Une meilleure accélération grâce aux vérins à gaz

Adaptés à la synchronisation complexe

On connaît les vérins à gaz industriels généralement comme auxiliaires lors de l'ouverture et de la fermeture de capots, d'obturateurs ou de clapets. Bien loin de ces applications basiques, sur des voitures de courses, ils servent à la complexe synchronisation entre la pédalerie et le pilote et font quasiment office d'interface entre vitesse et sécurité.
Contrairement aux véhicules du commerce, les voitures de courses présentent des gammes de valeurs plus restreintes. Cela signifie que le conducteur peut pousser le véhicule jusqu'à ses limites sans recevoir de signaux d'alarme, par exemple sous la forme d'un roulis. S'il dépasse littéralement son but, il se trouve rapidement hors circuit. On rencontre nettement moins souvent ce type d'événements dans la circulation.
D'un autre côté, les évolutions techniques sont souvent appliquées en premier lieu aux voitures de courses et finissent sur les pneus en séries via cette étape intermédiaire. Ainsi, il n'est pas étonnant que les universitaires s'intéressent à ce thème avec leurs propres courses. L'équipe HAWKS Racing e.V. fait partie des grands du domaine. Elle désigne un groupe d'étudiants de l'Ecole des Sciences Appliquées d'Hambourg ( HAW Hamburg ). Les étudiants y fabriquent des véhicules de courses avec lesquels ils participent à la course " Formula Student ". Il s'agit de la plus grande compétition internationale des constructeurs pour les étudiants et se distingue d'autres courses en ce qu'elle couronne au cours des différentes journées de compétition non plus les voitures les plus rapides, mais les meilleures solutions globales dans leur ensemble. L'équipe d'Hambourg a fini dans le top 5 avec une belle régularité au cours des dernières années. La dixième voiture de l'équipe HAWK Racing éblouit par ses nombreux détails, dont certains ont été repris sur la pédalerie de la H0X, équipée par exemple des vérins à gaz industriel habituels de l'entreprise ACE Stoßdämpfer GmbH.

ACE, leader auprès des étudiants

Les étudiants hambourgeois ainsi que les spécialistes en amortissements d'ACE de Langefeld (land de Rhénanie) innovent en partenariat. Leur collaboration se déroule sans heurts, et ce des toutes premières réunions jusqu'au montage des éléments de la machine et même plus. Un des étudiants est à l'origine de cette coopération.
Après que l'équipe a monté des vérins conventionnels lors de la phase de démarrage et n'était pas satisfaite par les résultats obtenus en termes de point de presse et de stabilisation du pied du conducteur, Jörn Matthaei a proposé aux étudiants le montage de vérins à gaz : " J'ai comparé précisément les fiches techniques des vérins à gaz de différents constructeurs, puis nous avons décidé, en tant qu'équipe de développement, de nous pencher sur ceux de la marque ACE ", a déclaré Jörn Matthaei. D'après ses dires, ils ont pris contact avec l'entreprise de Langenfeld en raison de plusieurs facteurs les distinguant de leurs concurrents : " Ce qui a grandement pesé dans notre décision, c'est le compartiment compact, le réglage simple et la plage de force théorique des vérins à gaz. De plus, la présentation Internet sortait du lot ". Pour ce qui est des réglages, les constructeurs débutants ont répondu spécialement à l'évacuation de la pression du gaz selon Matthaei. Pour toutes ces raisons, les étudiants se sont adressés directement au service technique de l'entreprise de Langenfeld.
La discussion relative aux détails géométriques, aux courses de suspension ainsi qu'aux possibilités de raccord et d'utilisation d'un vérin à gaz dans une pédalerie a donné immédiatement aux étudiants l'impression que leur premier instinct ne les avait pas trompé. En outre, ils ont été impressionnés par le fait qu'ACE avait déjà collaboré avec des écuries professionnelles sur des solutions de constructions semblables. Toutefois, une surprise attendait Jörn Matthaei : non seulement son souhait d'obtenir un exemple des vérins à gaz GS-15-40-BB-120 a été exaucé, mais ACE lui a également fourni les produits à titre gracieux. " Les collaborations avec les écoles supérieures sont très importantes pour nous. En soutenant les constructeurs du futur, nous avons souvent obtenu des retours très précieux qui nous ont permis de compléter notre gamme de produits de manière judicieuse ", a déclaré Rainer Loh, le directeur expérimenté de l'équipe en charge des vérins à gaz de l'entreprise " ACE Stoßdämpfer GmbH ".

Des vérins à gaz bien meilleurs que les vérins conventionnels

Grâce à la compacité de l'élément de machine d'un côté ainsi qu'à la multitude des accessoires et des pièces de raccordement d'un autre côté, les vérins à gaz s'insèrent rapidement et facilement dans le cockpit du véhicule de l'équipe HAWKS. Le positionnement libre des vérins à gaz industriels ACE prêts à poser et sans entretien s'est également révélé utile. De plus, les points de montage ont été personnalisés dès la phase de dimensionnement. Ainsi, il n'était pas nécessaire de remanier le véhicule existant : " Il s'agit de l'un des points fondamentaux lors du dimensionnement de nos produits. Finalement, notre but principal est de faire faire à nos partenaires des économies de temps et d'argent. Des transformations coûteuses seraient en contradiction avec ce principe ", explique Rainer Loh.
Les vérins à gaz utilisés sont conçus pour apporter un effort de 150 N pour une course de 40 mm. Compte tenu des entretiens antérieurs des parties, il était clair que ces vérins satisferaient aux exigences. Les étudiants d'Hambourg bénéficient également d'une caractéristique qui importe peu dans les cas d'utilisation normaux sur une courte durée des vérins à gaz, à savoir la durée de service élevée de leur voiture de course. Celles-ci sont réalisées avec une tige de piston avec un revêtement résistant à l'usure, un palier lisse intégré et une boîte à graisse. Le principe de base des systèmes fermés est simple. Ils sont remplis d'azote sous pression. Ce faisant, le remplissage peut s'effectuer à partir de l'entrepôt ou sur site via un coffre de remplissage. De l'huile hydraulique sert d'amortissement en fin de course dans le sens de sortie. Lors de la pressurisation des vérins à gaz, par exemple lors de la fermeture d'un clapet, l'azote s'écoule à travers l'ouverture d'étranglement dans les pistons. Dans ce cadre, les vérins à gaz agissent contre le poids du clapet. Lors du l'ouverture du clapet, l'azote s'écoule en sens inverse et renforce la force manuelle. Dans le cas présent, elle compense les tremblements de l'accélérateur en créant une résistance. Le pied du conducteur est stabilisé en situation de conduite critique et peut maintenir la position sur la pédale de manière constante, et ce malgré les chocs au cours de la conduite.

Un véritable bouleversement

Jörn Matthaei et son équipe sont en tous cas satisfaits, tout comme son camarade, Nathanael Peltzer, directeur du service aérodynamique, qui confirme : " L'utilisation des vérins à gaz constitue un véritable bouleversement. Cela se répercute aussi bien au niveau de la sécurité qu'au niveau des vitesses de tours. De plus, nos pilotes rapportent qu'ils se sentent beaucoup mieux dans notre H0X, et ce pas seulement en cas de situation de conduite critiques ". Pour les applications dans le cadre desquelles l'optique et l'hygiène jouent un rôle plus important que dans le sport automobile, ACE a également des vérins à gaz en acier inoxydable en stock. Ces modèles sont utilisés en autres dans industrie de l'agro-alimentaire et de l'ameublement ou encore dans l'industrie électronique et médicale.