Sujet Eps BTS Mka 2019 [PDF]

Zitiervorschau

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail – Patrie ------------------------MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ------------------------COMMISSION NATIONALE D’ORGANISATION DE L’EXAMEN NATIONAL DU BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR (BTS)

REPUBLIC OF CAMEROON Peace - Work – Fatherland --------------------------------MINISTRY OF HIGHER EDUCATION ---------------------------------NATIONAL COMMITTEE FOR THE ORGANISATION OF BTS EXAM

Examen National du Brevet de Technicien Supérieur Session : Juin 2019 Spécialité/ Option :

MECATRONIQUE

Epreuve écrite :

EPREUVE PROFESSIONNELLE DE SYNTHESE

Coefficient : 10

Durée : 6 Heures

DOCUMENTS AUTORISES Aucun document en dehors de ceux remis aux candidats par les examinateurs n’est autorisé. L’épreuve comporte les pages de 1 sur 20 à 20 sur 20. MISE EN SITUATION : Vous êtes employé à l’Agence CAMI de Yaoundé. M. Mbakop André se présente à la réception de votre atelier, avec son véhicule, car l’indicateur de température du moteur dépasse très souvent les 110°C. Le client signale par ailleurs que le voyant ABS reste allumé. Le Chef d’atelier vous confie le véhicule pour sa remise en état. Les renseignements recueillis sur le véhicule sont : -

Marque : TOYOTA, Modèle : AVENSIS de couleur bleue métal ;

-

Immatriculation : CE 147 AW ;

-

Numéro de châssis : AE92 – 0012345 ;

-

Kilométrage : 185 552 Km ;

-

Moteur à injection essence type EFI, allumage AEI jumostatique ;

-

Refroidissement moteur : système mixte (par air et liquide), à radiateur scellé ;

-

Boîte de vitesses manuelle à 5 rapports en marche avant et une marche arrière ;

-

Freins à disque ventilés à l’avant, tambours à l’arrière, ABS Bosch 5.2 ;

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1ère PARTIE : MOTORISATION 67pts 1.1 Etude fonctionnelle et structurelle du système d’injection qui équipe ce moteur. Le schéma ci-dessous représente le système d’injection essence monté sur ce moteur.

Figure 1 : Système d’injection essence

I.1

Compléter l’actigramme de la fonction globale du système d’injection d’essence :

/7pts

(Température, Régime, Position, …) (Contact M/A, pédale, …)

Energie électrique

(Combiné d’instruments) Bruits, chaleur

INJECTION D’ESSENCE

Figure 2 : Actigramme de la fonction globale.

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I.2

Compléter le synoptique des entrées et sorties du calculateur de gestion moteur en

identifiant 5 capteurs ou sondes et 4 commandes ou actuateurs de cette injection.

/9pts

Figure 3 : Synoptique des entrées/sorties du calculateur.

I.3 A partir du synoptique de commande des injecteurs donné ci-dessous, identifier le type d’injection (séquentielle, groupée, simultanée ou semi-séquentielle) équipant ce moteur. ─ 360°

Angle de rotation vilebrequin 720° 0° 360°

1080° Légende

Cyl. 1 Soupape d’admission ouverte

Cyl. 2

Injection

Cyl. 3

Allumage

Cyl. 4 Figure 4 : Synoptique de commande des injecteurs.

Type d’injection : ___________________________________________

/1pt

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I.4

Etude du capteur de régime et position moteur (C’est un capteur de type inductif). 1) Compléter la légende de ce capteur.

3pts 6

1

5

2

3 4 Figure 5 : Capteur régime et position.

Aimant permanent

Noyau de fer doux

Corps

bobinage

Bloc moteur

Cible (volant moteur) (60-2=58 dents)

2) Décrire très brièvement comment il fonctionne. ______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ /2pts 3) Il ressort de ce capteur un signal sinusoïdal de la forme ci-dessous que le calculateur traduit, après mise en forme, en vitesse de rotation (régime) et position PMH du cylindre de référence.

Figure 6 : Signal capteur régime et position.

Identifier F et 1 sur ce signal.

