Vehicule 4

CAPLP Gnie mcanique maintenance des vhicules Etude dun systme et/ou dun processusDOSSIER TECHNIQUE Page 1 / 2

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CONCOURS EXTERNE DU CAPLP

GENIE MECANIQUE

MAINTENANCE DES VEHICULES

MACHINES AGRICOLES

ENGINS DE CHANTIER

SESSION 2003

ETUDE DUN SYSTEME ET/OU

DUN PROCESSUS TECHNIQUE

Dure 8 heures

Aucun document nest autoris


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CONSTITUTION DU DOSSIER

Ce dossier comporte :

- un dossier technique (19 pages)

- Un dossier de travail ( 18 pages) quil faut rendre entirement.

BAREME

1) ETUDE FONCTIONNELLE 4 points

2) ETUDE STUCTURELLE PARTIE HYDRAULIQUE 6 points

3) ETUDE STRUCTURELLE PARTIE ELECTRIQUE 1 point

3) ETUDE STRUCTURELLE PARTIE MECANIQUE 5 points

4) DIAGNOSTIC 4 points

CONSEILS AUX CANDIDATS

Il est conseill aux candidats de consacrer 30 minutes maximum la lecture du dossier technique.Ensuite rpondre aux questions du dossier de travail en se reportant au dossier technique chaquefois que cela est ncessaire.Les questions sont indpendantes, pour autant il est prfrable de traiter le sujet dans lordrepropos.


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GENIE MECANIQUE


MACHINES AGRICOLES

ENGINS DE CHANTIER

SESSION 2003



DOSSIER TECHNIQUERALENTISSEUR ZF INTARDER

Ce dossier contient 19 pages (y compris celle-ci.)


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1) PRESENTATION

Les nouvelles gnrations de poids lourds se caractrisent, entre autre, par lutilisation demoteurs dveloppant des couples et des puissances de plus en plus levs faible rgime.Ces moteurs sont trs souvent quips de turbo-compresseur et sont associs une chanecinmatique avec des rapports de pont permettant dutiliser le moteur son rgime conomiquepour les vitesses maximales autorises. En consquence la retenue moteur (couramment appelefrein moteur) est ainsi diminue.

De plus, ltat des routes, lamlioration des pneumatiques et de larodynamiquecontribuent la diminution de la rsistance lavancement.

Enfin, laccroissement de la productivit ncessite une augmentation de la vitesse moyennedans les descentes gnrant des gains sur les temps de parcours.

Tous ces lments obligent les constructeurs une conception globale du systme de freinagedu vhicule en intgrant :- les freins de service ( commande lectronique)- les ralentisseurs sur transmissions (lectriques ou hydrauliques)- les freins moteurs (action amliore du frein moteur sur chappement )

Les ralentisseurs lectriques ont longtemps t utiliss (du fait de leur grande simplicit), ilssont actuellement fortement concurrencs par les ralentisseurs hydrauliques qui prsentent desavantages techniques et conomiques importants :- masse de lordre de 100 kg au lieu de 300 kg,- nergie calorifique vacue par le systme de refroidissement du moteur (vite les trs grandes

montes en temprature au niveau du chssis),- systme compact et intgr la bote de vitesses,- compatibilit totale avec la gestion lectronise du vhicule (rgulateur dallure, freinage).

2) MISE EN SITUATION

Le ralentisseur tudi se situe la sortie de la bote de vitesses. Il est fabriqu par leconstructeur ZF et implant sur un vhicule de type tracteur de la marque RENAULT VI.

MoteurE TECH 12 L

Injectionlectronise

Bote de vitessesZF Ecosplit 16 S 221

RalentisseurZF

INTARDER

RoueARD

Pont

RoueARG


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3) COMPOSITION DU SYSTEME

4) MISE EN SITUATION DES COMPOSANTS SUR LE RALENTISSEUR

Ralentisseur hydraulique

Liaison avec le systme derefroidissement du moteur

Tmoin de fonctionnementau tableau de bord

Levier de commande autableau de bord + bouton

AUTO/ MANU

Calculateur en cabine

Capteur de temprature deausortie Echangeur thermique huile/ eau

Electrovanne proportionnelle

Electrovannesur

accumulateur Echangeur thermiquehuile / eau

Accumulateur

CAPLP Gnie

5) VUE EN COUPE DU RALENTISSEUR

4

3

2

20

23

21

20 : plateaudaccouplement desortie de la BV surlarbre de transmission

21 : cascade depignons

22 : stator

23 : rotor

Le couple deralentissement estmodul par lamodification de lapression dhuile auniveau du rotor et dustator. (voir schmah d li 10/19)mcanique maintenance des vhicules DOSSIER TECHN

