Dossier élève : Voiture à combustion à hydrogène

CLASSE DE SECONDE
Enseignement d’Exploration
Création et Innovation Technologique
Dossier de Travail
PARTIE 1
PRINCIPE DU MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
Le moteur à combustion interne est un moteur à 4 temps.
Visionnez le film : moteur 4 temps-WMV
Effectuez une recherche internet afin de nommez les temps
sur un schéma équivalent au schéma ci-dessous. Vous
préciserez également pour chaque temps le sens de
déplacement du piston et l’action que ce mouvement
provoque.
Etude de cas 2 – îlot 4
Page 1
Dossier de Travail
Recherchez les éléments entrant et sortant d’une voiture à
essence en complétant le schéma ci-dessous :
Voiture à essence
PARTIE 2
PRINCIPE DU MOTEUR A COMBUSTION D’HYDROGENE
Visionner la vidéo : BMW hydrogène 7
Donnez les avantages et les inconvénients de cette voiture.
Quelle est la capacité du réservoir d’hydrogène ?
Etude de cas 2 – îlot 4
Page 2
Dossier de Travail
PARTIE 3
COMPARAISON MOTEUR ESSENCE / MOTEUR HYDROGENE
A l’aide des caractéristiques ci-dessous, calculez la puissance
volumique (en KJ/m3) de l’essence et de l’hydrogène gazeux.
Masse volumique de l’hydrogène gazeux : 0.085 Kg/m3 (à 1.013 bar et 15°c).
Masse volumique de l’essence : 750 Kg/m3.
Puissance massique de l’hydrogène : 120 000 KJ/Kg.
Puissance massique de l’essence : 42 700 KJ/Kg.
En déduire la taille du réservoir d’hydrogène pour remplacer 50
litres d’essence.
Quelle solutions ont été retenues par BMW ?
PARTIE 4
ETUDE DE LA PRODUCTION DE L’HYDROGENE
Donnez et expliquez les différentes techniques de production de
l’hydrogène, leurs avantages et leurs inconvénients. Vous pourrez
consulter le site :
HTTP://WWW.CEA.FR/JEUNES/THEMES/LES_NOUVELLES_ENERGIES/L_HYDR
OGENE/LES_MODES_DE_PRODUCTION_DE_L_HYDROGENE
Etude de cas 2 – îlot 4
Page 3
Dossier de Travail
PARTIE 5
EXPERIMENTATION PRODUCTION HYDROGENE
A l’aide du matériel fourni par votre professeur et de la vidéo visible
sur le site ci-dessous, réalisez la manipulation présentée pour
produire de l’hydrogène.
HTTP://WWW.WIKIDEBROUILLARD.ORG/INDEX.PHP/ELECTROLYSE_DE_L%27EAU
Etude de cas 2 – îlot 4
Page 4
Dossier de Travail
PARTIE 6
COMPTE-RENDU
Rédiger un compte-rendu sous forme de diaporama (ou autre) qui
sera présenté a l’oral par l’ensemble du groupe. Procédez comme
ci-dessous :
1. Imaginez un plan pour votre présentation.
2. Nommez un responsable de chaque partie de votre
présentation en essayant d’équilibrer le travail à réaliser ainsi
que le temps de présentation.
3. Présentez les étapes 1 et 2 à votre professeur.
4. Réalisez par 2 le diaporama correspondant à votre partie.
5. Montrez le résultats final à votre professeur.
Etude de cas 2 – îlot 4
Page 5