MAINTENANCE DES VÉHICULES AUTOMOBILES Véhicules particuliers SESSION 2016 DOSSIER TRAVAIL SUJET PREMIERE PARTIE ÉPREUVE ÉCRITE D ADMISSIBILITÉ

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1 MAINTENANCE DES VÉHICULES AUTOMOBILES Véhicules particuliers SESSION 2016 DOSSIER TRAVAIL SUJET PREMIERE PARTIE ÉPREUVE ÉCRITE D ADMISSIBILITÉ Ce sujet comporte un dossier travail de 25 pages numérotées de 1/25 à 25/25, un dossier ressources de 39 pages numérotées de 1/39 à 39/39 et un document réponse DR1 paginé 1/1. Assurez-vous que cet exemplaire est complet. S il est incomplet, demandez un autre exemplaire. Le dossier travail doit être rendu dans son intégralité avec la copie. Matériels et documents autorisés : Calculatrice électronique, autonome, non imprimante, à entrée unique par clavier à l'exclusion de tout autre matériel électroniquee «Conformément à la circulaire n du 16 novembre 1999». EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 1 sur 25

2 CONCOURS GÉNÉRAL DES MÉTIERS Maintenance des véhicules automobiles Session 2016 Épreuvee : DIAGNOSTIC-INTERVENTION DOSSIER TRAVAIL Support d étude : L'étude concerne un véhicule de marque Citroën, modèle DS3, équipéé d un moteur EP6 à injection Bosch MEV17.4 à levée variable de soupapes et double déphasage d arbres à cames. Il est demandé au candidat de répondre aux questions directement sur le «Dossier Travail». Le sujet est accompagné d un «Dossier Ressources» contenan un ensemble de documents sur lesquels le candidat pourra s appuyer pour répondre au questionnement. EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 2 sur 25

3 Mise en situation professionnelle Un véhicule CITROEN DS3 vous est confié pour effectuer un diagnostic. En tant que technicien vous prenez en charge le véhicule à l atelier en commençant par effectuer les tests préliminaires (présence de batterie, de carburant, antidémarrage OK,..). Le véhicule démarre mais sa montée en régime est difficile. Vous constatez également que le témoin moteur est allumé. A l issue de cette phase de défauts à l aide de l outil de tableau ci-dessous : tests préliminaires, vous décidez d effectuer un relevé des diagnostic. Le résultat de ce relevé est consigné dans le Lecture défauts gestion moteur P171 Défaut régulation richesse Au regard des défauts constatés, vous décidez d effectuer un test actionneur de la pompe à carburant et des injecteurs, ceux-ci répondent normalement aux tests. Vous orientez donc votre démarche de diagnostic sur le circuit d alimentation en air du moteur EP6. EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 3 sur 25

4 PARTIE 1 : Étude du circuit d alimentation en air Q1.1 Compléter la nomenclature des composants du circuit d alimentation en air représenté ci-dessous (repères 2, 3, 4). / 3 pts 1 : FILTRE à AIR 2 : 3 : 4 : 5: Chambre de combustion Q1.2 Compléter le tableau suivant, en indiquant le nom et/ou la fonction de chaque élément. / 6 pts Numéro Désignation Fonction 1 FILTRE à AIR 2 Moduler la quantité d air en mode dégradé 3 Moduler la quantité d air en changeant l épure 4 5 Chambre de combustion Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 4 sur 25

5 PARTIE 2 : Étude du papillon motorisé Contrôle électrique de la commande du papillon motorisé Vous effectuez le contrôle du signal de commande du papillon motorisé à l aide d un oscilloscope que vous connectez comme le montre le schéma ci-dessous : Oscillogramme relevé 14,5V 0V t en ms Q2.1 Indiquer le type de commande électrique de ce composant. / 1 pt EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 5 sur 25

6 Q2.2 À partir du signal relevé à l oscilloscope, calculer le pourcentage du temps de commande du papillon motorisé. On notera que le temps d alimentation correspond au niveau haut de l oscillogramme. / 3 pts Q2.3 À partir du résultat de la question précédente, calculer la tension moyenne de commande du papillon motorisé. / 3 pts Q2.4 Sachant que le moteur du papillon motorisé a une résistance interne de 22 ohms, calculer le courant moyen consommé par le moteur. / 3 pts Q2.5 Indiquer le rôle du papillon motorisé. / 3 pts Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 6 sur 25

