Identifier les éléments d un moteur Tâche professionnelle 17 17

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1 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... TP 17 Identifier les éléments d un moteur Tâche professionnelle Objectif Être capable de lister, de situer et de définir les éléments constitutifs d un moteur. Zones d activité Durée du TP : h Laboratoire d étude technologique interne des systèmes et sous-systèmes Réception du véhicule Observation du client Le voyant d huile s est allumé, le véhicule s est arrêté brusquement et définitivement. Diagnostic du réceptionnaire Démonter le moteur, contrôler le fonctionnement de l équipage mobile. 71

2 TP 17 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... Travail de réalisation On vous donne : On vous demande de : Un moteur sur banc Le livre de technologie. Les ressources techniques concernant le moteur (le document constructeur, etc.) Une clé dynamométrique Un fourreau (colliers) à segments Procéder au démontage du moteur en suivant méthodiquement les instructions du constructeur vous permettant d identifier les différents éléments. Après démontage complet de tous les organes du moteur : Répondre aux questions 1 à 4 de la fiche compte rendu 17. Effectuer le remontage de tous les éléments. Vérifier la rotation de l équipage mobile à tout moment du remontage. Tableau d évaluation Savoirs et/ou savoir-faire S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les différents types de moteur) C 131 Collecter toutes les données nécessaires à l intervention. C 213 Maintenir en état son poste de travail. C 312 Démonter, remettre en conformité, remonter les éléments et les organes. Critères et indicateurs d évaluation Les composants et leurs liaisons sont correctement identifiés. Questions 1 (identification) et 2. La fonction des composants est correctement explicitée. Questions 1 (rôle des éléments) et 3. Toutes les données techniques et réglementaires sont correctement recensées et collectées. Question 4. Le poste de travail et les équipements utilisés sont nettoyés, rangés et remis en état. Les règles d hygiène, de sécurité et d ergonomie sont respectées. Le temps d intervention est économiquement acceptable. L élément est remis en conformité. L action garantit l intégrité des personnes et des biens et elle est conforme au cahier des charges constructeur. Aucune détérioration n est constatée. Niveau d acquisition TS S I TI 4 2, , , NOTE : /20 Observations

3 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP17 Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... FCR 17 Identifier et définir les différents organes d un moteur A Identifier les éléments d un moteur et donner leur fonction principale.... : : : :... : : :... :... :... : : : : :

4 FCR 17 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP17 Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... B Nommer précisément les organes de l équipage (attelage) mobile C Donner le nom et la fonction de chaque segment. 1 Segment... : Segment... : Segment... : D Citer les caractéristiques de votre moteur (préciser les valeurs avec leur unité). Marque :... Type moteur :... Nombre de cylindre :... Alésage :... Course :... Cylindrée totale :... Volume de la chambre de combustion :... Rapport volumétrique :... Puissance réelle maxi en watts :... Puissance réelle maxi en chevaux :... Couple moteur maxi :... À quel régime de rotation : Type de distribution (mettre une croix dans la bonne case) : Arbre à cames : Latéral (dans le bloc moteur) En tête (dans la culasse) Ouverture des soupapes par : Culbuteur Attaque directe et poussoir hydraulique Basculeur Attaque directe et poussoir mécanique Liaison (vilebrequin/arbre à cames) : Chaîne Pignons Courroie crantée

5 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... TP 18 Identifier les cycles de fonctionnement d un moteur Tâche professionnelle Objectif Être capable de décrire les phases de fonctionnement d un moteur thermique et de donner l ordre d allumage. Durée du TP : h Zones d activité Laboratoire d étude technologique interne des systèmes et sous-systèmes Réception du véhicule Observation du client Le moteur produit un bruit de fonctionnement étrange ; manque de puissance, impossibilité de passer le second rapport. Diagnostic du réceptionnaire Contrôler l ordre d allumage du moteur. 75

