Challenge 2010

Dans la simplicité et la passion, un Challenge pour les élèves et les étudiants des cursus scientifiques et techniques

L’Association pour le Développement d’Epreuves Educatives sur l’Eco-mobilité (AD3E[1]) a pour but de créer des épreuves éducatives à caractère environnemental encourageant l’épanouissement de projets concrets issus des enseignements technique et professionnel.

Sous la dénomination de Challenge EducEco, elle organise une compétition basée, notamment, sur les économies d’énergie liées à l’usage des véhicules. Ces compétitions se déroulent sur un vrai circuit automobile. La compétition du Challenge EducEco est régie par le Règlement officiel qui fait l’objet d’une actualisation chaque année. Le premier Challenge EducEco s’est déroulé sur le Circuit Paul Armagnac à Nogaro dans le Gers les 4, 5 et 6 Juin 2009. La compétition éducative est ouverte à tous les niveaux d’enseignement du Collège à l’Université en passant par les CFA, les Lycées, les IUT et les Ecoles d’ingénieurs. Elle est parrainée par le Ministre de l’Education nationale et encouragée par le Ministre de l’industrie.

1 – Bref rappel historique

Lorsque Shell a annoncé le déplacement du Shell Eco-marathon de France (Nogaro) en Allemagne (Lausitzring) dès 2009, le monde de l’Education Nationale s’est vite ému du vide que cette délocalisation allait laisser pour un grand nombre de projets pédagogiques basés sur cette épreuve née en 1985. Ainsi, si quelque 80 concurrents tentent de faire gagner le Shell Eco-Marathon Europe à la France en Allemagne, faut-il rappeler que plus de 150 demandes d’inscriptions provenaient d’établissements français l’an dernier. Le souhait a donc été émis de trouver une solution pour faire perdurer la totalité de ces projets et les développer en manifestant le désir de prolonger les valeurs de l’épreuve autour d’un nouveau challenge réunissant élèves, étudiants, enseignants et entreprises.

2 – Une compétition éducative

Les participants peuvent présenter des véhicules pour les groupes « Prototype » ou « EcoCitadin ».

  • Le Groupe « Prototype » entend favoriser le maximum de créativité, en n’imposant qu’un minimum de contraintes du point de vue critique du concept automobile. L’énergie consommée par le véhicule, pendant la course, constitue le critère le plus saillant pour le classement qui est effectué par type de vecteur énergétique utilisé et ramené à un indicateur général exprimé en Km par litre de carburant ou en Joules pour les véhicules qui utilisent le vecteur électrique.

Groupe Prototype                                                                      Groupe EcoCitadin

  • Le Groupe « EcoCitadin » se veut plus proche des véhicules routiers courants, dans leur aspect comme dans leur technique, en ayant pour objectif les préoccupations habituelles du transport de personnes, notamment en milieu urbain. Si la moindre consommation d’énergie nécessaire à l’accomplissement du parcours constitue l’un des indicateurs pertinents pour le classement, la notion d’utilité doit y être démontrée en fonction de difficultés rencontrées en milieu urbain. Par ailleurs, les impacts environnementaux générés par les matériaux constitutifs du véhicule et par les rejets dans l’atmosphère, sur l’ensemble du cycle de vie, sont pris en compte par le jury pour l’obtention des prix transversaux définis par le règlement.

Le règlement définit les sources d’énergie autorisées pour les épreuves, il vise à mettre en œuvre les qualités spécifiques de chacune d’elles dans un but de sobriété, d’efficacité et de limitation des impacts environnementaux. La sécurité des personnes et des biens doit être une préoccupation constante dans l’élaboration des projets.

Le Challenge EducEco, c’est mettre des jeunes en compétition pour concevoir, étudier, construire et adopter une stratégie de conduite pour des véhicules économes en énergie et respectueux de l’environnement.

Le Règlement est conçu pour garantir des compétitions sûres, techniquement cohérentes et justes. C’est volontairement que sont laissés de côté, sans les détailler, certains paramètres de conception, de technologies et de tactiques afin de stimuler la créativité et permettre la confrontation entre des idées et des solutions inédites.

