Dispositif d'essuie-glace de la Renault Scenic II. Surfaces balayées, fréquences de balayage et capteur de pluie. Sujet du bac 2008, Terminale S, Polynésie
BACCALAUREAT GENERAL Session 2008 Série S Sciences de lingénieur Composition écrite de Sciences de l'ingénieur Durée 4 heures, coefficient 4 Étude d'un système pluritechnique. Sont autorisés les calculatrices électroniques et le matériel nécessaire à la représentation graphique. Aucun document nest autorisé.
DISPOSITIF DESSUIE-GLACE DE LA RENAULT SCENIC II
Composition du sujet: Un dossier « TEXTE DU SUJET » de 12 pages numérotées de 1 à 12 comportant : o La présentation du dispositif pages 2 à 3 o Létude de larchitecture fonctionnelle du produit page 4 o Létude des surfaces balayées sur le pare-brise pages 5 à 8 o Létude des fréquences de balayage du dispositif pages 8 à 9 o L étude du capteur de pluie pages 10 à 11 o Létude de lamélioration dune solution constructive pages 11 à 12 Un dossier « DOCUMENTS TECHNIQUES » : documents DT 1 à DT 5. Un dossier « DOCUMENTS REPONSES » : documents DR 1 à DR 4. Conseils au candidat : Vérifier que vous disposez de tous les documents définis dans le sommaire. La phase dappropriation dun système pluritechnique passe par la lecture attentive de lensemble du sujet. Il est fortement conseillé dy consacrer au moins 30 minutes. Les réponses seront rédigées sur documents réponses et feuilles de copie. Il est conseillé de traiter les différentes parties dans lordre proposé.
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1 P RESENTATION DU DISPOSITIF 1.1 I NTRODUCTION Les essuie-glaces sont des raclettes en caoutchouc, montées sur des bras actionnés par un moteur électrique, commandés depuis l'habitacle. Ils sont en nombre variable, suivant la taille du pare-brise et la conception de leurs bras. Ils permettent de nettoyer le pare-brise avant, ainsi que la vitre arrière, sans sortir du véhicule. Ils sont obligatoirement associés à un lave-glace, pompe électrique qui projette de l'eau puisée dans un réservoir sur le pare-brise pour aider au nettoyage.Un dispositif d'essuie-glace est formé d'un moteur électrique entraînant un montage de type bielle/manivelle. Ce dernier assure la transformation du mouvement rotatif du moteur électrique en mouvement alternatif pour les balais. Un dispositif dessuie-glace est donc avant tout un dispositif de sécurité permettant de maintenir la visibilité du conducteur dans les conditions normales d'utilisation du véhicule. 1.2 E XPRESSION DU BESOIN Dun point de vue conducteur, le besoin peut sexprimer de la façon suivante : obtenir le champ de vision le plus grand possible , permettant ainsi une visibilité maximale pour accroître la sécurité et le confort de pilotage. Dun point de vue constructeur, lobjectif est surtout de fournir un dispositif répondant aux différentes contraintes énoncées dans la directive européenne 78/318/CEE concernant le rapprochement des législations des États membres relatives aux dispositifs d'essuie-glace et de lave-glace des véhicules à moteur. 1.3 S YSTEME PLURITECHNIQUE : D ISPOSITIF D ’ ESSUIE -VITRE DE LA R ENAULT S CENIC II 1.3.1. Mise en situation La qualité primordiale des véhicules genre monospace est lexcellent rapport encombrement/habitabilité. Le conducteur devant bénéficier d'une vision complète de la route, lutilisation de pare-brise panoramique savère indispensable. Avec un pare-brise d'une surface de 1,40 m² , le véhicule S CENIC II dégage une vision panoramique remarquable. La taille de ce pare-brise engendre un problème puisquil faut conserver cette visibilité dans les conditions normales dutilisation (pluie, poussière, insectes, ), les bords de la surface vitrée devant aussi être atteints par les balais de lessuie-glace. 1.3.2. Description structurelle S CENIC II adopte un dispositif dessuyage à mouvement parallèle doté dune cinématique dite à extension. Celle-ci assure une très bonne épure, en élargissant son rayon daction dans une zone généralement non accessible pour les dispositifs parallèles conventionnels. Adaptée aux dimensions du pare-brise, elle permet un champ de vision totalement dégagé. S CENIC II est équipé de balais à lame souple qui permettent à la fois de diminuer les bruits aérodynamiques et d'augmenter la qualité dessuyage du fait de luniformité de la pression exercée sur le pare-brise.
