ministère Éducation nationaleE EFE GME...

CAPLPCONCOURS EXTERNE

ET CAFEP

EFE GME 1

ÉPREUVE DE SYNTHÈSE

Section : GÉNIE MÉCANIQUE

Options : MAINTENANCE DES SYSTÈMES MÉCANIQUES AUTOMATISÉS MAINTENANCE DES VÉHICULES, MACHINES AGRICOLES, ENGINS DE CHANTIER

SESSION 2013

Durée : 5 heures

Dans le cas où un(e) candidat(e) repère ce qui lui semble être une erreur d’énoncé, il (elle) le signale très lisiblement sur sa copie, propose la correction et poursuit l’épreuve en conséquence.

De même, si cela vous conduit à formuler une ou plusieurs hypothèses, il vous est demandé de la (ou les) mentionner explicitement.

NB : La copie que vous rendrez ne devra, conformément au principe d’anonymat, comporter aucun signe distinctif, tel que nom, signature, origine, etc. Si le travail qui vous est demandé comporte notamment la rédaction d’un projet ou d’une note, vous devrez impérativement vous abstenir de signer ou de l’identifi er.

’E’E’Em i n i s t è r e

É d u c a t i o nn a t i o n a l e

Calculatrice électronique de poche - y compris calculatrice programmable, alphanumérique ou à écran graphique – à fonctionnement autonome, non imprimante, autorisée conformément à la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999.

L’usage de tout ouvrage de référence, de tout dictionnaire et de tout autre matériel électronique est rigoureusement interdit.

A

Dossier technique -plans Pompe hydraulique de moteur drone diesel 1

Dossier technique

et

plans

CCoonntteennuu ddee ccee ddoossssiieerr ::

Principe de fonctionnement

Schéma de principe

Diagramme pieuvre

FAST partiel

DT1 Dessin d’ensemble et détails de la pompe

DT2, voir dossier réponse candidat (dessin d’ensemble à compléter)

DT3 Eclaté de la pompe

DT4 Dessin de définition « arbre de pompe »

DT5 Dessin de définition « pignon de chaine »

EFE GME 1

D

Dossier technique Pompe hydraulique de moteur drone diesel 2

Etude fonctionnelle de la pompe de lubrification:

Principe de fonctionnement:

La plupart des moteurs thermiques à hautes performances (aviation, formule 1, voiture de compétition....) sont équipés d'une lubrification à carter sec et possèdent en général trois pompes pour assurer la lubrification forcée, le recyclage de l'huile et le refroidissement. Le graissage à carter sec représente une forme particulière de la lubrification par circulation forcée. Dans ce système, l'huile refoulée par le moteur dans le carter est aspirée par une pompe spéciale vers un réservoir de provision d'huile séparé.

C'est à partir de là que l'huile de moteur est conduite vers les points de lubrification au travers de la pompe d'alimentation en pression. L'avantage de ce système consiste dans le fait que malgré une position extrêmement inclinée ou face à de fortes forces centrifuge, une bonne alimentation en huile reste assurée. Pour cette raison, cette technique est souvent utilisée dans la construction des véhicules tout terrain ou en compétition automobile.

Les ingénieurs de la société Danielson ont donc développé une pompe du type volumétrique avec une triple fonction, à savoir :

assurer le recyclage de l'huile du bloc moteur plus ou moins émulsionnée vers le réservoir de provision d'huile séparé. assurer la lubrification forcée du bloc moteur à partir du réservoir d'huile. entraîner la pompe à eau de refroidissement du bloc moteur.

Elle est entraînée en permanence par le moteur thermique du drone, au moyen d’une transmission par pignon – chaîne. Dès que le moteur tourne, cette pompe débite de l’huile et la monte en pression.


Schéma de principe:

Légende Huile Eau

Bp

Hp

Hp = « Haute pression » Bp = « Basse pression »

hélice

S2

S1

E2 E1

Échangeur Air/eau

BLOC MOTEUR Réservoir

Chaîne

ZONE DE L’ ETUDE

T3 T2 T1


Diagramme Pieuvre partiel de la POMPE Hydraulique

Séquence : Moteur tournant

Fonctions Principales

FP1 : Assurer la lubrification forcée du bloc moteur à partir du réservoir d'huile.

FP2 : ……………………………..?

FP3 : Transmettre l’énergie mécanique de rotation du moteur à la pompe à eau.

Fonctions Contraintes :

FC1 : S’adapter au bloc moteur (fixation, encombrement…).

FC2 : S’adapter à la pompe à eau (fixation, entraînement…).

FC3 : Résister aux agressions du milieu extérieur (température, humidité…).

FC4 : S’adapter au vilebrequin (entraînement…).

FC5 : Assurer l’étanchéité.

