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BOÎTE DE VITESSES A VARIATION CONTINUE C.V.T. Examen : BREVET DE TECHNICIEN SUP

BOÎTE DE VITESSES A VARIATION CONTINUE C.V.T. Examen : BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR SESSION 2010 Spécialité : APRES-VENTE AUTOMOBILE Code : AVE4SCP Épreuve : E4 ANALYSE DES SYSTEMES ET CONTROLE DES PERFORMANCES Durée : 6h Coef : 4 Composition du sujet : - Documents Ressource, pages A1/14 à A14/14 - Dossier Travail, pages B1/10 à B10/10 - Documents Réponses, pages C1/7 à C7/7 Il est recommandé de lire la totalité du dossier technique. Les questions posées sont souvent indépendantes, mais il est préférable de suivre la progression proposée pour bien répondre à la problématique posée. Le Dossier Réponses est à compléter et à joindre à la feuille de copie. Barème : sur 200 points Question 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Total Points 3 3 3 3 5 5 22 Question 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 2.1.9 2.1.10 2.1.1 2.1.12 Points 3 3 3 8 6 6 3 3 3 3 4 3 48 Question 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 Points 3 3 3 3 3 5 3 23 Question 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Points 3 9 6 3 3 24 Question 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 Points 3 3 3 3 3 6 3 3 27 Question 5.1 5.2 5.3.1 5.3.2 5.4 5.5 5.6 Points 3 3 3 6 12 3 3 33 Question 6.1 6.2 6.3 6.4 Points 2 3 3 3 11 Question 7.1 7.2 Points 6 6 12 TOTAL 200 AUCUN DOCUMENT N’EST AUTORISE BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A1/14 BOÎTE DE VITESSES A VARIATION CONTINUE C.V.T. 1. Introduction La boîte de vitesses à variation continue (ou CVT) est un organe de transmission dont la conception est proche d’une boîte de vitesses automatique. La principale particularité du CVT est d’intégrer un ensemble de deux poulies variables reliées par une courroie métallique, le tout générant les rapports de vitesses. Gérée par un calculateur électronique, elle permet au conducteur de disposer d’un mode automatique ou séquentiel. Masse 93 Kg Couple maxi admissible 250 Nm Rapport de transmission 2.349 < k < 0.394 Système de commande manuel P-R-N-D-1-2-3-4-5-6 Réchauffage et refroidissement Echangeur eau / huile Echangeur air / huile BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A2/14 2. Description structurelle 2.1 Convertisseur de couple Le convertisseur de couple du CVT a un fonctionnement identique à celui d’une boîte de vitesses automatique. Le convertisseur de couple est constitué des éléments suivants : - un impulseur ou pompe, solidaire du corps du convertisseur (donc du moteur), - une turbine, liée au train épicycloïdal, - un réacteur, monté sur roue libre dont l'axe est solidaire du carter du CVT, - un dispositif de pontage, commandé par une électrovanne située sur le bloc hydraulique et piloté par le calculateur CVT. Pompe Turbine Réacteur Dispositif de pontage Roue libre Moteur Convertisseur Train épicycloïdal Variateur Couple de descente Pont différentiel Convertisseur de couple Train épicycloïdal Variateur à poulies Couple de descente Pont différentiel BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A3/14 2.2 Le train épicycloïdal Il permet : la position neutre la marche avant la marche arrière Il est composé : d’un porte satellites et de ses satellites ( Zsat = 14), d’un planétaire et de son support (Zpl = 82), d’un support de couronne avec couronne (Zc = 110) et d’un dispositif d’embrayage multidisques, d'un frein multidisques. Porte satellites Planétaire Couronne Arbre poulie primaire F4 - Canalisation de commande de frein Entrée du mouvement moteur E4 - Canalisation de commande d’embrayage F- Frein multidisques E- Embrayage multidisques C - Couronne S - Satellites P - Planétaire PS - Porte satellites BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A4/14 2.3 Variateur à poulies et courroie Les poulies primaire et secondaire sont constituées d'un flasque fixe et d'un flasque mobile ; un piston hydraulique se situe derrière chaque flasque mobile. Les flasques mobiles peuvent s'écarter axialement; la largeur de la forme en " V " dans laquelle passe la courroie est variable ce qui modifie également le diamètre d'enroulement de la courroie et donc le rapport poulie primaire / poulie secondaire. Le diamètre des poulies est modifié par la pression d'huile exercée sur les pistons hydrauliques. Un ressort de rappel exerce un effort inverse pour