BAC PRO Conducteur Routier
Transport de Marchandises
POLE TRANSPORT Louis Armand Chambéry (73)
SÉANCE 1 :
LA CHAINE
CINÉMATIQUE
Objectif de cette séance : développer les connaissances permettant de conduire rationnellement et en sécurité le véhicule, et d'en exploiter les caractéristiques techniques.
Le conducteur doit être capable d'exploiter les caractéristiques techniques du véhicule en toutes circonstances, et d'identifier les principaux composants de la chaine cinématique, et leurs liaisons.
Le coin du prof'...
Fiche séance
Document
de Synthèse
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1 - Définition :
La chaine cinématique est l’ensemble des organes et éléments mécaniques qui permettent :
- la création d’une énergie mécanique et motrice,
- la transformation de cette énergie
- la mise en œuvre de cette énergie en motricité.
L'ensemble des organes de la chaine cinématique ont pour fonction de créer, de transformer et d' acheminer une énergie, du moteur jusqu'aux roues motrices.
Les éléments qui constituent la chaine cinématique sont :
1 - Moteur
2 - Embrayage
3 - Boite de vitesses
4 - Arbre de Transmission
5 - Pont ( et Différentiel )
6 – Demi-Arbres de roues
et roues motrices
le véhicule peut se déplacer grâce à l'énergie produite par le moteur, à condition que cette énergie soit transmise aux roues motrices.
Cette force de motricité doit correspondre aux besoins du véhicule ( et aux attentes du conducteur ).
Du moteur jusqu'aux roues motrices, ce sont les éléments de la chaine cinématique qui contribuent à la création, l'acheminement et l’adaptation de la force motrice.
2 - Le moteur :
Fonction principale du moteur :
Le moteur transforme une énergie calorifique en une énergie mécanique ( motrice )
L'énergie calorifique provient de la combustion d’un carburant.
Le moteur utilise cette énergie pour obtenir un mouvement mécanique.
Le moteur est la source de tous les mouvements sur le véhicule.
Inconvénient principal ; la combustion du carburant est source de pollution pour l'environnement ( rejets de gaz carbonique CO2, de monoxyde carbone CO, D'oxydes d'azote NOx, d'hydrocarbures et particules... )
Le moteur brule du carburant : cette combustion produit de la chaleur ( = l’énergie calorifique ).
C'est grâce à cette énergie calorifique que les éléments du moteur vont entrer en mouvement jusqu’à fournir l'énergie mécanique ( = énergie motrice ) nécessaire pour le déplacement du véhicule.
3 - L' embrayage :
Fonction principale de l'embrayage :
L'embrayage permet l’accouplement et le désaccouplement du moteur et de la boite de vitesses
L’embrayage permet :
- de transmettre progressivement le mouvement de rotation du moteur à la boite de vitesse
- la mise en mouvement du véhicule ( démarrage )
- d’obtenir un allure très faible ( exemple : en manœuvres ) avec le « point de patinage »
- une coupure du mouvement entre moteur et boite de vitesses pour faciliter le changement des rapports.
Position débrayée :
Lorsque l'embrayage est "décollé" ( pédale enfoncée ), le moteur et la boite de vitesses sont désaccouplés.
Position embrayée :
Lorsque l'embrayage est "collé" ( pédale relâchée ), le moteur et la boite de vitesses sont accouplés.
L'embrayage reçoit l'énergie produite par le moteur ( = transmission du mouvement de rotation du vilebrequin ).
Lorsqu'il est embrayé ( aucune action sur la pédale d'embrayage ), cette énergie motrice est transmise à la boite de vitesses.
Lorsqu'il est débrayé ( avec action sur la pédale d'embrayage ), cette énergie motrice n'est pas transmise à la boite de vitesses, ni diffusée vers les roues motrices...
4 - La boite de vitesses :
Les fonctions principales de la boite de vitesses :
- Permettre d’adapter le couple moteur au couple résistant,
- Permettre d’inverser le sens du mouvement ( marche arrière ),
- Permettre de désaccoupler le moteur de la transmission ( point mort ).
Rien de tel que les vitesses sur un vélo (utilisation du dérailleur ) pour comprendre l’adaptation du « couple moteur » au « couple résistant » :
Le couple moteur est la force des jambes du cycliste. Le couple résistant est la difficulté à faire avancer le vélo.
Le rôle du dérailleur ( la boite de vitesses du vélo ) est d'adapter l'effort du cycliste à la difficulté d'avancement.
Lorsque la boite de vitesses permet d'augmenter le couple transmis, elle diminue l’allure et inversement…
La Boite de vitesses regroupe un ensemble d'engrenages qui permettent d'adapter la force motrice produite par le moteur aux besoins du véhicule, ou aux attentes du conducteur.
5 - L' arbre de transmission :
Fonction principale de l'arbre de transmission :
L'arbre de transmission transmet le mouvement moteur depuis la boite de vitesses vers les demi-arbres de roues ( jusqu’au pont ).
6 - Pont et différentiel :
6.1 - Le pont
Fonctions principales du pont :
- il démultiplie le mouvement de l'arbre de transmission
- il modifie la direction du mouvement entre l’arbre de transmission et les demi-arbres de roues ( « renvoi d’angle » )
Le pont est constitué d’un couple conique ( renvoi d’angle ).
