Contenu Chapitre 1 Principes de base de l électricité 1 Introduction............................... 2 Un peu d'histoire..................... 2 Électronique......................... 2 1.1 Structure atomique et mouvement d électrons......................... 3 Électrons et protons................... 3 Couches atomiques................... 4 Ions................................ 5 Attraction et répulsion................. 6 Molécules........................... 7 Définition de l électricité................ 8 1.2 Conducteurs et isolants................ 8 Facteurs affectant la résistance.......... 9 Mouvement d électrons............... 10 1.3 Courant électrique................... 10 Bornes............................ 11 Sens conventionnel et sens électronique du courant........................ 11 1.4 Magnétisme......................... 12 Réluctance......................... 12 Théorie atomique et magnétisme........ 13 1.5 Électromagnétisme................... 13 Utilisation de l électromagnétisme....... 14 Force de champ électromagnétique..... 14 1.6 Caractéristiques d un courant électrique. 15 Courant continu (c.c.)................. 15 Courant alternatif (c.a.)................ 15 1.7 Sources d électricité.................. 16 Réactions chimiques................. 16 Électricité statique................... 16 Induction électromagnétique........... 17 Thermocouples...................... 18 Cellules photoélectriques.............. 18 Capteurs piézoélectriques............. 18 1.8 Circuits électriques et loi d Ohm........ 18 Tension............................ 19 Courant............................ 19 Résistance......................... 19 Composants de circuits............... 20 Circuits série........................ 21 Circuits parallèle..................... 21 Circuits série-parallèle................ 21 Terminologie de circuits électriques...... 22 Loi d Ohm.......................... 22 Puissance.......................... 26 1.9 Principes de moteurs électriques et de génératrices.................. 26 Moteurs c.c......................... 27 Génératrices........................ 28 Capacité........................... 28 1.10 Bobines, transformateurs et solénoïdes.. 30 Transformateurs..................... 31 Solénoïdes et interrupteurs magnétiques. 32 Actionneurs piézoélectriques........... 33 Résumé................................... 33 Questions de révision....................... 34 Chapitre 2 Principes de base de l électronique et systèmes ordinés 37 Introduction.............................. 38 Dispositifs en matière solide........... 38 Portée de ce chapitre................. 39 2.1 Utilisation de signaux électroniques..... 39 Signaux numériques.................. 39 Fréquence......................... 40 Signaux............................ 41 2.2 Semi-conducteurs.................... 41 Dopage............................ 42 2.3 Diodes............................. 44 iii
iv Table des matières Polarisation d une diode............... 44 Anode et cathode.................... 44 Types de diodes..................... 45 2.4 Transistors.......................... 46 Amplification........................ 46 Transistors bipolaires................. 47 Transistors à effet de champ (FET)...... 48 Thyristor........................... 49 Paires de Darlington.................. 49 2.5 Semi-conducteurs photoniques......... 50 Spectre de la lumière optique.......... 50 Composants optiques................ 51 2.6 Vérification de semi-conducteurs....... 51 Vérification de diodes................. 52 Vérification de transistors.............. 53 2.7 Circuits intégrés (CI).................. 53 Circuits analogiques et numériques...... 53 2.8 Portes logiques et tables de vérité...... 54 Portes ET.......................... 54 Portes OU.......................... 55 Portes NON (inverseurs)............... 55 Portes logiques, tables de vérité et traitements de données........... 55 2.9 Système binaire...................... 56 2.10 Microprocesseurs.................... 57 Construction et mise en réseau de modules de commande électronique... 57 Traitements de données.............. 58 Entrée de données................... 58 2.11 Conservation de données dans des modules de commande électronique (ECM)................. 68 Mémoire vive (RAM)................. 69 Mémoire vive non volatile (NV-RAM)..... 69 Mémoire morte (ROM)................ 69 Mémoire morte programmable (PROM)... 69 Mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM)........... 70 2.12 Systèmes électroniques auxiliaires...... 70 Navigation embarquée................ 70 Systèmes de prévention d accident...... 71 Systèmes d avertissement de collision... 72 Vidéo............................. 77 Systèmes d infoloisirs................ 77 Résumé................................... 77 Questions de révision....................... 79 Chapitre 3 Batteries 81 Introduction.............................. 81 3.1 Principes de fonctionnement de batteries.... 82 Batteries au plomb-acide.............. 82 Construction d une batterie............ 83 Électrolyte.......................... 84 Densité et température................ 85 Cycles de charge et de décharge........ 85 Sulfatage.......................... 88 Batteries sans entretien............... 88 Batteries à recombinaison............. 90 Batteries à électrolyte gélifié........... 90 Batteries AGM (Absorbed Glass Mat).... 91 3.2 Valeurs nominales de batteries......... 92 Ampères de démarrage à froid.......... 