6 TP 18 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... Travail de réalisation On vous donne : On vous demande de : Un moteur sur banc en coupe Tout support papier et informatique Le livre de technologie Les ressources techniques concernant le moteur Identifier les différents éléments et caractéristiques du moteur. Répondre à la question 1 de la fiche compte rendu 18. Après une analyse technique et fonctionnelle de l équipage mobile, de l enceinte thermique, de la vérification de la rotation du vilebrequin et des différents mouvements des autres éléments : Répondre aux questions 2 à 5 de la fiche compte rendu 18. Tableau d évaluation Savoirs et/ou savoir-faire S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les phases de fonctionnement) S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les interrelations avec d autres systèmes ou fonctions) C 131 Collecter toutes les données nécessaires à l intervention. C 213 Maintenir en état son poste de travail. Critères et indicateurs d évaluation Les caractéristiques, les phases de fonctionnement (cycles, pression, force) et la lecture des diagrammes spécifiques sont justes. Questions 2 à 4. Les interrelations avec d autres systèmes ou fonctions : alimentation, injection sont déterminées de manière explicite grâce au remplissage correcte du tableau. Question 5. Toutes les données techniques et réglementaires sont correctement recensées et collectées. Question 1. Le poste de travail et les équipements utilisés sont nettoyés, rangés et remis en état. L hygiène, la sécurité et l ergonomie sont prises en compte. Niveau d acquisition TS S I TI , ,5 0 NOTE : /20 Observations

7 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP18 Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... FCR 18 Décrire le fonctionnement d un moteur A Identifier le moteur. Type moteur :... Rapport volumétrique :... Nombre de cylindres :... Énergie :... Cylindrée :... Alésage :... Course :... Type d arbre à cames :... B Prendre connaissance du moteur en coupe. Pour chaque phase de fonctionnement d un cylindre, positionner et dessiner la configuration obtenue sur le moteur en coupe. (Repérer les positions du piston, des soupapes, du vilebrequin et de la bielle, du PMB, du PMH et indiquer les mouvements par des flèches). ADMISSION COMPRESSION COMBUSTION DÉTENTE ÉCHAPPEMENT C Expliquer ce qu il se passe dans les différentes phases de fonctionnement (volume, température, pression) lors du déplacement du piston. ADMISSION : COMPRESSION : COMBUSTION DÉTENTE : ÉCHAPPEMENT :

8 FCR 18 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP18 Phase de découverte L enceinte thermique et l équipage mobile Nom :... D Observer sur un moteur en coupe les informations suivantes lors d un cycle moteur. Combien de tours effectue le vilebrequin et l arbre à cames lors d un cycle moteur? Combien de fois la soupape d admission s est-elle ouverte?... Combien de fois la soupape d échappement s est-elle ouverte?... E Chercher l ordre d allumage (ordre de fonctionnement) du moteur (observer le mouvement des soupapes les deux soupapes du même cylindre fermées et le piston au PMH équivaut à la phase allumage). Positionner le cylindre 1 en phase début admission ; vérifier les informations données dans la première colonne de la première ligne du tableau (cylindre 1). Effectuer un demi-tour moteur, puis compléter la deuxième colonne de la première ligne du tableau. Faire de même pour les trois autres lignes. Cylindre n : 1 er demi-tour 2 e demi-tour 3 e demi-tour 4 e demi-tour et 4 PMH PM PM PM PM 2 et 3 PMB PM PM PM PM Cylindre 1 AO A A A Admission ÉF É É É Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4 A A A AO É É É ÉF A AO A A Admission É ÉF É É A A AO A Admission É É ÉF É Admission A : soupape d admission - É : soupape d échappement - O : ouverte - F : fermée Dans le tableau ci-dessus, colorier en rouge les cases «inflammation détente» (ou «combustion détente»). Pour le moteur à 4 cylindres étudié ci-dessus, répondre aux questions suivantes. Quel est le premier cylindre à être en phase «Inflammation détente» :... Quel est le deuxième cylindre à être en phase «Inflammation détente» :... Quel est le troisième cylindre à être en phase «Inflammation détente» :... Quel est le quatrième cylindre à être en phase «Inflammation détente» :... Quel est l ordre de fonctionnement de votre moteur, entourer la bonne réponse :

9 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique Nom :... TP 19 Contrôler l étanchéité des cylindres d un moteur Tâche professionnelle Objectif Être capable de mesurer les pressions en fin de compression et de localiser la ou les fuites d un moteur. Durée du TP : h Zones d activité Laboratoire d étude fonctionnelle des systèmes et sous-systèmes Réception du véhicule Observation du client Manque de puissance, consommation d huile excessive, fumée bleutée à la sortie de l échappement ainsi qu un bruit inquiétant du fonctionnement moteur. Diagnostic du réceptionnaire Contrôler les compressions et l étanchéité des cylindres. 79

