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REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail – Patrie ------------------------- MINIST

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail – Patrie ------------------------- MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ------------------------- COMMISSION NATIONALE D’ORGANISATION DE L’EXAMEN NATIONAL DU BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR (BTS) REPUBLIC OF CAMEROON Peace - Work – Fatherland ---------------------------- MINISTRY OF HIGHER EDUCATION ----------------------------- NATIONAL COMMITTEE FOR THE ORGANISATION OF BTS EXAM Examen National du Brevet de Technicien Supérieur Session : Avril 2019 Spécialité/ Option : MECATRONIQUE Epreuve pratique : CONSTRUCTION ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE Coefficient : 3 Durée : 4 Heures N.B. : Le sujet comporte 3 parties qui sont : A. DIMENSIONNEMENT ELECTRIQUE B. TECHNOLOGIE DES SYSTEMES MULTIPLEXES C. SYSTEME ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE AUTOMOBILES Partie A : DIMENSIONNEMENT ELECTRIQUE (10 Points) Chaque circuit électrique des véhicules automobiles est constitué d’un réseau de câbles électriques dont l’ensemble forme le « faisceau » du circuit. A.1 On vous sollicite pour refaire le faisceau du circuit de démarrage d’une Peugeot 407 suite à un court-circuit qui a endommagé sérieusement le câble reliant le démarreur à la batterie. Ce démarreur porte les inscriptions suivantes : BOSCH DM 12 V - 2,5 kW. Il consomme 250 A lors du démarrage du moteur thermique et la tension aux bornes de la batterie baisse jusqu'à 7 V. La longueur du câble à utiliser sera de 1 m, sa résistivité 0,0178 Ω.mm2/m et la chute de tension tolérée 4 %. ________________________________________________________________________________ Page 1 sur 6 DOCUMENTS AUTORISES Aucun document en dehors de ceux remis aux candidats par les examinateurs n’est autorisé. L’épreuve comporte les pages de 1 sur 8 à 8 sur 8 Déterminer la section minimum du câble à utiliser. Faites apparaitre vos calculs sur les lignes suivantes : /3pts - Calcul de la chute de tension admissible : U = 7 x 0.004 = 0.28Volt - Calcul de la résistance du câble : R = U/I = 0.28/250 = 0.0012 Ω - Calcul de la section du câble : S = ρ. L/R = 0.0178 x 1 /0.0012 = 14.5mm 2 Le câble à prendre sera de 25 mm2 pour assurer une marge de sécurité A.2 Après remplacement du câble, vous voulez procéder à un essai ; mais l’action sur la clé de contact ne produit aucun effet. Vous constatez alors que votre batterie est à plat. Un collègue qui travaille sur un camion (24 Volts) vous propose les batteries dont il dispose et qui sont installées en série. 2.1 Montrez comment coupler les batteries pour démarrer la Peugeot 407 équipée en 12 volts. /1pt 2.2 Déterminer la capacité totale du couplage réalisé sachant que les batteries ont une capacité de 120Ah pour chaque batterie camion et 50 Ah pour la batterie Peugeot : /1,5pt ________________________________________________________________________________ Page 2 sur 6 2.3 La batterie de cette Peugeot est du type BSE. Elle dispose des caractéristiques suivantes à la température de 20°C : Capacité : 50Ah Courant d’aptitude au démarrage : 360 A ; Tension de repos : 12,3 V. 1) Que signifie BSE : /1pt BATTERIE SANS ENTRETIEN 2) Cette batterie alimente le démarreur pendant 20 secondes et ceci trois fois de suite car le moteur a des difficultés pour démarrer. Calculer la capacité Cu utilisée pendant le démarrage : /1pt 3.33 Ah 3) La batterie doit être rechargée pendant 10 heures. En vous aidant du graphique ci-dessous, déterminer le courant de charge I nécessaire : /1,5pt Temps = C/I = 3 heures _____________________________________________________________________________________ 4) Après recharge, quelle doit être la tension au repos ? (Cocher la bonne réponse). /1pt ________________________________________________________________________________ Page 3 sur 6 Fig. 2 : Graphique montrant l’intensité de charge d’une batterie pendant 10 h à intensité constante en fonction de la tension mesurée au repos. Intensité de charge (A) Densité % Charge 0 20 40 60 80 100 1,28 1,24 1,21 1,17 1,14 1,10 12,7 12,5 12,3 12,1 11,9 11,7 Tension batterie au repos (V) C = 35 Ah C = 40 Ah C = 65 Ah C = 55 Ah C = 80 Ah C = 95 Ah C = 105 Ah C = 45 Ah C = 75 Ah 14 12 10 8 6 4 2 0 E = 15 V E = 12,7 V X E = 12 V Partie B : TECHNOLOGIE DES SYSTEMES MULTIPLEXES (25 Points) L’avènement de l’électronique embarquée a permis la communication entre les systèmes et sous- systèmes automobiles. Le schéma donné ci-dessous représente l’architecture du réseau multiplexé de la Peugeot 605. 