92 Ampères-heures..................... 92 Capacité de réserve.................. 92 Groupes de batteries................. 93 3.3 Entretien de batteries................. 94 Procédure d entretien d une batterie..... 95 Précautions à suivre lors de l entretien d une batterie..................... 96 Préparation de batteries pour l hiver..... 97 3.4 Vérification de batteries............... 97 Inspection visuelle................... 98 Vérification de l état de charge.......... 98 Essai de tension en circuit ouvert...... 101 Test de capacité.................... 102 Spectroscopie d impédance électrochimique.................. 104 Test de conductance................ 104 3.5 Recharge de batteries............... 105 Charge lente....................... 106 Charge rapide...................... 106 Instructions pour recharger une batterie....107 Sécurité lors de la recharge de batteries....107 Démarrage de secours avec des câbles d appoint........................ 109 Démarrage de secours avec une génératrice................... 110 Démarrage de secours d un système à double tension.................. 111 Entreposage et recyclage de batteries....112 3.6 Test de conductance................ 113 Procédure de test avec un appareil Midtronics EXP..................... 113 Câbles de batteries................. 116 Vérification de batteries lors d une inspection d entretien préventif...... 116
Table des matières v 3.7 Autres technologies de batteries....... 118 Batteries au nickel-métal-hydrure (NIMH)....118 Batteries au lithium.................. 118 Résumé.................................. 119 Questions de révision...................... 120 Chapitre 4 Systèmes de charge 123 Introduction............................. 123 Potentiel électrique.................. 124 Pompe à électrons.................. 124 4.1 Construction d un alternateur......... 124 Rotor............................. 125 Bagues collectrices et balais.......... 125 Stator............................ 127 Assemblage du boîtier............... 127 4.2 Fonctionnement d un alternateur....... 128 Transformation du c.a. en c.c.......... 129 Redressement à double alternance..... 129 Alternateurs triphasés............... 129 Alternateurs sans balai............... 130 Régulateurs de tension............... 130 Alternateurs TR à double tension....... 132 4.3 Défaillances et vérification d un système de charge........................... 133 Surcharge......................... 133 Charge insuffisante................. 133 Vérification d un système de charge.... 134 Vérification de la sortie d un alternateur....134 Test d induction maximale sur un alternateur à régulateur externe.... 135 Test d induction maximale sur un alternateur à régulateur intégré.... 136 Vérification des enroulements de stator. 136 Vérification du circuit de régulateur de tension...................... 137 Vérification du circuit de charge....... 138 Vérification avec un appareil Intelli-check. 138 Procédure de vérification avec un appareil Intelli-check............ 139 Vérification avec un oscilloscope...... 139 4.4 Remise en état d un alternateur........ 140 Désassemblage.................... 140 Inspection......................... 142 Réassemblage..................... 142 Spécifications d alternateurs 40SI...... 142 Supports d alternateurs.............. 142 Résumé.................................. 143 Questions de révision...................... 144 Chapitre 5 Systèmes de démarrage 147 Introduction............................. 147 Composants d un circuit de démarreur.......... 148 Circuits d alimentation et de masse..... 148 5.1 Composants d un circuit de démarreur.. 149 Bornes de batterie.................. 149 Câbles........................... 150 Commutateur d allumage............. 151 Relais de démarrage................ 151 5.2 Démarreurs........................ 152 Construction d un démarreur.......... 152 Fonctionnement d'un démarreur....... 154 Solenoïdes de démarreur............. 156 Circuit de commande................ 158 Démarreurs à engrenages réducteurs... 159 5.3 Vérification d un circuit de démarreur... 159 Vérifications préliminaires............. 160 Dépannage........................ 161 Essai sans charge................... 166 5.4 Remise en état d un démarreur........ 167 Désassemblage.................... 167 Inspection......................... 167 Réassemblage..................... 168 Ajustement du jeu du pignon.......... 168 Résumé.................................. 169 Questions de révision...................... 169 Chapitre 6 Circuits électriques 171 Introduction............................. 171 6.1 Systèmes d éclairage................ 172 Fonctionnement d une ampoule....... 173 Lampes fluorescentes............... 173 Ampoules halogènes................ 173 Ampoules halogènes infrarouges....... 174 Phares au xénon................... 174 Régulation de la tension des phares.... 176 Diodes électroluminescentes (DEL)..... 176 Systèmes de vision infrarouge de nuit... 178 Entretien......................... 178 Assemblages de phares............. 178 Commutateur d éclairage............ 182 6.2 Équipements électriques auxiliaires.... 183 Connecteur de circuit de semi-remorque..183 Tableaux de bord, cadrans et indicateurs.183 Défaillances de manomètres de pression d air et de pression d huile......... 188
