Construction d`un châssis tubulaire pour Formule V

BSc en Technique automobile
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Construction d’un châssis tubulaire pour Formule V
Conception de véhicules / Prof. Hansueli Feldmann
Experts: Hans-Jörg Gisler et Thomas Gasser
Partenaire de projet: www.vwspirit.ch, Thierry Dormoy, 1035 Bournens
L’objectif de ce travail est de concevoir un châssis tubulaire pour une voiture de compétition. Ce châssis
doit pouvoir accueillir certains composants de VW Coccinelle, comme le train avant, le moteur ou la boîte
de vitesses. En outre, il doit correspondre aux normes FIA en vigueur actuellement, afin de pouvoir imaginer
­c ourir en slalom ou en courses de côtes, même s’il est d’abord imaginé pour des courses sur circuit, hors
des championnats officiels.
Concept
La principale particularité de ce
véhicule est qu’il sera fabriqué
par un serrurier indépendant, à
10 ou 15 exemplaires. Inutile donc
de préciser que toutes les pièces
doivent pouvoir être réalisées
simplement, avec un outillage ba­
sique. De plus, ce véhicule doit
pouvoir accueillir des pilotes de
gabarits divers, le cockpit sera
donc plus grand. Enfin, il doit être
tant que possible conforme aux
règlements FIA actuels, donc,
parmi des dizaines d’autres exi­
gences, il doit avoir une masse
minimale de 450 kg et être équipé
d’éléments absorbants les chocs
(crashboxes).
Châssis
Différents cas de charges ont été
définis, permettant de dimension­
ner les tubes constituant le châs­
sis. Une fois la structure définie,
elle a été contrôlée et optimisée à
l’aide d’analyse par éléments finis
(FEM). Le tout a été modélisé afin
de régler certains détails, comme
des renforts ou des supports. Le
châssis a été pensé de manière
à être fabriqué simplement. Il est
constitué d’un squelette de tubes
de section importante, renforcés
par des éléments moins résis­
tants, mais améliorant considé­
rablement le comportement en
torsion. Enfin, le tout est encore
rigidifié par l’ajout de tôles sur le
dessous et les côtés.
Périphériques
En concevant le châssis, il faut
évidemment prévoir la fixation
des différents éléments: suspen­
sion, moteur,… Le train arrière a
été conçu pour l’utilisation de la
boîte de vitesses à trompettes de
la VW Coccinelle. Deux variantes
de fixation du train avant ont été
créées, l’une fixe et l’autre per­
mettant le réglage de la chasse.
Résultat
Le poids réduit du moteur de la
Coccinelle, ainsi que la masse mi­
nimum prescrite par la FIA ont per­
mis d’allouer un poids important
au châssis. Celui-ci a donc une
résistance à la torsion supérieure
à d’autres véhicules de construc­
tion similaire (6.7kNm/°, contre 1
à 3kNm/° pour une Formula Student), il répond aux réglementa­
tions FIA et sa fabrication peut se
faire avec un minimum d’outillage.
Pour se présenter à une épreuve
officielle FIA, le châssis et les élé­
ments déformables doivent encore
être testés par un organisme agréé,
en présence d’un représentant de
la Fédération. Coûts prohibitifs qui
risquent malheureusement de can­
tonner la Formule V vwspirit.ch aux
courses privées sur circuit.
Michel Sauteur
Le véhicule sans carrosserie ni crashboxes
Détail d’une variante de fixation du train avant
ti.bfh.ch
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