3 eme Produire, distribuer et convertir une énergie

Transcription

1 3 eme Produire, distribuer et convertir une énergie Comment une voiture hybride fonctionne t-elle? Fiche Elève Ecris la compétence en rouge Compétence à acquérir : Problème posé : - Comment résoudre le problème apparent sur les illustrations ci-contre? Trajet Bordeaux-Paris Entrée de Paris Hypothèses : En recherchant des informations sur les voitures hybrides (vidéos, reportages, documentations, etc.) décrivez le fonctionnement de ce type véhicule et dire en quoi il permet de répondre au problème Pour aller plus loin Après recherche documentaire, pouvez vous trouver d autres véhicules fonctionnant sur ce principe?

2 3 eme Produire, distribuer et convertir une énergie Comment une voiture hybride fonctionne t-elle? Fiche Elève 2 Ecris la compétence en rouge Compétence à acquérir : Une voiture hybride utilise des solutions techniques différentes en fonction des conditions d usage. A l aide de son modèle 3D sous Edrawings, colorier les éléments qui participent au déplacement du véhicule hybride pour les 6 phases d utilisation. Pour chaque phase, vous enregistrerez l image correspondante (en.jpg) afin d illustrer le fonctionnement dans votre présentation. A l aide du logiciel libre office présentation, réaliser un diaporama. Vous expliciterez le fonctionnement du véhicule hybride en fonction de ses différents modes de fonctionnement. Vous intégrerez votre modèle de véhicule en 3D. Pour vous aider, vous pouvez vous appuyer sur la vidéo suivante :

3 3 eme Produire, distribuer et convertir une énergie Comment une voiture hybride fonctionne t-elle? Fiche Ressources La voiture hybride Le principe des véhicule hybrides repose essentiellement sur l'utilisation de deux moteurs différents. Dans la majorité des cas, il s'agit d'un moteur thermique (essence ou Diesel), couplé à un moteur électrique. Cela permet donc de cumuler les avantages des deux dispositif ; économie d'un moteur électrique, mais autonomie d'un moteur a essence. Par ailleurs, l'utilisation de batteries permet de stocker de l'énergie, qui peut l'être via une prise électrique, ou en la récupérant lors du freinage (Kers, ou Srec). Schéma de principe (simplifié) : Rôle des différents éléments : - La/les batterie(s) : c'est ici qu'est stockée l'énergie électrique. Ce sont les modèles les plus légers qui ont la côte (Lithium par exemple). - Le générateur : c'est un alternateur ; à partir d'une énergie mécanique, il délivre un flux électrique, qui est envoyé vers la batterie. Le recours à la co-génération (production de chaleur et d'électricité) permet d'améliorer le rendement d'un moteur thermique. - Le module de commande : c'est le cerveau du véhicule ; il gère et répartit l'énergie. En fonction de l'utilisation, il va actionner soit le moteur thermique, soit le moteur électrique, ou encore les deux lors des accélérations. C'est également lui qui gère la charge de la batterie. - Le moteur thermique (gaz ou essence) : c'est un moteur de voiture classique. Il transforme de l'essence, ou du gaz, en énergie mécanique, qui est envoyée vers les roues et/ou vers le générateur. - Récupérateur de puissance : au freinage, il récupère une partie de l'énergie cinétique du véhicule, et l'envoi vers les batteries. - Le différentiel : son rôle n'est pas lié au fonctionnement des véhicules hybrides. Il y en a sur tous les véhicules à 4 roues, il permet simplement aux roues d'un même essieu de tourner à des vitesses différentes, dans les virages.

4 3 eme Design, innovation et créativité S approprier des outils et des méthodes Page /2 CT 3.3 Présenter à l oral et à l aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet. Comment réussir vos présentations orales. Le déroulement de la présentation orale - Présentation Se présenter brièvement et présenter le sujet. (ex : Bonjour, nous sommes des élèves de 3eme, cette année en Technologie, nous travaillons sur XXX, dans le cadre de ce projet, notre professeur nous a demandé de...) - Enoncer le plan Le plan doit être énoncé à l'oral mais il est aussi important de l'afficher pour que chacun puisse le voir pendant toute la présentation. - Développement Développer les différents points du plan en se répartissant la parole équitablement. - Conclusion - Questions / Réponses Les supports Vous avez la possibilité d'utiliser toutes sortes de supports à votre disposition. - Diaporama : Il doit servir à illustrer votre discours et pas l inverse. Ne pas lire son diaporama. Vous devez connaître vos diapo et vous appuyer sur elles. - Tableau : Il peut être utilisé pour afficher le plan, faire un dessin explicatif ou inscrire des éléments importants de la présentation. - Vidéos : A n'utiliser que si elle est pertinente et de très courte durée. - Autres : Documents à faire passer, objets d'études, affiches...