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6

22IQUE

5

1 ep

2p

3

4 del

5( 4,5b

6( 2Etude Page 4 / 19

b : Tiroir de llectrovannroportionnelle

: Electrovanneroportionnelle

: Vanne de rgulation

: Vanne de commutationchangeur thermique.

: Vanne de scuritpression douverture = 1ar)

: Vanne de limitationpression douverture = 1ar)dun systme et/ou dun processus4


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6) FONCTIONNEMENT DES COMMANDES et INFORMATIONS AUTABLEAU DE BORD

6-1) Utilisation du levier :Pour actionner le ralentisseur le chauffeur agit sur le levier de commande au tableau de bord.Le tableau ci-dessous prcise le pourcentage du couple de ralentissement maximal en fonction dutype dinjection.

Positiondu levier decommande

Couple deralentissement avec

pompe dinjection enligne.

(sans Bus C.A.N.)

Couple de ralentissementavec injection

lectronise (vhiculequip dun Bus C.A.N.

J1939)0 Pas de ralentisseur

demand par le chauffeurPas de ralentisseurdemand par le chauffeur

1 Vitesse constante 25% du couple deralentissement

2 25% du couple deralentissement

50% du couple deralentissement

3 50% du couple deralentissement+ frein moteur


4 75% du couple deralentissement+ freins chappement et /ou moteur


5 100% du couple deralentissement+ frein moteur

100% du couple deralentissement+ freins moteur


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6-2) Utilisation du bouton AUTO / MANU :- Position manu : les fonctions commande par levier, pilotage freins moteur, dlestage, ABS,feux de stop, couplage acclrateur et chauffe rapide moteur sont oprationnelles.- Position auto : fonctions manu avec en plus rgulateur de vitesse intgral, couplage la pdalede frein possibles.NB : les diffrentes dnominations dlestage, ABS, couplage acclrateur, sont explicitesplus loin dans le texte.

6-3) Informations affiches laide du tmoin de fonctionnementQuatre fonctions sont associes ce tmoin :1- Test tmoin : le tmoin est allum pendant les 3 secondes qui suivent la mise sous tension.2- Indicateur de fonctionnement : le tmoin est allum chaque fois quun couple de ralentissementest appliqu (sauf en couplage frein).3- Indicateur de diagnostic : le tmoin clignote chaque fois quun couple de ralentissement estdemand et quun dfaut est prsent.4 - Code clignotant : le numro dun dfaut prsent est fourni par le tmoin (via une manipulationdu levier de commande).

6-4) Allumage des feux de stopLes feux de stop sont allums lorsque le ralentisseur est en fonctionnement, donc chaque foisquun couple de ralentissement est appliqu.

6-5) Couplage la pdale dacclrateurLes demandes de ralentissement par le levier de commande sont automatiquement inhibes lorsquele chauffeur appuie sur la pdale dacclrateur. Lutilisation du ralentisseur nest possible quelorsque la traction est interrompue (priorit lacclration). Le ralentisseur se remetautomatiquement et progressivement en route ds que la pdale dacclrateur est releve (condition quil y ait une demande).Cette fonction nest pas active pour les demandes de ralentissement provenant de lEBS* ou durgulateur dallure.Cette fonction est gre par llectronique vhicule qui met une demande de limitation du couplede ralentissement.*LEBS est un systme de freinage commande lectronique.

6-6) Chauffe rapide moteur Lors des dparts froid, il est possible de commander le ralentisseur lorsque la pdaledacclrateur est enfonce afin dacclrer la mise en temprature du moteur (par augmentation ducouple rsistant et donc apport de chaleur dans le circuit de refroidissement).Il sagit en fait de linhibition de la fonction couplage lacclrateur tant que la temprature ducircuit de refroidissement na pas atteint 70 C.Cette fonction est gre par llectronique vhicule qui nmet pas de demande de limitation decouple tant que la temprature na pas dpass le seuil .Cette fonction nest oprationnelle que si le chauffeur en fait la demande (action sur le levier decommande).