Ce couple conique transforme le mouvement de rotation longitudinal de l’arbre de transmission en un mouvement de rotation transversal sur les demi-arbres de roues.
6.2 - Le différentiel
Fonction principale du différentiel : le différentiel permet aux deux demi-arbres de roues de tourner à des vitesses de rotation différentes.
Associé au pont, le différentiel est constitué d’un "carré" de pignons coniques ( planétaires et satellites ) qui en l’absence de contrainte ( en ligne droite ) sont fixes et les 2 demi-arbres de roues tournent alors à la même vitesse.
Lorsque les pignons coniques ( satellites et planétaires ) entrent en action et en mouvement les deux demi-arbres de roues tournent à des vitesses de rotation différentes ( exemple lors d'un virage ).
7 - Les demi-arbres de roues :
La fonction principale des demi-arbres de roues :
Les demi-arbres de roues transmettent le mouvement aux roues motrices ( à partir de l’ensemble pont + différentiel )
Les demi-arbres de roues peuvent aussi avoir la fonction de démultiplier le mouvement de la transmission
Dans le langage courant, pour les voitures et véhicules légers, on parlera plus souvent de " cardans " que de " demi-arbres de roues "
Pour les voitures comme pour les camions, lorsque les roues motrices sont sur l'essieu arrière : on parle de
" propulsion arrière "
Ce procédé de voitures en " propulsion arrière " est particulièrement utilisé par les marques automobiles allemandes
Au contraire, pour les voitures et autres véhicules qui ont les roues motrices sur l'essieu avant : on parle de
" traction avant "
Pour les véhicules qui ont des roues motrices
tant sur l'essieu avant que sur l'essieu arrière,
on parle de " transmission intégrale "
Dans ce cas, on parle aussi de véhicule 4x4, ou AWD (pour " All wheels Drive " ) et encore de véhicule 4WD pour " 4 ( four ) wheels drive "
L'arbre de transmission, le pont, le différentiel et les demi-arbres de roues constituent la Transmission.
Ensemble ils ont pour fonction de transporter l'énergie motrice depuis la boite de vitesses jusqu'aux roues motrices.
8 - Le guide du conducteur :
Le conducteur doit respecter des règles suivantes :
8.1 - On donne...
On donne, ou plutôt, on confie, au conducteur, un véhicule en guise de principal outil de travail...
8.2 - On demande...
On demande au conducteur :
- d’utiliser ce véhicule en connaissance des "grands" principes de son fonctionnement,
- d' être capable d’effectuer des opérations de maintenance simples à réaliser.
8.3 - On exige...
On exige de la part du conducteur, d’utiliser ce véhicule en respectant des règles visant à garantir sa sécurité, la sécurité des autres usagers, l’état du véhicule comme de la marchandise transportée…
Le conducteur doit maintenir son véhicule dans le meilleur état possible et éviter les gaspillages. Pour cela il faut utiliser les éléments de la chaine cinématique de manière adaptée
( on parle de "conduite rationnelle" ) car c’est au niveau de cette chaine cinématique que les économies les plus importantes peuvent être réalisées.
Le conducteur doit avoir une conduite souple et éviter tous les à-coups et les trop fortes sollicitations mécaniques ( accélérateur, embrayage, boite de vitesses… ) afin d’augmenter la durée de vie des différents éléments et d’éviter les casses ponctuelles.
Le conducteur doit éviter les sollicitations extérieures dues à l’état de la chaussée, par une conduite et une allure appropriée.
En fonction de l’entreprise dans laquelle il travaille, le conducteur peut être amené à planifier lui-même l’entretien de son véhicule. Dans ce cas il convient d’informer les mécaniciens suffisamment à l’avance.
Dans tous les cas, avant de prendre le départ, c’est au conducteur qu’il incombe de vérifier le bon état de son véhicule car en cas d’accident il sera bien souvent considéré seul responsable.
Aujourd’hui de nombreuses entreprises intéressent leurs conducteurs à l’utilisation rationnelle des véhicules soit par l’intermédiaire de primes, soit directement par des augmentations de salaire…
9 - Contrôles et maintenance sur la chaine cinématique d'un véhicule léger (Permis B)
Tout conducteur doit être capable de réaliser des opérations de maintenance simples visant à contrôler et/ou entretenir les éléments de la chaine cinématique.
Pour un bon fonctionnement du moteur, le conducteur vérifie les niveaux d’huile et de liquide de refroidissement
Le conducteur contrôle aussi les niveaux qui s'associent au bon fonctionnement de la chaine cinématique : assistance de direction, assistance d'embrayage et liquide de frein...
Si besoin, mettre un complément avec une huile adaptée ( ex : huile 5W30 pour moteur diesel )
Vérification du niveau de liquide de refroidissement et si besoin, faire le complément, mais exclusivement avec un moteur « froid » !
Le conducteur vérifie de l’absence de fuites ( tâches ) sous le moteur, la boite de vitesse ou le pont.
Avec l’aide du carnet d’entretien et de la notice du véhicule, le conducteur veille au respect de la périodicité des contrôles et entretiens ( moteur, boite de vitesses et pont nécessitent d’être vidangés périodiquement. L' arbre de transmission, et parfois la commande d’embrayage, nécessitent d’être graissés périodiquement... )
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