CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE Spécialité «Conduite de véhicules» Mécanique
Moteur La chaîne cinématique d un véhicule à propulsion comprends embrayage Boite de vitesses Arbre de transmission - Pour qu'un camion puisse se déplacer, celui-ci a besoin d'énergie. Cette énergie est dite énergie chimique car elle correspond à un mélange de gazole et d'air. - Une fois l'énergie chimique à l'intérieur du véhicule, celle-ci est transformée en énergie mécanique. C'est l'énergie mécanique qui permet d'actionner les roues et de faire avancer (ou reculer) le camion. - Lorsque que cette énergie est transformée en mouvement, le camion émet du bruit, de la chaleur et rejette une émission composée de gaz brûlé. Pour mieux comprendre, on définit la chaîne cinématique comme la chaîne responsable de la transformation du mouvement. Pont AR Arbre de roues roues
La chaîne cinématique d un véhicule à propulsion comprends
La chaîne cinématique d un véhicule à propulsion comprends 1) Le moteur: C'est l'organe chargé de transformer l'énergie chimique présente dans le carburant et l'air en énergie mécanique. 2) L'embrayage: Permet de connecter et de déconnecter le moteur de la transmission. En phase de patinage, l'embrayage permet également de mettre le camion en mouvement. 3) La boîte de vitesse: Permet d'adapter le couple moteur au couple résistant en fonction de l'air, de la pente, du roulement ou encore de la charge. 4) L'arbre de transmission: Organe qui permet de transmettre le mouvement de la boîte de vitesse au pont différentiel. 5) Le pont différentiel: Système composé d'engrenages placé entre la boîte de vitesses et les roues qui transforme le mouvement de rotation selon l'axe moteur/boîte en mouvement de rotation selon l'axe de l'essieu. Il permet aux roues opposées d un même essieu ou aux essieux avant et arrière de ne pas tourner à la même vitesse lors d'un virage par exemple. 6) Le réducteur de roue (ou le couple qui est transmis aux roues. demi-arbre de roues): Élément qui permet de diminuer la vitesse de rotation et d'augmenter ainsi + La roue : Élément situé en début et en bout de chaîne qui transmet le mouvement au sol et transforme le mouvement de rotation en mouvement rectiligne.
LE MOTEUR Composition du moteur Les organes fixes ( carter huile, bloc moteur, culasse) Les organes mobiles ( piston, bielle, vilebrequin) Les organes de distribution ( arbre à cames, culbuteurs, poussoirs, soupapes) C est un organe qui reçoit une énergie sous forme de chaleur et qui la restitue en énergie mécanique.
LE MOTEUR
Schéma d organes mobiles et de distribution.
Le cycle à 4 temps. Admission - Compression
Le cycle à 4 temps Explosion / Détente - Échappement
Le cycle à 4 temps Explosion / Détente - Échappement
Le cycle à 4 temps Explosion / Détente - Échappement
Arbre à cames Échappement Soupape Admission Piston Bielle Vilebrequin Volant moteur
Quelques rappels: La force F exprimée en Newtons. C est une cause agissant sur un corps pour modifier son état de repos ou de mouvement. La puissance P exprimée en Watts. par le temps. P = W/T C est le travail fourni par la machine divisé En Mécanique la puissance est exprimée en cheval: 1 Cheval = 736 watts Le couple:exprimé en mètre Da Newton = F*L C est un ensemble de 2 forces parallèles et opposées et distante d un bras de levier.( produit d une force par une longueur F*L) Dans le moteur à combustion interne,le couple moteur est la force fournie par la combustion qui exerce une pression sur la surface du piston F = P*S. 1 kilowatt correspond à 1.36 cheval vapeur (ch din) Ex : Une voiture de 140ch (din) développe une puissance de 103 kw, c'est la valeur que l'on trouve sur les cartes grises.
