Progression - Génie électrique/Génie automatique

Système de production et stockage de l'énergie électrique
Batterie d'accumulateurs, accumulateur au Plomb,
alternateur, redresseur, régulateur
Conduite et surveillance centralisée du véhicule
Circuit général du véhicule, tableau de bord
Contrôle et commande du moteur
Circuit de démarrage, démarreur à commande électromagnétique, refroidissement,
allumage électronique, injection électronique, injection Diesel, suralimentation
Contrôle et commande du véhicule
Servocommande d'embrayage, boîte de vitesse automatique à trains épicycloïdaux,
système de blocage du différentiel, suspension pilotée, direction assistée,
correcteurs de freinage
Eclairage - Signalisation
Eclairage, signalisation
Confort - Habitabilité
Chauffage - Climatisation, confort, champ visuel, ouvrants, système audio, CB et radiotéléphone
L'automatisme

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Progression - Génie électrique/Génie automatique
Système de production et stockage de l'énergie électrique (1)
Objectif :
Connaître la fonction et le fonctionnement de chacun des éléments du circuit d'énergie.
Etablir le schéma des circuits d'énergie.
Connaître la fonction et le fonctionnement du générateurs statiques.

Batterie d'accumulateurs :
fonction :
réserve d'énergie électrique, alimentation des organes électriques du véhicule, moteur à l'arrêt.
qualités requises :
fourniture d'un courant continu de tension constante,
capacité suffisante : alimentation des accessoires électrique,
résistance interne faible : forte intensité dans un temps très court (démarrage),
rendement maximal, puissance massique optimale,
longévité (cycles charge-décharge), entretien minimal.
grandeurs associées :
tension, intensité, loi d'Ohm I = U / R (Ampère A, Volt V, Ohm W)
force électromotrice fém : U = E - r . I
charge électrique transportée Q = I . t (Coulombs As, Ah).
technologie :
transformation de l'énergie électrique reçue en énergie chimique latente (accumulateur),
restitution sous forme électrique (générateur statique).

Accumulateur au Plomb
technologie :
récipient ou bac,
plaques : électrode positive (cathode) : plomb spongieux Pb, électrode négative (anode) : peroxyde de plomb PbO2, plaques de même polarité branchées en parallèle.
séparateurs, électrolyte : eau H2O et acide sulfurique H2SO4, densité 1285 (32° Baumé).
barrettes de connexions et bornes : élément, branchés en série (2 V par élément).
relations chimiques dans l'accumulateur (électrolyse) :
charge PbO2 + 4H2O + 2H2SO4 + Pb <===> PbSO4 + 6H2O + PbSO4 décharge
charge : dégagement gazeux,
décharge : diminution de la densité de l'électrolyte (1125, 16° Baumé), sulfatation des plaques (PbSO4).
caractéristiques :
type de batterie : classique, sans entretien, heavy duty, etc., batteries prêtes à l'emploi, sèche, chargée sèche.
tension nominale, intensité maxi de décharge (pendant 210 s),
quantité d'électricité (20 h), dimensions et poids de la batterie, position des bornes.
couplage des batteries d'accumulateurs :
montage parallèle : tension constante, addition des capacités,
montage série : addition des tensions.

annexes
Ressources :
la batterie d'acumulateurs
circuit électrique général du véhicule - accumulateur au plomb - éléments constitutifs
charge/décharge de la batterie - courbes de charge/décharge - couplage des batteries
contrôler la batterie d'accumulateurs - entretenir la batterie d'accumulateurs - précautions d'emploi et sécurité
Maintenance :
Remplacer les cosses de la batterie d'accumulateurs.
Apprécier l'état apparent de la batterie d'accumulateurs.
Remplacer la batterie d'accumulateurs.
Contrôler la batterie d'accumulateurs : niveau de l'électrolyte, contrôle de la charge.
Entretenir la batterie d'accumulateurs : niveau de l'électrolyte, charge.
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Système de production et stockage de l'énergie électrique (2)

Objectif :
Connaître la fonction et le fonctionnement de chacun des éléments du circuit d'énergie.
Etablir le schéma du circuit de charge.
Connaître la fonction et le fonctionnement des générateurs dynamiques.
Connaître les principes élémentaires de la régulation.

