Présentation du Shell Eco Marathon UMICORE-ELECTRA-ULG À la presse Université de Liège - Vendredi 9 mai 2014

Transcription

1 U N I V E R S I T E d L i è g e UMICORE ELECTRA - ULG Présentation du Shell Eco Marathon UMICORE-ELECTRA-ULG À la presse Université de Liège - Vendredi

2 Plan de la présentation Pierre Duysinx, Professeur initiateur du Projet Shell Eco Marathon à l Université de Liège Guy Ethier, Senior Vice-President EHS, UMICORE Emmanuel Tromme, Ingénieur de Recherche, département d Aérospatiale, ULG Hervé Delhalle, Etudiant 3 ème Bachelier Ingénieur Civil, ULG, Ingénieur de Projet Lise Noël, Aspirante FNRS, chercheur au département d Aérospatiale et Mécanique, ULG

3 Pierre DUYSINX, Professeur Initiateur du Projet Shell Eco Marathon à l ULG

4 Qu est ce que le Shell Eco Marathon? Le European Shell Eco Marathon est une compétition ouverte aux Universités et aux Ecoles secondaires et supérieures L objectif de la compétition est de promouvoir les valeurs de mobilité durable, d économie d énergie, de préservation des ressources énergétiques et minérales au moyen de l innovation dans les sciences et les technologies. La Shell Eco Marathon est une course particulière dont l objectif et de concevoir, fabriquer et faire rouler un véhicule ayant la plus faible consommation d énergie possible.

5 Qu est ce que le Shell Eco Marathon? 250 équipes provenant de 25 pays de l Europe entière Le European Shell Eco Marathon 2014 aura lieu à Rotterdam du 13 au 18 mai La course: on mesure la consommation d énergie nécessaire pour accomplir 10 tours de circuit soit 16,370 km à une vitesse moyenne de 25 km/h.

6 Qu est ce que le Shell Eco Marathon? Depuis 2005, deux catégories de véhicules: les prototypes et les urbans concepts Classement selon 5 catégories de carburant: essence, diesel, carburants alternatifs, électrique avec batterie, pile à combustible. Six prix spéciaux : Communication award Shell Helix Tribology award Vehicle Design award Technical Innovation Award Safety Perseverance & Spirit of the Event Pac2future, ULg ECOCAR from DTU: vainqueur en urban concept en 2005 et 2006

7 L ULG et le Shell Eco Marathon Première participation en 2004: Prototype utilisant une pile à combustible Top 15 durant 4 ans 2004: 1677 km/leq (14) 2005: 2136 km/leq (8) 2006: 1827 km/leq (11) 2007: 1930 km/leq Meilleure performance belge Prix de l éco conception en 2004 et 2005

8 L ULG et le Shell Eco Marathon Depuis 2007, construction d un véhicule urban concept Motorisation à pile à combustible ensuite véhicule électrique à batterie Acquisition d une expérience complète dans la construction complète d un véhicule

9 Véhicule ELECTRA En 2011, démarrage de la conception d un nouveau véhicule Forme aérodynamique Structure monocoque en composite, ultra léger Système de propulsion électrique à haute performance Fruit de plusieurs contributions des chercheurs et des étudiants: travaux dirigés, projets intégrés, travaux de fin d études, Concours Ingénieur de Projet

10 L ULG et le Shell Eco Marathon Le projet Eco Marathon est un projet global au sein de la Faculté de Sciences Appliquée et de l ULG Intégration du projet dans : Cours, travaux dirigés (Bacheliers & Masters) Projets intégrés (Master 1) Travaux de fin d études (Master 2) Concours Ingénieur de Projet Accessible A tous les étudiants (de Bac 1 à Master 2) Aux chercheurs et professeurs Partenaires en recherche et en enseignements: e.g. Green Propulsion, Campus Automobile à Spa- Francorchamps, UMICORE

11 Guy ETHIER Senior Vice-President EHS UMICORE

12 Emmanuel TROMME Ingénieur de Recherche à l Université de Liège

13 Les 5 atouts d Umicore Electra ULg Atout 1: Le châssis Utilisation de matériaux composites Sandwich Carbone Nomex Carbone Maximisation du ratio Rigidité/Masse Chasse aux grammes superflus L énergie dépensée est directement proportionnelle à la masse La majorité de l énergie fournie sert à déplacer la masse du véhicule R = f m g

14 Les 5 atouts d Umicore Electra ULg Atout 2: L aérodynamique Profil futuriste en forme de goutte d eau Réduction de la trainée aérodynamique Quantité d énergie non-négligeable dépensée pour vaincre les forces aérodynamiques malgré la faible vitesse du véhicule

15 Les 5 atouts d Umicore Electra ULg Atout 3: Jante Jante en carbone conçue, fabriquée et validée à l ULg Résultat final: Réduction de 75% en masse

16 Les 5 atouts d Umicore Electra ULg Atout 4: Motorisation Couplage de deux moteurs de faible puissance mais à haut rendement Une gestion optimale des deux moteurs permet de réduire la consommation énergétique du véhicule Distinction entre phase de démarrage et phase à vitesse constante

17 Les 5 atouts d Umicore Electra ULg Atout 5: Réduction des frottements Chaque élément qui frotte engendre une perte d énergie Le cumul de ces pertes d énergie conduit à une perte d énergie importante. Une attention toute particulière a été portée aux roulements, à la transmission, au système de freinage

18 Carte d identité d Umicore Electra ULg Nom : Umicore Electra ULg Type : Electrique Poids : 110 kg (+ 70 kg avec le pilote) Matériaux : principalement le carbone Vitesse : +/- 25 km/h

19 Hervé DELHALLE Etudiant de 3 ème bachelier Ingénieur Civil à l Université de Liège Ingénieur de Projet

20 Ingénieur de Projets

21 Réalisation de la coque composite

22 Modélisation et simulation par ordinateur

23 Modélisation et simulation par ordinateur

24 Lien avec les chercheurs

25 Lise NOEL Aspirante FNRS, Chercheuse à l Université de Liège

26 SHELL ECO MARATHON & RECHERCHE CONTRÔLEUR: Nécessité d un contrôleur adapté aux moteurs électriques Collaboration avec la Montefiore team de B. Boigelot pour programmer le contrôleur Profiter de leur expérience acquise suite à la participation au concourt EUROBOT

27 SHELL ECO MARATHON & RECHERCHE BATTERIES ELECTRIQUES: Objectif pour 2015: le développement d une nouvelle batterie électrique Collaboration avec UMICORE disposant d un service de recherche sur les matériaux pour batteries Travail pluridisciplinaire pouvant inclure des ingénieurs matériaux, chimistes, électriciens

28 SHELL ECO MARATHON & RECHERCHE COMPOSITES: Matériaux innovants trouvant des applications dans de nombreux domaines de l ingénierie tels que l aéronautique, l automobile, Légers, ils permettent de réduire de façon drastique le poids des structures et d atteindre des ratios rigidité/masse très intéressants Optimisation numérique : trouver position et orientation optimales

29 SHELL ECO MARATHON & RECHERCHE OPTIMISATION TOPOLOGIQUE: Les outils d optimisation numérique permettent d obtenir des structures performantes, présentant à la fois une rigidité suffisante et un poids faible De telles structures sont particulièrement avantageuses dans le domaine de l automobile Un premier exemple : l optimisation topologique du châssis

30 CONCLUSION

31 NOS PARTENAIRES ET SPONSORS MERCI A NOS PARTENAIRES

32 ROLLING OUT DE L ELECTRA