vi Table des matières Défaillances d indicateurs de niveau de carburant et de température...... 188 Défaillances d indicateurs de tension.... 189 Défaillances d indicateurs de vitesse, de compteurs kilométriques, de tachymètres et d horomètres........ 189 Instruments de bord à bobines........ 199 Circuits de moteurs électriques de cabine....................... 191 Soudage......................... 192 Dispositifs de protection de circuits.... 192 Relais............................ 195 Fils et connexions d essai............ 197 Analyse de circuits................. 197 6.3 Vérification rapide de circuits électriques...................... 197 Vérifications avec un voltmètre........ 197 Test du courant drainé des batteries.... 201 Localisation d un circuit drainant les batteries..................... 202 Valeurs types de systèmes électriques.....202 Courts-circuits..................... 202 Problèmes de rétroaction............. 203 Circuits de haute tension de véhicules hybrides........................ 203 Résumé.................................. 203 Questions de révision...................... 204 Chapitre 7 Vérification et réparation de circuits électroniques 207 Introduction............................. 208 Comprendre les principes............ 208 Standards SAE J................... 209 Techniques de dépannage............ 209 Multimètres et ordinateurs personnels....209 Aptitudes de niveau avancé........... 209 Portée de ce chapitre................ 210 7.1 Types d outils électroniques de diagnostic...................... 210 7.2 Codes en séries de clignotements...... 211 7.3 Utilisation de multimètres numériques.. 211 Résolution......................... 212 Précision.......................... 214 Principes de fonctionnement.......... 215 Mesure d une tension................ 215 Mesure d une résistance............. 215 Mesure d un courant................ 217 Caractéristiques de multimètres numériques...................... 219 Vérifications types avec un multimètre numérique....................... 219 Boîtes de dérivation et raccords de dérivation en T................... 221 Vérification de semi-conducteurs....... 221 7.4 Outils de diagnostic portatifs à fonctions multiples............... 225 7.5 Outils de diagnostic portatifs génériques....................... 226 Outils de diagnostic courants.......... 227 Connexion d un outil électronique de diagnostic.................... 229 Codes d anomalie.................. 230 Changement des mots de passe....... 230 7.6 Logiciels de fabricants et pour ordinateurs personnels (PC)......... 231 Assistants numériques personnels...... 232 Matériel et logiciels.................. 232 Matériel........................... 233 Logiciels pour pc................... 236 Connexion d un ordinateur personnel au bus de données d un camion..... 239 Systèmes d informations de service.... 239 Outils de dépannage................ 239 Logiciels de diagnostic............... 240 Progiciels......................... 240 7.7 Dépannage de circuits et de systèmes électroniques..................... 240 Diagnostic séquentiel................ 240 Utilisation d outils appropriés.......... 241 Clichés de données................. 241 7.8 Codes et protocoles SAE/ATA......... 241 7.9 Diagnostic de systèmes d avertissement de collision VORAD.. 244 Caractéristiques des systèmes VORAD....244 7.10 Réparation de câbles, connecteurs et bornes électriques................. 245 Connecteurs intempérisés............ 245 Connecteurs Deutsch................ 249 7.11 Épissage de fils..................... 250 Joints à trois voies.................. 250 Schémas de connexions et symboles de circuits....................... 251 Codes de câblage ISO............... 253 7.12 Systèmes de retenue supplémentaire... 253 Coussin de sécurité gonflable......... 253 Système de protection RollTek en cas de renversement.................. 256 Résumé.................................. 257 Questions de révision...................... 258
Table des matières vii Chapitre 8 Multiplexage 261 Introduction............................. 262 Échanges d informations............. 262 Réseau neuronal.................... 262 Le multiplexage simplifie le matériel.... 262 8.1 Multiplexage, clients et serveur........ 263 Vitesse et volume................... 263 8.2 Principes de base du multiplexage..... 264 Structure de réseau en étoile.......... 264 Ligne porteuse de courant............ 265 Topologie de bus................... 265 Bus de données J1939.............. 267 Résumé sur le multiplexage........... 270 8.3 Commutation multiplex............... 271 Interrupteurs conventionnels.......... 271 Interrupteurs intelligents.............. 271 Transistors à effet de champ (FET)...... 272 8.4 Transactions multiplexées 274 Réveil (Wake-up).................... 272 Transaction multiplexée simple........ 272 Système Diamond Logic............. 273 Fusibles virtuels.................... 274 Avantages du réseautage............. 275 8.5 Accéder au bus de données........... 275 Connecteur J1587/1708.............. 275 Connecteur J1939.................. 275 Connexion avec le réseau............ 276 Connexion au bus de données du châssis....................... 277 Résumé.................................. 279 Questions de révision...................... 279 Séquences photos SP1 Vérification de batteries.............. 117 SP2 Soudage de 2 fils de cuivre........... 193 SP3 SP4 Vérification rapide d'un circuit électrique........................ 198 Accéder à un bus de données de camion avec un outil de service électronique...................... 278