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Expérimentation du projet en Terminale : La voiture électrique Jerémy MERCIER1 er DD3-EE Baptiste PHILIPOT1 er DD1-EE Marvin TATON1 er DD3-EE.

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1 Expérimentation du projet en Terminale : La voiture électrique Jerémy MERCIER1 er DD3-EE Baptiste PHILIPOT1 er DD1-EE Marvin TATON1 er DD3-EE

2 Objectifs: - Installer un panneau solaire supplémentaire - Réduire la masse du véhicule de 10%

3 Pourquoi nous faut il de la puissance ? Sur un véhicule en mouvement, deux forces sopposent aux déplacements de la voiture: - Trainée de roulement -Trainée aérodynamique Ces deux forces sexpriment en Newton La puissance est donnée par la relation: P = F. v

4 Origine de ces forces La Trainée de roulement: Troul= Crr.M.g -Crr: coefficient de frottement -M: masse -g: accélération de la pesanteur 9,81m/s²

5 La Trainée aérodynamique T aéro = ρ.v².Sf.Cx -ρ: Masse volumique -V: vitesse en m/s -Sf: surface frontale en m² -Cx: coefficient de trainée

6 Estimation des performances

7

8 Estimation des performances de Proto 5

9 Puissance fournie par les panneaux solaires

10 Influence de linclinaison des rayons solaires On peut voir que la puissance délivrée par les panneaux solaires varie en fonction de linclinaison des rayons solaires. Nos panneaux délivrent 90W pour une irradiance solaire de 1000W/m² et avec un angle dincidence de 90°.

11 Evolution de linclinaison des rayons solaires Inclinaison = (latitude du lieu) - arcsinus(0,4 x sinus x (N x 360/365)) Soit : - Latitude du lieu : 50° pour Charleville. -N = nombre de jours entre léquinoxe de printemps ( 21 mars ) et le jour considéré, de signe négatif vers la saison froide.

12 Evolution de la puissance en fonction des saisons: Grâce à linclinaison nous pouvons calculer la puissance fournie par un panneau solaire : Puissance panneau solaire : 850 x cos(Incl) x 0,15 x 0,55 x 1,25 - Le rendement des panneaux solaires est estimé à 15% - La surface du panneau sur le véhicule 0,55m par 1,25m -Incl = angle dinclinaison W/m² irradiance solaire

13 à la latitude 50° : A partir des données, inclinaison des rayons solaires et latitude à 50°, on obtient les résultats pour les différents mois de lannée et pour trois panneaux: Puissance (Watts) à la latitude 50° 92,3 135,0 173,6 212,8 233,8 242,7 233,8 212,8 173, ,3 74,4

14 à la latitude 42° : Puissance (Watts) à la latitude 42° 126,8 162,5 200,6 233,8 250,3 256,8 250,3 233,8 200,6 162,5 126,8 114,1 A partir des données, inclinaison des rayons solaires et latitude à 42°, on obtient les résultats pour les différents mois de lannée et pour trois panneaux :

15 Comparaison de la puissance reçue aux latitudes de 42° et de 50°

16 Schéma de puissance

17 Bilan Proto 4 / Proto 5 2 panneaux solaires : puissance de 170W 3 panneaux solaires : puissance de 250W

18 Détermination de la position du Pilote Solution: Pilote sous les panneaux

19 Solution: Champ de vision du pilote au dessus des panneaux

20 Travail sur la direction

21 Cahier des charges La solution retenue doit avoir les caractéristiques suivantes: - Rayon de braquage inférieur à 5,2m - Une direction précise et ergonomique - Une masse inférieure à celle du modèle précédent

22 Mise en plan à partir du support déplié

23 Traçage et découpe

24 Réalisation : Pliage

25 Résistance des matériaux : La limite délasticité Re ( MPa ): Contrainte à partir de laquelle un matériau arrête de se déformer de manière élastique Re Alu 6061 = 62MPa Le coefficient de sécurité S = Re/ σ

26 Simulation avec un effort de 150N

27 Simulation après enlèvement de matière

28 Validation de la simulation

29 Bilan des masses : Le gain sur lensemble est de 1018 gr

30 Conception de: - support panneaux - plancher - siège

31 Le siège

32

33 Fixation des panneaux solaires Détermination de la pression darrachage: 29 N/cm²

34 carrosserie en CTP De 3,6 mmremarques coquematériauxboisCTP extérieur 0,0084m3 bois essence tendre 0,002 m3 énergiescie sauteuse500w0,5wh perceuse750w0,75wh carrosserie en polyester moule coquematériauxfibrede verre2,16 kg0,9kg/m² plastique thermodurcidablepolyester insaturé3,24kg masse de fibre * 1,5 1,35kg/m2 peinture (gelcoat)polyester insaturé0,72kg0,3kg/m² procédé plastique thermodurcidable fibre de verre +résine+ gelcoat6,1kg Analyse du cycle de vie : Application à la carrosserie

35 Bilan

36 La peinture Peinture à la farine pour le bois Ingrédients (12 kg de peinture recouvrant 40m2) 8 L deau 2.5 Kg de terre colorante (ocre ou terre) 650 g de farine de blé ou de seigle 1 L dhuile de lin 1 dl de savon liquide ou 100 g de savon noir Pour lextérieur mettre 250 g de sulfate de fer (pour protéger le bois) Pour 1m² environ 105g 200mL deau, 62.5g de terre, 16.25g de farine, 25mL dhuile de lin, 2.5g de savon noir Pour toute la surface(2.4m²) environ 251g 470ml deau, 150g de terre; 39g de farine; 60 ml dhuile de lin; 6g de savon noir

37 Couleur : oxyde de fer rouge Imperméabilisation : cire dabeilles

38 Conclusion Bilan des masses - Proto 4 = 63 kg - Proto 5 = 46 kg Gain de 17 kg soit 27% D après nos calculs, le point déquilibre sera obtenu à la vitesse de 25 km/h. Ce qui représente un gain de 10 km/h par rapport au véhicule précédent.

39

40 Patrick BRASSEUR Hervé KOHLI Fabrice LABE Claude MARTIN Jean-Marc VESSERON


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