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6-7) Couplage la pdale de freinLorsque le vhicule est quip dun EBS, il y a couplage entre la pdale de frein et le ralentisseursur transmission. Un appui sur la pdale de frein enclenche le ralentisseur transmission. Le niveaude couple de ralentissement dpend de leffort appliqu sur la pdale et de la charge du vhicule.Cette fonction est gre par le systme de freinage qui met une demande de couple deralentissement.Lallumage du tmoin de fonctionnement nest pas influenc par les pilotages demands par lesystme de freinage.La fonction couplage la pdale de frein peut tre inhibe par le chauffeur (interrupteur AUTO /MANU au tableau de bord).

6-8) Rgulateur dallure intgralLe rgulateur dallure en traction ou en ralentissement est gr par le VECU (Botier lectroniquedu vhicule). Ce dernier reoit la consigne de vitesse laide de la manette du CRUISE CONTROL(actionne par le chauffeur) et traduit cette consigne en message envoyer au calculateur degestion du moteur (pour la traction) et du ralentisseur (pour les descentes). Si le couple de ralentissement du ralentisseur est insuffisant pour stabiliser la vitesse la valeur deconsigne, les freins moteur sont mis en route. Cette fonction peut tre inhibe par le chauffeur (interrupteur AUTO / MANU au tableau de bord).

6-9) Dlestage li la tempratureLorsque la temprature du circuit de refroidissement dpasse un certain seuil, le calculateur duralentisseur diminue le couple de ralentissement (dlestage) pour viter la dgradation du moteur etdu ralentisseur ou la dformation du rotor.Cette perte defficacit est compense par la mise en route des freins moteur.Le dlestage des ralentisseurs hydrauliques dbute lorsque la temprature dhuile dpasse 85 C.

6-10) Gestion des prioritsLe ralentisseur peut recevoir des demandes de couple de ralentissement ainsi que des demandes delimitation de diverses provenances, cest dire des autres calculateurs pour les vhicules avec BusC.A.N.Le bon fonctionnement et la scurit sont garantis par la mise en place des priorits suivantes :- Une demande de limitation de couple par la fonction anti-blocage de roue de lEBS est prioritairepar rapport toute demande de couple de ralentissement.- Une demande de limitation de couple par appui sur lacclrateur est prioritaire par rapport unedemande manuelle (levier de commande) de couple de ralentissement.- Entre plusieurs demandes de couple de ralentissement, la consigne la plus leve est prise encompte.


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6-11) Scurit anti-blocage de roue (ABS)Lorsque le systme ABS devient actif (rgulation ABS en cours) le couple de ralentissement estsupprim afin de permettre le bon fonctionnement de la rgulation ABS.Cette fonction est gre par le systme EBS qui met une demande de limitation du couple deralentissement.Aprs une rgulation ABS, le couple de ralentissement sera rappliqu progressivement jusqu savaleur de consigne (contrle fait par le ralentisseur). Sans dysfonctionnement de lABS :

Le couplage avec lacclrateur est oprationnel (voir page 6/19)

En cas de dysfonctionnement de lABS :Inhibition du mode AUTO et du couplage acclrateur.La commande manuelle reste disponible.Lacclrateur coupe le ralentissement, mais le ralentisseur ne se met pas en route aurelchement de la pdale dacclration. Il faut remettre la manette zro pour retrouver lacommande manuelle.


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6-12) Synthse du fonctionnement pour un vhicule quip dun BUS CAN.

MIN

Gestion desdemandes de

couple

Gestion dudlestage en

fonction de latemprature

Gestion freinmoteur

Diagnostic

Pdale de frein

EBS

Levier decommande

Pdaledacclrateur

Inter AUTO /MANU

Inter CRUISECONTROL

Chargevhicule

Vitessevhicule

Vitessemoteur

INTARDERZF

MAX MIN

CouplageAcclrateur

(C.A.N.)

CouplageFrein (C.A.N.)

ScuritABS (C.A.N.)

PositionDu levier

VitesseMoteur(C.A.N.)

Rgulation dela vitessevhicule(C.A.N.)

Vitesse moteur ( C.A.N.)