/2pts

F 1 _______________________________________________________________________________________ Minesup - BTS Mécatronique Session 2019 - Epreuve Professionnelle de Synthèse Page 4/20

Compléter le tableau ci-dessous en suivant l’exemple donné.

I.5

Source de production sur un véhicule Gaz polluant

Carter inférieur

Exemple HC

Moteur

Réservoir de carburant

/5pts

Dispositif de dépollution correspondant Filtre à charbon Pot FAP actif catalytique (canister)

EGR

Recyclage des vapeurs d’huile

X

X

CO HC HC NOX PM I.6

Identifier les dispositifs de dépollution montés sur ce véhicule (2 réponses attendues) : -

______________________________________________________________________ /1pt

-

______________________________________________________________________ /1pt

I.7 Cocher les 4 éléments et anomalies contrôlés par la fonction EOBD (Voyant de défaut moteur). /1pt

1- Le pot catalytique 2- Les injecteurs 3- Les ratés d’allumage 4- Les sondes lambda 5- L’électrovanne canister 6- L’actuateur de régulation du ralenti I.8

Compléter la boucle de régulation de richesse de ce moteur. _

/2pts

_

________________________________________________________________

Injecteur ________________________________________________________________

Chambre de combustion

________________________________________________________________

Catalyseur ________________________________________________________________

Oxygène _

_

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Calculateur de gestion moteur

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Sonde à oxygène amont

Figure7: Boucle de régulation de richesse. _______________________________________________________________________________________ Minesup - BTS Mécatronique Session 2019 - Epreuve Professionnelle de Synthèse Page 5/20

I.9

Certains véhicules catalysés sont équipés de deux sondes à oxygène. Préciser leurs fonctions

respectives.

1) La sonde à oxygène amont : _________________________________________________ ____________________________________________________________________________/1pt 2) La sonde à oxygène aval : ___________________________________________________ ____________________________________________________________________________/1pt I.10

Reconstituer le circuit de recyclage des vapeurs d’essence ci-dessous pour qu’il soit

fonctionnel.

I.11 N°

/3pts

Définir (Donner les noms et fonctions) des éléments suivants : Nom de l’élément /1pt

Fonction

/2pts

2

3

_______________________________________________________________________________________ Minesup - BTS Mécatronique Session 2019 - Epreuve Professionnelle de Synthèse Page 6/20

I.12

A quel moment le calculateur autorise-t-il la purge du système ? ______________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ /2pts

1.2 Etude du refroidissement La figure ci-dessous représente le système de refroidissement de ce moteur.

A

B

12 Figure 9 : Circuit de refroidissement

1.2.1) Compléter la nomenclature de ce circuit. 1

Chambres d’eau du moteur

/3pts 7

2

8

3

9

4

Vase d’expansion

10

5

Bouchon double effet

11

6

Aérotherme (chauffage habitacle)

12

Thermocontact du motoventilateur

Témoin de surchauffe moteur

1.2.2) Indiquez le sens du courant d’air (créé par le motoventilateur) qui convient pour assurer le refroidissement du liquide dans le radiateur (Voir figure).

/1pt

Sens A Sens B _______________________________________________________________________________________ Minesup - BTS Mécatronique Session 2019 - Epreuve Professionnelle de Synthèse Page 7/20

1.2.3) Après l’étude du refroidissement, vous faites fonctionner le moteur un long moment et vous constatez que le motoventilateur s’enclenche normalement , il n’y a pas de fuite sur le circuit de refroidissement ; mais la durit inférieure du radiateur chauffe, la durit supérieure reste froide, le niveau d’eau augmente dans le vase d’expansion. Donnez votre diagnostic sur ce dysfonctionnement, en précisant l’organe défaillant : _______________________________________________________________________ /2pts

1.3 DIAGNOSTIC DU SYSTEME Après des contrôles préliminaires sur le véhicule, vous constatez que : -

les cylindres du moteur ne fonctionnent pas,

-

les éléments mécaniques du moteur sont en bon état,

-

la batterie est correctement chargée et l’allumage est en bon état,

-

le réservoir est plein et le carburant est de bonne qualité.