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L E CAPTEUR DE PLUIE Le système dessuie glace permet une adaptation du balayage à la quantité deau sur le pare brise. Cet essuie-glace intelligent est l'un des nombreux équipements destinés à favoriser la concentration du conducteur sur la conduite . La quantité deau est appréhendée par un capteur, situé sur le pare brise, qui permet de déterminer la vitesse de balayage la mieux adaptée. Celle-ci aura une cadence proportionnelle à l'intensité de la pluie.
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n Capteur de pluie : 1a - diode réceptrice 1b - diode émettrice o Rétroviseurp Unité centrale habitacle q Moteur dessuie-glace
1 1 a Capteur de pluie : détails
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3 Positionnement du système (capteur de pluie non représenté)
L E M ECANISME Le mécanisme représenté sur les documents DT1, DT 2 et DT 3 est commandé par un seul et unique moto-réducteur 3 , composé dun moteur électrique à courant continu et dun réducteur à vis sans fin et engrenages. L arbre de sortie du moto-réducteur (voir DT1) est en liaison complète avec la bielle excentrique 4 . La bielle supérieure 6 , reliée des deux cotés par des rotules 19 , permet de transmettre le mouvement de la bielle excentrique 4 (mouvement de rotation continu) au grand levier 7 (mouvement de rotation alternatif). Ce grand levier 7 est en liaison pivot avec le châssis 1 via l axe darticulation 5 , sur lequel est directement raccordé, en liaison complète, le bras dessuie-glace conducteur {8+9+17} . Sur le grand levier 7 est articulée la bielle inférieure 10 par lintermédiaire dune rotule 19 . La bielle inférieure 10 est aussi reliée au petit levier 11 à laide dune autre rotule 19 . Le mouvement est ainsi transmis à la bielle de commande 12 , en liaison complète avec le petit levier 11 et en liaison pivot avec le châssis 1 via un axe darticulation 20 . La bielle libre 15 est en liaison pivot avec le châssis 1 via un axe darticulation 20 . Le bras dessuie-glace passager {13+14+16+18} , entraîné par la bielle de commande 12 (liaison pivot) et guidé par la bielle libre 15 (liaison pivot), se déplacera en suivant la courbure du pare-brise dans un mouvement dit « dextension ». 1.3.3. Présentation de l’étude Les objectifs de cette étude sont de vérifier sur le dispositif présenté les différents moyens mis en oeuvre pour répondre à la législation en vigueur et pour assurer une visibilité optimale au conducteur du véhicule : Le premier objet détude permet d analyser larchitecture fonctionnelle du dispositif. Le second objet détude valide les surfaces balayées sur le pare-brise par rapport à la législation européenne. Le troisième objet détude concerne les fréquences de balayage admissibles . Le quatrième objet détude propose dapprofondir la compréhension du fonctionnement du capteur de pluie . Le cinquième objet détude amène à proposer une amélioration dune solution existante .
ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE Batterie Interface Moteur Réducteur, ACTION Bielles, leviers C HAINE D ENERGIE
2 O BJET D ETUDE : L ARCHITECTURE FONCTIONNELLE DU PRODUIT DISPOSITIF DESSUIE-VITRE DE LA RENAULT SCENIC II Energie 1 2 3 4 BALAIS EN MOUVEMENT 2.1 C HAINE D ’ INFORMATION À partir de la description structurelle (§ 1.3.2) et de larchitecture fonctionnelle du produit ci-dessus Q UESTION 01 : Définir linformation acquise par le capteur de pluie. Quel est lélément assurant le traitement de cette information ? Q UESTION 02 : Définir la grandeur mécanique modifiée par le système de traitement sur la chaîne dénergie (Action) ? Quel est lélément permettant ladaptation du signal de commande à lactionneur ? 2.2 C HAINE D ’ ENERGIE À partir de larchitecture fonctionnelle du produit ci-dessus Q UESTION 03: Sur votre copie, définir la nature (électrique ou mécanique) des énergies aux points 1, 2, 3 et 4 de la chaîne dénergie décrite ci-dessus. Quel est le constituant assurant la conversion électromécanique ? À partir des documents techniques DT 1, DT 2 et DT 3 du dispositif dessuie-glace Q UESTION 04 : Proposer sur votre copie, à partir de lébauche du document DT1, le schéma cinématique du dispositif (partie à compléter seulement) comprenant les différentes bielles et leviers ainsi que le bras et le balai passager.