INTARDERTempraturedeau

Commande duralentisseur

Commandedes feux STOP

Commande dutmoin de

fonctionnement

Commande desfreins moteur

(C.A.N.)

Infos : % du couple deralentissement etqui commande le

ralentisseur ? (C.A.N.)

Outil dediagnostic

Vitesses desroues

VECU


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7) CIRCUIT HYDRAULIQUE 7-1) Schma hydraulique :

Le schma hydraulique non normalis fourni par le constructeur reprsente le systme en positionrepos.Cette position est galement appele INTARDER DESACTIVE par le constructeur en oppositionavec la position INTARDER ACTIVE lorsque le ralentisseur fonctionne.

A X

CAPX B D E R

R A R

1

2

109

8

6

7

5

4

3

14

13

12

11

R

P

P

X

XRA


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Nomenclature :1 : Tiroir de llectrovanne proportionnelle2 : Electrovanne proportionnelle3 : Vanne de rgulation4 : Vanne de commutation de lchangeur thermique5 : Vanne de scurit6 : Limiteur de pression (pression douverture : 12,5 bar)7 : Vanne de mise en pression8 : Electrovanne sur circuit dair9 : Echangeur de pression air / huile10 : Rseau pneumatique du vhicule11 : Echangeur thermique huile / eau12 : Filtre 60 m13 : Pompe (entrane par le rotor de lINTARDER)14 : Stator et rotor de lINTARDER

NB : les orifices des distributeurs sont reprs par les lettres :- P : source de pression, R : retour au rservoir- A,B,C : orifices de travail- X,Y,Z : orifices de pilotageLes distributeurs (1+2) et 3 ont les orifices de travail A et de pilotage X relis (par le support dudistributeur qui nest pas reprsent ici).

7-2) Fonctionnement :INTARDER DESACTIVE : llectrovanne proportionnelle 2 nest pas alimente par le calculateur.

La vanne de rgulation 3 est en position repos ainsi que la vanne de commutation 4. La pression auniveau du rotor/stator est nulle (liaison au rservoir par la vanne de rgulation 3). La liaison entre labote de vitesses et lchangeur thermique est possible. La pression dans ce circuit est rgle par lavanne de mise en tension 7. Lchangeur 9 est rempli dhuile. Il ny a pas de couple deralentissement appliqu.

INTARDER ACTIVE : le calculateur alimente llectrovanne proportionnelle 2 qui agit sur le tiroir1. La pression est rgle par le limiteur de pression 6 12,5 bar.Phase de monte en pression dans lINTARDER: la vanne de rgulation 3 est alimente. Le tiroirde 3 se dplace et permet la pompe de refouler vers le rotor et le stator de lINTARDER. Lapression augmente gnrant le couple de ralentissement.Phase de pression stabilise : le tiroir de llectrovanne proportionnelle 1 se dplace en positionneutre et la vanne 3 nest plus alimente ; celle ci revient en position initiale. La pression au niveaudu rotor et du stator est maintenue et donc le couple de ralentissement appliqu est constant.

NB : le couple de ralentissement appliqu est donc fonction de lalimentation de llectrovanne parle calculateur. Comme cela est prcis par le tableau de la page 5/19, il y a quatre niveauxdalimentation de llectrovanne 2 et donc quatre valeurs de couple de ralentissement possibles.


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8) CIRCUIT ELECTRIQUE

8-1) Organisation du circuit lectrique pour un vhicule avec Bus C.A.N. J1939Les diffrents calculateurs sont relis par un bus de communication inter systmes.

Bus CAN SAE J1939

Calculateur dusystme de

freinageEBS

Calculateur dumoteurEECU

Calculateur duvhicule VECU

Calculateur duralentisseurINTARDER


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8-2) Schma lectrique valable pour les vhicules avec et sans Bus C.A.N. J1939Normalisation constructeur, les numros sur le schma ne sont pas en prendre en compte.