Les courbes Moteur Chaque moteur est caractérisé par les données suivantes Puissance en ch ou Kw Couple en mkg ou da N.m Consommation spécifique en g/kw/h ou g/ch/h. Couple et puissance sont extrêmement liés Recherche de vitesse = puissance Recherche de force pour déplacer le véhicule = couple. La courbe de consommation spécifique est l inverse de la courbe de couple
La conduite au couple ou conduite rationnelle c est: En fonction du dosage sur l accélérateur, c est l utilisation du moteur dans sa plage de couple maxi, correspondant à une consommation moindre,et un rendement optimal. C est aussi, un bon état et une bonne pression des pneumatiques, la conduite par anticipation, un respect des températures moteurs, une bonne utilisation des rapports de BV
L injection Directe et l injection Indirecte.
Le refroidissement Rôle: Abaisser la T dans les cylindres, Maintenir les organes à T Éviter les dilatations inégales, Éviter les déformations des organes Maintenir une bonne résistance des métaux, Maintenir les qualités lubrifiantes de l huile. 2 modes de refroidissement: EAU AIR
Le refroidissement
Le refroidissement Il existe 2 types de refroidissement - AIR - EAU
Le refroidissement
Le refroidissement
La Lubrification Rôle: Lubrificateur, réduit le frottement des pièces en mouvement en assurant leur longévité, Étanchéité: joue le rôle de joint entre les segments et les cylindres, et améliore la compression, Refroidissement des pièces en mouvements, Propreté du moteur, Composition du circuit: Carter, Crépine, pompe à huile ( engrenage,,)canalisations,filtres, refroidisseur, organes de sécurité,
La Lubrification
La Lubrification
La Lubrification
Circuit d Alimentation Rôle: Il sert à : Stocker le carburant (réservoir) Filtrer et acheminer le carburant à la pompe d injection (circuit basse pression) Pulvériser à un moment précis dans chaque cylindre une quantité déterminée de gazole à une pression donnée (circuit d injection)
Circuit d Alimentation Permet d injecter à chaque cylindre une quantité de combustible donnée à pression donnée. 4 circuits: Aspiration, Basse pression, Haute pression, Retour. Composition: Réservoir, pré filtre, pompe d alimentation, filtre, pompe injection, injecteurs. La canalisation de retour à pour rôle de lubrifier les injecteurs.
Circuit d Alimentation
Circuit d Alimentation
Circuit d Alimentation Localisation des pré filtres et filtres. Le pré filtre retient les grosses impuretés. Il est placé entre le réservoir et la pompe d alimentation. Il s agit en générale d un filtre à treillis métallique (tamis). Le filtre principal est placé sur le circuit basse pression entre la pompe d alimentation et la pompe d injection. Il est constitué en feutre, papier ou nylon, Rôle. Les organes d injection étant réalisés avec une très grande précision ( au micron de tolérance soit 1/1000ème mm), il faut éliminer les fines impuretés ainsi que l eau qui risqueraient d endommager les éléments d injection.
Circuit d Alimentation
Circuit d Alimentation
La Suralimentation en air. Pour obtenir plus de performance et de puissance, il faut augmenter le remplissage dans les cylindres, soit par: L augmentation de la cylindrée, L augmentation du régime moteur, L augmentation du remplissage. Cette dernière peut être réalisée En jouant sur l épure de distribution, En augmentant le nombre de soupapes / cylindres En gavant le moteur pour lui permettre de brûler plus de carburant/ cycle. C est le TURBO COMPRESSEUR
La Suralimentation en air.
La Suralimentation en air.
La Suralimentation en air.
La Suralimentation en air. L échangeur thermique. Il permet le refroidissement de l air admis à environ 45, ce qui augmente la quantité d air admise et améliore la combustion. La puissance peut être augmenter de 10 à 15%. Avantages. A cylindrée égale, il augmente la puissance moteur. A puissance égale, il diminue la consommation et l encombrement du moteur. Il permet un meilleur fonctionnement du moteur en altitude où l air est moins dense.
La Suralimentation en air.
