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Examen : Certificat d’aptitude Professionnel Epreuve : Travaux dirigés Unité : Transmission Option : Mécanique des engins lourds & Mécatronique
I.
Date : 01er /mars/2021 Durée : 06h Session : 2021
GENERALITES SUR LE SYSTEME DE TRANSMISSION
L’automobile est propulsée par un moteur thermique ou électrique qui produit un couple sur son arbre de sortie. Ce couple est transmis aux roues par l’intermédiaire d’un ensemble d’organes (qui reçoit le nom général de « système de transmission »), afin de permettre son déplacement tout ceci en fonction : Des dispositions respectives du moteur et des roues motrices ; Du mode d’acheminement de la puissance. Exercice 1. QRO (Questions à Réponses Ouvertes) 1. Donner deux caractéristiques d’un véhicule à traction avant. 2. Donner une caractéristique de chacun des types de véhicules suivants : Véhicule 4*2 Véhicule 4*4 3. Sur un véhicule est portée l’inscription suivante : 4WD. Donner la signification en français de cette inscription. Exercice 2. QCM (Questions à Choix Multiples) 1. L'embrayage est situé entre: a. le moteur et la boîte de vitesses b. la boîte de vitesses et le pont c. le pont et les roues 2. Le levier de vitesses agit sur : a. l'embrayage b. la boîte de vitesses c. le pont 3. Dans la transmission, quel est l'élément qui réalise une démultiplication permanente ? a. l'embrayage b. la boîte de vitesses c. le pont 4. Pour obtenir une vitesse du véhicule optimale (entre 0 et 150 km/h, par exemple), la vitesse de rotation du moteur dans sa plage de couple et de puissance maxi doit être : a. démultipliée b. multipliée c. surmultipliée
II.
EMBRAYAGE
Quelle que soit la disposition des organes de transmission, le système d’embrayage comprend l’ensemble des pièces situées entre le moteur et la boite de vitesse. Exercice I. Annoter dans le tableau ci-dessous les parties d’un embrayage mécanique représenté à la figure 1.
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Transmission
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 Figure 1 : Constitution d'un embrayage Mécanique
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Exercice 2. L’embrayage permet de désaccoupler le moteur du reste de la transmission lors des phases de démarrage et de changement de rapport de boite de vitesses. 1. Citer deux types d’embrayage qu’on retrouve fréquemment de nos jours sur les véhicules utilitaires au Cameroun. 2. Calculer le couple maxi transmis par un embrayage monodisque qui a les caractéristiques suivantes : Force totale des ressorts : 1500N ; Rayon moyen : 150mm Coefficient d’adhérence 0.3 3. Les figures 2 et 3 représentent deux types de commande d’embrayages. Identifier ces deux types de commandes.
Figure 2
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Figure 3
Transmission
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Exercice 3. Diagnostic Compléter le tableau suivant : Défauts
Causes de défauts
Remèdes
L’embrayage patine L’embrayage broute
III.
BOITE DE VITESSES
Partie I : Boite de vitesses mécanique. La boite de vitesse permet par différentes combinaisons d’engrenages de choisir à tout moment la vitesse d’avancement désirée. Exercice 1. La figure 4 ci-dessous représente une boîte de vitesses mécanique à trois arbres du groupe motopropulseur équipant la MERCEDES ML 430 de Mr Nguimbus Aristide.
Figure 4 : Boîte de vitesses mécanique à trois arbres du groupe motopropulseur 1. Expliquer le thème groupe motopropulseur 2. En suivant le sens de la flèche indiquant l’entrée et la sortie du mouvement, dire quelle est la vitesse enclenchée dans cette boîte. 3. En vous référant au tableau de nombre de dents, calculer le rapport de vitesses de la boîte en première et en troisième vitesses
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4. En supposant que le rapport de démultiplication du pont est 0,258. Calculer le rapport complet de la transmission pour la première et la troisième vitesse. 5. En supposant que le moteur tourne à 2500 tr/min en troisième, calculer la vitesse de rotation à la sortie du pont. 6. En déduire la vitesse linéaire V (Km/h) du véhicule sachant que les roues arrière ont un rayon de 30 centimètres Exercice 2. On donne la figure 5 ci-dessous qui représente une boite de vitesses manuelle à pignon baladeurs.
Figure 5 : Boite de vitesses à pignons baladeurs 1. Donner le nombre de vitesses en marche avant que comporte cette boite vitesses. 2. Indiquer pour chacune de ces valeurs, les pignons ou éléments (grâce à leur numéro) qui sont en prise. 3. Calculer la démultiplication de vitesse en marche avant pour les différents rapports en remplissant le tableau suivant : N° de la vitesse
Chaine cinématique du rapport
Formules de Calculs du rapport
Valeur du rapport de démultiplication
4. Citer un inconvénient que cette boite de vitesses va présenter au cours du passage rapide des vitesses
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Partie II. Boite de vitesses automatique L’OPEL « Manta » B est fabriquée en quatre versions : les versions « L », « LS », « Berlinetta » et « GT/E ». La version « GT/E » est équipée d’une boite de vitesses (transmission) automatique.
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1.
Faire une étude comparative en donnant éventuellement les caractéristiques des systèmes ciaprès :
a. Un embrayage à disque de friction sec à commande hydraulique et un convertisseur de couple. Aspects
Embrayage à disque de friction sec
Convertisseur de couple.
Constitution Fonctionnement Prix de revient Entretien Rendement b.
Une boite de vitesses à commande manuelle et une boite de vitesses (transmission) automatique.
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Aspects
Boite de vitesses à commande manuelle
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Boite de vitesses (transmission) automatique
Constitution Fonctionnement Prix de revient Entretien Rendement
IV.
DIFFERENTIEL
Exercice 1. La figure ci-dessous représente la vue éclatée du différentiel du groupe motopropulseur. 1.
Compléter la nomenclature de la figure dans le tableau ci-dessous 1 2 3 4 5 6
Figure 6 : Différentiel du groupe motopropulseur 2. 3. 4. 5.
7
Donner la fonction du différentiel Donner la fonction du système de blocage du différentiel Enumérer deux technologies utilisées pour le blocage du différentiel Citer deux conséquences dues à un manque d’huile dans le pont pendant son fonctionnement
V.
ANALYSES & ETUDE CRITIQUE.
Monsieur Mbakop Yvan se plaint de la 3ème vitesse qui saute, des fuites d’huiles entrainant une importante baisse de niveau et une destruction prématurée de son embrayage. Les figures ci-dessous représentent (02) types de boite de vitesses.
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Figure 7 : Figure 8 :
1. Nommer les figures 8 et 7 2. La vitesse saute en troisième. Enumérer deux causes possibles de ce dysfonctionnement 3. A partir de vos propres connaissances et du schéma de la figure 7 ci-dessus, remplir le tableau cidessous, en donnant pour cette boite de vitesses, la désignation de chaque élément. Rep
Désignation de l’élément
Rep
C
S2
P1
PS
P2
RL
S1
F1
Désignation de l’élément
4. A partir de vos propres connaissances et des schémas de la figure 7 et de la figure 8 ci-dessus, remplir le tableau ci-dessous, en donnant pour chaque boite de vitesses, les avantages et les inconvénients. Figures
Avantages
Inconvénients
figure 7
figure 8
Travaux Dirigés
Transmission
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5. La Figure 9 ci-dessous représente un système d’embrayage mécanique à ressort hélicoïdal.
Figure 9 : Embrayage mécanique à ressort hélicoïdal Compléter le tableau-ci-dessous Rep
Désignation
Travaux Dirigés
Fonctions
Transmission
Défauts
Remèdes
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