16 mars 2022

De l’Épreuve du Nord à la Compétition canadienne d’ingénierie

Des étudiantes et des étudiants en génie excellent lors de deux importantes compétitions interuniversitaires

Par : Yvon Larose

En cet après-midi neigeux du samedi 12 mars, 13 bajas, des véhicules tout-terrain monoplaces ouverts aux quatre vents de type dune buggy, se sont élancés dans le grondement de leurs moteurs sur la piste enneigée aménagée dans le Grand Axe de l’Université Laval à l’occasion de la course d’endurance de deux heures de l’Épreuve du Nord.

Organisée sur le campus chaque hiver depuis 17 ans par des étudiants en ingénierie, à l’exception de 2021, pandémie oblige, cette compétition interuniversitaire amicale a réuni cette année six délégations provenant du Québec et de l’Ontario. Elles se sont affrontées durant deux journées, la première consistant en des épreuves dynamiques, la seconde étant consacrée à la course d’endurance. Les résultats des épreuves dynamiques d’accélération, de manœuvrabilité, de suspension et de traction déterminent la grille de départ pour la course finale du lendemain. L'objectif de cette course est de réaliser le plus grand nombre de tours du parcours de 1,2 kilomètre.

«Tout le long de la course, notre pilote et celui de l’École de technologie supérieure (ETS) ont été l’un derrière l’autre, explique le président du comité organisateur de l’événement et étudiant inscrit au doctorat en génie mécanique, Patrice Roberge. L’Université Laval a été devant pendant la première heure, après l’ETS l’a dépassée.»

Les 15 dernières minutes ont été palpitantes. L’ETS avait une bonne avance. Mais en montant un obstacle, leur véhicule s’est pris dans un banc de neige et a été dépassé par celui de l’Université Laval. Sur le dernier tour, le pilote local a tourné sur la voie la plus rapide, mais aussi la plus risquée. En tournant, il a heurté un mur de neige.

«Nous avons vu la frustration du pilote, raconte-t-il. Nous pensons qu’un contact dans le filage du véhicule s’est déconnecté temporairement. Ceci a eu pour effet de faire redémarrer le système de gestion de notre transmission, donc la transmission est restée figée pendant quelques secondes en attendant que le système s’initialise. C’est aussi ce système qui gère la lumière de frein arrière ainsi que le tableau de bord du véhicule. Tout est reparti et nous avons terminé juste devant l’ETS avec trois secondes d’avance.»

Résultat: le pilote de l’Université Laval et celui de l’ETS ont réalisé 44 tours chacun. Il faut aussi mentionner que le second véhicule de l’Université Laval et le second véhicule de l’ETS qui prenaient part à la course ont, pour leur part, terminé respectivement quatrième et cinquième à la suite de 40 et 38 tours. Au classement général des épreuves du vendredi et du samedi, les deux véhicules de l’Université Laval ont pris les deuxième et troisième rangs.

Selon Patrice Roberge, l’Épreuve du Nord s’est avérée un très grand succès malgré les incertitudes. «Nous sommes vraiment satisfaits, affirme-t-il. Nous n’avons eu qu’un mois pour préparer l’événement, pandémie oblige. Nous avons dû agir rapidement. La météo annonçant de la pluie suivie de neige a suscité des inquiétudes. Mais en bout de ligne, les choses se sont bien passées, les participants ont été très contents et les spectateurs sur place sont venus plusieurs fois nous féliciter.»

Des prototypes

Les véhicules qui participent à l’Épreuve du Nord sont des prototypes conçus et fabriqués entièrement par des étudiants en ingénierie, sauf pour ce qui est du moteur, qui est acheté. Cette année, les 15 membres de l’équipe de bajas de l’Université Laval sont inscrits au baccalauréat en génie mécanique. Les véhicules respectent les différents critères exigés par la Society of Automotive Engineers (SAE). Leurs moteurs ont une puissance d’environ 10 chevaux-vapeur, soit l’équivalent des moteurs de petites souffleuses à neige. En compétition, les bajas peuvent atteindre 60 kilomètres à l’heure. Ils sont conçus pour parcourir des obstacles de tout genre.

Les compétitions de véhicules tout-terrain encadrées par la SAE aux États-Unis et au Canada se déroulent habituellement sur des parcours de terre et de boue. Tout le contraire à l’Université Laval, où l’offre se distingue par le froid et la neige.

«Notre réalité, indique Patrice Roberge, amène des défis complètement différents. Pensons ici à l’huile à moteur. Certaines huiles ne résistent pas aux basses températures de moins 25 ou moins 30° Celsius.»

Les bris semblent fréquents dans ce genre d’événement sportif. La course d’endurance de samedi dernier n’a pas fait exception. «Souvent, ce sont des bris que l’on n’attend pas, souligne-t-il. L’accélérateur d’un des véhicules de l’ETS a brisé dans un endroit difficile d’accès. Ils ont réussi à le remplacer et le baja est reparti pour finalement terminer cinquième avec 38 tours.»