1.3.1

Emettez les hypothèses pouvant être à l’origine des dysfonctionnements :

1) Le véhicule pollue abondamment : - ______________________________________________________________________

/1pt

- ______________________________________________________________________

/1pt

2) Les cylindres du moteur ne fonctionnent pas : - ________________________________________________________________________ /1pt - _________________________________________________________________________/1pt 1.3.2

Vous commencez votre diagnostic par le contrôle de la sonde de température moteur.

Figure 10 : Contrôle sonde de température _______________________________________________________________________________________ Minesup - BTS Mécatronique Session 2019 - Epreuve Professionnelle de Synthèse Page 8/20

1) Compléter le tableau ci-dessous relatif à ces deux contrôles. Valeurs de référence

Valeur trouvée

A

3,6 Volts à 80°C

0V

B

200 Ω à 80°C

∞

Contrôle

Nom du contrôle

/1pt

Conditions de mesure /1pt

2) Conclure sur l’état de la sonde : ________________________________________________________________________

/1pt

1.3.3 Vous contrôlez, à l’oscilloscope, le signal des injecteurs et celui des sondes lambda

Injecteurs 1 et 4

Injecteurs 2 et 3

Figure 11 : Oscillogrammes signaux des injecteurs.

Signaux sondes λ

Catalyseur

Sonde λ amont : Régulation Ti

Sonde λ aval : Contrôle catalyseur

Figure 12 : Signaux émis par les deux sondes λ.

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Au vue de ces signaux, donnez votre diagnostic sur l’état des injecteurs et du catalyseur :

Diagnostic

1.3.4

/1pt

Injecteurs 1 et 4

Bon

Mauvais

Injecteurs 2 et 3

Bon

Mauvais

Catalyseur

Bon

Mauvais

Vous poursuivez votre diagnostic en branchant l’analyseur des gaz d’échappement. Vous

actionnez le démarreur pendant 15 secondes et obtenez les valeurs ci-dessous. Gaz d’échappement analysés

Valeurs lues

CO

0,00 % Volume

CO2

0,00 % Volume

HC

0 ppm Volume

O2

20,8 % Volume

Indiquer en fonction des valeurs lues ci-dessus pourquoi le moteur ne démarre pas. ____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ /1pt 1.3.5

Vous parvenez finalement à résoudre les problèmes de ce véhicule et vous disposez de la

valise de diagnostic. Citez trois (03) opérations à effectuer avant de restituer le véhicule au client : -

___________________________________________________________________________ /1pt

-

___________________________________________________________________________ /1pt

-

___________________________________________________________________________ /1pt

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2ème

PARTIE :

SYSTEMES

DE

TRANSMISSION

ET

CARROSSERIE

AUTOMOBILE 83pts

2.1 Systèmes de transmission 2.1-1 Etude technologique et diagnostic du système ABS La figure ci-dessous représente les éléments du système de freinage ABS.

Figure 13 : Le système de freinage ABS

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2.1- A quel moment l’ABS entre –t-il en fonctionnement ? 2pts

2.2- Citer les autres systèmes liés à l’ABS. 4pts -

2.3- Compléter le tableau ci-dessous Repère

Désignation (1pt x 10 = 10pts)

Fonction (2pts x 10 = 20pts)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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2.4- En cas de défaillance du système ABS, le conducteur pourra-t-il assurer l’arrêt du véhicule ? Justifier votre réponse. 4pts ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….

2.1-2 L’embrayage Le disque de cet embrayage a les caractéristiques suivantes : Diamètre intérieur (Di): 134 mm

Diamètre extérieur (De) : 190 mm

Force pressante des ressorts : 3500 N

Coefficient de frottement disque/plateaux : 0,42

On vous demande de : 1) Déterminer le nombre de surface de contact de cet embrayage : n=

_____________________________________________________________________ 2pts

2) Calculer le rayon moyen du disque. 2pts

3) Déterminer le couple maximal transmissible par cet embrayage. 4pts

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2.1-2 La Boîte de vitesses et le pont 18’

19’

Compléter la chaîne cinématique des éléments de cette boîte/pont transmettant la puissance (0,5pt x 8 = 4pts) 1) en première vitesse : 1

21

2) en cinquième vitesse : 1

2.2-

21

Combien de vitesses de marche avant possède cette boîte de vitesses ? 3pts

………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………….

