Évolution est un club scientifique qui a pour mission de fabriquer un véhicule avec la plus faible consommation d’essence possible. Le projet permet aux industries automobiles de s’inspirer de concepts développés par les étudiants. En effet, plus d’une cinquantaine d’universités rivalisent entre elles dans le cadre du SAE Supermileage et du Shell Éco-marathon et tentent de repousser les limites du moteur à combustion interne.

Quatre facteurs affectent grandement la consommation d’essence d’un véhicule; son aérodynamisme, son coefficient de friction, sa masse et l’efficacité de son moteur.

1 - Aérodynamisme

Pour rendre le prototype le plus aérodynamique possible, Évolution a décidé de s’inspirer du biomimétisme. Le biomimétisme est en fait l’art de reproduire la solution que la nature a trouvée face à un problème. Le club a donc décidé de reproduire la forme offrant le moins de résistance à l’air que la nature a créé : la goutte d’eau! En se basant sur cette idée, la forme générale du prototype a été donnée, mais cette forme a dû être altérée pour que l’on puisse mettre un moteur et un pilote dans cette goutte d’eau.

2 - Coefficient de friction

Ensuite, pour respecter le plus possible la forme de la goutte d’eau et pour réduire le frottement entre le véhicule et le sol, nous avons décidé de diminuer le nombre de roues à trois. Nous avons choisi trois roues parce que la réglementation des compétitions nous impose ce minimum.

3 - Masse du prototype

Réduire la masse globale du véhicule est très important, car plus il est léger, moins la friction entre les pneus et le sol va être significative et plus l’inertie du prototype sera faible. Donc, plus il est léger, moins la quantité d’énergie nécessaire pour accélérer le prototype sera nécessaire. De plus, en réduisant le nombre de roues, nous optimisons également la masse du véhicule. Par ailleurs, pour réduire encore plus la masse du véhicule, des matériaux avant-gardistes tels que la fibre de carbone ont été utilisés et chaque pièce sur le prototype a été optimisée à l’aide de logiciels spécialisés. Le corps du prototype est en fait un monocoque en carbone 100 % fabriqué à l’ÉTS.

4 - Efficacité du moteur

Plusieurs règles régissent ces compétitions, mais seul le moteur est imposé par le SAE Supermileage.

Cette année, le SAE nous impose un moteur Briggs & Stratton Racing Junior 206 qui est généralement utilisé en karting. À partir de ce bloc moteur, nous avons développé un moteur avec un cycle Atkinson. D’ailleurs, le club Évolution sera la première équipe à introduire ce cycle en Amérique du Nord, à la compétition. Généralement, les voitures utilisent un cycle Otto où le taux de compression et de détente sont les mêmes, mais à cause du phénomène de cliquetis, les ratios de compression dépassent rarement 12 : 1. Le cycle d’Atkinson permet quant à lui de venir optimiser la consommation d’essence en allongeant la détente par rapport à la phase de compression. Pour arriver à un tel résultat, les valves d’admission sont laissées ouvertes plus longtemps, ce qui réduit la quantité de mélange air-essence que le piston a besoin de comprimer. Ensuite, durant la phase de combustion, nous avons une détente beaucoup plus longue, ce qui permet de transmettre plus efficacement cette énergie à la roue. Pour notre part, nous utilisons un ratio de compression de 8.5 : 1 et un ratio de détente de 14 : 1.

En bref, puisque la compression demande moins d’énergie et que la détente en fournit plus, un gain net de travail est observé. Le principal désavantage de ce cycle est qu’il procure au véhicule un comportement beaucoup plus « vache », mais puisque nous n’avons pas un bolide de course, ce cycle nous convient parfaitement. Pour l’année à venir, nous espérons battre notre record de consommation d’essence qui est de 0.19 L/100 km.