10 TP 19 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L enceinte thermique Nom :... Travail de réalisation On vous donne : On vous demande de : Un moteur sur banc Tout support papier et informatique Le livre de technologie Les ressources techniques concernant le moteur Un compressiométre Une fiche de relevé de contrôle Un contrôleur de fuites Une clé à bougies Répondre aux questions 1 à 4 de la fiche compte rendu 19. Réaliser les tests proposés. Reporter les résultats des mesures dans le tableau récapitulatif des questions 5 et 6 de la fiche compte rendu 19. Effectuer un compte rendu oral. Ranger et nettoyer le poste de travail. Tableau d évaluation Savoirs et/ou savoir-faire S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les paramètres d entrée, de sorties et les grandeurs mesurables ou contrôlables) C 131 Collecter toutes les données nécessaires à l intervention. C 213 Maintenir en état son poste de travail. C 223 Mettre en œuvre les essais et mesures prévus, analyser la démarche utilisée. Critères et indicateurs d évaluation Les paramètres d entrée, de sortie et les grandeurs mesurables ou contrôlables (pression en fin de compression, étanchéité) sont correctement identifiés et définis. Questions 2, 3 et 4. Toutes les données techniques et réglementaires sont correctement recensées et collectées. Question 1. Le poste de travail et les équipements utilisés sont nettoyés, rangés et remis en état. L hygiène, la sécurité et l ergonomie sont prises en compte. Les essais et mesures sont réalisés selon les procédures et garantissent l intégrité des personnes et des biens. Les résultats relevés sont exprimés dans l unité et l ordre de grandeur de la valeur attendue. Questions 5 et 6. Niveau d acquisition TS S I TI , , NOTE : /20 Observations

11 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP19 Phase de découverte L enceinte thermique Nom :... FCR 19 Vérifier l étanchéité de la chambre de combustion A Identifier le moteur. Type moteur :... Rapport volumétrique :... Nombre de cylindres :... Énergie :... Cylindrée :... Alésage :... Course :... Type d arbre à cames :... Puissance maxi (CEE) :... Couple maxi (CEE) :... B Expliquer ce qu est une compression moteur. Comment est-elle réalisée? C Expliquer par quel cheminement les compressions vont s échapper en fonction des éléments mis en cause? Indiquer sur la figure ci-dessous par des flèches de couleur les chemins provoquant une baisse de la compression dans la chambre de combustion. Préciser l intervention à effectuer. Joint de culasse : Chemise fendue ou usée : Mauvaise étanchéité des portées de soupapes, ou une soupape est corrodée voire détériorée : Usure importante des segments : Étanchéité défectueuse au niveau du filetage de la bougie : D Citer des indices qui peuvent aider à diagnostiquer un problème de compression

12 FCR 19 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP19 Phase de découverte L enceinte thermique Nom :... E Effectuer les relevés de compression, compléter le tableau et coller l étiquette. Procédure de l intervention pour un véhicule essence : 1. Démarrer le moteur pour l amener à sa température de fonctionnement (attendre l enclenchement du motoventilateur). 2. Déposer les quatre bougies à l aide de l outil spécifique. 3. Neutraliser l allumage en débranchant le positif bobine. 4. Couper l alimentation d essence (débrancher l alimentation électrique de la pompe). 5. Préparer le compressiométre et appuyer fortement l embout à l emplacement de la bougie. 6. Mettre le papillon des gaz en pleine ouverture (accélerer à fond). 7. Actionner le démarreur (environ 5 secondes) jusqu à stabilisation de la pression indiquée sur le cadran. 8. Reproduire l opération sur les autres cylindres. Cylindres n Valeurs relevées Observations (valeurs constructeur, remèdes envisagés, etc.) F Réaliser la recherche de fuite et vérifier l étanchéité des cylindres. Procédure d intervention pour un véhicule essence : 1. Démarrer le moteur pour l amener à sa température de fonctionnement (attendre l enclenchement du motoventilateur), puis arrêter le moteur. 2. Déposer les quatre bougies à l aide de l outil spécifique. 3. Positionner le cylindre n 1 au PMH fin compression (utiliser le sifflet, la balance des soupapes, etc.). 4. Bloquer la rotation du moteur en immobilisant le volant moteur (sur véhicule, enclencher la première vitesse et serrer le frein de parking). 5. Brancher l air comprimé et étalonner l appareil. 6. Positionner l appareil dans l alésage de la culasse et noter la valeur de % de fuite. 7. Répéter les opérations pour les autres cylindres. Cylindres n % de fuite Observations (organes défaillants, etc.) 82

13 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L équipage mobile Nom :... TP 20 Vérifier et régler le jeu de fonctionnement aux soupapes Tâche professionnelle Objectif Être capable de vérifier et de régler le jeu de fonctionnement aux soupapes. Zones d activité Durée du TP : h Laboratoire d étude fonctionnelle des systèmes et sous-systèmes Réception du véhicule Observation du client Bruit continu de claquement au niveau du moteur. Diagnostic du réceptionnaire Contrôler le jeu aux soupapes. 83

