transmission de puissance - bienvenuelgt.garnier.free.fr/energie/transmission_puissance.pdf ·...
TRANSCRIPT
CI5_E11_Transmission de puissance
Transmission de puissance
Transfert d’énergie entre le moteur thermique (énergie thermique) et le moteur électrique (énergie électrique) pour produire de l’énergie mécanique, l’énergie chimique (recharge des batteries). Chaque transformation nécessite une adaptation.
+ -+ -+ -+ -+ -batterie
Thermique
Electrique
Boîte à vitesse
CI5_E11_Transmission de puissance
1 – Energie Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement. L'unité du système international pour mesurer l'énergie est le joule (J). Certaines activités utilisent d'autres unités, notamment l'électron-volt (1 eV = 1,602·10−19 J), le kilowattheure (1 kWh = 3,6 MJ), la calorie (4,18 J), la Calorie (alimentaire : 4 180 J). Les sources d'énergies utilisées par l'homme sont d'origine renouvelable ou non :
L'énergie mécanique est une quantité utilisée en mécanique classique pour désigner l'énergie d'un système emmagasinée sous forme d'énergie cinétique et d'énergie potentielle mécanique. L'énergie mécanique s'exprime généralement : pcm EEE où :
Em est l'énergie mécanique Ec est l'énergie cinétique Eg est l'énergie potentielle de gravité
Energie cinétique : ²21²
21
JmvEc
Energie potentielle mghE p
CI5_E11_Transmission de puissance
2 – Puissance La puissance est la quantité d’énergie consommée pour effectuer un travail par unité de temps. Pour effectuer le même travail, deux systèmes de puissances différentes ne mettront pas le même temps.
A B
A BA B
A B
1
2
Le véhicule 2 est 2 fois plus puissant car il effectue le même travail en 2 fois moins de temps.
seconde111 jouleWatt
Puissance mécanique d’un mobile
vFP F en N V en m/s P en W
Puissance mécanique en rotation
F
r
Moment d’une force rFC
Puissance CP
Rappels :
Vitesse linéaire : tdv
Fréquence de rotation en tr/s : t
rn
2
Vitesse angulaire en rad/s : n 2
CI5_E11_Transmission de puissance
Puissances électriques Il existe 3 sortes de puissances
P : Active qui effectue le travail en W Q : Réactive absorbée par l’actionneur en VAR S : Apparente mesurable de l’extérieur en VA
PQ
S
Exemple P fait avancer le bateau Q est nécessaire pour le tirer depuis la berge S est la somme P Q
S
Puissance en monophasé Puissance en triphasé
²²
sincos
QPS
VISVIQVIP
²²
3
sin3
cos3
QPS
UIS
UIQ
UIP
Exemple
3,26ms
: déphasage entre la tension simple et le courant 180
10mst 68,58180
1026,3
msms
72,3²50201,0²2
²²
ZZ
LRZ
AIeff
ZVeffIeff
IeffZVeff
6472,3
240
²²
64240)68,58sin(64240)68,58cos(64240
QPS
SQP
CI5_E11_Transmission de puissance
3 – Transmissions 3-1 Vocabulaire
3-2 Denture d’un pignon Les dimensions de la dent sont données par le module zmd m : module de la dent (0,5 ; 0,6 ; 0,8 ; 1 ; 1,25 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 ; 3 ; 4 ; 5 …..) Z : Nombre de dents. • Les modules choisis augmentent quand les couples transmis augmentent. • Lorsque les modules diminuent trop, le rendement de transmission diminue. 3-3 Modification axe de rotation
CI5_E11_Transmission de puissance
3 – 4 Modification du couple L’emploi en réducteur d’un train d’engrenage a le plus souvent comme objectif une augmentation du couple en sortie. La puissance d’entrée est donnée par :
eeC Pe En régime permanent, à vitesse constante on a :
PePs avec η: rendement de transmission (entre 95 et 98% pour un couple pignon/roue) En connaissant le rapport de réduction, on peut en déduire le couple en sortie. Ici
ees CCs
PePs
s
eeCCs
r1
s
e
r : rapport de transmission
e
s
r
3 – 5 Relation de WILLIS
)()(
)1(0/0/
0/0/
/
/
menéesroues
menantesrouesn
pse
pss
pse
pss
ZZ
n : nombre de contacts extérieurs ici
116,0)1(42
312
0/
0/
ZZZZ
e
s
CI5_E11_Transmission de puissance
3 – 6 Transmission par courroie
Rapport de transmission
Dd
NN
d
D
d
D
3 – 7 Transmission par chaîne
Rapport de transmission
D
d
p
p
d
D
ZZ
Dd
NN
CI5_E11_Transmission de puissance
3 – 8 Train épicycloïdal
Prius : un étrange mélange d’énergie et de transmissions