5 3 eme Design, innovation et créativité S approprier des outils et des méthodes Page 2/2 CT 3.3 Présenter à l oral et à l aide de supports numériques multimédia des solutions techniques au moment des revues de projet. Se préparer Répétez votre présentation à haute voix. Le meilleur moyen de corriger ses erreurs étant de se filmer. L idéal est de faire sa présentation devant une personne qui ne connaît rien au sujet afin de s assurer que la présentation et le langage utilisé est compréhensible par tous. Minutez votre intervention pour ne pas faire trop court ou trop long La Gestuelle Avoir une attitude positive, ouverte, souriante Eviter : les bras croisés, serrer les poings, mordiller ses lèvres, se gratter la tête, tourner le dos au public, se réfugier en lisant son diaporama... La Voix Parler suffisamment fort pour que tout le monde entende. Moduler sa voix : savoir p-r-e-n-d-r-e s-o-n t-e-m-p-s N oubliez pas qu on pardonne plus facilement une personne qui a du mal à s exprimer pour des problèmes de timidité, de stress mais qu on ne pardonne pas les personnes qui font des présentations inaudibles ou incompréhensibles. Faites vivre votre présentation Rien n est plus pénible qu un monologue Le plus simple est de faire une interactivité entre deux présentateurs : le premier fait la présentation, et le second l interrompt pour lui poser une question que pourrait poser l auditeur (ex: Et si j utilise ce produit, ça marche aussi avec ). Bien entendu cette question étant préparée, l autre présentateur peut enchaîner sur la diapo suivante ou proposer de la voir juste après Cela permet de rendre dynamique une présentation et balayer à l avance les questions les plus courantes (à condition que les interruptions ne soient pas trop régulières et qu elles ne soient pas trop bêtes ).

6 M.S.O.S.T 3 eme Concevoir, créer, réaliser 2 Page /2 - CT 2.2 Identifier les flux d énergie et d information sur un objet et décrire les transformations qui s opèrent. Un système peut être décrit sous la forme de 2 chaînes fonctionnelles, une chaine d information qui traitera tous les signaux informationnels, qu ils proviennent de l utilisateur ou du système lui même et une chaine d énergie qui permettra les actions du système à partir d une source d énergie. Cette description répond à une norme graphique, elle est «normalisée». Consignes utilisateur La Chaîne d'information Acquérir Traiter Communiquer Utilisateur Ordres Informations issues des capteurs du système. Initial Source d'énergie Alimenter Distribuer Convertir Transmettre La Chaîne d'energie ACTION Final Les blocs Fonctionnels La Chaîne d'information Acquérir : cette fonction permet de prélever des informations issues de l utilisateur ou des capteurs du Système. Traiter : c est la partie commande qui s occupe des «calculs» et de la gestion du système; elle est composée d un micro-contrôleur ou d un automate. Communiquer : c est la partie qui informe l utilisateur sur l état du système et envoie les ordres à la chaine d énergie pour faire fonctionner le système. Les blocs Fonctionnels La Chaîne d'energie Alimenter : permet à partir d une source d énergie de la transformer et la rendre disponible pour le système. Distribuer : cette fonction distribue l énergie à tous les actionneurs du système. Convertir : cette fonction est réalisée par un actionneur qui transforme la forme d énergie (vérins, moteurs, ). Transmettre : cette fonction est réalisée par des ensembles mécaniques (embrayages, engrenages, crémaillères, etc.), permettant la liaison et l adaptation de l énergie issues de l actionneur (moteur, vérins, etc.) au système. Les sources d énergie (Rappel) Les énergies primaires : sources issues d un phénomène naturel et qui n ont pas été transformées, il en existe des : renouvelables (qui ne s épuisent pas) : éolienne (issue du vent), hydraulique (issue de l eau), solaire (issue du soleil), la biomasse (issue du bois et de ses dérivés), etc. non-renouvelables (dont le potentiel s épuise au fur et à mesure de la consommation), fossiles (charbon, pétrole, gaz) et nucléaire (fission de l uranium). Les énergies secondaires : issues de la transformation des énergies primaires, par exemple : L électricité qui est une énergie issue de la combustion des énergies non renouvelables (bois, charbon, pétrole), de la transformation des énergies renouvelables (éoliennes, panneaux photovoltaïques, barrages, usines marée-motrices,etc.) mais aussi de la fusion nucléaire (transformation de l uranium). les carburants issus du pétrole par transformation chimique (raffinage).

7 M.S.O.S.T 3 eme Concevoir, créer, réaliser 2 Page 2/2 - CT 2.2 Identifier les flux d énergie et d information sur un objet et décrire les transformations qui s opèrent. Les Chaînes Fonctionnelles d'une voiture Hybride Les véhicules hybrides utilisent 2 sources d énergies pour leur propulsion, soient elles sont utilisées en alternance, soit elles sont utilisées simultanément (en même temps). La chaine d énergie pourrait donc se décomposer en 2 parties, une pour chacune des énergies utilisées. Les intérêts de l hybridation des véhicules sont divers, on peut citer par exemple : - La diminution de la pollution atmosphérique - La diminution de la pollution sonore (dans les villes) - L économie financière - L'augmentation de puissance lors d efforts intenses, etc. A compléter lors de la synthèse : Régime moteur, charge électrique,... etc... Consignes utilisateur La Chaîne d'information Acquérir Traiter Communiquer Utilisateur Ordres Informations issues des capteurs du système...., capteurs moteurs, capteurs de vitesse, etc... Boitier électronique,..., calculateur interface de commande Initial Source d'énergie Alimenter Distribuer Convertir Transmettre ACTION... Electricité Réservoir... Injecteurs Variateur... Moteur électrique Boite de vitesses, Embrayage, etc... Final La Chaîne d'energie La voiture hybride fonctionne au carburant et à l électricité, le moteur thermique se charge des fortes accélérations et de la vitesse de croisière alors que les moteurs électriques prennent le relais lors des faibles vitesses (en ville par exemple). Certains véhicules hybrides utilisent la double motorisation par moment afin d avoir un supplément de puissance. Les batteries se rechargent avec le courant électrique d une maison ou bien en se branchant sur une borne dédiée, mais aussi lors des décélérations et des freinages; en effet, un système se charge de transformer l énergie du mouvement (cinétique) en énergie électrique rechargeant ainsi les batteries.