Cette photo qui montre un homme entouré de pièces d’autos « imprimées en trois dimensions » a fait le tour de la planète. Voici la première auto fabriquée ainsi. Cet homme, c’est le Canadien Jim Kor et son auto s’appelle l’Urbee.

Urbee, pour « Urban Electric ». Un mot-valise qui annonce la vocation de ce véhicule d’un genre que M. Kor souhaiterait voir se multiplier. Car il est de ces gens qui souhaitent réinventer l’automobile.

« Nos habitudes de consommation de carburant entraînent des effets négatifs et irréversibles à l’environnement », dit cet ingénieur, qui estime qu’à titre de concepteur de produits, il peut devenir un vecteur du changement. « Nous avons la responsabilité de trouver des solutions aux problèmes auxquels feront face les prochaines générations. »

Lui qui a longtemps travaillé au développement d’équipements agricoles, d’autobus et même de piscines commerciales a fondé, il y a une quinzaine d’années, sa propre entreprise d’ingénierie, KOR Product Design, à Winnipeg, au Manitoba. Le projet Urbee, que chapeaute KOR EcoLogic, une extension de son entreprise, en est la suite logique.

Pour réinventer l’automobile, Kor s’est entouré d’une trentaine de spécialistes, dont plusieurs designers et ingénieurs. Un projet réalisé jusqu’ici sans appui financier gouvernemental, ce qui explique que sa gestation s’étale sur une quinzaine d’années.

Créer la carrosserie

L’équipe de KOR EcoLogic s’est d’abord attaquée à l’extérieur du véhicule pour créer une carrosserie offrant peu de résistance au vent. Le résultat est une forme de goutte d’eau avec un arrière tronqué, comme l’imaginait l’aérodynamicien allemand Wunibald Kamm. Une voiturette dont le coefficient aérodynamique de 0,15 serait actuellement le plus faible pour une auto, affirme fièrement M. Kor.

Puisque la masse du véhicule compte pour beaucoup dans cette équation, la solution de l’impression tridimensionnelle (3D) avec du plastique ABS procurait une solution intéressante. Les amateurs de Tintin sourient sans doute déjà en se rappelant l’équivalent de l’imprimante 3D imaginée par Hergé pour le professeur Tournesol dans Tintin et le lac aux Requins, un dispositif auquel il manquait toutefois un matériau stable. Or, selon M. Kor, ce nouveau procédé de fabrication, qui a vu le jour dans les années 1980, serait particulièrement attrayant, puisqu’il permettrait de produire des structures aussi légères que robustes qui ont un impact limité sur l’environnement.

Carrosserie « imprimée »

La carrosserie de l’Urbee a été fabriquée à l’aide d’une imprimante Stratasys Fortus employée par RedEye On Demand, un « imprimeur 3D » d’Eden Prairie, près de Minneapolis. Cette opération a exigé 2500 heures, soit environ trois mois. Le pare-chocs avant de l’Urbee, en deux sections, a nécessité à lui seul 300 heures de temps de production (150 par section). C’est beaucoup, reconnaît Jim Kor, qui rappelle que cette technologie est encore jeune. « Pensez aux toutes premières caméras numériques Nikon. Elles n’inspiraient pas beaucoup et coûtaient très cher. Mais aujourd’hui, ces caméras ont presque totalement éliminé le film. »

La carrosserie a donc été réalisée à partir d’un fichier CAD. L’imprimante Stratasys utilise un procédé appelé modélisation par dépôts de fil en fusion (fused deposition modeling, ou FDM). Il permet de produire des pièces en matière plastique en appliquant successivement de fines couches de thermoplastique du bas vers le haut. Ce procédé élimine la mécanisation, le travail à la machine et le travail manuel, tout en permettant une mise à jour du design aussi souvent que nécessaire.

Une fois assemblée, cette carrosserie habille un châssis métallique à trois roues, avec roue arrière directrice. Un petit moteur à essence monté à l’arrière procure 8 chevaux. Ce serait suffisant, affirme M. Kor, puisque de 0 à 65 km/h, l’entraînement électrique devrait suffire à cette puce qui pèse seulement 544 kilos.

Cela dit, en mode électrique pur, les batteries au plomb montées transversalement à l’avant, fabriquées sur mesure par Surrette de Nouvelle-Écosse, peuvent l’animer sur environ 50 kilomètres, dans des conditions optimales.

 

Une hybride

Mais l’Urbee est une voiture hybride, comme la Prius. Son moteur thermique entre en action lorsqu’il faut un surcroît de puissance, pour accélérer ou pour rouler à 100-110 km/h sur l’autoroute. Il peut alors entraîner les roues motrices directement ou en jumelant son action à celle des deux moteurs électriques.

Ce groupe motopropulseur mixte entraîne une trois-roues ultrabasse, pourtant plus longue qu’une Smart Fortwo : 3,1 mètres contre 2,7. Conçu pour accueillir deux adultes, son habitacle demeure spartiate et comporte juste assez d’espace derrière pour de petits bagages (façon bikini, brosse à dents). Dans cet exercice, Kor et son équipe ont cherché à optimiser la consommation par tous les moyens. Le confort passait donc en second, c’est clair.

Les performances éconergétiques hors du commun de cette voiturette justifient tous ces efforts. On attribue au prototype de l’Urbee pfremière mouture une consommation de 1,2 l/100 km sur l’autoroute et de 2,3 l/100 km en ville, pour une moyenne de 1,6 l/100 km. En milles au gallon états-unien, ces cotes se transforment en chiffres magiques : 200 mi/gal sur l’autoroute, 100 mi/gal en ville et 150 mi/gal en moyenne. Des chiffres qui veulent tout dire. Mais Jim Kor vise plus haut. Avec l’Urbee 2, actuellement en phase de développement, il espère atteindre une consommation moyenne de 0,81 litre/100 km (290 mi/gal US).

D’ailleurs, l’Urbee 2 devrait permettre à Jim Kor de réaliser un coup d’éclat. Pour démontrer ses qualités éconergétiques, durant le printemps 2015, il compte relier San Francisco et New York, un périple de plus de 3000 kilomètres qu’il entend réaliser avec deux personnes à bord (et un chien !), en n’utilisant pas plus de deux bidons de carburant, soit environ 20 litres (10 gallons états-uniens). Et idéalement, ce carburant serait de l’éthanol pur.

De plus, seuls les panneaux de la carrosserie de l’Urbee ont été fabriqués à l’aide d’une imprimante 3D. Il y en a 9 et ils sont jumelés à 11 autres panneaux, petits et grands, en verre, ceux-là. C’est tout. La carrosserie de votre auto en compte beaucoup plus. Jim Kor espère donc faire évoluer son concept de manière que bientôt l’essentiel des d’éléments constitutifs de la carrosserie et de l’habitacle (une cinquantaine de pièces environ) soient fabriqués… ou plutôt imprimés de même façon !

 

Collaborateur