L embrayage
L embrayage
L embrayage
L embrayage
L embrayage
L embrayage DIFFERENTS TYPES : Les embrayages à friction Embrayage monodisque Embrayage bidisque ou multidisques
L embrayage Les embrayages hydrauliques (coupleur hydraulique) Embrayage centrifuge
L embrayage
L embrayage Les systèmes de commande peuvent être : Hydraulique (émetteur - récepteur)
L embrayage Qualités: - progressif, - adhérent, - de faible inertie, - résistant aux T élevées, - facile à manœuvrer, - équilibré, - silencieux.
L embrayage Précautions. Eviter: Un patinage excessif; Un appui prolonger sur la pédale; Un débrayage incomplet; Un embrayage trop brutal; Un démarrage sur des rapports trop grands. Ne pas demander à l embrayage des efforts inconsidérés. A chaque arrêt : point mort et frein de parc, les charges transportées sont incompatibles avec l usage d un patinage fréquent ou prolongé.
La boîte de vitesses
La boîte de vitesses Rôle: permet de choisir différents rapports de démultiplication, donc de multiplier le couple transmis par le moteur; D inverser le sens de rotation du mouvement de ma transmission (la M AR). D interrompre la liaison entre le moteur et les roues de façon prolongée sans devoir rester débrayé (Point Mort) Les différentes combinaisons de la boîtes de vitesses permettent d adapter selon la vitesse du véhicule la force nécessaire à transmettre aux roues, fonction des caractéristiques du couple moteur. Qualités: supporter le couple et la puissance du moteur,être silencieuse et fiable, avoir un bon rendement, être bien étagée, avoir une sélection des rapports facile et simple.
La boîte de vitesses
La boîte de vitesses
La boîte de vitesses
Le Pont - Différentiel Rôle du pont: Il transmet aux roues le mouvement de l arbre de transmission et multiplie le couple transmis. Rôle du différentiel: Il permet à chaque roue d avoir une vitesse de rotation différente l une de l autre; dans les virages ou sur sol irrégulier En ligne droite: Les roues droites et gauches font le même nombre de tours. En courbe: La distance parcourue par la roue intérieure est plus faible que celle de la roue extérieure; les roues ne tournent pas à la même vitesse.
Le Pont - Différentiel
Le Pont - Différentiel
Le couple conique Composition: 1 Pignon d attaque, 1 Grande couronne, 1 Boîtier, 1 axe, 2 Satellites, 2 Planétaires. Fonctionnement: Le mouvement est transmis par le pignon d attaque sur la grande couronne; Le boîtier tourne et entraîne l ensemble satellites/ planétaires. En ligne droite chaque roue tourne à la même vitesse, En courbe la différence de rotation des 2 roues est absorbée par les satellites.
Le Freinage Rôle: Quel que soit le principe il est destiné à absorber l énergie cinétique du véhicule Qualités: Efficacité, Progressivité, Régularité, Stabilité, Sécurité. Systèmes de freinage: Hydraulique: à tambours ou à disques. Électriques Composition: réservoir, maître cylindre, répartiteur, compensateur, récepteurs, organes de sécurité.
Le Freinage
Le Freinage
Le Freinage
Le cylindre à accumulateur ou Tristop ou «poumon de freins» Rôle : Transforme l'énergie pneumatique en énergie mécanique Directement pour la fonction frein de service ou l'immobilisation du véhicule avec le frein de parc Légende : 1 : chape et biellette 2 : piston ()cylindre à membrane) 3 : vis de défreinage 4 : Soufflet 5 : ressort de compression (cylindre à accumulateur) 6 : Piston (cylindre à accumulateur) 7 : tige poussoir 8 : ressort de compression ( cylindre à membrane) 9 : membrane
Couleurs Bleu : pression atmosphérique - Rouge : pression de service Vert :Pression partielle Position Route : Dans le cylindre à membrane le ressort 8 maintien l'ensemble 1+2 rentré le cylindre à accumulateur est alimenté par 11 à la pression de service, le ressort 8 est comprimé et la tige de poussoir 7 rentré. Utilisation du frein de service : La pression partielle délivrée par le robinet de frein de service agit sur la surface de la membrane 9, l'effort produit comprime le ressort 8, l'ensemble 1+2 sort et actionne le levier de commande. Frein de parc, frein de secours : Lors du stationnement du véhicule le cylindre à accumulateur est mis à la pression atmosphérique par le robinet de frein de parc. Cela peut se produire aussi en cas de défaillance du circuit. Le ressort 5 se détend, pousse le piston 9 ainsi que la tige 7 contre l'ensemble 1+2 ; le levier de commande est actionné.