Le Challenge EducEco constitue un tremplin éducatif qui encourage l’innovation, renforce la défense de l’environnement et favorise le développement de techniques de pointe mises au service d’une meilleure efficacité énergétique. Il milite pour l’intégration de l’étude des véhicules, de leur financement, de leur éco-conception, et de leur construction dans le cadre des programmes scolaires et universitaires, de même que la mise en évidence du savoir-faire d’équipes multidisciplinaires qui œuvrent en association avec les entreprises dans la poursuite d’un objectif commun.

3 – Extraits du règlement

Article 1 – Admission

La demande de préinscription se fait en ligne sur le site Internet de l’AD3E, elle doit être dûment complétée avec les renseignements exigés. La préinscription effective peut être vérifiée par les équipes en consultant le tableau des préinscriptions qui est mis à jour de manière hebdomadaire. Les Organisateurs prononceront l’admission définitive des Equipes en se basant sur la qualité du Dossier de projet du Challenge EducEco 2010. Chaque équipe doit remplir un dossier de projet qui retrace les propositions et innovations proposées par les équipes pour le Challenge EducEco 2010. Afin de guider les équipes dans cette rédaction synthétique, les organisateurs proposent chaque année 10 Items destinés à renseigner les travaux et recherches réalisés au cours de l’année de projet. En participant au Challenge EducEco, tous les concurrents reconnaissent à l’Organisateur, AD3E, le droit d’utiliser son image, si nécessaire, à des fins publicitaires ou tout ce qui aura pu servir à la promotion de leur projet.

Article 68 : Généralités

Les véhicules ne peuvent utiliser que les carburants ou types d’énergie suivants :

  • Essence sans plomb 95 (EU)
    • Diesel
    • Gaz de Pétrole Liquide (GPL)
    • Gazole de synthèse (100% GTL)
    • Ester méthylique d’acide gras (100% FAME)
    • Ethanol E100 (100% Ethanol)
    • Hydrogène
    • Energie solaire
    • Energie électrique embarquée sur batterie chargée à partir du réseau électrique national

Il s’agit de parcourir les 7 tours du Circuit de Nogaro à la vitesse moyenne minimale de 30 Km/h ce qui correspond à un temps minimal d’environ 50 mn. A l’exception des véhicules solaires et des véhicules à batterie chargée sur le réseau dont les résultats sont publiés en Joules, les résultats sont donnés en kilomètres par litre (Cf. la distance théorique couverte en utilisant l’énergie du carburant sans plomb 95 (EU) ramenée à une température de 15°C. Quel que soit le carburant utilisé, le classement est établi en fonction de la consommation équivalente d’essence sans plomb 95 (EU). Ce calcul est effectué à partir du Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) correspondant à la quantité d’énergie dégagée par unité de masse ou de volume de carburant lors de la combustion complète générant de la vapeur et du gaz carbonique.

4 – Projets environnementaux et crise financière…

Avec pour but statutaire  » de créer des épreuves éducatives à caractère environnemental encourageant l’épanouissement de projets concrets issus des enseignements technique et professionnel « , de logiques espoirs de réunir partenaires et mécènes étaient de mise à la création de l’association au moment de la rentrée scolaire 2008/2009.

Las, ajoutée à quelques réponses négatives, la crise financière vint rattraper les projets du 1er Challenge EducEco au fil des semaines. Une page devait être tournée vers l’organisation d’une nouvelle épreuve dont l’enjeu principal est de permettre au monde de l’éducation de réfléchir à de réels projets environnementaux, scientifiques et techniques. Il s’agit de différencier ces projets de toutes les études théoriques qui demeurent sur papier ou sur écran et qui semblent toujours très positives. Au Challenge EducEco, il faut apporter la preuve que « ça marche » !

