L’équipe de véhicules électriques solaires du MIT pose avec Nimbus, leur voiture solaire, après avoir remporté l’American Solar Challenge 2021. Crédit : photo avec l’aimable autorisation du MIT SEVT
La voiture solaire Nimbus conçue par des étudiants parcourt 1 109 miles en cinq jours, avec une moyenne de 38,4 miles par heure.
Après trois ans de travail acharné, le AVEC L’équipe Solar Electric Vehicle a remporté la première place au 2021 American Solar Challenge (ASC) le 7 août dans la catégorie Single Occupancy Vehicle (SOV). Au cours de la course de cinq jours, leur voiture solaire, Nimbus – entièrement conçue et construite par des étudiants – a battu huit autres SOV d’écoles à travers le pays, parcourant 1 109 milles et maintenant une vitesse moyenne de 38,4 milles à l’heure.
Organisé tous les deux ans, l’ASC est traditionnellement un événement chronométré. Cette année, cependant, la course était basée sur la distance totale parcourue. Chaque équipe a suivi le même itinéraire prescrit, d’Independence, Missouri, à Las Vegas, Nouveau-Mexique. Mais les équipes pourraient parcourir des kilomètres supplémentaires dans chacune des trois étapes – si leur batterie avait suffisamment de puissance pour continuer. Nimbus a dépassé le finaliste le plus proche, l’Université du Kentucky, de plus de 100 milles.
Le MIT SEVT traverse avec Nimbus la ligne d’arrivée de l’American Solar Challenge à Las Vegas, au Nouveau-Mexique. Crédit : American Solar Challenge
“C’est encore un peu surréaliste”, déclare le capitaine du SEVT Aditya Mehrotra, un senior montant en génie électrique et en informatique. “Nous avions tous espoir, mais je ne pense pas que vous vous lancez jamais dans la course comme:” Nous avons ceci. ” C’est plutôt du genre : “Nous allons faire de notre mieux et voir comment nous nous en sortons”. Dans ce cas, nous avons eu la chance de vraiment bien faire. La voiture a fonctionné à merveille et, plus important encore, l’équipe a fonctionné à merveille et nous avons beaucoup appris.
Le travail d’équipe est à l’origine d’un travail de rêves
Deux semaines avant la course ASC, chaque voiture solaire a été mise à l’épreuve lors du Grand Prix Formula Sun au Heartland Motorsports Park à Topeka, Kansas. Tout d’abord, les véhicules devaient effectuer une série de défis de qualification, appelés « vérifications techniques ». Les voitures qui passaient pouvaient participer à une course sur piste dans l’espoir de se qualifier pour l’ASC. Nimbus s’est classé deuxième, réalisant un total de 239 tours de piste en trois jours (équivalent à 597,5 milles).
Dans le processus, le membre SEVT et junior montant en génie mécanique Cameron Kokesh a égalé le pilote de l’État de l’Illinois pour le temps le plus rapide sur un tour de la piste, avec un temps de trois minutes et 19 secondes. Mais elle n’est pas du genre à se reposer sur ses lauriers. « Ce serait amusant de voir si nous pourrions battre ce temps lors de la prochaine course », dit-elle avec un sourire.
Douze équipes, dont le MIT SEVT, ont participé au Grand Prix Formula Sun 2021, un événement préparatoire à l’American Solar Challenge. Crédit : American Solar Challenge
La performance de Nimbus au Formula Sun Grand Prix et à l’ASC est une manifestation de la compétence de l’équipe non seulement dans la conception et la construction d’un véhicule solaire de qualité supérieure, mais également dans d’autres compétences, notamment la gestion de la logistique, des communications et du travail d’équipe. « C’est une opération énorme, dit Mehrotra. “Ce n’est pas comme si nous conduisions la voiture tout droit sur l’autoroute pendant la course.”
En effet, Nimbus voyage avec une impressionnante caravane de sept véhicules pilotés par environ deux douzaines de membres SEVT. Un véhicule de reconnaissance est à l’avant, surveillant les conditions routières et météorologiques, suivi d’une voiture de tête qui supervise la navigation. Nimbus est le troisième de la caravane, suivi par un véhicule de poursuite, dans lequel l’équipe de stratégie gère des tâches telles que la surveillance des données de télémétrie, le calcul de la quantité d’énergie générée par les panneaux solaires et la distance de déplacement restante, et la définition des vitesses cibles. À l’arrière se trouvent le camion de transport et la remorque, une voiture multimédia et «Cupcake», un véhicule de soutien avec de la nourriture, des fournitures et du matériel de camping.