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2.3-

Désigner et donner la fonction de la pièce 11 ? 4pts

………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………. 2.4-

Parmi les huiles suivantes (SAE 10W40, SAE 80W90, ATF DEXRON II), indiquer celle que vous allez utiliser pour la lubrification de l’ensemble. 3pts

……………………………………………………………………………………………………………….. 2.5-

Donner trois situations de roulage du véhicule pour lesquelles le différentiel joue sa fonction. (1pt x 3 = 3pts)

-

………………………………………………………………………………………………………..

-

………………………………………………………………………………………………………..

-

………………………………………………………………………………………………………..

2.2 Carrosserie 1/ Identifier les éléments d’habillage de cette Avensis. (0,5pt x 11 = 5,5pts) 8 7 4

2 3 6 11

10

1

9 5

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1-

7-

2-

8-

3-

9-

4-

10-

5-

11-

62/ Identifier les moyens de liaison ci-dessous. 4pts

3/ Identifier les outils à main traditionnels suivants. 5pts Outil

Nom de l’outil

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4/ Quelles sont les éléments qui constituent la peinture automobile et donner le rôle de chacun. 3pts ___________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

5/ Donnez le rôle des sous couches de peinture suivantes : -

Mastic polyester 1pt

__________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ -

Mastic cellulosique

1pt

__________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ -

Apprêt

1pt

__________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

6/ Donner deux avantages présentés par les matériaux composites. 2pts -

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________ -

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

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3ème PARTIE : SERVICE DANS LE CYCLE DE L’AUTOMOBILE 50pts Un constructeur automobile est une entreprise du secteur de la construction de véhicules automobiles dont l'activité consiste principalement à concevoir, fabriquer et commercialiser des automobiles. 3.1 Citer trois (03) constructeurs automobiles de votre choix et donner trois marques de véhicules qu’ils produisent chacun. (1pt x 12 = 12pts)

N°

Constructeur automobile

Marques produites 1- ________________________________

1

2- ________________________________ 3- ________________________________ 1- ________________________________

2

2- ________________________________ 3- ________________________________ 1- ________________________________

3

2- ________________________________ 3- ________________________________

3.2

Vous êtes chef SAV (Service Après-Vente) chez ce concessionnaire automobile. L’Avensis

que vous avez réceptionnée est une berline ayant pour VIN : AHT22LF5000004233. 1) Définir les termes et expressions suivants - Concessionnaire automobile : _______________________________________________________ _______________________________________________________________________/2pts

- Marque d’une automobile : ________________________________________________________ ______________________________________________________________________/2pts

2) Que signifie le sigle VIN : __________________________________________________________ _______________________________________________________________________/2pts

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3) Identifier chaque marque de véhicule à partir des logos suivants : /6pts

4) En quoi le VIN est-il important pour les services de maintenance automobile ?

/3,5pts

_______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

5) On lit sur la plaque d’immatriculation d’un véhicule l’inscription suivante : CE 147 AW Que signifie : -

/4,5pt

CE : ________________________________________ ____________________________________________

-

147 : ________________________________________ ____________________________________________

-

AW : ________________________________________ ____________________________________________

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6) Compléter l’organigramme de prise en charge des véhicules dans ce service après-vente. 10pts Entrée du véhicule à l’atelier Demande des PR (Chef d’atelier) - Pré-diagnostic - Etablissement de l’OR - Etablissement du devis - Accord du client

Facturation des PR (Magasinier)

Temps passé

Essai et livraison du véhicule

7) Donner deux indices de satisfaction clientèle. 3pts -

…………………………………..............................................................................................................

-

…………………………………..............................................................................................................

8) Citer trois grands types de qualité. 3pts -

…………………………………..............................................................................................................

-

…………………………………..............................................................................................................

-

…………………………………..............................................................................................................

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