Levier decommande duralentisseur

EVpropotionnelle

EV sur circuitdair

Capteur detemprature

deau

Relais de coupure du ralentisseur

Borne W de lalternateur(information rgime moteur)

Rseau CANJ 1939

Signal vitesse vhicule

Liaison avec la prise diagnostic

+ APC

Tmoin de fonctionnement

Relais de feux stop

Alimentation +24 V


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8-3) Schma lectrique de principe de la commande des lectrovannes par le calculateur : (issu du schma lectrique du constructeur)

8-4) Caractristiques des composants :

Electrovanne proportionnelle : rsistance 3 20C, inductance 0.9 mH: Electrovanne sur circuit dair : rsistance 10 20C, inductance 2 mH.Capteur de temprature deau : 800 20C.Tableau de correspondance position du levier de commande, intensit et pressions :

Position du levierde commande

Intensitabsorbe parllectrovanne

proportionnelleen mA

pression en sortiede llectrovanneproportionnelle

en bar

Pression au niveaudu rotor et du

statoren bar

Pression en sotiede la pompe

en bar

0 0 0 0 1.51 220 2.5 3.5 12.52 270 290 3.5 4.5 12.53 300 330 4 5.5 12.5

4 et 5 325 345 4.5 6.5 12.5

NB : le tableau concerne les vhicules avec Bus C.A.N. J1939

Calculateur : +24volt pendant letemps decommande dellectrovanne.

Calculateur :Mise la masse permanente


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9) PERFORMANCES DU RALENTISSEUR

Inventaire des forces qui sopposent directement lavancement dun vhicule dans unedescente sans action sur les freins :

Force de rsistancearodynamique : Fra en N

VCSFra x.....21 = 2

masse volumique de lairS : surface frontale du vhicule (matre couple)Cx : coefficient de pntration dans lairV : vitesse du vhicule en m/s

Force de rsistance au roulementFrr en NFrr=m.g.Km : masse du vhicule en kgg : acclration de la pesanteur g=9,81m/s2K : coefficient de rsistance au roulement

Force due au ralentisseur FfjCette force dpend de 2 paramtres : lepourcentage de freinage demand par leconducteur et la vitesse du vhicule.

gr


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Force de freinage la jante due laction du ralentisseur : Ffj

Vitesse vhicule Ffj 25% 50% 75% 100%km/h N N N N

0 0 0 0 010 1000 2000 3000 400020 4500 7000 11500 1600030 11500 16500 22500 2550040 16000 21000 24000 2700050 18000 21500 24000 2650060 18000 21500 23500 2500070 18000 20500 21000 2100080 17500 18500 18500 1850090 16000 16000 16000 16000

100 15000 15000 15000 15000110 13500 13500 13500 13500120 12500 12500 12500 12500

Ffj en fonction du % de freinage

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120 140

V en km/h

Ffj e

n N

Ffj 25%Ffj 50%Ffj 75%Ffj 100%


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10) DOCUMENTS RESSOURCES

Cette partie contient des documents ncessaires pour complter le dossier de travail.

10-1) Extraits de normes de schmatisation hydraulique

TRAITContinu : conduite ( dalimentation )Interrompu fin : conduite ( de pilotage ou fuite )Double : liaison mcanique ( arbre )Mixte fin : encadrement de plusieurs appareils

Conduite de pilotage raccorde une conduitedalimentation

TRIANGLE Sens du flux et nature du fluide

Pneumatique Hydraulique

CERCLE Appareil de transformation de lnergie ( pompe, moteur),appareil de mesure, clapet de non-retour.

Pompe hydraulique cylindre fixe et un sens deflux

CARRE , RECTANGLEAppareil de distribution ou de rgulation

Limiteur de pression action piloteet rappel par ressort

LOSANGE Appareil de conditionnement ( filtre, sparateur, lubrificateur,changeur de chaleur )

Filtre Rchauffeur Refroidisseur

FLECHE OBLIQUE Indique la possibilit dun rglage ou dune variabilit

SIGNES DIVERS

Rservoir Ressort

Etranglement

Accumulateur : le fluide est tenu sous pression

( se reprsente en position verticale )


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APPAREILS DE COMMANDE

Les symboles des commandes peuvent tre placs en nimportequel endroit de lextrmit dune case.

Commande manuelle

Commande lectrique

Commande par application dune pressionhydraulique

DISTIBUTEURS

Le symbole, constitu de plusieurs cases, indique un appareil autant de positions que de cases. Les conduites aboutissent lacase repos. A lintrieur des cases les flches indiquent le sensde circulation du flux entre les orifices.

Sil existe une position intermdiaire de passage, la case estdlimite par des traits interrompus courts.