Compte tenu des faibles moyens financiers réunis, l’organisation est fondée sur un large bénévolat, un peu dans l’esprit de 1985 lorsque tout commença au Castelet… Néanmoins, même si le budget de l’AD3E reste très limité pour 2010, les noms des mécènes qui accompagnent cette seconde édition sont très réconfortants et l’association reste confiante en raison du dynamisme exemplaire des équipes en présence et de l’intérêt manifeste qu’ils portent au Challenge EducEco. Il convient de préciser qu’à l’heure actuelle aucun membre partenaire professionnel de l’AD3E n’appartient à un groupe pétrolier et que ce sont, en majorité, des entreprises attachées au monde des automatismes et du génie électrique qui accompagnent l’AD3E. Seul AUTOSUR demeure le partenaire historique de ce type d’épreuve en France. Parallèlement l’AD3E reçoit le soutien financier du Ministère de l’Education nationale, de la Région Midi-Pyrénées et du Département du Gers.

47 bénévoles ont été mobilisés lors du 1er Challenge EducEco les 4, 5, 6 et 7 Juin 2009

Le Cercle des partenaires 2009, un lien étroit avec le système éducatif et les établissements d’enseignement

5 – Les concurrents qui se sont préinscrits au Challenge EducEco 2010

Fin janvier 2010, l’AD3E enregistre déjà 66 équipes préinscrites sur le site Internet du Challenge EducEco. Les dossiers de candidatures n’étant pas clos, de nombreuses équipes complémentaires devraient abonder le nombre des véhicules qui seront effectivement présents lors de l’épreuve. Dans tous les cas, le nombre de candidats sera en nette augmentation pour la compétition qui est prévue du 16 au 19 Mai 2010 à Nogaro.

Provenance des équipes préinscrites au 25 janvier 2010

Ces équipes enregistrées présenteront 66 véhicules représentant 53 établissements dans 38 départements. Il s’agit  donc de plus de 1500 élèves ou étudiants et de plus de 200 Professeurs qui préparent le Challenge EducEco tout au long de l’année. Les établissements d’enseignement représentent 5 Collèges, 17 Lycées, 11 IUT, 16 Ecoles d’ingénieur, 3 CFA et une Ecole normale supérieure. Des établissements étrangers demandent également l’autorisation de participer au Challenge 2010, notamment dans les pays frontaliers.

6 – Les prix décernés lors des podiums du 1er Challenge EducEco

  • Grand prix catégorie Prototype : performance énergétique pure
  • Grand prix catégorie EcoCitadin : performance et utilité manifeste remis par Chauvin Arnoux
  • Prix de l’Education nationale : travail d’équipe et valorisation de l’établissement, prix remis par le Recteur de Toulouse
  • Prix de la Sécurité encouragé par AUTOSUR
  • Prix de l’Eco-conception encouragé par Dassault Systèmes
  • Prix du Design encourage par SFR
  • Prix de l’Innovation technique encourage par Exxotest
  • Prix de la meilleure performance dans les vecteurs énergétiques utilisés : Prix remis par SIEMENS, Crédit Mutuel Enseignant,

Remise du prix de l’Education nationale                                       Prix de l’Eco-conception

Le Challenge EducEco 2010 c’est :

66 véhicules

53 établissements

38 départements

1129 étudiants

182 Professeurs

1er prix Véhicule Solaire                                                          Préparation du Pilote

7 – Orientations retenues par l’AD3E pour l’évolution du Challenge EducEco en France

  • confirmation de la compatibilité du nouveau règlement du Challenge EducEco avec le Shell Eco-Marathon Europe ;
  • cette compatibilité, qui concerne l’autorisation de participation sur critères réglementaire des véhicules, doit cependant permettre d’encourager des évolutions fortes (comme pour le premier Challenge EducEco qui a autorisé et encouragé pour la première fois des véhicules « Tout électrique » ;
  • renforcement du voyage destiné à la presse et aux médias ;
  • avancement de la date du Challenge EducEco, il s’agit de limiter les retraits de participation consécutifs à la proximité des examens et concours ;
  • augmentation forte du nombre des concurrents admis à concourir ;
  • encouragement aux architectures de motorisation hybrides des véhicules du groupe « EcoCitadin »
  • ouverture à l’international en invitant les pays limitrophes du territoire français ;
  • propositions visant un évènement médiatisé complémentaire au cours du Challenge EducEco ;
  • propositions visant la constitution d’un « village partenaires » pendant le Challenge EducEco ;
  • encouragement de la notion de Cercle de partenaires excluant des disparités fortes mais prenant en compte plusieurs niveaux de participation financière.