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3 O BJET D ETUDE : L A SURFACE BALAYEE EST -ELLE SUFFISANTE AU REGARD DES NORMES EUROPEENNES EN VIGUEUR ? La législation européenne actuelle concernant les dispositifs dessuie-glace définit deux zones sur le pare-brise des véhicules à moteur, les zones A et B, qui sont fonctions notamment de la place du conducteur. Pour létude présente, ces zones sont dessinées sur le document réponse DR 2. On se propose de vérifier les points de la directive européenne suivants : Le champ de l'essuie-glace doit représenter au moins 98 % de la zone de vision A Le champ de l'essuie-glace doit représenter au moins 80 % de la zone de vision B On entend par « champ de lessuie-glace » les surfaces de balayage conjuguées des deux balais, conducteur et passager. Pour des raisons de faisabilité et de simplification, tous les mouvements et autres trajectoires sont ramenés dans un seul et même plan. La courbure du pare-brise est, elle aussi, négligée. Les documents réponses DR 1 et DR 2 représentent pour cela le dispositif sous un angle de vision normal au centre du pare-brise. 3.1 É TUDE DE LA STRUCTURE Le document réponse DR 1 représente le mécanisme de transmission du mouvement du moteur (bielle excentrique 4 ) jusquaux grand levier 7 , petit levier 11 et bielle de commande 12 pour une position quelconque des balais, à léchelle 1:3. Les points O1, O2 et O3 correspondent aux liaisons entre le châssis 1 et, respectivement, la bielle excentrique 4 , le grand levier 7 et la bielle de commande 12 . Les points A, B, C et D correspondent aux autres centres de liaisons. En projection dans le plan, le petit levier 11 est colinéaire à la bielle de commande 12 , tous deux étant articulés autour de O3. Pour des raisons de clarté, les axes darticulation, leurs écrous, ainsi que les rotules ont été enlevés. Q UESTION 05 : Définir sur feuille de copie les trajectoires des points suivants : T A,4/1 , T B,7/1 , T C,7/1 et T D,12/1 . Tracer ces trajectoires sur le document réponse DR 1. Q UESTION 06 : Rechercher et donner, en analysant lévolution de la distance [O1,B] pour un tour de larbre de sortie du moto-réducteur, les positions particulières des points O1, A et B pour lesquelles le débattement angulaire de balayage sera maximal. Sur le document réponse DR 1, les points représentant le dispositif avec les balais en position basse porteront lindice « min ». De la même manière, les points représentant le dispositif avec les balais en position haute porteront lindice « max ». Q UESTION 07 : Sur le document réponse DR 1, placer les points A min , A max , B min et B max . En déduire le débattement angulaire maximal du bras balai conducteur Δθ 7/1 . Q UESTION 08 : Sur le document réponse DR 1, tracer les points C min , C max , D min et D max . En déduire le débattement angulaire maximal de la bielle de commande Δθ 12/1 .
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Grand levier Bielle de commande
angle parcouru par l'arbre de sortie du moto-réducteur pour un cycle en degrés 180
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3.2 D ETERMINATION DES SURFACES DE BALAYAGE Une étude informatique a permis dobtenir les courbes suivantes, correspondant aux débattements angulaires en degrés du grand levier Δθ 7/1 et de la bielle de commande Δθ 12/1 , pour un tour de larbre de sortie du moto-réducteur (un cycle dessuyage) : 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 0 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 Nous utiliserons, pour la suite de létude, les résultats fournis par ces courbes. Le document réponse DR 2 représente le dispositif dessuie-glace simplifié en position basse (repos), en situation sur le pare-brise du véhicule à léchelle 1:5. Sur ce pare-brise ont été dessinées les zones A et B définies par la directive européenne 78/318/CEE. Les points O2, O3 et O4 correspondent aux liaisons entre le châssis et, respectivement, le grand levier 7 , la bielle de commande 12 et la bielle libre 15 . Les points E et F correspondent aux autres centres de liaisons. Les points G, H, I et J correspondent aux extrémités des balais en contact avec le pare-brise. Tous les points sont représentés en position basse (E min , F min , G min , H min , I min et J min ) et le point E en deux positions intermédiaires (E 1 et E 2 ) ainsi quen position haute (E max ). Q UESTION 09 : Relever sur le graphe ci-dessus les débattements angulaires maximaux Δθ 7/1 et Δθ 12/1 . Q UESTION 10 : Sur le document réponse DR 2, tracer les trajectoires T G,17/1 et T H,17/1 puis placer les points G max et H max . Q UESTION 11 : Tracer le balai conducteur en position haute. Repasser en bleu les traits délimitant la surface de balayage du balai conducteur. Q UESTION 12 : Sur le document réponse DR 2, tracer les points F, I et J correspondant aux positions intermédiaires et haute du point E (E 1 , E 2 , E max ). Les points ainsi tracés prendront lindice du point E correspondant.