7 Vous effectuez le relevé de paramètres suivant à l aide de l outil de diagnostic : Mesures des paramètres standards / ADMISSION AIR Libellé Valeur Unité Aide Angle papillon de consigne Angle papillon mesuré Recopie tension capteur position papillon 1 Recopie tension capteur position papillon mv 4290 mv Position de consigne comprise entre 0 et 90 degrés. Moteur chaud au ralenti sans climatisation, la valeur doit être comprise d environ 5 (+/-3)) Moteur tournant, la valeur mesurée doit toujours être proche de la valeur de consigne Tension fournie par le capteur position papillon. Moteur chaud au ralenti sans climatisation, la valeur doit être d environ 750 mv (+/- 50). Moteur chaud pleine charge, la valeur doit être d environ 4250 mv (+/-50) Tension fournie par le capteur position papillon. Moteur chaud au ralenti sans climatisation, la valeur doit être d environ 4250 mv (+/- 50). Moteur chaud pleine charge, la valeur doit être d environ 750 mv (+/-50) Q2.6 Indiquer si le papillon motorisé est à l origine de la panne. Justifier votre réponse. / 3 pts EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 7 sur 25

8 PARTIE 3 : Étude du système de levée de soupapes variable «valvetronic» Q3.1 En vous aidant des données ci-dessous, compléter l'analyse fonctionnelle du système «S.A.D.T. du valvetronic». / 10 pts Données : - Diagnostic - Commande calculateur - Hauteur soupape finale - ωmot - Pertes calorifiques - Système de levée de soupapes variable VALVETRONIC - Position arbre intermédiaire - Optimiser le remplissage des cylindres - Alimentation électrique - Hauteur soupape initiale S.A.D.T. du Valvetronic: W E C A - 0 Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 8 sur 25

9 Schéma cinématique du système de levée de soupapes variable Les ressorts ne sont pas représentés K A 22 Q3.2 Compléter le tableau des liaisons correspondant au schéma cinématique du système de levée de soupapes variable représenté ci-dessus. / 12 pts Solides Nbre de translations Nbre de rotations Nom de la liaison Entre A et 22 Entre A et 17 Entre A et 7 Entre K et 21 Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 9 sur 25

10 Q3.3 Tracer sur le schéma cinématique du système de levée de soupapes variable la cote h qui correspond à la hauteur d ouverture de soupape. / 3 pts Q3.4 Indiquer la hauteur d ouverture de soupape maximum (h Max ) dans les deux cas suivants : / 4 pts Position levée mini : h Max = Position levée maxi : h Max = Q3.5 En vous aidant du schéma électrique, indiquer sur le schéma ci-dessous, les éléments qui interviennent dans l alimentation en air du moteur. / 8 pts Entrées Sorties 1320 Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 10 sur 25

11 Dans le cas d un défaut sur le système Valvetronic, le CMM passe en e mode dégradé et informe le conducteur via le voyant moteur au tableau de bord. Q3.6 Sur le schéma ci-dessous, identifier les composants par leur epère et indiquer les bus de liaison permettant de transporter cette information d alerte du CMM vers le combiné d instruments / 5 pts Bus : Repère : 1107 Bus : Repère : Bus : Repère : 0004 Repère : Q3.7 À partir du relevé de trame suivant, concernant le CAN H, compléter le relevé de la trame du CAN L. EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 11 sur 25

12 Vous effectuez maintenant diagnostic. le relevé des paramètres suivants à l aide de l outil de Q3.8 Indiquer si le système Valvetronic est à l origine de la panne. Justifier votre réponse. / 3 pts EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 12 sur 25

13 PARTIE 4 : Étude de la distribution variable VVT Cette étude est divisée en quatre parties indépendantes : - L étude générale de la distribution ; - L étude du déphasage des arbres à cames ; - L étude du déphaseur ; - L étude du pilotage des déphaseurs. Étude générale de la distribution Q4.1 Indiquer la vitesse de l arbre à cames par rapport au vilebrequin. / 1 pt Q4.2 Indiquer le nom du diagramme représenté ci-dessous. / 1 pt Q4.3 Sur ce type de diagramme, les abréviations suivantes sont généralement inscrites pour indiquer des points précis du fonctionnement de la distribution. Indiquer, dans le tableau ci-dessous, la signification de ces abréviations. / 4 pts AOE RFE AOA RFA Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 13 sur 25

