concours general des metiers 2011 attention … · de la vitesse de rotation de l’arbre primaire...
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CONCOURS GENERAL DES METIERS 2011 Documents de travail :
Attention corrigé Session 2010/2011 La Boite de Vitesses Mécanique à Commande Pilotée
1 *A partir des documents ressources, on demande d’identifier le code moteur équipant le véhicule de type C4 Picasso HDI Fap de Mr Justin PIGNON :
DW10BTED4
2 * Compléter par relevés et par calculs, le tableau des caractéristiques du moteur :
DC/01
Régime Tr/min
Couple Nm
Conso Kg/h
Puissance kW
Cs G/kw/h
Régime Tr/min
Couple Nm
Conso Kg/h
Puissance KW
CS G/kw/h
1500
240
2,63
37,69
70
4000
191
7,12
80,05
88,9
2000
240
3,70
50,26
73
4500
155
8,9
73,04
121,8
2500
230
3,65
65,44
55,7
5000
125
11,12
65,45
169,9
3000
220
4,56
69,11
65,9
3500
200
5,70
73,30
77,76
CONCOURS GENERAL DES METIERS 2010 Documents de travail
Le régime Maxi pour tous les essais et mesures de ce dossier est de : 5000 tr/min
3 * Tracer la courbe de consommation spécifique du moteur en rouge, la courbe de couple en vert et la courbe de puissance en bleu entre 1000 et 5000 tr/min:
70 60 50 40 30 00
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Régime moteur en tr/min
4* Indiquer le régime moteur correspondant au rendement global Maxi :
2500 tr/min
DC / 02
Consommation spécifique en gramme par Kw/h
Puissance En KW
80
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20
Courbe de couple
100
150
200
250
300
5 * Calculer la consommation en litre/heure dans les conditions de rendement global Maxi du moteur : Rappel : Densité du gas-oil : 0,820 kg/litre
Consommation instantanée à 2500 tr/min : 3,65 kg/heure Consommation en litre / heure : 3,65 / 0,820 = 4,45 litres/ heure à 2500 tr/min
6 * D’après vos connaissances technologiques, on vous demande de décrire la fonction de chacun des sous-ensembles suivant, on utilisera une phrase simple avec un verbe à l’infinitif en premier : Exemple : Le calculateur : Piloter les Informations pré-actionneurs d’entrées du calculateur correspondants a * Le dispositif d’embrayage :
b * L’actionneur d’embrayage : c * la boite de vitesses : d * L’actionneur de vitesses :
DC/03
Analyser les informations et déterminer les commandes à réaliser
Dispositif d’embrayage : Fonction :Transmettre progressivement tout ou partie de la puissance moteur à la boite de vitessesou isoler le moteur de la boite de vitesses
L’actionneur d’ embrayage : Fonction :Actionner hydrauliquement et gérer l’usure de l’embrayage
La boite de vitesses : Fonction :Adapter automatiquement ou manuellement le couple moteur au couple résistant
La boite de vitesses : Fonction :Engager les différents rapports de vitesses
Couple et puissance moteur
Tout ou partie du Couple moteur
Energie hydraulique
Energie mécanique
Couple moteur Couple résistant
Energie hydraulique
Energie mécanique
7 * A l’aide du dossier ressource, on demande de compléter le tableau des entrées sorties du calculateur en indiquant les informations et les ordres qu’il délivre
ainsi que le repère élément de chacun d’entre eux : DC / 04
Entrées Calculateur Sorties
Capteur position embrayage 1634
1005 Relais d’interdiction de démarrage
Capteur de pression d’huile 1308
Capteur de passage 1624
Capteur de sélection 1633
Capteur vitesses entrée BdeV 1662
Contacteur de frein 2120
Sélecteur de programme 1670
Commande vitesse au volant 1666
Sélecteur de rapports 1661
Contacteur sport 1640
1664 Electrovanne de selection
1663 (1) Electrovanne de passage1
1663 (2) Electrovanne de passage2
1665 Electrovanne embrayage
C001 Ligne diagnostic