Un des véhicules de l’Université Laval a eu besoin d’une soudure pendant la deuxième heure de course. Un boulon qui sert à relier deux membres de suspension arrière avait cassé. Une partie du boulon est restée incrustée dans un des membres de suspension, ce qui empêchait de faire la réparation. «Au lieu de remplacer le membre de suspension, explique l’étudiant et directeur de l’équipe de bajas, Alexandre Poulin, nous avons soudé un écrou sur le boulon incrusté, ce qui nous a permis de retirer celui-ci. Nous avons ensuite remplacé le boulon et le baja a pu finir la course. Apparemment, la réparation a pris moins de quatre minutes, selon le caméraman qui a réussi à tout filmer, ce qui a bien frustré l’ETS!»

Chaque année, SAE modifie ou change certains règlements pour obliger les équipes à être créatives. Cette année, les bajas devaient être équipés d’un nouveau réservoir à essence avec plus grande capacité. «Bientôt, ajoute Patrice Roberge, tous les véhicules devront être équipés d’une transmission intégrale à quatre roues motrices. Pour le moment, presque tous les bajas sont propulsés par les roues arrières seulement.»

Et le développement durable? «C’est une valeur importante pour nous, soutient-il. Nous tenons toujours notre événement sans trop faire d’émissions de carbone. La quantité de CO2 produite durant les deux journées est somme toute négligeable comparée au fait d’amener les équipes à Québec. La quantité d’essence nécessaire au transport par camion est environ de 10 à 20 fois plus importante que celle utilisée durant l’Épreuve du Nord. Une transmission plus efficace et des matériaux plus légers vont contribuer à réduire la consommation d’essence qui est, par ailleurs, très faible.»

L’activité est certifiée écoresponsable par l’Université Laval. Le gaspillage est réduit au maximum. Le comité organisateur utilise le moins possible le papier dans ses communications. Pendant leur séjour et pour limiter leurs déplacements, les équipes ont la possibilité de se loger dans les résidences étudiantes à prix réduit.

Deux podiums et un prix spécial

Les étudiantes et les étudiants de la Faculté des sciences et de génie de l’Université Laval font flèche de tout bois par les temps qui courent. Après avoir terminé première à la Compétition québécoise d’ingénierie, une activité qui s’est déroulée en mode virtuel du 20 au 23 janvier, la délégation de l’Université Laval vient de remporter deux podiums et un prix spécial lors de la Compétition canadienne d’ingénierie 2022. Cette activité en ligne, organisée par l’Université du Nouveau-Brunswick, s’est déroulée du 11 au 13 mars.

La délégation de l’Université Laval a pris part à quatre compétitions, soit celles de conception senior, de conception junior, de programmation et de réingénierie. L’équipe de programmation était composée de Christophe Duchesne et Antony Martel, étudiants au baccalauréat en génie logiciel, ainsi que de Frédéric Fortier-Chouinard et Justin Lague, étudiants au baccalauréat en génie informatique. Elle a remporté la deuxième place de sa catégorie. Quant à Jean-Simon Labrie, Raphaelle Tremblay, Thomas Lalancette et Félix Côté, tous inscrits au baccalauréat en génie électrique, ils ont décroché la troisième place dans le défi de conception senior.

«Nos étudiants s’étaient bien préparés, explique la cheffe de délégation et étudiante au baccalauréat en génie civil, Marie-Laure Filion. Dès qu’ils ont reçu les résultats finaux de la compétition québécoise, ils ont contacté le jury pour obtenir la grille d’évaluation contenant les commentaires sur leurs points forts et leurs points faibles. Nos étudiants ont aussi reçu les commentaires d’étudiants aux cycles supérieurs qui avaient déjà fait la compétition. Ceux-ci ont souligné les erreurs commises et donné des conseils. Malgré la pandémie, qui a forcé nos étudiants à se préparer chacun chez soi en parlant à un écran, ils ont su garder une bonne motivation.»

Le concours de programmation avait comme point de départ les feux de forêt qui ravagent le territoire canadien depuis quelques années. L’objectif visait la protection des villes et des parcs du Nouveau-Brunswick contre les dommages potentiels. La proposition de l’Université Laval a consisté, avec une base de données, à visualiser le territoire et à classer les zones à risque par importance, dans le but d’optimiser le positionnement et la répartition des effectifs en caserne.

Les concurrents de la compétition de conception senior devaient concevoir, créer et tester un prototype matériel lié au secteur de l’énergie. La problématique portait sur l’instabilité, due à la nature du vent, de la production d’énergie du parc éolien du Nouveau-Brunswick. Ce parc a une capacité de production de 150MW. Le défi des étudiants consistait à imaginer un système de stockage d’énergie potentielle intégré à même l’éolienne permettant de récupérer ou d'emmagasiner l’énergie gaspillée lorsque la production dépasse la demande énergétique de la province. Les équipes ont donc fabriqué un prototype avec des matériaux fournis par la compétition.

«Enfin, indique Marie-Laure Filion, Anthony Martel a également reçu le prix de l’innovation pour sa solution de programmation remarquable qui a su épater les juges. Il a su se démarquer en pensant “en dehors de la boîte” et amener une solution innovante à son équipe.»