Les positions intermdiaires de passage correspondant desdegrs variables dtranglement dcoulement sont reprsentespar deux traits parallles.

Distributeur 4 orifices et 3 positions, commandelectrique et rappel par ressort

10-2) Diagramme FAST

10-2-1) Principe de lecture du diagramme FAST ( Function Analysis System Technic) :

FONCTION

Quand

Pourquoi (but) Comment

Quand (fonctionsdevant tre prsentesen mme temps)


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10-2-2) Exemple : Le diagramme FAST comme outil danalyse en maintenance

Lexemple suivant concerne la transmission de puissance du moteur aux roues dune automobile, ilest volontairement incomplet, il ne fait apparatre que les problmes concernant lembrayage et labote de vitesses.

FONCTIONNON OU

MALASSUREE

CAUSESPOSSIBLES DEDEFAILLANCE

ELEMENTSSTRUCTURELS

ASSOCIESEFFETS OU SYMPTOMES

FONCTIONSSECONDAIRESNECESSAIRES

Transmettrela puissancemcanique

Adapter le couple moteurau couple rsistant

Bonhommesdinterdiction

La puissance nest pas transmiseCassEngrenage

Craquement au passage des vitessesUsSynchroniseur

Les vitesses sautentRessort(s)us(s) oucass(s)

Le moteur a tendance semballerUsDisque

Pas de progressivit au dmarrageUsMcanisme

Bruit de frottement au dbrayageUseBute

Craquement au passage des vitesses

Le moteur a tendance semballer


Fourchettetordue

Garde malrgle

Course pdaleinsuffisanteCommande

Accoupler le moteur laboite de vitesses

Impossible denclencher les rapports


Casse

Mal rgleTimonerie decommande


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GENIE MECANIQUE


MACHINES AGRICOLES

ENGINS DE CHANTIER

SESSION 2003



DOSSIER DE TRAVAIL

Ce dossier contient 18 pages (y compris celle-ci.)

1) ETUDE FONCTIONNELLE

Cette partie a pour but didentifier les composants assurant les diffrentes fonctions du systme.

1-1) En vous aidant du dossier technique pages 3/19 et 4/19, complter le graphe ci-dessous enindiquant le nom des composants correspondants:

PARTIECOMMANDE

ACTIONNEURPRE-ACTIONNEUR

CAPTEURS

EFFECTEUR

EnergieInitiale :CAPLP Gnie mcanique maintenance des vhicules Etude dun systme et/ou dun processusDOSSIER TECHNIQUE Page 2 / 18

2

DIALOGUEHOMME/

MACHINE Energiefinale :


3

1-2) Complter le tableau ci-dessous, laide de la page 2/19 du dossier technique, permettantde mettre en vidence les types dnergies mises en jeu lors du dplacement dun vhiculedans une descente avec action du ralentisseur seul sur transmission.

Energies quifavorisent le ralentissement

Energies quisopposent au ralentissement

1-3) En limitant ltude au niveau des lments des pages 2/19, 3/19 et 4/19 du dossiertechnique, prcisez les flux dnergie entre les diffrents composants du vhicule.

Vhicule dans unedescenteEnergie

cintique

Energie calorifiquedissipe dans lairambiant

Radiateur derefroidissement du

moteur


4

1-4) Afin dassurer le fonctionnement dcrit dans les pages 5/19 9/19 et 12/19 prciser pourchaque calculateur :- les entres utilises pour le fonctionnement du ralentisseur- les fonctions gres par les diffrents calculateurs- les sorties du calculateur du ralentisseur

Calculateur dusystme de

freinageEBS :

Calculateur dumoteurEECU :

Gestion du freinmoteur

Calculateur duvhicule VECU :

Calculateur duralentisseur

INTARDER :

Gestion desdemandes de

coupleGestion dudlestage

Gestion du freinmoteur

Bus CAN SAE J1939

Tempraturedeau

Tempraturedeau

CAPLP

1-5) Traduire sous forme de chronogramme, la scurit ABS dcrite dans la page 8/19 dudossier technique :

Temps (s)

Position levier de

Position pdale

1

0

2

Temps (s)

Relche

actionne

Etat du systme ABS

Temps (s)

Oprationnel

EnDysfonction-

nement

Etat du ralentisseur

Temps (s)

Dsactiv

activ Gnie mcanique maintenance des vhicules Etude dun systme et/ou dun processusDOSSIER TECHNIQUE Page 5 / 18

5


6

1-6) Compltez le schma ci-dessous permettant de mettre en vidence les diffrentes entres /sorties du calculateur de lINTARDER, aidez-vous de la page 13/19 :

ENTREES SORTIES

1-7) Lorsque le vhicule est quip dun Bus C.A.N., prcisez quelles sont les entres / sortiesqui ne sont pas utilises, pour quelles raisons ?