Le Freinage Système Anti Blocage
Le Freinage Système Anti Blocage
Les ralentisseurs sur échappement 3 types de ralentisseurs Electriques Hydrauliques
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE les ralentisseurs SON ROLE? Permettre de ralentir le véhicule et de stabiliser sa vitesse indépendamment du système de freinage.
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE les ralentisseurs LES DIFFERENTS TYPES? SUR ECHAPPEMENT (ou pneumatique) Efficacité moyenne Situé sur collecteur échappement Commande au pied
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE Les ralentisseurs LES DIFFERENTS TYPES? ELECTRIQUE (ou électromagnétique) Très bonne efficacité Situé sur la transmission Commande au tableau de bord, et parfois couplé au frein à pied «TELMA est une marque»
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE Les ralentisseurs LES DIFFERENTS TYPES? HYDRAULIQUE Très bonne efficacité Situé sur la boite à vitesses ou sur le pont Commande au tableau de bord ou au pied comme l électrique
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE Les ralentisseurs UTILISATION EN DESCENTE utilisation maximale et en plus utiliser le frein moteur. Compléter avec le frein principal. CIRCULATION NORMALE utilisation souhaitée CAS D URGENCE utiliser le frein principal
La Direction
La Direction
La Suspension
La Suspension
La Suspension
La Suspension
La Suspension
Les angles du train avant Le parallélisme: Ouverture et fermeture. Corrige l effet défavorable du carrossage, et annule l ouverture des roues dues à la propulsion. L angle de chasse. Sur le plan médian, c est l angle formé entre l axe du pivot et la perpendiculaire au plan de roulement; Il assure l auto stabilité de la direction
Les angles du train avant L angle de carrossage: Sur le plan frontal, c est l angle formé par l axe de la roue et la perpendiculaire au plan de roulement. Réduit le couple et adoucit la direction L angle d inclinaison des pivots. Sur le plan frontal, c est l angle formé par l axe de pivot et la perpendiculaire au plan de roulement. Contribue au retour en ligne droite de la direction.
Les angles du train avant L angle inclus: Sur le plan frontal c est l angle formé par l axe du pivot et l axe de la roue Pivot+carrossage+90 Cet angle doit rester invariable d une roue à une autre Le déport au sol: Sur le plan frontal, c est la distance entre l axe de pivot et l axe de la roue. Peut être (+), (-) ou nul. Limite les répercussions des chocs sur la roue.
Les pneumatiques. Normalisation des pneus: EX 175 / 70 HR 14 Tubeless 175: Largeur du boudin en mm 70: rapport de la hauteur du boudin / la largeur. H : Indice de vitesse maxi ( S = 180 Km/h; H = 210 Km/h; V = +210 Km/h) R: type de carcasse 14: diamètre de la jante en pouce. Tubeless: avec ou sans chambre à air. Repère d usure = h = 1.6 mm.
Les pneumatiques.
Les pneumatiques.
