équipe pour les deux événements Formula Student auxquels elle participera au cours des prochains mois.