Alternateur :
fonction :
alimentation des organes électriques du véhicule, moteur tournant,
maintien du niveau de charge de la batterie d'accumulateurs.
qualités requises :
fourniture d'un courant continu de tension constante,
puissance massique élevée, débit électrique adapté aux besoins, rendement maximal,
protection contre le courant inverse venant de la batterie.
grandeurs associées :
force électromotrice, tension, intensité,
puissance électrique P = U . I, puissance mécanique P = C . w,
vitesse de rotation, fréquence.
principe :
transformation de l'énergie mécanique en énergie électrique :
induction électromagnétique : force électromotrice induite : e = -DF / Dt (loi de Lenz),
variation de flux DF, variation de temps Dt.
technologie :
inducteur (rotor) : création du champ magnétique (excitation), variation du flux (rotation), épanouissements polaires.
induit (stator) : siège de la fém induite alternative, monophasé, biphasé, triphasé triangle ou étoile.
fém induite : e = k . p . N . n . F où k coefficient de Kapp, p nombre de paires de pôles (rotor), N nombre de conducteurs actifs (stator), n vitesse de rotation, F flux magnétique.

Redresseur :
fonction :
transformation du courant alternatif induit en courant continu de tension sensiblement constante,
principe :
suppression ou redressement des alternances négatives.
pont redresseur :
diodes : semi-conducteur PN, sens direct, sens indirect, caractéristiques.

Régulateur :
fonction :
limitation de la tension, compte tenu des variations importantes de vitesse du générateur,
sauvegarde du générateur et des équipements électriques.
limitation d'intensité inutile (autorégulation) : variation de l'inductance Lw en fonction de la vitesse.
grandeurs associées :
la tension débitée par l'alternateur dépend de la vitesse de rotation et de l'intensité du flux magnétique inducteur (excitation).
principe :
action sur la vitesse de rotation : variateur.
action sur le courant d'excitation : mise en série d'une résistance, voire mise à la masse de l'excitation.
technologie :
régulateur électronique :
transistors :
principe : circuit de commande (émetteur/base), circuit de puissance (émetteur/collecteur).
identification : transistors NPN-PNP, brochage, caractéristiques.
montage : en commutation (fonction relais), en amplification (variation d'intensité).
transistor de puissance : alimentation de l'inducteur,
diode Zener : seuil de régulation (tension de claquage),
le diviseur de tension.
résistance : identification, code couleur, caractéristiques.

annexes
Ressources :
circuit de charge
Alternateur :
éclaté alternateur - création du champ magnétique, variation du champ, création du courant alternatif induit
alternateur monophasé - alternateur triphasé - redressement courant - diode
démonter un alternateur déposé - contrôler un alternateur démonté - monophasé - contrôler un alternateur démonté - triphasé
contrôler un alternateur à l'oscilloscope
Régulateur de tension
transistor NPN/PNP - régulateur électromagnétique transistorisé - diode Zener - régulateur électronique - schéma
alternateur à régulateur électronique intégré - alternateur avec REI - branchement
Circuit de charge :
contrôler un circuit de charge (tension) - un circuit de charge (tension et intensité) - un circuit de charge sur véhicule
Maintenance :
Apprécier l'état des courroies.
Contrôler et régler la tension d'une courroie.
Remplacer la courroie du générateur.
Remplacer le générateur.
Contrôler un générateur.
Remplacer le générateur :comprenant le contrôle du circuit de charge.
Réviser un alternateur.
Contrôler un générateur au banc.
Contrôler les caractéristiques du circuit de charge.
Effectuer le diagnostic du circuit de charge.
Recherche :
Relever, dans un document technique, les caractéristiques d'un alternateur.
Relever les caractéristiques d'un régulateur pour le véhicule de son choix.
Préciser le type de générateur qu'il équipe.

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Conduite et surveillance centralisée du véhicule
Objectif :
Lire et interpréter un schéma.
Connaître la schématisation.
Connaître la relation Tension-Résistance-Intensité (Loi d'Ohm).
Connaître la relation Puissance-Tension-Intensité.

Circuit général du véhicule :
câblage, consommateur : résistances, résistivité, branchement série ou parallèle.
protection des circuits (fusible).
lecture de schéma électrique.