1- Donner le but du multiplexage en Automobile : Mise en commun et échange d’informations /2pts 2- Que signifient les sigles ci-dessous utilisés en multiplexage : VAN : Vehicle Area Network (Réseau local de Véhicule) /2pts CAN : Control Area Network (Réseau local de Contrôle) /2pts BSI : Boîtier de Servitude Intelligent /2pts 3- Donner la fonction du BSI dans le réseau multiplexé d’une automobile : Le BSI sert de passerelle entre les deux standards de communication /2pts 4- Identifier les différents Bus ci-dessous : - Bus CAN : convient pour des échanges rapides : moteur et sécurité /2pts ________________________________________________________________________________ Page 4 sur 6 - Bus VAN : s’adapte bien aux équipements de confort et de carrosserie /2pts 5- Comment est organisé ce réseau multiplexé : Ce réseau est organisé suivant la topologie maître-maître et maître-esclave. /2pts 6- Le schéma ci-dessous représente un bus : 6.1 Identifier le bus concerné et donner son codage : /2pts Il s’agit d’un Bus VAN. Son codage est Data et Data B 6.2 Donner la condition nécessaire et suffisante pour le niveau de tension : /4pts U Data – U Data B ˃ 0. Le niveau de tension est de 4.5Volts 6.3 Donner trois (03) avantages du multiplexage en Automobile : /3pts - Fiabilité accrue des systèmes, - Fonctionnement en mode dégradé - Simplification des circuits, réduction du poids des véhicules, etc… ________________________________________________________________________________ Page 5 sur 6 Partie C : Systèmes électriques et électroniques automobiles (20 Points C.1 Le circuit de démarrage . Le schéma ci-dessous montre le branchement du démarreur au contacteur à clé et à la batterie. 1.1 Identifier les éléments de ce circuit dans le tableau suivant. /4pts Position de la clé de contact Bornes du démarreur Position 1 : + Après Contact ou ON Borne 3 : Borne 50 (Alimentation du solénoïde) Position 2 : + Démarreur ou START Borne 4 : Borne 30 (Alimentation du moteur électrique) 1.2 La figure ci-dessous représente les courbes caractéristiques du démarreur monté sur le véhicule du client. 1) Déterminer le courant consommé, la tension, la puissance et le couple du démarreur au régime de 1500 tr/min I (A) = 208 A U (V) = 8.8Volts P (KW) = 0.88kW C (N.m) = 11.6Nm /2pts ________________________________________________________________________________ Page 6 sur 6 Borne 50 Borne 30 Masse + AVC Masse + APC (ON) START + APC 3 4 2) Vous faites un essai sur banc de ce démarreur, vous obtenez un couple de 9 N.m pour une tension de 11 Volts. 3) Ces valeurs sont-elles conformes ? /1pt 4) Si non, quel est votre diagnostic ? /1pt _________________________________________________________________________________ 1.3 Votre aide mécanicien vous remet la fiche de mesures qu’il a réalisées sur deux démarreurs envoyés par un garage partenaire. Résistance entre la borne 30 et la masse Résistance entre la borne 50 et la masse Résistance entre la borne 50 et la borne C Démarreur A : R = 0 Ω Démarreur B : R = Démarreur A : R = Démarreur B : R = 0 Ω Démarreur A : R = 0 Ω Démarreur B : R = En vous ap puyant sur ces résultats, indiquer les anomalies de ces deux démarreurs : Démarreur A (2pts x 2 = 2pts) Démarreur B (1pt 1) Pont de contact défectueux 2) Enroulement de maintien 1) Enroulement d’attraction coupé B.2 Le circuit de démarrage 2.1 Définir (donner les noms et fonctions) des éléments du circuit de charge. N.B : Soyez bref ! /2pts ________________________________________________________________________________ Page 7 sur 6 Oui Non x ∞ ∞ ∞ 1- STATOR : Recueillir le courant induit 2- ROTOR : Produire un champ magnétique variable à travers les phases de l’induit 3- REGULATEUR DE TENSION : Réguler la tension de sortie de l’alternateur 4- REDRESSEUR (PONT DE DIODES) : Transformer le courant alternatif du stator en courant continu Consommateurs électriques 2 4 3 1 5 2.2 Comploter le câblage du circuit de charge ci6dessous pour qu’il soit fonctionnel /6pts Identifier les bornes de cet alternateur : - B+ : Sortie du courant redresse. /1pt - DF : Alimentation du rotor /1pt - D+ : Alimentation du régulateur /1pt 2.3 Compléter le circuit du régulateur électronique ci-dessous. (N.B : Vous y ajouterez une diode Zener et deux transistors NPN montés en Darlington). /53pts ________________________________________________________________________________ Page 8 sur 6 2.3 Donnez votre diagnostic pour chaque contrôle (Ils ont été faits à l’ohmmètre). /2pts Résultat : R ~ 0 Ω Diagnostic : BON Résultat : R ~ 0 Ω Diagnostic : MAUVAIS (Bobinage coupé) B.3 Le circuit de démarrage 3.1 Compléter l’actigramme du système d’allumage. /4pts 3.2 Identifier les allumages ci-dessous. /2pts 1) à générateur d’impulsions inductif 2) AEI jumostatique ________________________________________________________________________________ Page 9 uploads/Ingenierie_Lourd/ construction-ee-bts-mka-2019-sujet-1-corrige.pdf