14 Q4.4 Placer sur le diagramme ci-dessous chacune des abréviations du tableau de la question précédente ainsi que le point d Avance à l Allumage (abréviation : AA). / 5 pts Q4.5 Sur le diagramme ci-dessus, hachurer en bleu l aire qui représente le travail utile du moteur thermique. Q4.6 Indiquer dans le tableau ci-dessous le diamètre des soupapes d admission et d échappement. Diamètre des soupapes d admission Diamètre des soupapes d échappement Q4.7 Expliquer pourquoi le diamètre des soupapes d admission est supérieur à celui des soupapes d échappement. / 1 pt Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 14 sur 25

15 Q4.8 Citer deux avantages d un moteur à 4 soupapes par cylindre. Q4.9 Sur le moteur EP6 l entraînement de la distribution est assuré par une chaîne. Citer l intérêt majeur de ce type de distribution ainsi que son principal inconvénient. Intérêt majeur : Principal inconvénient : Q4.10 Citer une autre solution technologique pour entraîner la distribution. / 1 pt Étude du déphasage des arbres à cames Q4.11 Citer les trois composants qui constituent le système de déphasage. / 3 pts Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 15 sur 25

16 Q4.12 Donner les paramètres de la distribution modifiés par le double système de déphasage. Q4.13 Indiquer les avantages du système de déphasage des arbres à cames. Q4.14 Le déphasage de l arbre à cames d échappement permet un recyclage des gaz d échappement. Citer une autre solution technologique qui permet de recycler les gaz d échappement. Q4.15 Compléter le diagramme de la boucle de régulation donné ci-dessous. CMM Position arbre à cames Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 16 sur 25

17 Q4.16 Colorier en vert sur les graphiques A & B ci-dessous les zones de croisement des soupapes. / 4 pts Graphique déphasage & levéee A (Mini à Maxi) échelle 1mm=5 Angle vilebrequin Graphique déphasage & levéee B (Mini à Maxi) échelle 1mm=5 Levée de soupape PMH AOE AOA RFE RFA Angle vilebrequin EXAMEN : CGM Maintenance des véhicules automobiles Épreuve : Diagnostic-Intervention Épreuve Durée : 6H Session 2016 Dossier Travail Repère : JE Page 17 sur 25

18 Q4.17 En utilisant les graphiques A et B de la page précédente, entourer dans le tableau suivant les réponses exactes pour chacune des deux positions du Déphaseur (entourer 2 réponses pour chacune des 4 propositions, soit 8 réponses à entourer pour le tableau complet). / 4 pts Graphe A Graphe B Position du déphaseur admission Position du déphaseur échappement Avance mini Avance maxi Avance mini Avance maxi Retard mini Retard maxi Retard mini Retard maxi Avance mini Avance maxi Avance mini Avance maxi Retard mini Retard maxi Retard mini Retard maxi Q4.18 À partir des 2 graphiques de la page précédente, tracer l épure de distribution en utilisant le modèle proposé. / 12 pts PMH RFE RFE AOA AOA RFA RFA AOE Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 18 sur 25

19 Q4.19 À partir de l épure tracée à la question précédente, calculer l amplitude des variations d avances et de retards. Compléter le tableau suivant. / 8 pts AOE RFE AOA RFA Étude du déphaseur Q4.20 Sur le schéma hydraulique du déphaseur d arbre à cames représenté ci-dessous, dessiner l électrovanne (ou distributeur) dans la bonne position. Donner la désignation des éléments repérés 1, 2 et 3. / 9 pts 1 : 2 : 3 : Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 19 sur 25

20 Q4.21 Sachant que la RFA et l AOE sont au minimum, compléter sur le schéma hydraulique ci-dessous : / 4 pts - en rouge : les canaux d alimentation et les chambres sous pression ; - en bleu : le circuit de retour. Schéma hydraulique ADMISSION ÉCHAPPEMENT Q4.22 Indiquer le rôle du pion dans le déphaseur. / 1 pt Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 20 sur 25

21 Q4.23 Indiquer la pression d huile notée p dans la chambre à 2500 tr/mn, en bar puis en N/mm². p = bar soit p = N/mm² Q4.24 Calculer la surface active de la palette notée S. Détailler les calculs. Q4.25 Calculer l effort résultant noté F dû à la pression. Exprimer le résultat en N. Détailler les calculs. / 3 pts Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 21 sur 25