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Q UESTION 13 : Tracer le balai passager en position haute et les trajectoires approximatives des points I et J par rapport au châssis. Repasser en vert les traits délimitant la surface de balayage complète du dispositif dessuie-glace. Q UESTION 14 : Ledispositif dessuie-glace répond-il aux critères du cahier des charges définis par la directive européenne 78/318/CEE ? Justifier votre réponse. 3.3 V ERIFICATION DE LA STRUCTURE , R EPETABILITE DU DISPOSITIF Les 2 essuie-glaces du dispositif sont commandés par un seul mouvement dentrée, celui de larbre de sortie du moto-réducteur 3 . La bielle inférieure 10 permet dassurer la transmission dun point de vue puissance dun balai à lautre. Pour respecter la surface de balayage régie par la législation européenne, le point de vue géométrique de cette transmission est tout aussi important. Sur le système réel, laxe darticulation 5 de la liaison pivot grand levier 7 / châssis 1 nest pas tout à fait parallèle avec laxe darticulation 20 de la liaison pivot bielle de commande 12 / châssis 1 . Q UESTION 15 : Décrire les solutions technologiques que les concepteurs ont employées pour assembler la bielle inférieure 10 avec le reste du système. Justifier leur choix. Au cours de lutilisation intensive du mécanisme, la surface balayée ne doit en aucun cas être modifiée. Les balais, notamment celui du passager doivent toujours décrire un mouvement damplitude égale. Cest ce que lon nomme la répétabilité. Ici, le constructeur impose une tolérance de ± 1,5° sur langle balayé. La bielle inférieure 10 joue un rôle crucial dans lamplitude angulaire du bras balai passager. La variation de sa longueur doit donc être négligeable, c'est-à-dire comprise dans un intervalle de tolérance de ± 0,1 mm. Le poids des différentes pièces est négligé devant les efforts mis en jeu. Létude est effectuée pour le retour des balais en position basse. Q UESTION 16 : Étudier léquilibre de la bielle inférieure 10 et démontrer que les efforts appliqués à cette pièce ont pour direction la droite (CD). A quelle sollicitation est soumise la bielle inférieure 10 ? Donnée : leffort maximal sur la bielle inférieure 10 a pour intensité 250 N. Pour la suite de létude, la bielle inférieure 10 est assimilée à une poutre de section rectangulaire et dépaisseur 2 mm dont la masse est négligée. Voir le schéma ci-dessous (cotation en mm) : Q UESTION 17 : Déterminer lallongement maximal de la poutre Δ L si lon considère une longueur initiale L 0 de 450 mm et un module délasticité longitudinale E de 150 000 MPa. Δ Rappel : loi de Hooke σ = E . L L 0 Les conditions sont-elles respectées pour assurer la répétabilité du dispositif ? Justifier votre réponse. Dans un souci de répétabilité, les liaisons complètes entre axes darticulation et bras balai dessuie-glace doivent être réaliser avec rigueur. Les bras balais sont montés directement en contact avec le pare-brise par un opérateur bien après le montage du dispositif dessuie-glace sur la carrosserie du véhicule.