ramener les poulies dans leur position initiale. Principe de variation : 2.4 Couple de descente Le couple de descente permet la transmission du mouvement entre l’arbre de poulie secondaire et la couronne du différentiel. e s v k ω ω = Poulie primaire ωentrée Poulie secondaire ωsortie Petite vitesse ( rapport kv < 1) Grande vitesse ( rapport kv > 1) BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A5/14 3. Partie hydraulique 3.1 Circuit d'huile 3.2 Le bloc hydraulique Le rôle du bloc hydraulique est de piloter : - l’embrayage du train épicycloïdal, - le frein du train épicycloïdal, - le pontage du convertisseur, - les circuits hydrauliques des poulies primaire et secondaire, - d’assurer la lubrification du CVT. Il est composé : - d’un moteur pas à pas agissant sur la vanne de changement de rapport, - de 4 électrovannes : pression ligne, pression secondaire, pontage de convertisseur et commande du train épicycloïdal, - d’un capteur de température d’huile, - de 2 capteurs de pression : pressions circuit primaire et circuit secondaire Capteurs pressions Moteur pas à pas Électrovannes Capteur température huile Pontage du convertisseur Embrayage et frein Poulies primaire et secondaire Bloc hydraulique Pompe à huile Crépine Carter Circuit de graissage Echangeur eau/ huile Air /huile BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A6/14 4. Génération d'un rapport de vitesse Phase 1 : rapport montant. Étape 1 Le rapport le plus bas équivalent à la première vitesse est établi. Le circuit hydraulique de la poulie primaire (1) est fermé par la vanne de changement de rapport (2) , une pression de maintien reste appliquée à la poulie primaire. La vanne de poulie secondaire (3) est ouverte : la pression hydraulique est appliquée à la poulie secondaire (4). Étape 2 Le moteur pas-à-pas (5) déplace le tiroir de la vanne de changement de rapport (2) vers la gauche. La vanne de changement de rapport (2) s'ouvre, mettant en pression la poulie primaire (1). La vanne de poulie secondaire (3) se déplace vers le haut pour évacuer l'huile de la poulie secondaire (4). 1) Poulie primaire. 2) Vanne de changement de rapport. 3) Vanne de poulie secondaire. 4) Poulie secondaire. 5) Moteur pas à pas. 6) Tringlerie. 7) Courroie. BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A7/14 Étape 3 La pression hydraulique appliquée à la poulie primaire (1) déplace le flasque mobile vers la droite. La courroie métallique (7) se déplace et entraîne le flasque mobile de la poulie secondaire (4) vers la droite. Le déplacement du flasque mobile de la poulie primaire (1) entraîne le tiroir de la vanne de changement de rapport (2) vers la droite via la tringlerie (6) qui est liée au flasque mobile. Etape 4 Le déplacement du flasque mobile de la poulie primaire (1) entraîne la fermeture de la vanne changement de rapport (2) via la tringlerie (6). La vanne de poulie secondaire (3) commande l’ouverture du circuit hydraulique et comprime la courroie métallique (7). Le système est maintenant en rapport établi. BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A8/14 5. Partie électrique et composants A : Capteur rotation poulie primaire De type à effet Hall,il est placé en regard d’une cible intégrée à la poulie primaire, il informe le calculateur CVT de la vitesse de rotation de l’arbre primaire. B : Capteur rotation poulie secondaire De type à effet Hall, il informe le calculateur CVT de la vitesse de rotation de l’arbre secondaire. BSI1 : Boîtier Servitude Intelligent Le BSI1 sert de passerelle entre les réseaux C-CAN (500Kbits) et B-CAN (83,3Kbits). Les informations communiquées sont notamment : - contacteur de frein, - contacteur marche arrière, - éclairage des commandes. BTS AVA Analyse des systèmes et contrôle des performances session : 2010 code: AVE4SCP Documents ressource A9/14 0004 : Combiné Il informe le conducteur de la position du sélecteur (zone A) : P, R, N, D, 1, 2, 3, 4, 5, 6. Lorsqu’un défaut est enregistré par le calculateur CVT, un message d'alerte est émis sur le combiné via un voyant. Un voyant de surchauffe peut s’allumer lorsque la température d'huile du CVT est supérieure à 140° c et s'éteint lorsque la températu re d'huile du CVT redescend en dessous de 135° c. 1320 : Calculateur Multifonctions Moteur Le calculateur multifonctions moteur communique avec le calculateur CVT via le réseau multiplexé afin d'assurer une grande uploads/s1/boite-vitesse-cvt-pdf.pdf