POMPE HYDRAULIQUE HP

Réservoir d'huile

HUILE BP du bas moteur

Vilebrequin du Moteur

Pompe à eau Milieu extérieur

FC5

FP1

FC3

FC1

FC2

FC4

Carter Moteur


Analyse fonctionnelle interne : FAST partiel

Fonction de service Fonctions techniques Solutions technologiques

.

FP1

Assurer la lubrification forcée du bloc moteur

FP3

Transmettre l’énergie mécanique du moteur à la

pompe à eau

FP2

?

Générer un débit d’huile du

réservoir au bloc moteur

Transformer l’énergie mécanique de rotation du

vilebrequin en énergie hydraulique

Pompe trochoïde simple

« T1 »

Transmettre le mouvement de rotation du vilebrequin à l’arbre d’entée de la pompe

à eau

Pignon arbré

1 et 3

Chaîne

Générer un débit d’huile du

bloc au réservoir

Transformer l’énergie mécanique de rotation du

vilebrequin en énergie hydraulique

Pompe trochoïde double

« T2 et T3 »

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15/16

DR07 - Loi de chauffe

DR07 p…../……

16/16

DR08 - Acoustique

125Hz 250Hz 500Hz 1000Hz 2000Hz 4000HzSpectre de niveau de puis-

sance (dB) de la PAC 89 87 87 81 80 79

Pondération dBA -16,1 -8,6 -3,2 0 +1,2 +1,0

R 14 21 39 45 49 58

DR08 p…../……

Dossier_réponses Pompe hydraulique de moteur drone diesel 1

Dossier réponses

PARTIE 1 : ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DE LA POMPE

Q1.1 à Q1.11 et

DT2 (dessin d’ensemble à compléter).

PARTIE 4 : VALIDATION DU DEBIT VOLUMIQUE DE LA POMPE

Q4.1

PARTIE 5 : ÉVALUATION DU RENDEMENT DE LA POMPE

Q5.5

EFE GME 1

F

(Suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse)Nom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

Prénom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ N° d’inscription : $$$$$$$$$$ Né(e) le : $$/$$/$$$$

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(Le numéro est celui qui figure sur la convocation ou la feuille d’émargement)

Modèle ENSD ©NEOPTEC

Concours Section/Option Epreuve Matière

EFE GME 1

FaTournez la page S.V.P.

Q1.1 à Q1.11


PARTIE 1 : ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DE LA POMPE

Q1.1/ Citer les différentes familles de pompes hydrauliques:

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

Q1.2/ A quel type de pompe peut-on assimiler la pompe objet de l’étude ?

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Q1.3/ Justifier l’emploi d’une pompe trochoïde sur le moteur de Drone :

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Analyse fonctionnelle externe de la pompe

Q1.4/ Compléter le diagramme des inter-acteurs et positionner FP2 et FP3.

Q1.5/ Renseigner la fonction FP2.

FP2……………………………………………………….…………………………………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

POMPE HYDRAULIQUE HP

Réservoir d'huile

HUILE BP du bloc moteur Vilebrequin

du Moteur

Pompe à eau Milieu

FC5

FP1

FC3

FC1

FC2

FC4

CarterMoteur


Analyse fonctionnelle interne

Étude sur le principe de fonctionnement

A l’aide du schéma de principe et des plans DT1 (dossier technique) et DT2 (dossier réponse).

Q1.6/ Identifier les 3 trochoïdes de pompe « T1, T2 et T3 » en les entourant et repérant sur le DT2 (sur la coupe A-A). Exprimer la fonction de chaque trochoïde.

Q1.7/ À partir du schéma de principe de fonctionnement, identifier les entrées/sorties (E1, E2 et S1, S2) de la pompe sur le DT2 et exprimer leur fonction.

Q1.8/ Justifier le montage en parallèle des 2 trochoïdes T2 et T3.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Q1.9 / Compléter le tableau du circuit hydraulique :

Légende Huile Eau

Bp

Hp

Tournez la page S.V.P.


Q1.10/ Identifier sur la figure 1 page 4 du dossier réponse les éléments constituant la trochoïde T1 (Repère A, B et C).

Q1.11/Identifier sur cette même figure, entourer et repérer, les lumières d’admission et de refoulement, indiquer le sens de rotation de l’arbre de pompe.

A

B

C

Figure 1 - Vue de la trochoïde T1 sans le couvercle.

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(Suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse)Nom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

Prénom : $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ N° d’inscription : $$$$$$$$$$ Né(e) le : $$/$$/$$$$

$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$

(Le numéro est celui qui figure sur la convocation ou la feuille d’émargement)

Modèle ENSD ©NEOPTEC

Concours Section/Option Epreuve Matière

EFE GME 1

FcTournez la page S.V.P.

Q4.1 et Q5.5

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