EXERCICE N°1 :

1 - Le Moteur

L'automobile que vous allez étudier est équipée d'un Moteur TDI.
Ce moteur est embarqué dans une Alfa-Roméo .



[pic]
Déterminez la Cylindrée Cyl, de ce moteur en cm3 et en Litre.


Formule : Cyl = Ncyl x (? x D2pist /4) x Cpist


A. N. : Cyl = 4 x (? x 822 /4) x 90,4


Cyl = 1909616 mm3 = 1909 cm3 =1,9 l



Le graphe page 2 représente l'évolution du couple maximal Cm disponible à
la sortie du moteur, en fonction de la fréquence de rotation de l'arbre
moteur Nm.

Déterminez le régime moteur pour lequel le couple est maximal.


Cmax = 275 Nm


pour NCmax = 2000 tr/min


Indiquez la relation qui permet de déterminer la puissance Pm,
développée par le moteur, en fonction de Cm et Nm. Précisez les unités que
vous utilisez.

Formule : Pm = Cm . wm = Cm . (2? . Nm / 60)


Unités : (W) = (N.m) . (rd/s) = (N.m) . 2? . (tr/min) / 60




Complétez le tableau ci-dessous.

|Nm |800 |
|(tr/min) | |
|R1 |1/3,8 |
|R2 |1/2,325 |
|R3 |1/1,360 |
|R4 |1/0,971 |
|R5 |1/0,763 |
|Rar |1/3,545 |









Tracez, sur le graphe ci-contre, l'évolution de la vitesse du
véhicule V, sur chacun des rapports, en fonction de la fréquence de
rotation du moteur.

V=(Dp/2).(2?Nm.Rp..Ri/60)
V= 0,01.Nm.Ri

Tracez, le "passage de vitesses" qui autoriserait les meilleures
accélérations .

Donnez la plage d'utilisation du moteur assurant ces accélérations.

2000 tr/min < Nm < 4000 tr/min




5 - Et pourtant, elle tourne...

En virage, les roues d'un véhicule automobile ne parcourent pas toutes la
même distance. Elles ne tournent donc pas toutes à la même vitesse.
Il est donc nécessaire d'intercaler un mécanisme qui va distribuer le
couple délivré par le moteur, aux deux roues motrices, et ce, à des
fréquences de rotation différentes. Cette fonction est assurée par le
différentiel.

Prouvez, sur le dessin ci-dessous, que
les roues ne tournent pas à la même vitesse.
Pour cela, déterminez les vitesses VA, VB,
VC et VD sachant que VE = 40 km/h

VA = 37 km/h
VB = 57 km/h
VC = 28 km/h
VD = 51 km/h

























6 - Direction + Suspension = Mobilités des fusées par rapport au châssis


Les roues motrices sont installées sur des "fusées" qui possèdent une
mobilité par rapport au châssis du véhicule.
Ces mobilités sont nécessaires pour :
. l'orientation des roues (direction),
. absorber les irrégularités de la route,
. assurer la tenue de route (adhérence).

Par conséquent, l'accouplement entre les roues motrices et la sortie du
différentiel ne peut pas être rigide. La mobilité nécessaire est obtenue
grâce aux cardans.


-----------------------










































C = F . f . Rmoyen

V (m/s)

V (m/s)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0




100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0




100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0




Pm (kW)

Architecture d'une Transmission d'Automobile

Étant donné le peu de couple disponible au ralenti, le démarrage du
moteur n'est réalisable qu'à "vide". L'arbre moteur ne peut donc pas rester
en "prise directe" avec les roues. Nous devons donc installer un mécanisme
qui permet le désaccouplement temporaire entre les roues et l'arbre moteur.
De plus, cet accouplement doit autoriser un glissement relatif entre
l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie. L'organe qui réalise cette fonction
se nomme un embrayage.
Le couple C transmis par un embrayage, dépend de l'intensité de
l'effort presseur F en newton, du coefficient de frottement f et du rayon
moyen en mètre.


Evolution du Couple et de la Puissance en fonction du régime Moteur



Il possède les caractéristiques géométriques suivantes:
. Nbre de cylindres Ncyl = 4
. Diamètre d'un piston Dpist = 82
. Course d'un piston Cpist = 90,4