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 à la compétition iMeche Formula Student.
L'équipe de l'université de Strathclyde Motorsport (USM) a dûment 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. Ils ont souvent dû trouver des solutions innovantes aux problèmes rencontrés lors de la construction d'un véhicule entièrement électrique pour la première fois.
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Les fixations jouent un rôle crucial dans la construction de toute équipe de 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 des 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 les différentes utilisations des fixations Accu au fil des ans, ce qui, nous l'espérons, 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 d'électricité
Dans le cadre des efforts déployés par l'industrie pour trouver des solutions durables aux défis d'ingénierie, et plus particulièrement dans le secteur automobile, les solutions de motorisation durables, USM a récemment fait la transition vers un groupe motopropulseur électrique après avoir passé plus de 20 ans à utiliser un 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 d'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 en place en toute sécurité. 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 de tests !
« 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 Fasteners : fixation de la crémaillère de direction à la voiture de course
Étant basé dans un pays qui utilise le système métrique en standard, vous vous demandez peut-être pourquoi les fixations impériales figurent sur cette liste.
Bien que nous nous en tenions au système métrique pour la plupart 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 la transition vers une nouvelle crémaillère de direction présentait 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 de direction à l'aide de nos boîtes de fixations métriques... Heureusement, Accu propose une gamme de fixations impériales dont nous avons pu sélectionner très facilement la taille, la longueur et la résistance correctes sur leur site Web, même avec les unités impériales auxquelles nous ne sommes pas trop habitués !
« Le fait de pouvoir rationaliser nos lignes d'approvisionnement pour un plus petit nombre de fournisseurs a énormément profité à l'équipe, car elle passe moins de temps à suivre les colis. Cela permet de libérer de la main-d'œuvre, ce qui nous permet de poursuivre la fabrication de l'USM23. En raison du besoin 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 cylindrique : du montage de la transmission aux assemblages de gabarit
Peut-être pas aussi « innovants » dans leur utilisation sur 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.
Vous trouverez ces types de fixations sur tout, qu'il s'agisse de nos supports de transmission et de notre tableau de bord, des panneaux de plancher et des dispositifs aérodynamiques, grâce à leur montage rapide et facile à l'aide d'un jeu de douilles standard.
Ils ne sont pas seulement utilisés pour la finition de la voiture, ils sont également largement utilisés dans nos assemblages de gabarit pour maintenir le châssis et les systèmes mécaniques en place en toute sécurité pendant le soudage ou le montage.
L'accès à une gamme de tailles et de quantités répondant exactement aux besoins de chaque application s'est avéré très bénéfique tout au long de la phase de construction de notre voiture.
Écrous de blocage : éviter les desserrages indésirables dus aux vibrations
Bien que notre voiture ne subisse plus les vibrations provoquées par un moteur à combustion, elle subit toujours des chocs et des glissades lorsqu'elle roule.
Au fil du temps, cela entraîne un desserrage indésirable de nos écrous et boulons. Pour y remédier, nous utilisons une abondance d'écrous de blocage en nylon.
Ces composants fonctionnent grâce à l'ajout d'un insert en nylon à l'intérieur de l'écrou, empêchant ainsi tout desserrage involontaire causé par ces vibrations.
Nous utilisons des écrous de blocage en nylon de différentes tailles sur la voiture, de la taille M3 pour maintenir nos potentiomètres d'amortisseurs en place à la taille M8 pour fixer solidement notre batterie électrique sur le châssis.
Pour les applications spécifiques à haute température, nous utilisons également des écrous de blocage 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.
En raison de la nature entièrement en acier inoxydable des écrous Aerotight, ces composants constituent une excellente variante de l'écrou de blocage à utiliser dans des endroits à haute température de la voiture, tels que nos assemblages de roues.
Ici, les écrous Aerotight sont utilisés pour connecter nos disques de frein aux porte-rotors. Après une course continue sur piste, elles peuvent atteindre des températures allant jusqu'à 350 degrés Celsius !
Nous sommes convaincus que les écrous de blocage sont indispensables pour toute équipe de Formula Student. Le fait qu'Accu nous soutienne avec des centaines d'écrous pour notre voiture est donc d'une grande aide !
Acier à haute résistance : éléments de fixation essentiels pour les zones critiques de la voiture
La compétition Formula Student propose une variété de défis et de critères de conception, tous énoncés dans un règlement complet de plus de 100 pages que chaque équipe doit respecter pour participer aux compétitions !
L'une des règles les plus pertinentes de notre partenariat avec Accu est l'utilisation de « fixations critiques » dans notre voiture de course.
Une attache essentielle dans Formula Student est une attache qui est utilisée dans toutes les zones critiques de la voiture, vous l'aurez deviné, comme les systèmes de suspension et de direction, la structure principale du châssis et certains supports 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 des charges élevées 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, pour ces applications critiques, nous avons besoin de fixations en acier à haute résistance.
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 en cours
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 nécessitent une large sélection de composants fournis par Accu.
Au moment de la rédaction de cet article, notre plus récente voiture de course électrique pour étudiants en Formule, l'USM23, est presque terminée.
Les derniers travaux d'alignement de notre package 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.
Après quoi, nous participerons à deux compétitions très passionnantes et compétitives cet été : Formula Student UK et Formula Student Germany.
L'équipe est prête à participer à la compétition et 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 l'université de Strathclyde Motorsport pour les informations fascinantes qu'elle a fournies 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 épreuves de Formula Student auxquelles elle participera au cours des prochains mois.