Tableau de bord :
fonction :
permettre l'accès aux commandes des différents circuits électriques du véhicule,
communiquer les informations relatives au fonctionnement du véhicule.
qualités requises :
ergonomie (commandes), lisibilité (affichage), rapidité (affichage en temps réel).
technologie :
commandes (organes de consigne) : interrupteur, potentiomètre.
affichage :
témoins lumineux ou sonores, indicateurs analogiques ou numériques.
principe : circuit capteur-liaisons-afficheur,
capteurs : jauge à contact, à potentiomètre, manocontact, thermocontact, thermistance.
afficheurs : indicateur électromagnétique à deux bobines, ordinateur de bord.
éclairage intérieur du véhicule :
plafonnier, éclairage tableau de bord, variateur.

annexes
Ressources :
électricité - bases
appareils électriques du véhicule automobile - symbolisation - circuit électrique d'un véhicule
protection des circuits - fusible - équipements électromagnétiques du véhicule
précautions à prendre lors d'une intervention sur véhicule
relever les caractéristiques d'un circuit électrique - entretenir le circuit électrique
les apparèils de complèment (tableau de bord)
le multiplexage
Maintenance :
Relever les caractéristiques d'un circuit électrique.
Entretenir un faisceau électrique.
Remplacer des éléments du circuit électrique.
Remplacer un faisceau électrique.
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du moteur (1)
Objectif :
Connaître la fonction et le fonctionnement de chacun des éléments du circuit de démarrage.
Etablir le schéma du circuit de démarrage.
Connaître le principe de fonctionnement des moteurs électriques.

Circuit de démarrage :
fonction : entraînement du moteur thermique à un régime suffisant pour permettre son fonctionnement autonome.
grandeurs associées :
couple résistant : collage (adhérence des pièces, viscosité de l'huile à froid), mise en mouvement (inertie de l'équipage mobile), lancement (compressions, entraînement des équipements).
puissance électrique : Pe = U . I
puissance mécanique : Pm = C . w, où w = 2P . n / 60
couple moteur : C = k . F . I, F = B . I . L où k coefficient (nombre de paires de pôles, encoches), F flux magnétique inducteur, I intensité du courant dans l'induit.
rendement : Pm / Pe.
technologie :
moteur électrique à courant continu, à excitation série :
couple de démarrage important : C = k . I2
carcasse : flux inducteur élevé (forte intensité),
rotor (induit) : courant de forte intensité, collecteur tambour ou plat.
dispositif mécanique de liaison :
multiplication du couple moteur :
couple de pignons (ensemble pignon-couronne), démultiplication importante, réducteur intermédiaire, éventuellement.
liaison démarreur et moteur thermique au moment du lancement :
induit coulissant,
lanceur à commande : mécanique, à inertie, électromagnétique.
interdiction d'entraînement de démarreur par le moteur : roue libre.

Démarreur à commande électromagnétique :
technologie :
commande du contact de démarreur,
commande du pignon du lanceur : noyau plongeur et fourchette, solénoïde :
enroulements d'appel et de maintien de l'engrènement et du contact.
relâchement de l'engrènement et du contact :
annulation des champs magnétiques produits par les 2 bobinages du solénoïde.

annexes
Ressources :
circuit de démarrage
le moteur électrique - liaisons mécaniques et électriques du démarreur
démarreur à induit coulissant - démarreur à inertie
démarreur à commande électromagnétique - éclaté démarreur - schéma de principe - solénoïde
fonctionnement - démarreur à réducteur - caractéristiques d'un démarreur
contrôler un moteur électrique - entretenir un moteur électrique - entretenir un démarreur
contrôler un démarreur au banc d'essai - contrôler le circuit de démarrage sur véhicule
L'éclairage et le démarrage électriques des automobiles (René Bardin, 1925)
Maintenance :
Contrôler un moteur électrique.
Entretenir un moteur électrique.
Remplacer le démarreur.
Contrôler les caractéristiques du circuit de démarrage.
Contrôler un démarreur au banc.
Réviser un démarreur.
Effectuer le diagnostic du circuit de démarrage.
Recherche :
Relever, dans un manuel technique, les caractéristiques détaillées d'un démarreur équipant le moteur de son choix.

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du moteur (2)

Objectif :
...

Refroidissement :
régulation thermique : commande motoventilateur.

annexes
Ressources :
le refroidissement (entretien du liquide)
...
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du moteur (3)

Objectif :
...

Allumage électronique :
amplificateur à transistor : circuit de commande (émetteur/base), circuit de puissance (émetteur/collecteur).
transistor :
identification : transistors NPN-PNP, brochage, caractéristiques.
montage : en commutation (fonction relais), en amplification (variation d'intensité).
allumage à décharge capacitive :
condensateurs :
relation capacité-quantité d'électricité-tension, relation temps-résistance-capacité (constante de temps).
identification : code couleur des condensateurs, caractéristiques.
oscillateur, thyristor.
calculateur à circuits intégrés :
circuits intégrés employés en automobile : amplificateurs, mémoires, interfaces systèmes-capteurs.

annexes
Ressources :
l'allumage
allumage Bosch Tsz, allumage AEI Renix ...
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du moteur (4)

Objectif :
...

