420 likes | 615 Views
PROJET PLURITECHNIQUE ENCADRE. La voiture propre. Présenté par : ADITTANE Sandoche BOUCAUX Maëlle JACQUOT Mathilde MOURIC Florent. INTRODUCTION. Problématique : Comment et par quelle énergie propre pourrions-nous remplacer la propulsion thermique ? Plan : Introduction
E N D
PROJET PLURITECHNIQUE ENCADRE La voiture propre Présenté par :ADITTANE SandocheBOUCAUX MaëlleJACQUOT MathildeMOURIC Florent
Problématique : Comment et par quelle énergie propre pourrions-nous remplacer la propulsion thermique ?Plan : Introduction I) Etude préliminaireII) Etude des solutions techniquesIII) Mise en place de la solutionConclusion
1) Etude théorique Diagramme pieuvre : FP1 : Rouler sur 50 m en moins de 2 min 30. FC1 : Respecter l’environnement FC2 : Garder sa direction droite FC3 : Etre indépendant du réseau EDF. FC4 : Etre facile d’utilisation. FC5: Respecter les dimensions de la voiture de départ.
1) Etude théorique Résistance aux roulements et force minimale de déplacement D’après mesures : Fmin = 1 N Vitesse minimale Puissance minimale Pmin arrondi à 1 W
2) Etude pratique Problème Le couloir n’est pas géométriquement parfait : besoin du servomoteur ? Expérience avec voiture électrique Conclusion Besoin du servomoteur donc d’énergie électrique supplémentaire.
1) Energie chimique La pile à combustible Principe Convertit l'énergie chimique en énergie électrique. Contraintes de montage Placer le moteur électrique, la pile à combustible et les deux réservoirs.
1) Energie chimique La pile à combustible
2) Energie mécanique Le moteur à élastique Principe Tourner la roue dans un sens pour emmagasiner de l’énergie qui va être restituée par l’élastique dans l’autre sens. Contraintes de montage Fixer deux axes, enlever de la matière sur le châssis, être assez petit.
2) Energie mécanique Ressort moteur Principe Tourner une molette, le ressort va emmagasiner une énergie qu’il va restituer.
3) Energie pneumatique Moteur pneumatique Principe Convertit de l’énergie pneumatique en mécanique Mode de fonctionnement 1) Remplir une bouteille vide avec de l'air comprimé. 2) Créer un conduit menant de la bouteille au moteur. 3) Alimenter le moteur pneumatique en air comprimé. Test de pression avec bouteille d’eau
3) Energie pneumatique Moteur pneumatique
4) Energie électrique Alimentation servomoteur Puissance nécessaire P=C× Avec P : Puissance (W) C : Couple (Nm) : Vitesse angulaire de rotation minimale (rad.s-1) Avec= 11 rad/s EtC = 4,1 Kg.cm = 0,417 N.cm = 0,417×10-2 N.m P = 11 × 0.417×10-2 = 0,04587 W
4) Energie électrique Machine à courant continu Principe Tourner la machine à courant continu dans un sens pour l’utiliser en mode générateur, cette même machine servira aussi de moteur : énergie mécanique transformée en énergie électrique.
4) Energie électrique Pile Nopopo Description Produit Japonais qui se recharge grâce à l’aide un liquide : eau, jus et même de l’urine.
4) Energie électrique Panneau photovoltaïque Principe Convertit une source de lumière en énergie électrique. Mesures Luminosité du couloir.
4) Energie électrique Panneau photovoltaïque Calculs 1 lux donne environ 0.0016 watt/m² Eclairage moyen X 0.01 X surface = Puissance moyenne Pour une puissance moyenne de 1 W, il nous faut une surface de :
1) Choix des éléments et conception Electronique Accumulateurs Type : Ni-CdTension : 7.2 VCharge : 1500 mAhDimensions : 135*45*25 mm Moteur Diamètre du moteur : 24 mmLongueur du moteur : 40 mmDiamètre de l’arbre : 1,4 mmLongueur de l’arbre : 15 mm
1) Choix des éléments et conception Electronique Schéma 1Utilisation d’un pont diviseur(n’a pas fonctionné) Schéma 2 Utilisation d’une diode zener (n’a pas fonctionné)
1) Choix des éléments et conception Electronique Schéma 3Utilisation d’un régulateur de tension (a fonctionné)
1) Choix des éléments et conception Electronique Autonomie Imot = 2,4 AIgen = 100 mAIutil = Imot + Iservomoteur = 2410 mA Donc en charge : Et en décharge :
1) Choix des éléments et conception Mécanique Pignon Calcul du module, mesure du diamètre de l’arbre moteur avant la commande. Entretoise Fabrication d’une entretoise afin de pouvoir monter le pignon sur l’arbre moteur. Bride de maintien du moteur Afin de monter, et maintenir en position le moteur sur le châssis. Vous pouvez voir les dessins de définitions dans le dossier ou sur le site http://ecoloppe.free.fr (section téléchargements)
1) Choix des éléments et conception Mécanique Assemblage Images deSolidWorks
2) Montage Electronique Soudure sur plaque à essais Utilisation de connecteurs Facilite montage et démontage
2) Montage Electronique Fabrication d’un boîtier en plastique Plus pratique et évite les court circuits ou accrochage avec les roues ou la partie motrice.
2) Montage Mécanique Enlever moteur thermique, tringle de carburateur et réservoir.
2) Montage Mécanique Enlever boîtier noir Installation du pignon, entretoise et moteur
2) Montage Mécanique Maintenir moteur en position Fabrication de la bride de maintien
2) Montage Mécanique Montage de la bride Perçage du châssis
2) Montage Mécanique Serrage avec vis et maintien de la batterie grâce à des colliers rilsan.
3) Essais Recharge Fabrication d’un vilebrequin facilitant la rotation manuelle de la roue. 1-tube électrique 2-tige fileté3-pommeau bois 4-disque d'aluminium 5-boulon Vitesse de rotation trop faible.
3) Essais Problèmes Pas de système de freinage. Il faut couper le moteur avant une surcharge. Différentes solutions envisagés mais non réalisées : Utiliser le mouvement du servomoteur du frein pour couper le circuit tel un interrupteur. Utiliser un fusible pour éviter la détérioration du moteur.
3) Essais Energétique Détermination des caractéristiques du moteur à partir des mesures. Vitesse V avec D et t mesurés Puissance P utile au moteur Vitesse angulaire ωrau niveau de la roue
3) Essais Energétique Caractéristiques du moteur : U = 7,7 VP = 18,5 WN = 6177 tr/minCm = 28,6 Nmm
Pour plus d’informations, voir des vidéos, des photos , avoir les fichier ISIS, SolidWorks , le dossier en PDF ou autres, rendez vous sur http://ecoloppe.free.fr Merci de votre attention