BUS CAN CAR
BUS I/S
BUS CAN Confort
BSM
1320 1660 7800 BSI
0004
Repère élément
Repère élément C
A L C U L A T E U R B V M P 1 6 6 0
8 * Compléter la nomenclature et le schéma cinématique Minimal de la B de V avec le rapport de 6éme engagé (Surligner la chaîne cinématique en bleu) (On prendra soin de représenter le crabot de 6éme En position engrenée en rouge) DC/05
Sortie vers boîtier de différentiel
Mouvement d’entrée de boite de vitesses
Arbre primaire
Arbre secondaire
Détail pignons sortie bde v :
Couronne de
différentiel
Pignon de sortie MAR
Pignon de sortie vitesses avant
9 * A partir du schéma cinématique du document DE/05, on demande de compléter à la règle la liaison entre le pignon de 6éme et l’arbre primaire :
Quel est le nom de cette liaison : Liaison pivot Symbolisation : 10* Déterminer pour chaque rapport, la démultiplication globale de (boite +pont) Remplir le tableau : 11* Calculer la longueur théorique développée du pneumatique : Rappel : 1 pouce est égal à 25,4 mm Réponse : Pneumatiques : 215/45 R 18
H= L * 0.45 soit 215*0,45 = 96,75 mm Soit 2H = 193,5 mm Diamètre int : 18 pouces * 25,4 mm = 457,2 mm
Diam total : 457,2 + 193,5 = 650,7mm Périmètre total = 650,7 * 3,14 = 2043 mm soit 2,04 mètres 12 * A partir des questions 11 et 12 , on demande calculer la vitesse maxi
théorique du véhicule pour chaque rapport de marche avant (le régime maxi est atteint sur tous les rapports, sauf en 6éme ou l’on ne dépasse pas 4500 tr/min) : DC/06
Etagement de 1° 2° 3° 4° 5° 6° Boite : Rapport de Démultiplication 0,282 0,520 0,756 1,02 1,314 1,677 de boite Rapport de pont 0,239 0,239 0,239 0,239 0,239 0,239 Rapport total 0,067 0,124 0,180 0,244 0,314 0,400
Etagement 1° 2° 3° 4° 5° 6° de boite : Vitesse Maxi 41,04 75,88 110,16 149,32 192,16 220,32 ( km/h)
13* Sur la trame suivante, on demande de tracer en rouge le diagramme des vitesses véhicule en fonction des régimes moteur :
Régime en tr/min
4000 3000 2000 1000 0 50 100 150 200 250 Vitesse en km/h 14* La vitesse Maxi réelle étant de 208 km/h, on demande de justifier la différence entre la vitesse maxi réelle et la vitesse maxi théorique : Réponse : la différence de vitesse est liée à l’écrasement du pneumatique donc son diamètre est plus petit et sa circonférence également. 15 * La boite de vitesses MCP 6 est une boite manuelle pilotée à commande électro-hydraulique , on demande de préciser qu’elles sont les trois fonctions remplacées par rapport à une boite manuelle classique : - La commande d’embrayage - La sélection ( ou le choix des vitesses) - Le passage des vitesses DC/07
1ére 3éme 2éme
5000
5éme 4éme
6ème
16 * Préciser les 4 modes d’utilisation possible par le conducteur pour ce type de véhicule - Mode impulsionnel - Mode automatique
- Mode semi-automatique - Mode sport
17 * A partir des documents ressource, on demande de relever les 5 fonctions possibles affichées sur l’ écran à cristaux liquide en fonction des différentes positions du sélecteur de rapport : - Neutre ------- N - Marche arrière --------- R - Automatique ---------- A - Montée des rapports -------- M+ - Descente des rapports -------- M- 18 * A partir du document relatif à la symbolisation des organes hydraulique, on demande compléter le schéma hydraulique suivant du groupe électropompe équipant la boite mécanique à commande pilotée :
Pour information, il manque la pompe,le filtre et l’accumulateur
DC/08
4 2
3
1
3
19 * On demande de préciser le nom et justifier la présence des éléments 1, 2, 3 et 4 sur le circuit hydraulique de la question 19 : DE/0 20 * Justifier la présence d’un accumulateur sur ce type de circuit hydraulique :