Injection électronique :
...

Injection Diesel :
arrêt moteur, préchauffage, postchauffage.

Suralimentation :
...

annexes
Ressources :
injection Bosch L Jetronic (base), injection Renix
l'EOBD, la pollution (analyse des gaz d'échappement), la sonde lambda
appareil de diagnostic Facom X.8000
le turbocompresseur
circuit de préchauffage Diesel
...
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du véhicule (1)
Objectif :
...

Servocommande d'embrayage :
...

Boîte de vitesse automatique à trains épicycloïdaux :
...

Système de blocage du différentiel :
...

annexes
Ressources :
Servocommande d'embrayage
la boîte de vitesses automatique
Boîte de vitesse automatique à trains épicycloïdaux
Système de blocage du différentiel
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Contrôle et commande du véhicule (2)

Objectif :
...

Suspension pilotée :
...

Direction assistée :
...

Correcteurs de freinage :
...

annexes
Ressources :
Suspension pilotée
direction assistée
Direction assistée
Correcteurs de freinage
le freinage
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Eclairage - Signalisation
Objectif :
Connaître la fonction et le fonctionnement de chacun des éléments du circuit d'éclairage et de signalisation.
Connaître les règles du Code de la route.
Connaître la schématisation.
Connaître les applications de l'optique aux différents projecteurs.
Connaître les règles du Code de la route.
Etablir le schéma des circuits d'éclairage et de signalisation.
Etablir le schéma des circuits d'éclairage et de signalisation.
Connaître le fonctionnement des commandes d'éclairage.

Eclairage :
fonction :
vision nocturne des bas-côtés et du profil de la route (voir).
qualités requises :
éclairer loin en avant du véhicule : portée, ne pas éblouir les autres usagers : coupure,
respect de la réglementation (Code de la route) : emplacement, nombre, couleur, conditions de fonctionnement.
grandeurs associées (photométrie) :
loi de Joule : W = R . I2 . t
intensité lumineuse (candela cd), angle solide sr
flux lumineux (lumen lm) : 1 lm = 1 cd . sr
éclairement (lux) : 1 lux = lm / m2
luminance L en cd / m2
technologie :
projecteur code/route :
bloc optique :
réflecteur (miroir parabolique) : rotation d'une parabole autour de son axe, foyer, porte-lampe, projecteurs croisement et route, projecteurs ellipsoïdaux, à surfaces complexes.
glace (optique de phare)
lampe : à incandescence à gaz neutre ou halogène, à décharge, à double fonction.
correcteur de hauteur et de site : manuel, automatique.
projecteurs de complément :
longue portée (route de pointe), antibrouillard, etc.
phare de travail.
relais : commandes électromécaniques.
paramètres de réglage.

Signalisation :
fonction :
repérage de la position du véhicule et identification : être vu, être entendu.
communication des intentions du conducteur :
changement d'allure (freinage, arrêt) : feux stop, feux de détresse,
modification de direction : clignotants, feux de recul.
qualités requises :
respect de la réglementation (Code de la route) : emplacement, nombre, couleur, conditions de fonctionnement.
technologie :
éclairage de plaque d'immatriculation,
feux de route :
dispositifs réfléchissants, feux de position avant/arrière et gabarit, de stationnement, de brouillard arrière.
feux stop :
commande mécanique (pédale) ou hydraulique (maître-cylindre).
clignotants :
clignotements unilatéral des lampes du véhicule,
rappel par témoin au tableau de bord (lumineux et sonore).
centrale clignotante à bilame simple ou double, à fil chauffant, à relais et condensateur, électronique : multivibrateur astable.
feux de détresse
signalisation sonore : avertisseur à membrane, pneumatique.
prise d'attache remorque : fonctions d'éclairage (être vu) et de signalisation, alimentation des accessoires, normalisation.
caractéristiques : tableau des lampes.

annexes
Ressources :
l'éclairage
éclaté projecteur principal - parabole, réflexion rayons lumineux - glace striée
faisceaux route, route de pointe, antibrouillard - lampes E - H4 - H1 - H2 - H3 (Norma)
les projecteurs de complément
branchement de projecteurs de complément
entretenir l'éclairage - entretenir l'éclairage à iode - poser des projecteurs de complément
Signalisation :
schéma de l'indicateur de direction - centrale clignotante à bilame - fil chauffant - relais et condensateur
multivibrateur astable
la prise d'attache-remorque
L'éclairage et le démarrage électriques des automobiles (René Bardin, 1925)
Maintenance :
Apprécier l'état des lampes d'éclairage.
Remplacer des lampes d'éclairage.
Régler les projecteurs phare-code.
Poser des projecteurs de complément.
Régler les projecteurs de complément.
Effectuer le diagnostic du circuit d'éclairage.
Poser un attelage remorque complet : comprenant branchement de la prise.
Brancher des accessoires en post-équipement.
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Confort - Habitabilité (1)
Objectif :
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Chauffage - Climatisation
...