8 – Typologie des vecteurs d’énergie utilisée  pour les véhicules préinscrits au Challenge EducEco 2010

Cette représentation fait apparaître, d’une part, une disparité importante dans les orientations prises par les équipes en matière de vecteur énergétique retenu et, d’autre part, une forte adhésion pour l’utilisation de l’essence SP95 dans la catégorie Prototype. En effet, le véhicule « Prototype » reste le véhicule privilégié par les Ecoles qui se sont engagées depuis très longtemps dans la compétition du Shell Eco-Marathon alors que les nouvelles équipes ont plutôt adopté une démarche visant à concevoir un véhicule de type « EcoCitadin » plus proche de l’usage courant d’un véhicule réel et plus conforme aux enjeux auxquels sont confrontés les constructeurs. C’est vers la promotion du groupe « EcoCitadin » que l’AD3E souhaite engager plus fortement son action.

9 – Une première journée d’animation sur le thème Eco-mobilité et Technologie

C’est aujourd’hui 2 février 2010 que l’AD3E a proposé une journée d’étude et d’animation au Lycée Raspail à Paris. Le programme proposé aux équipes était le suivant :

9h à 10h30

Intervention de Bernard MULTON sur l’éco-mobilité, incluant une analyse des paramètres les plus saillants
 (source d’énergie, chaîne de conversion…) qui conditionnent la performance énergétique des automobiles.
Bernard MULTON est Professeur des universités à l’Ecole Normale Supérieure de Cachan - site de Bretagne
SATIE UMR CNRS 8029 - Département de Mécatronique

10h45 à 12h

Actualité « véhicules électriques et hybridations » chez les constructeurs.

Propositions de l’AD3E sur l’évolution du règlement du Challenge EducEco 2011. Echanges entre les participants et collecte des propositions.

14h à 15h30

Intervention de Hamid GUALOUS à propos de différentes possibilités d’hybridations utilisant des supercondensateurs pour des applications embarquées (en particulier pour les véhicules urbains). Application à la motorisation d’un véhicule du groupe « EcoCitadin » au Challenge EducEco.

Hamid GUALOUS est Professeur des universités à l’Université de Caen Basse Normandie IUT de Cherbourg Laboratoire LUSAC

15h45 à 17h15

Intervention de Laurent GRAU concernant les principes de mesure utilisés pour l’évaluation des performances énergétiques des véhicules lors des essais mesurés au Challenge EducEco. Il s’agit de porter un regard critique et de démystifier les principes et moyens employés afin de publier les formules utilisées pour le classement des candidats lors du Challenge EducEco.

Laurent GRAU est membre du Bureau de l’AD3E, Professeur de Génie mécanique au Lycée Louis Pasquet  à Arles, il assure la fonction de Directeur Technique lors de la compétition éducative du Challenge EducEco.

A travers les exposés proposés aux participants, en permettant aux équipes d’appréhender les contraintes liées aux mesures des performances réalisées par les concurrents lors de l’épreuve et en donnant les clés des conversions[2] utilisées par vecteur énergétique utilisé, cette journée a largement permis de recentrer les buts poursuivis par l’association AD3E.

Les conclusions auxquelles les participants sont parvenus conduit à mieux prendre en compte le cycle de vie complet du produit automobile en valorisant la démarche d’éco-conception et en quantifiant, afin de les limiter, les impacts sur l’environnement dus aux choix techniques arrêtés lors de la phase de conception. Il conviendra donc désormais de redéfinir les indicateurs qui nourrissent les critères d’attribution des prix qui sont remis aux concurrents lors des podiums.

Jean-Paul CHASSAING

IGEN honoraire Président de l’AD3E

[1] AD3E (Association pour le Développement d’Épreuves Éducatives pour l’Éco-mobilité), est régie par la loi de 1901. Son siège est situé à Nogaro (Gers)

[2] En effet, l’essence SP95 demeure traditionnellement la référence adoptée pour que le « grand public » apprécie les performances énergétiques obtenues (en ramenant toute consommation de carburant à un indicateur unique exprimé en kilomètres  parcourus pour un litre d’essence SP95).

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