Réponse : Absorber les brusques élévations de pression (coup de bélier) et assurer une réserve de pression dés la commutation des
électrovannes diminuant ainsi les temps de réponse. 21* A partir des documents ressources et de la grille de passage des vitesses
on demande de compléter le tableau de commande des électrovannes en fonction des différents passage de rapports : (électrovannes non pilotée =0 , électrovannes pilotée=1)
DC/09
Rep : Nom de l’organe : Fonction de l’organe : 1 Crépine Filtrer grossièrement les impuretés 2 Clapet régulateur de Pression Clapet anti retour Eviter de déjauger l’huile dans le 3 à l’arrêt du système 4 Clapet by-pass Dériver le circuit d’huile en cas de Colmatage du filtre
Rapport Passage Etat EV Etat EV de Etat EV de Etat Ev de de départ de rapport embrayage sélection passage paire passage impaire
N N 1 1 puis 0 0 0 1 1 1 2 1 puis 0 0 1 0 2 2 3 1 puis 0 1 0 1 3 3 4 1 puis 0 0 1 0 4 4 5 1 puis 0 1 0 1 5 5 6 1 puis 0 0 1 0
Eviter les surpressions dans l’installation Hydraulique par mise au retour du circuit
22 * A partir du tableau de pilotage des électrovannes ci-dessus, on demande de compléter le schéma des électrovannes de pilotage ainsi que la position de l’actionneur hydraulique selon les vitesses à engager :
DC /10
Passage de N 1
Passage de 1ére 2éme
D
E F = _ _ 622 DaN DC /11
Passage de 2 éme en 3éme
23 * A partir de la loi de Pascal, on demande de définir l’effort de poussée exercé par le piston annulaire sur le mécanisme d’embrayage :
a) Détermination de la surface du piston en cm² :
S = S1-s2 = 18,09- 2,54 = 15,55 cm²
b) Détermination de l’effort de poussée en DaN :
F= P*S soit 40 * 15,55
Diamètre extérieur : 48mm
Diamètre intérieur : 18mm
Canalisation HP =40 Bars
Soit 40 DaN/cm²
Arbre primaire cannelé
24 * Préciser le nom de l’organe utilisé pour informer le calculateur TCU de la position de l’embrayage :
25 * A partir des deux oscillogrammes suivant, on demande d’identifier celui
correspondant au circuit primaire et celui appartenant au circuit secondaire :
Circuit secondaire Circuit primaire 26 * Compléter les valeurs de résistance de chacun des deux bobinages :
Circuit primaire : 30 à 40 Ohms Circuit secondaire : 20 à 30 Ohms
DC/12
Nom de l’organe Repère de l’organe Implantation Capteur de position 1634 Dans l’actionneur
d’embrayage
27 * Préciser le nom du dispositif permettant d’informer le calculateur de la boite pilotée de la vitesse de rotation de l’arbre primaire de boite de vitesses :
28 * A partir des documents ressources, on demande de justifier la nécessité de mesurer la vitesse de rotation de l’arbre primaire de cette boite de vitesses :
- Déterminer le glissement de la boite de vitesses
- Déterminer le point de léchage de l’embrayage
- Piloter l’actionneur de l’embrayage 29* A partir du schéma électrique DE/21,vous désirez mesurer les caractéristiques électrique de ce composant , préciser le choix du matériel nécessaire et les résultats attendus :
Bornier du calculateur (Nbre de voies et couleur de la prise ex : 16 V Gr) 12 V Nr Numéro des voies sur le calculateur : 8 3 Numéro des fils concernés : 1661 1662
DC/13
Nom de l’organe Repère de l’organe Implantation Capteur de vitesse D’entrée de b de v 1662 Carter de boite de vitesse
Type de mesure* Unité Conditions de Résultat attendu Mesure Résistance ohms capteur débranché 770 < X < 810 ohms Oscilloscope Trace capteur branché signal en parallèle sinusoidal
30 * A partir de l’oscillographe suivant et des données constructeurs, on demande de déterminer à quelle vitesse de rotation de l’arbre primaire celui-ci correspond-il ?