Confort :
commande de sièges électriques.

annexes
Ressources :
la climatisation
...
Maintenance :
...
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Confort - Habitabilité (2)

Objectif :
...

Champ visuel :
fonction :
permettre au conducteur de voir distinctement la route vers l'avant et l'arrière, quelles que soient les conditions atmosphériques (température, humidité).
qualités requises :
...
grandeurs associées :
...
technologie :
anti-buée,
anti-givre : air chaud provenant du système de climatisation du véhicule, résistance chauffante collée ou incorporée dans le verre.
rétroviseur électrique : orientation, dégivrage.
essuie-glace : raclette de caoutchouc essuyant la vitre, dans un mouvement alternatif.
moteur :
à inducteurs bobinés ou à aimants permanents, à deux vitesses, arrêt automatique,
freinage électromagnétique,
temporisation.
essuie-glace arrière, essuie-projecteurs.
lave-glace
lave-projecteurs.

annexes
Ressources :
...
Maintenance :
Remplacer un bras d'essuie-vitre.
Régler les essuie-vitre.
Apprécier le niveau de lave-vitres.
Régler les gicleurs de lave-glace et de lave-projecteurs.
Poser un rétroviseur.
Recherche :
...

Progression - Génie électrique/Génie automatique
Confort - Habitabilité (3)

Objectif :
Connaître les principes élémentaires de l'antiparasitage.

Ouvrants :
technologie :
ouverture et fermeture centralisées des portes : commande, circuit, télécommande.
lève-vitre et toit ouvrant : commande, moteur, sécurité, circuit.

Système audio :
principe :
émission radio, réception.
technologie :
récepteur radio : antenne, autoradio, antiparasitage.
amplificateur,
enceintes acoustiques
critères de choix :
puissance de l'amplificateur intégré,
correcteur de tonalité (grave/Aigu, égaliseur), filtre ou réducteur de bruit (Dolby, DNR), fader (balance avant/arrière),
entrées/Sorties (ampli, CD),
radio : tuner GO PO (petites et grandes ondes), FM (modulation de fréquence), accord automatique, affichage digital.
système antivol : codage, extraction (tiroir, façade amovible),
prix.
accessoires complémentaires :
boîtier antivol, faisceau de raccordement, porte fusible,
supports de HP, consoles,
antiparasitage,
amplificateur-égaliseur,
antenne de pavillon (toit), d'aile, de portière.

CB et radiotéléphone :
critères de choix :
nombre de canaux, puissance de la porteuse FM/AM, indicateur LED des canaux, canal 19 automatique, prix.
accessoires complémentaires : boîtier antivol.

Protection antivol
principe :
blocage mécanique, marquage antivol, centrales d'alarme.
critères de choix :
traitement de l'information, signalisation, mise en fonction, prix.
blocage mécanique, canne pédale-volant, antivol frein à main-levier de vitesses, antivol à blocage mécanique.
centrale d'alarme :
détection : contacts de feuillure (détection périmétrique), radar à ultrasons (volumétrique, véhicule clos), radar hyperfréquence (volumétrique, véhicule ouvert/cabriolet), détecteur infrarouge (grands volumes, autocars), analyseur de vibrations (chocs, soulèvement, ouvertures, roues), anti-soulèvement (changement de position du véhicule), consommation de courant (ouvertures, allumage).
signalisation : sirène auto-alimentée/auto-protégée, clignotants.
mise en fonction : interrupteur à levier, télécommande, témoin de tableau de bord.
mise hors service du véhicule : immobilisation/coupure moteur, embrouilleur.

annexes
Ressources :
les lève-vitres
système audio
émission-réception radio - principes de l'antiparasitage
...
Maintenance :
Poser un poste autoradio. + pose de 2 ou 4 haut-parleurs.
Poser une antenne pour poste autoradio.
Réaliser l'antiparasitage d'un autoradio.
Poser une alarme antivol.
Recherche :
...