les pneumatiques
CONCOURS D ADJOINT TECHNIQUE DE 1ère CLASSE Les pneumatiques
Les Huiles Différentes catégories d huiles moteurs: Huile de synthèse: réaction chimique de plusieurs composants et de fluides spécifiques à hautes performances. Huile minérale: extraite du pétrole Huile végétale: extraite de végétaux naturels ( ricin, ) Huile semi synthétique: composée de 70 à 80% d huile minérale. Caractéristiques: Densité ou masse volumique, Viscosité, Indice de dés émulsion ( mélange entre eau et huile) Pouvoir anti mousse ( mélange huile et air), Anti corrosif, Anti congélation, Point d aniline ( pouvoir de solvant, détérioration des joints), Point éclair, Indice de viscosité absolu dynamique (exprimé en poise, ) Indice de viscosité absolu cinématique (exprimé en stoke, )
Les Huiles
Les Huiles
Les Huiles
Les Huiles Les qualités: Viscosité: résistance à l écoulement, Onctuosité: Propreté d adhérence aux parois, Stabilité: propriété de non détérioration sous l action de gaz,eau, air, essence. Point de congélation: fonctionnement à basse T Point de flamme: fonctionnement à haute T
Les Huiles 4 types: SAE API- CCMC MIL. La norme SAE: Tient compte de la viscosité et de la T limite de pompage ( pression pour départ à froid). Viscosité dynamique = viscosité à froid à T precise. Viscosité cinématique = viscosité à chaud ( 100 c) fonction de la durée d écoulement. Huile MULITGRADE 10 W 40 2 indices de viscosité ( hiver et été) 10 = indice de viscosité dynamique (en poise) W = Winter 40 = indice de viscosité cinématique ( en stoke). 2 classes d huile multigrade ( en collaboration avec SAE et API) Classe S: pour moteur essence ( SF et SG) Classe C: pour moteur diesel ( CD et CE) La 2ème lettre indique le niveau de performances et d utilisation fonction des moteurs.
Les véhicules GPL 1 : Réservoir torique 2 : Electrovanne 3 : Vapo-détendeur 4 : Diffuseur-filtre 5 : Injecteurs 6: Collecteur d'admission 7 : Commande gaz / l'essence A : Calculateur B : Fusible C/ D : Capteurs E/F : Capteurs de niveau et remplissage de gaz
Les véhicules GPL Fonctionnement du GPL 1 : Le carburant à l'état semi gazeux est stocké dans un réservoir torique équipé d'une soupape de sécurité, à une pression d'environ 15 bars ; 2 & 3 : Quand le véhicule roule en mode GPL, le gaz passe dans une électrovanne qui régule le flux dans un vapo-détendeur, le gaz est ramené à 1 bar environ ; 4 : Un diffuseur-filtre se charge de repartir idéalement la quantité de gaz vers les injecteurs ; 5 & 6 : Des injecteurs branchés sur le collecteur d'admission envoient le gaz vers les chambres de combustion du moteur ; 7 : une commande au tableau de bord permet à l'utilisateur de choisir de rouler au gaz ou à l'essence ; Un calculateur (A) branché sur le faisceau électrique d'origine protégé par son propre fusible (B), gère le système renseigné par différents capteurs (C & D) et donne le niveau de gaz (E) Remplissage du gaz (F)
Véhicule hybride Une voiture hybride est munie de deux moteurs. Le principe de fonctionnement consiste à faire fonctionner soit le moteur électrique, soit le moteur à essence, soit les deux en même temps selon les modèles
Véhicule hybride Il existe trois type de fonctionnement : Série Parallèle Parallèle/série Le principe de fonctionnement : Lorsque le véhicule est immobilisé, aucun moteur ne fonctionne; Au démarrage, le moteur électrique assure la mise en mouvement de la voiture, jusqu'à des vitesses plus élevées (25 ou 30 km/h,maxi 50 km/h); Lorsque la vitesse plus grande est atteinte, le moteur thermique prend le relais; En cas de grande accélération, le système lance les deux moteurs en même temps afin d'obtenir une puissance plus grande; En phase de décélération et de freinage, l'énergie cinétique est utilisée pour recharger les batteries.
Véhicule hybride Avantages : Ceux-ci sont multiples : - La consommation du véhicule diminue de 10 à 30%. - Le moteur hybride permet de restreindre les émissions polluantes proportionnellement à la consommation de carburant. La motorisation hybride est donc particulièrement intéressante pour les taxis et elle commence à être appliquée aux autobus et aux camions aux Etats-Unis, en Europe et au Japon. Inconvénient : - Le seul mais important problème est que les accumulateurs électrochimiques n'auraient pas une durée de vie aussi longue que celle du véhicule lui-même donc il faudrait les changer une ou plusieurs fois avant le recyclage total de la voiture.