a ) Détermination de la fréquence du signal sinusoïdal obtenu : F = 1 soit 1/ 0,010 = 100 T F = 100 Hz
b) Détermination du régime de rotation de l’arbre primaire : Nombre de dents du pignon de marche arriére : 17 dents A 100 Hz on obtient 100 /17 = 5,88 tr/sec soit 352,9 tr/min Rapport de démultiplication : 0,302 soit 352/0,302 Régime de rotation obtenu : _ _1168 tr/min 31* Au vu de la forme du signal ci-dessus, on demande de préciser de quel type de
Capteur Il s’agit, puis s’il s’agit d’un capteur actif ou d’un capteur passif : Type de capteur : inductif
DC/14
Oscillographe capteur vitesse entrée MCP :
Base de temps 5 msec tension crête à crête : 2 volts
32* Etude du sélecteur de rapport , à partir des documents ressources, on demande de compléter le tableau suivant relatif au dispositif de sélection de vitesses :
33 * Dresser l’inventaire des informations du sélecteur à envoyer vers le
calculateur TCU :
- Passage du rapport de marche arrière sur R - Position neutre sur N - Position Automatique sur A - Position Impulsionnelle sur M Sur M + incrément de 1 à chaque impulsion Sur M - décrémentation de 1 à chaque impulsion
34* Préciser le nombre total des informations à transmettre au calculateur TCU :
- 6 informations au total ( R, N, A, M+ et M- et M )
35* A partir du signal obtenu sur l’oscillographe du sélecteur de passage, on demande
de préciser les fourchettes de tension associées aux deux états logique 0 ou 1 des micro-contacts du sélecteur : Tension U ( Tension haute) (Tension basse) Temps en ms
DC/15
Nom de l’organe Repère de l’organe Implantation Sélecteur de rapport 1661 console centrale
36* A partir du signal obtenu sur l’oscillographe du sélecteur de passage, on demande De préciser les fourchettes de tension associées aux deux états logique 0 ou 1 Des micro-contacts du sélecteur : (suite)
Fourchette de tension :
3,2 Volts < U haut < 4,1 Volts état logique associé : 1 1,9 Volts < U bas < 2,7 Volts état logique associé : 0 37* Compléter l’affectation des voies associés au sélecteur de rapport :
38 * A partir de la question précédente ,préciser le nombre d’entrées et les différentes
voies pouvant être exploitées par le calculateur TCU : 4 entrées , Voie 2 , Voie 3 , Voie 4 , Voie 9 39 * Ces entrées sont - elles de type analogique ou tout ou rien ? Tout ou rien DC/16
Voie 1 : Signal + CAN Voie 2 : Signal A1 Voie 3 : Signal A2 Voie 4 : Signal A3 Voie 5 : Masse calculateur Voie 9 : Signal A4 Voie 12 : Masse MC 51
40 * On demande de compléter le tableau à 4 entrées suivant en prenant soin d’éviter les répétitions : Entrées I 2 I 3 I 4 I 9 DC/17
3 2 1 0 Valeur décimale 2 2 2 2 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1
41* A partir des documents ressources, on demande de compléter la grille du sélecteur de passage par les informations suivantes : R pour marche arrière Valeur Décimale 1 N pour Neutre Valeur Décimale 2 A pour mode automatique Valeur Décimale 4 M pour mode séquentiel Valeur Décimale 8 M+ pour montée de rapport Valeur Décimale 10 M- pour descente de rapport Valeur Décimale 12
Sélecteur en position Neutre
42 * A partir des représentations schématiques internes du sélecteur de rapport, on demande de compléter la position des interrupteurs en fonction
N
R
A
M
M+
M-
En Position Neutre En Position marche arrière : R
42 * A partir des représentations schématiques internes du sélecteur de rapport, on demande de compléter la position des interrupteurs en fonction : ( Suite)
43* A partir du schéma électrique DE/21 on demande de préciser les résultats en tension obtenu entre les différentes bornes proposées : On suppose UBat = 12 Volts Entre BF 06M ( de 1660) et masse : U = 12 V Entre MC10 N ( de PSF1) et masse : U = 0V Entre BF 11M ( de 1660 ) et masse : U = 12V 44* Préciser le nom des fusibles assurant la protection du calculateur 1660 ainsi que leur implantation : DC/19
En mode Automatique En mode Séquentiel M
En Montée de rapport M+
En Descente de rapport M-
Ref fusible Implantation Ref fusible Implantation F6 BF08 F13 BSI 1 F11 BF08 F14 BSI 1
45* A partir du schéma électrique DE/21.On demande de préciser le rôle des liaisons électriques Z 14 P et Z13 A du schéma électrique ci-après
