Quand l’impression 3D rencontre la course automobile

A l’Université d’Etat de Californie, une équipe d’étudiants appelée Hornet Racing, a eu recours à la fabrication additive pour concevoir une pièce du moteur de sa voiture de course. Elle aurait amélioré ses performances de 43% grâce à la technologie Digital Light Synthesis (DLS) de Carbon.

Hornet Racing a réimaginé le collecteur d’admission de la voiture Honda CBR600RR qui possède un moteur à 4 cylindres et l’a imprimé en 3D à partir d’un matériau RPU 70, et en aurait profité pour intégrer quelques caractéristiques personnalisées. La Hornet Racing affirme avoir effectué sa meilleure performance à la course internationale Formula Society of Automotive Engineers (SAE). Une initiative qui fait écho à celle des étudiants de l’Université de Technologie de Delft qui avaient eu recours à l’impression 3D pour créer certaines pièces de leur mini Formule 1.

L’impression 3D pour améliorer les performances

Le moteur de la Honda de l’équipe était doté de quatre boîtiers de papillon de 44 mm c’est-à-dire de soupapes qui contrôlent le flux d’air dans le moteur et permettent la gestion du régime moteur pour optimiser les performances. Toutefois, les règles de la compétition sont claires: la voiture de course doit avoir un seul boîtier. Une autre contrainte vient s’ajouter à cela : un limitateur de 20 mm de diamètre doit être placé derrière le boîtier, réduisant alors encore plus le flux d’air. Ces deux règles ont causé un retard dans l’accélération du moteur actuel, une distribution inégale de la puissance et une conduite irrégulière et inégale.

Afin de respecter les règles de la course et d’améliorer les performances du moteur, la Hornet Racing a décidé de remplacer son collecteur d’admission en aluminium qui avait été conçu grâce à des méthodes d’usinage et de soudage. Le nouveau collecteur devait notamment optimiser le flux d’air, s’intégrer au réservoir du moteur, créer une formation de couche limite minimale et être plus léger. L’équipe s’est donc tournée vers la fabrication additive, une technique qui a déjà fait ses preuves dans le secteur de la course automobile. Elle a utilisé une imprimante 3D de Carbon qui repose sur la technologie DLS qui a recours une lumière et de l’oxygène pour durcir les différentes couches de résine. La Hornet Racing explique qu’elle a imprimé la pièce à partir d’un polyuréthane rigide, le RPU 70. Elle a obtenu un collecteur en forme d’ampoule de 18 cm de long.

Le collecteur d’admission aurait rapidement été fabriqué grâce à l’impression 3D et intègrerait de nombreux éléments de conception complexes pour améliorer les performances du moteur. Par exemple, l’équipe a pu concevoir certains tuyaux du collecteur d’admission avec un diamètre personnalisé. Elle explique qu’elle a pu obtenir des géométries complexes beaucoup plus facilement, en testant rapidement différentes formes. La pièce globale était plus légère, contribuant également à une meilleure vitesse et un meilleur équilibre – l’équipe affirme qu’elle était 50% plus légère que le collecteur utilisé en 2016. Retrouvez plus d’informations sur le site officiel de l’équipe Hornet Racing.

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