22 Q4.26 Calculer la distance entre le centre de la palette et le centre du déphaseur noté r. Exprimer le résultat en mm, puis en m. Détailler les calculs. Q4.27 Calculer le couple maximum fourni par le déphaseur variable noté C max. Exprimer le résultat en N.m. Détailler les calculs. / 3 pts Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 22 sur 25

23 PARTIE 5 : Diagnostic Q5.1 L appareil de diagnostic permet de cibler un dysfonctionnement sur le système de déphaseurs. Sur les composants suivants : 13A7, 13A8, 1118, 1119 du schéma électrique du document réponse DR1, surligner en bleu les alimentations négatives, en rouge les alimentations positives, en vert les signaux de commande et en jaune les signaux des capteurs. / 8 pts Q5.2 Compléter le tableau de contrôle ci-dessous. / 20 pts Élément contrôlé Outil de diagnostic à utiliser 1118 Voltmètre 1118 oscilloscope Points de mesure Voies 1&3 de 1118 Voies A2&B3 du 32VGR Conditions de mesure Valeur ou signal Valeur ou signal relevé 5 V Signal carré 0-5V Conclusion 1119 Voltmètre 1119 oscilloscope 13A7 13A8 oscilloscope oscilloscope Voies 1&3 de 1119 Moteur tournant avec bornier de mesure 5 V Voie B2 du 32VGR & Voie 7 du 53VMR Voie H1 du 32VGR & Voie 17 du 53VMR Signal carré 0-5V Signal émis par CMM ok Voie G1 du 32VGR & Voie 17 du 53VMR Signal émis par CMM ok Fil 1242 Fil A7 Ohmmètre Ohmmètre Voltmètre Voie 1 de 13A7, Voie H1 du Voie 1 de 13A8, Voie G1 du 32VGR Voie 2 de 13A7, MASSE Connecteurs débranchés Connecteurs débranchés Contact mis 0Ω 0Ω Ubatt 13A8 Voltmètre Voie 2 de 13A8, MASSE Contact mis 0V Fil 1351D Ohmmètre Voie 17 du 53VMR & voie 2 de 13A8 Connecteurs débranchés 0Ω Fil 1351C Ohmmètre Voie 17 du 53VMR & voie 2 de 13A8 Connecteurs débranchés Infini Ω Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 23 sur 25

24 Q5.3 À l aide des résultats des mesures consignés dans le tableau de la question précédente, indiquer l origine du dysfonctionnement. Justifier votre réponse. / 6 pts Q5.4 L outil de diagnostic n ayant pas lu de défaut correspondant au dysfonctionnement, indiquer un autre menu à utiliser pour constater le défaut. / 6 pts Q5.5 Proposer une intervention qui permettra de remédier au dysfonctionnement constaté. Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 24 sur 25

25 BAREME PARTIE 1 : Étude du circuit d alimentation en air Q1.1 /3 Q1.2 /6 sous-total /9 PARTIE 2 : étude du papillon motorise Q2.1 /1 Q2.2 /3 Q2.3 /3 Q2.4 /3 Q2.5 /3 Q2.6 /3 sous-total /16 PARTIE 3 : Étude du système de levée de soupapes variable «valvetronic» Q3.1 /10 Q3.2 /12 Q3.3 /3 Q3.4 /4 Q3.5 /8 Q3.6 /5 Q3.7 /2 Q3.8 /3 sous-total /47 PARTIE 4 : Étude de la distribution variable VVT Q4.1 /1 Q4.2 /1 Q4.3 /4 Q4.4 /5 Q4.5 /2 Q4.6 /2 Q4.7 /1 Q4.8 /2 Q4.9 /2 Q4.10 /1 Q4.11 /3 Q4.12 /2 Q4.13 /2 Q4.14 /2 Q4.15 /2 Q4.16 /4 Q4.17 /4 Q4.18 /12 Q4.19 /8 Q4.20 /9 Q4.21 /4 Q4.22 /1 Q4.23 /2 Q4.24 /2 Q4.25 /3 Q4.26 /2 Q4.27 /3 sous-total /86 PARTIE 5 : Diagnostic Q5.1 /8 Q5.2 /20 Q5.3 /6 Q5.4 /6 Q5.5 /2 sous-total /42 TOTAL /200 TOTAL /20 Épreuve : Diagnostic-Intervention Durée : 6H Repère : JE Page 25 sur 25