Projet d’optimisation d’un véhicule à air comprimé miniature

Bonjour à tous, nous sommes un groupe de quatre étudiants en 2ème année du cycle préparatoire de Polytech Angers. Au cours de notre dernier semestre de formation nous avons réalisé un projet qui avait pour objectif : l’amélioration d’un véhicule à air comprimé fourni par l’école.

Vue générale de la voiture étudiée à air comprimé

Vue générale de la voiture étudiée à air comprimé

1) Description du travail réalisé :

Nous avons passé la majeure partie du temps à réaliser le véhicule sous CAO (Conception Assistée par Ordinateur) sur le logiciel OnShape afin de reproduire le véhicule virtuellement.

Exemple de conception de pièces sous CAO avec esquisse au-dessus et rendu final en-dessous (à gauche: un piston | à droite: le réservoir d'air)

Exemple de conception de pièces sous CAO avec esquisse au dessus et rendu final en-dessous (à gauche: un piston | à droite: le réservoir d’air)

Nous avons ensuite cherché à calculer la vitesse maximale théorique du véhicule afin de chercher à l’optimiser. Pour ce faire nous avons utilisé Excel:

Tableau des différentes forces résultantes en fonction de l'angle de départ de la roue motrice

Exemple de calcul sous excel:Tableau des différentes forces résultantes en fonction de l’angle de départ de la roue motrice


Exemple de formule utilisée (à gauche) et exemple d'utilisation de la CAO pour trouver les couples du système (à droite)

Exemple de formule utilisée (à gauche) et exemple d’utilisation de la CAO pour trouver les couples du système (à droite)


Après une série d’application de formules, nous avons trouvé une vitesse moyenne de 0,31 mètre par seconde.

Une fois cette vitesse obtenue nous avons émis des hypothèses permettant d’améliorer le véhicule telles que :
– Changer le matériau du réservoir (passer du plastique au verre pour augmenter la pression dans celui-ci)
– Remplacer notre réservoir par un réservoir plus grand afin que la voiture puisse rouler plus longtemps
– Remplir notre réservoir avec du protoxyde d’azote à 60 bars au lieu de l’air
– Changer le bâti en plastique par un bâti en carbone
– Supprimer des pièces non-obligatoires sur la voiture
– Calculer les forces pour optimiser les liaisons et ainsi avoir un meilleur rendement
– Changer le revêtement des roues

2) Conclusion :

Même si nous n’avons pas pu mettre en pratique toutes nos théories à cause de la situation sanitaire, nous avons pu améliorer le véhicule théoriquement. De plus ce projet de groupe nous a permis de travailler la communication et la concertation au sein d’une équipe. Il nous a également permis de mettre en pratique nos connaissances apprises au cours de notre cycle préparatoire. Ce fut une expérience très enrichissante.

Bourdais Rémi
Casteur Axel
Gacoin Baptiste
Poupet Eloi