Il s’agit des alimentations des circuits multiplexés du boitier de servitude intelligent
46* Sur le schéma électrique ci-après, on demande de surligner en rouge les circuits
D ‘alimentation des réseaux multiplexés et en bleu les bus de données multiplexés : 47* Préciser le type de réseau multipléxe exploité par le calculateur le la boite
mécanique à commande piloté : C A N Compléter les caractéristiques du réseau multipléxé Dénomination complète du réseau : Contrôle Area Network Débit de transfert de données en Bit/sec : 500 Kbit/sec
Nombre de fils nécessaire à la transmission des données : 2 Compléter la forme des signaux de données sur ligne manquante : Que signifie l’expression : CAN I/S : Réseau CAN Inter système CAN H : Signal CAN Haut (hight) DC/20 CAN L : Signal CAN Bas (low)
CAN
CANL
CANH
CAN I/S
Schéma électrique boite de vitesses manuelle pilotée type MCP :
DC/21
48 * A partir du dysfonctionnement rencontré sur le véhicule de Mr justin Pignon, on demande de compléter l’arbre des causes suivant : ( on optera pour les causes de défaillances les plus probables dans le cadre d’un fonctionnement Normal du véhicule )
Affichage de défaillance embarqué sur le véhicule :
Affichage BdeV Défaillante et
rapport maximum
engageable : 3éme
Défaillance information frein 2120 ou CAN HS
Défaillance capteur pression d’huile
1308
Défaillance du capteur régime arbre
primaire. 1662
Défaillance des actionneurs :
sélection ,passage DC/22
Défaillance des électrovannes : Selection ;passage 1663,1664
Défaillance capteur de position : 1624,1633
Capteur HS
Fils coupé ou en cc
Capteur HS
Fils coupé ou en cc
Grippage mécanique de l’actionneur hydraulique
Fuite hydraulique ,interne ou externe
Alimentation électrique coupée ou en CC
Boibine des Elèctrovannes coupées ou en CC
Contacteur de frein HS Liaison
CAN ou élec coupée ou en CC
49 * Suite à la construction de l’arbre des causes précédent , on demande d’affiner le diagnostic de la défaillance : Codes défauts affichés : P0921 P0920 Organe concerné : Electrovanne de passage 2 Contrôles possibles : (sans outil de diag avec multimètre) Ohmmètre : Résultat attendu : 10 Ohms Résultat mesuré : 870 Ohms Proposition d’intervention : Remplacement des 4 électrovannes Vous trouverez l’ensemble des données nécessaire à l’établissement de l’Ordre de Réparation à la fin des documents ressources, vous porterez votre signature en qualité de réceptionnaire. Vous ne complèterez pas les champs dont vous n’avez pas les éléments nécessaire pour fournir une information fiable .
DC/23
50 * En fonction de votre conclusion on demande de compléter la facture détaillée ci –après relative à votre intervention :
DE/23
Garage DUMOULIN 3, rue des 4 vents 88000 EPINAL
Véhicule dont le rapport maximum engageable est la troisième et le message boite de vitesses défaillante apparaît.
Effectuer le diagnostic puis compléter L’OR à faire signer par le client (Vous)
DC/24
Nom : PIGNON Adresse : 25, rue de la cote 88000 Epinal Réceptionnaire : _ _ _ _ _ _ _ _ _ Véhicule : Marque : CITROEN TYPE : C4 Picasso N° de série : VF7UA9HZFY452090 Date de 1ére mise en circulation : 01 Février 2010
Observations : Tarif horaire de la main d’oeuvre Client Taux 1 : 47 EHT Taux2 : 53EHT Taux3 : 61EHT
50 * En fonction de votre conclusion on demande de compléter la facture détaillée ci –après relative à votre intervention :
Détail des pièces à remplacer Détail de la Main d’Oeuvre
Qté : Désignation + code: PUHT PTHT Code MO Libellé Temps Taux 1 Electrovanne 107,09 107,09 080A6311 Mise hors pression 0,20 2
257418
18261911 Remplacement Elec 0,40 2 passage 1 et ou 2
1 SELENIA TUTELA 14,75 14,75 1962536 Purge et mise en 0,10 1 259437 pression circuit hydraul Recherche de panne 12597210 système BVMCP 0,70 3
Total des pièces à remplacer : Total de la main d’œuvre :
Montant HT : 121,84 Montant MO HT1: _ 4,70 _ T2 : _31,18 _ T3 :_42,70 Total TVA : 23,88 Total TVA : _15,40 Euros Montant TTC : _ _145,72 Euros _ _ Montant TTC : _ 93,98 Euros
Montant total de l’intervention : Montant HT : 200,42 Euros Total TVA : 39,28 Euros Montant TTC : 239,70 Euros
DC/25