Nimbus participe au Grand Prix Formula Sun 2021. Crédit : photo avec l’aimable autorisation du MIT SEVT
Avant l’événement de trois semaines, l’équipe a consacré trois ans à la conception, à la construction, à l’amélioration et au test de Nimbus. (L’ASC était prévue pour 2020, mais elle a été reportée à cette année en raison de la pandémie de Covid-19.) Ils ont passé d’innombrables heures dans l’atelier d’usinage du MIT Edgerton Center dans le bâtiment N51, à fabriquer, construire et itérer. Ils ont conduit la voiture dans la grande région de Boston, jusqu’à Salem, dans le Massachusetts, et jusqu’à Cape Cod. Au printemps, ils se sont rendus au Palmer Motorsports Park à Palmer, dans le Massachusetts, pour s’entraîner aux différentes composantes de la course. Ils ont effectué des tâches de vérification technique telles que le test de slalom et le test de figure huit, ont organisé une formation aux opérations d’équipe pour optimiser les performances de la caravane et, bien sûr, le « shakedown ».
“Le shakedown, c’est juste, vous conduisez la voiture sur la piste et vous voyez essentiellement ce qui tombe, puis vous savez ce que vous devez réparer”, explique Mehrotra. « J’espère que rien de trop important ne tombe ! »
La route devant
À la fin de la course, Mehotra a officiellement démissionné et a remis les rênes de SEVT à ses nouveaux dirigeants : Kotesh prendra la barre en tant que capitaine de l’équipe, et Sydney Kim, étudiante en deuxième année de formation en génie océanique, sera vice-capitaine. Le long trajet de retour du Midwest leur a donné le temps de réfléchir à la victoire et aux projets futurs.
Bien que Nimbus ait bien performé, il y a eu quelques problèmes instructifs ici et là, principalement lors des vérifications techniques. Mais il n’y avait rien que l’équipe ne puisse gérer. Par exemple, le loquet du capot ne tenait pas toujours, de sorte que la bulle en acrylique transparent recouvrant le conducteur s’ouvrait. (Un petit réglage du ressort et du ruban adhésif ont fait l’affaire.) De plus, Nimbus avait tendance à déraper lorsque le conducteur a appuyé sur les freins. (La formation des conducteurs et l’évacuation de l’air des pneus ont amélioré la traction.)
Le MIT SEVT (à droite) et l’équipe des véhicules solaires de l’État des Appalaches, vainqueur de la catégorie des véhicules multi-occupants, posent avec le trophée de la 1ère place. Crédit : photo avec l’aimable autorisation de Kyla Willoughby
Ensuite, il y avait les variables imprévisibles, indépendantes de la volonté de l’équipe. Un jour, avec peu de soleil, Nimbus a dû rouler le long de l’autoroute à seulement 15 miles par heure. Et il y a eu la fois où la police de l’État du Kansas a arrêté toute la caravane. « Ils n’avaient pas réalisé que nous allions passer », explique Mehrotra.
Kim pense que l’une des clés du succès de l’équipe est que Nimbus est assez fiable. « Nous n’avons pas eu de roues qui tombaient sur la route. Une fois que nous avons fait rouler la voiture, les choses ne se sont pas mal passées mécaniquement ou électriquement. De plus, il est très économe en énergie car il est léger et la forme du véhicule est très aérodynamique. Par une belle journée ensoleillée, cela nous permet de rouler à 40 miles par heure sans consommation d’énergie – la batterie reste à la même quantité de charge que nous conduisons », dit-elle.
Le prochain ASC aura lieu en 2022, donc cette année, l’équipe se concentrera sur le raffinement de Nimbus pour le régater l’été prochain. En outre, ils ont pour objectif de construire une voiture pour entrer dans la catégorie des véhicules à occupation multiple (MOV) lors de la course 2024 – quelque chose que l’équipe n’a jamais fait. “Il faudra certainement trois ans pour construire une bonne voiture pour la compétition”, se souvient Kokesh. “Mais c’est une très bonne période de transition, après avoir si bien fait sur cette course, donc notre équipe est excitée à ce sujet.”
« Ce sera un défi pour eux, mais je ne leur laisserais rien passer », déclare Patrick McAtamney, instructeur technique et directeur de magasin du Edgerton Center qui travaille avec tous les clubs et équipes d’étudiants, des véhicules solaires aux voitures de course de Formule en passant par fusées. Il a également fréquenté l’ASC et a la plus grande admiration pour SEVT. « C’est totalement géré par les étudiants. Ils font toute la conception et l’usinage eux-mêmes. Je dis toujours aux gens que parfois j’ai l’impression que mon seul travail est de m’assurer qu’ils ont 10 doigts lorsqu’ils quittent le magasin.
En attendant, avant le début de l’année scolaire, SEVT a un autre défi : décider où mettre le trophée. “C’est énorme”, dit McAtamney. « C’est à peu près la taille de la Coupe Stanley !