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Leur position dorigine (position repos) influence la surface de balayage. Lopérateur effectue donc un réglage angulaire de chaque bras balai avant dassurer le maintien des pièces dans la bonne position. La liaison complète entre le bras balai conducteur {8+9+17} et laxe darticulation 5 doit donc assurer : -une mise en position partielle de la bielle bras conducteur 8 sur laxe 5 ; -un réglage angulaire possible avant maintien ; -un maintien en position résistant aux vibrations ; -un encombrement restreint. Q UESTION 18 : Sur le document réponse DR 3, représenter à main levée sur les deux vues la liaison complète entre la bielle bras conducteur 8 et l axe darticulation 5. Les éléments standard seront dessinés dans le respect des proportions. Les formes des pièces seront conçues en fonction des procédés dobtention possibles (usinage, moulage, ). 4 O BJET D ETUDE : L ES FREQUENCES DE BALAYAGE REPONDENT -ELLES AUX CONTRAINTES FIXEES PAR LA NORME EUROPEENNE EN VIGUEUR ? La législation actuelle oblige les constructeurs à équiper les véhicules dun dispositif dessuie-glace possédant au moins deux fréquences de balayage . Selon la directive européenne : 5.1.3.1. L'une des fréquences doit être égale ou supérieure à 45 cycles par minute, un cycle étant un mouvement complet d'aller-retour du balai. 5.1.3.2. Une autre fréquence doit être de 10 cycles au moins et de 55 cycles au plus par minute. 5.1.3.3. La différence entre la fréquence la plus élevée et une au moins des fréquences plus basses doit être d'au moins 15 cycles par minute. 4.1 V ERIFICATION DE LA CONFORMITE DES FREQUENCES DE BALAYAGE Le dispositif dessuie-glace est entraîné par un moto-réducteur à courant continu constitué de 2 enroulements afin dassurer les deux fréquences de balayage imposées par la législation. Dans les deux cas, lalimentation de linduit seffectue sous tension constante 12V. Linducteur commun aux deux induits est à aimant permanent. MOTO-REDUCTEUR Enroulement Grande Vitesse Batterie GV I GV SW Enroulement Petite Vitesse + I PV PV 12V U = M REDUCTEUR Commun ω moteur ω sortie -C moteu C ortie
La sélection de la fréquence de balayage est obtenue par lintermédiaire dun commutateur SW à deux positions, manuvrable depuis lhabitacle.
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FREQUENCE DE BALAYAGE MAXIMALE La fréquence de balayage maximale (GV) doit assurer une visibilité optimale au conducteur en cas de fortes précipitations. Dans ce cas précis, leffort de frottement des balais sur le pare-brise du véhicule est estimé à 7 N par balai. La courbe du couple en sortie du moto-réducteur, sur un cycle de fonctionnement, est fournie sur le document technique DT 4. Q UESTION 19 : À partir de la courbe correspondante, expliquer brièvement comment obtenir la valeur moyenne approchée du couple en sortie du moto-réducteur (C sortie ) sur un cycle de fonctionnement. Le schéma ci-contre représente le réducteur du système. La vis sans fin ainsi que les différentes roues dentées sont en liaison pivot avec le carter du moto-réducteur.
La fréquence de rotation de larbre moteur sera nommée N moteur et celle de larbre de sortie du réducteur N sortie . Le couple exercé sur larbre moteur sera nommé C moteur et celui sur larbre de sortie du réducteur C sortie . Le rendement dun dispositif roue et vis sans fin est de η roue-vis = 0,86 et celui de lengrenage est de η engr = 0,99. Q UESTION 20 : Donner lexpression littérale du rapport de transmission i du réducteur tel que i = N sortie / N moteur . Effectuer lapplication numérique. Le couple moyen en sortie du moto-réducteur est de 4,3 N.m. Q UESTION 21 : En tenant compte des rendements et du rapport de transmission, donner lexpression littérale du couple que doit fournir le moteur électrique (C moteur ) correspondant au couple de sortie moyen (C sortie ). Effectuer lapplication numérique. Pour la suite du problème : le rapport de réduction i est de 0,0168. Pour un effort de 7 N sur chaque balai, le couple moyen sur larbre moteur est de 0,085 N.m. La caractéristique vitesse-couple du moteur dentraînement est fournie sur le document technique DT 4. Q UESTION 22 : Relever graphiquement la vitesse angulaire (GV) de larbre moteur ( ω moteur ). Calculer la vitesse angulaire en sortie du moto-réducteur ( ω sortie ). En déduire la fréquence de balayage des essuie-glaces en cycles par minute. Q UESTION 23 : Est-ce compatible avec le critère 5.1.3.1 défini par la directive européenne 78/318/CEE ? Justifier votre réponse. Quelle doit être la fréquence de balayage minimale pour répondre au critère 5.1.3.3 de la directive européenne ?