14 TP 20 Centre d intérêt 5 : Transformation d énergie Phase de découverte L équipage mobile Nom :... Travail de réalisation On vous donne : On vous demande de : Deux moteurs sur banc avec un dispositif de commande des soupapes différent (culbuteur et pastille) Tout support papier et informatique Le livre de technologie Les ressources techniques concernant le moteur Un jeu de cales Un micromètre Répondre aux questions 1 à 4 de la fiche compte rendu 20. Effectuer la dépose des éléments nécessaires au démontage du cache-culbuteur pour effectuer l intervention, en respectant toutes les règles d hygiène et de sécurité. Répondre à la question 5 de la fiche compte rendu 20. Échanger les moteurs entre le binôme. Effectuer la même opération. Répondre à la question 6 de la fiche compte rendu 20. Comparer les résultats. Réaliser de nouveau les contrôles pour les cylindres où les valeurs sont différentes. Ranger et nettoyer le poste de travail. Un réglage incorrect du jeu aux soupapes entraîne une mauvaise étanchéité et une modification du diagramme d usure de la distribution. Tableau d évaluation Savoirs et/ou savoir-faire S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les différents types de moteur) S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les phases de fonctionnement) S 31.1 Motorisation : Transformation de l énergie (les prescriptions de maintenance, les réglages à réaliser et à contrôler) C 131 Collecter toutes les données nécessaires à l intervention. C 223 Mettre en œuvre les essais et mesures prévus, analyser la démarche utilisée. Critères et indicateurs d évaluation Les frontières des systèmes, les composants et leurs liaisons sont correctement identifiées. Question 2. Les caractéristiques et phases de fonctionnement sont explicitées de manière claire. Question 3. Les réglages à réaliser et à contrôler sont explicités. Question 1. Toutes les données techniques et réglementaires, sont correctement recensées et collectées. Question 4. Les essais et mesures sont réalisés selon les procédures et garantissent l intégrité des personnes et des biens. Questions 5 et 6. Niveau d acquisition TS S I TI , , NOTE : /20 84 Observations......

15 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP20 Phase de découverte L équipage mobile Nom :... FCR 20 Vérifier et régler le jeu aux soupapes d un moteur A Pourquoi doit-on régler le jeu aux soupapes? Quel facteur peut faire varier ce jeu? B Identifier les dispositifs de commande des soupapes et les éléments qui les composent C Comment détermine-t-on le sens de rotation du moteur par rapport au fonctionnement des soupapes? D Relever les informations nécessaires au réglage des moteurs. Type moteur Dispositif de commande des soupapes Valeur du jeu de fonctionnement à froid Soupape d échappement Valeur du jeu de fonctionnement à froid Soupape d admission Condition de réglage du jeu aux soupapes Moteur n 1 Moteur n 2 85

16 FCR 20 Ci 5 : Transformation d énergie Fiche compte rendu du TP20 Phase de découverte L équipage mobile Nom :... E Vérifier et régler le jeu aux soupapes en complétant le tableau ci-dessous et en utilisant la méthode dite «en balance». Vis de rélage Écrou de réglage Jeu à régler (cale) Réglage par culbuteurs Glisser la cale d épaisseur préconisée entre la queue de soupape et le culbuteur, la cale doit coulisser difficilement ou «grassemment». Méthode dite «en balance» Cylindre 1 Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4 Jeu relevé Admission Échappement F Vérifier et régler le jeu aux soupapes en complétant le tableau ci-dessous et en utilisant la méthode dite «en pleine ouverture». Réglage par pastille Le réglage du jeu aux soupapes s effectue par le remplacement des pastilles de réglage disposées sur ou sous le poussoir. J Came Poussoir Pastille de réglage Épaisseur de la pastille à monter = Épaisseur de la pastille déposée + (jeu mesuré jeu théorique) 1. Contrôler et noter le jeu trouvé pour chaque soupape. 2. Faire la différence entre les valeurs trouvées et celles préconisées. 3. Déposer l arbre à cames et mesurer l épaisseur des pastilles pour chaque soupape. 4. Placer les nouvelles pastilles et remonter l arbre à came. Jeu relevé Cylindre 1 Cylindre 2 Cylindre 3 Cylindre 4 Adm. Éch. Adm. Éch. Adm. Éch. Adm. Éch. Jeu préconisé Différence Pastille trouvée À placer 86

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