Levierde

commande

CALCULATEUR

ZF

BusC.A.N.

BusC.A.N.

CAPLP Gnie mcanique maintenance

1-8) Schma bloc de la rgulation de vitesse

Aprs tude du circuit hydraul e 10/19 et d partir de la phase de fonctionnement vitesse constante endescente, tablir ci-dessous un bloc mettan e asservi . NB : La fonction vitesse consta escente per la vitesse vhicule relle (signal voie 8 ou Bus C.A.N.) et cellede consigne. En cas de diffrence, le couple de ralentis la diffrence de vitesse. Faire apparatre :- la consigne- le comparateur- la chane directe (ensemble de nts qui permettent de modifier le couple de ralentissement : du calculateur jusqu larbre de sortie de la BV).- la boucle de raction.- Les grandeurs entre les blocs.

Comparate

+-

Vitessevhiculesouhaite

Mmorise laide delinter duCRUISE

CONTROL

Consigne :s lmedes vhicules

ur :es caractristiques page 14/19, t en vidence laspect systmmet de comparer tout momentsement est modifi pour annulerique pag schmante en dChane directe :Etude dun systmDOSSIER TECHNIQU

Boucle de ractione et/ou dun processusE Page 7 / 18

7


8

2) ETUDE STRUCTURELLE PARTIE HYDRAULIQUE

Cette partie a pour but dapprhender le fonctionnement dtaill du circuit hydraulique entudiant les diffrents composants et darriver tablir le schma du circuit complet.

2-1) Pour quelle raison le constructeur a-t-il prvu une lectrovanne dair 8 ainsi quunchangeur de pression 9 ?

2-2) Quel est le rle de la vanne de mise en tension 7 ?


9

2-3) A partir du schma donn page 10/19 et des renseignements page 11/19 du dossiertechnique, complter les schmas suivants pour les phases :

2-3-1) Phase monte en pression dans lINTARDER.


10

2-3-2) Phase pression stabilise dans lINTARDER :


11

2-4) Le schma de la page 10/19 du dossier technique nest pas normalis, laide des extraitsde normes fournis page 17/19 et 18/19 du dossier technique, raliser le schma normalis ducircuit hydraulique en position repos.

5, 6, 12 et 13

1 et 2

3

4 et 11

8, 9 et 10 7

14


12

3) ETUDE STRUCTURELLE PARTIE ELECTRIQUE 3-1) A laide du relev ci dessous, calculer le rapport cyclique douverture de llectrovanneproportionnelle (not RCO en %)

Temps en ms

Tension en volt

Echelle horizontale : 0 .5 ms par carreau Echelle verticale : 10 volt par carreau


13

4) ETUDE STRUCTURELLE PARTIE MECANIQUE4-1) Etude nergtique

4-1-1) Le dossier technique page 16/19 montre que la force de freinage la jante due auralentisseur Ffj est limite pour des vitesses leves du vhicule (18500N 80km/h, 16000N 90km/h) indpendamment de la position du levier de commande.A quoi correspond cette limitation ?

4-1-2) Lors dune descente longue de 3 km sur une pente 6% le conducteur souhaitemaintenir une vitesse constante de 60km/h grce son ralentisseur.Calculer FfJ et en dduire la position du levier de commande (voir page 16/19 du dossiertechnique).(une pente de 6% reprsente une diffrence de niveau de 6 m sur une distance horizontale de 100m)

Donnes :=1,2 kg/m3 ; S=7,8 m ; Cx=0,5 ; m=40000 kg ; g=9,81 m/s ; K=0,011


14

4-2) Etude dynamique du vhicule dans une pente 5%

Seule laction du conducteur sur le levier de commande du ralentisseur sera considre (il nagitpas sur les freins)

4-2-1) Mettre en place sur le schma ci-dessous les actions qui agissent sur le vhicule

4-2-2) Ecrire lquation de la rsultante dynamique en projection sur laxe xv

4-2-3) En dduire lexpression littrale de lacclration du vhicule : a

gr

G

xr


15

4-2-4) Complter le tableau suivant avec les valeurs des diffrents efforts agissant sur levhicule (seules les composantes suivant laxe xr seront indiques) pour en dduirelacclration a.