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5 O BJET D ETUDE : C OMMENT O BTENIR UNE INFORMATION PROPORTIONNELLE A LA QUANTITE D EAU PRESENTE SUR LE PARE -BRISE ? Le capteur est composé dun capteur actif à infrarouge pour la pluie composé de deux diodes émettrices et de quatre diodes réceptrices. Les deux diodes émettrices envoient quatre faisceaux infrarouges. En cas de présence deau sur le pare-brise, seule une partie du faisceau est renvoyée vers les diodes réceptrices. Plus la quantité deau sur le pare-brise est importante et plus lintensité du retour diminue. Linformation est transmise au calculateur du boîtier, qui envoie lordre à lunité centrale de lhabitacle de mettre en route les essuie-glaces à la vitesse adéquate. Le capteur de pluie effectue une mesure de la quantité deau sur le pare-brise toutes les 2,5 millisecondes. Cette mesure est recoupée avec les informations collectées au cours des 5 dernières secondes afin dassurer une réactivité optimale aux évolutions des conditions. Bien évidemment, le conducteur a la possibilité dactiver ou de désactiver la fonction. Lélément sensible du récepteur est une photodiode, dont on indique ci-dessous (figure 1) la caractéristique courant-tension pour divers régimes déclairement (en présence de divers flux lumineux Φ ) . Lintensité du courant I s est approximativement proportionnelle au flux lumineux Φ reçu par la photodiode. Les valeurs de Is sont de lordre du milliampère. Flux lumineux Source de courant o prop rtionnelle au flux lumineux Φ Photodiode Is = f Φ Is Modélisationphotodiode réceptionVs1 IC1 Fi u Figure 2 g re 1 Pour létude, lamplificateur opérationnel est considéré parfait : les courants sur les entrées inverseuse et non inverseuse sont nuls (i+ = i- = 0), le gain est infini et limpédance de sortie est nulle (Zs = 0) Q UESTION 24 : Exprimer la tension de sortie Vs1 en fonction du courant Is issu de la photodiode et de la résistance R. Pour Φ maxi, lintensité du courant Is est de 0,5 mA. Quelle doit être alors la valeur de la résistance R pour obtenir en sortie une tension Vs1 de 5V ? Le flux capté par la diode de réception, dont le niveau de tension Vs1 est limage, nest pas utilisé tel quel. Il est comparé par différence au flux émis dont limage est le niveau de tension Vs0 (référence +5V). Cette solution permet dobtenir une information proportionnelle à la quantité deau présente sur le pare-brise. Q UESTION 25 : Proposer, à laide du document technique DT 5, le montage à amplificateur opérationnel le mieux adapté pour obtenir la différence entre le signal émis et le signal reçu (Vs0Vs1). Etablir, sur la copie, le schéma structurel de manière à obtenir un signal de sortie (Vd) variant de 0 à 5V en fonction de la quantité deau présente sur le pare-brise. VS0 ? V d V d = 0V Æ pare-brise sec (pas de précipitations) VS1 V d = +5V Æ quantité deau importante (précipitations abondantes) 10
Q UESTION 26 : Quel conditionnement supplémentaire devra subir linformation issue du capteur de pluie pour être compatible avec le système de traitement si celui-ci est à base de microprocesseur ? 6 O BJET D ETUDE : A MELIORATION D UNE SOLUTION EXISTANTE Les futurs véhicules commercialisés seront équipés dun moteur d'essuie-glace « réversible ». Celui-ci entraîne directement les balais en assurant lui-même le mouvement alternatif. La « réversibilité » mécanique assure un changement du sens de rotation à chaque extrémité de course des balais. Ce système apporte les avantages suivants : La vitesse est contrôlée électroniquement, celle des balais devient constante sur une grande partie de leur course. La mise au parking est facilitée. La mise au parking permet de cacher les balais sous le capot moteur, donc d'améliorer l'aérodynamisme, l'esthétique du véhicule et la vision du conducteur lorsqu'ils ne sont pas en fonctionnement. De plus, ils ne risquent pas de blesser les piétons et les conducteurs de 2 roues en cas de collision. L'ensemble est de plus compact et plus léger qu'un système classique. Tension modulée Structure du dispositif assurant le changement du sens de rotation du moteur électrique i ure 3 Q UESTION 27 : Définir, sur le document réponse DR 4 et ce à partir du schéma (figure3), les positions des interrupteurs SW1 et SW2 pour assurer le fonctionnement suivant : -U > 0 (aller balai essuie-glace), -U < 0 (retour balai essuie-glace). Mode de fonctionnement de linterface de pilotage du moteur électrique Le convertisseur électronique appelé hacheur permet de faire varier la tension aux bornes du moteur. Il agit par découpage de la tension doù son nom de " hacheur ". Le convertisseur présente une fréquence de travail fixe. Il fait varier le rapport cyclique, qui provoque la variation de la tension (U moyen) donc de la vitesse de larbre moteur. Il en résulte un fonctionnement très souple et économique. Tension batterie 12V
t on t off Période de travail Td
U moyen = α . U bat = α . 12
α = rapport cyclique t = t on/Td t on = durée de fermeture