Donnes :=1,2 kg/m3 ; S=7,8 m ; Cx=0,5 ; m=40000 kg ; g=9,81 m/s ; K=0,011On considre que le ralentisseur est utilis 75%.

V km/h 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Ffj N

a m/s

Remarque : toutes les lignes ne seront pas forcment remplies

4-2-5) Sur la page suivante, tracer lvolution de lacclration a du vhicule en fonction de savitesse V et commenter.


16

TRACE

COMMENTAIRES

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

a en m/s

V en km/h

0,5

CAP

5) DIAGNOSTIC51) Ralisation du diagramme FAST

A partir de lexemple propos dans le dossier technique pages 18/19 et 19/19, raliser ci-dessous le diagramme FAST permettant de mettre en vidence les causes qui ne permettentpas dassurer correctement la fonction : ASSURER LE RALENTISSEMENT.

FONCTIONNON OU

MALASSUREE

CAUSESPOSSIBLES DEDEFAILLANCE

ELEMENTSSTRUCTURELS

ASSOCIES

FONCTIONSSECONDAIRESNECESSAIRES

Ralentissementinsuffisant

Transmettre et traiterla demande du

chauffeurLP Gnie mcanique maintenance des vhicules Etude dun systDOSSIER TECHNIQUE Page 17 / 18me et/ou dun processus17


18

5-2) Recherche de pannes

Le vhicule est stationn dans latelier, moteur tournant et levier de commande actionn au cran 1.Le tmoin de fonctionnement au tableau est clair en permanence.Le client se plaint dune inefficacit de lINTARDERLes relevs suivants ont t effectus :

Pression pompe Intensit EVproportionnelle

Pression en sortie dellectrovanneproportionnelle

Pression au niveau durotor et du stator

12 bar 220 mA 1,5 bar 1,5 bar

Prciser et justifier, quels sont le ou les lments en cause. Sur quel lment faut-il agir pour affiner le rglage de la pression au niveau du rotor et dustator ?Prciser votre dmarche (conditions de rglage, appareils utiliss).

5-3) Hygine et scurit

Lors du contrle de llectrovanne proportionnelle, un compagnon vous propose dappliquer, partir de batteries, une tension de 24 volt, pour lentendre ventuellement claquer .Que pensez-vous de cette mthode? Justifier.

SESSION 2003ETUDE DUN SYSTEME ET/OUDure 8 heuresAucun document nest autorisCONSEILS AUX CANDIDATS

ETUDE DUN SYSTEME ET/OUDUN PROCESSUS TECHNIQUE

DOSSIER TECHNIQUERALENTISSEUR ZF INTARDER

1) PRESENTATION2) MISE EN SITUATION3) COMPOSITION DU SYSTEME4) MISE EN SITUATION DES COMPOSANTS SUR LE RALENTISSEUR5) VUE EN COUPE DU RALENTISSEUR6) FONCTIONNEMENT DES COMMANDES et INFORMATIONS AU TABLEAU DE BORD6-1\) Utilisation du levier:6-2\) Utilisation du bouton AUTO/ MANU:6-3\) Informations affiches laide du tmoi6-4) Allumage des feux de stop6-5\) Couplage la pdale dacclrateur6-6) Chauffe rapide moteur6-7\) Couplage la pdale de frein6-8\) Rgulateur dallure intgral6-9\) Dlestage li la temprature6-10\) Gestion des priorits6-11\) Scurit anti-blocage de roue \(ABS\)6-12\) Synthse du fonctionnement pour un vhi

7) CIRCUIT HYDRAULIQUE7-1\) Schma hydraulique:

8) CIRCUIT ELECTRIQUE8-1\) Organisation du circuit lectrique pour u8-3\) Schma lectrique de principe de la comm8-4\) Caractristiques des composants:

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