DM voiture Tamiya
Transcription
DM voiture Tamiya
1° STI 2D – ITEC Devoir maison Voiture TAMIYA H-CELL motorisation A rendre le mardi 5 Mars 2013 Remarque préalable : certaines notions de ce sujet sont nouvelles pour vous. Vous devrez donc mettre à profit les vacances pour faire quelques recherches sur internet sur ces notions. Ces recherches devraient vous permettre d’aller au bout du sujet. Il sera accordé une attention toute particulière à la qualité de la rédaction, notamment pour les explications de type qualitatif, ainsi qu’à la présentation de votre copie. Bon travail et bonnes vacances. NOM : ………………………………..…. Prénom : …………………..…. Page 1 sur 4 On se propose d’étudier quelques aspects de la motorisation de la voiture radiocommandée TAMIYA H-CELL. On donne sur les figures ci-dessous une vue d’ensemble de cette voiture (fig. 1) ainsi qu’une vue de la motorisation avec la transmission mécanique du moteur vers les roues (fig. 2). moteur Figure 1 : vue d’ensemble, voiture TAMIYA H-CELL Figure 2 : motorisation et transmission 1) En observant la transmission, préciser s’il s’agit d’une voiture à propulsion, à traction ou quatre roues motrices ? Justifier votre réponse. 2) On désire maintenant, dans cette question 2, chercher le rapport de réduction entre la vitesse de rotation des roues notée Ωr et la vitesse de rotation du moteur notée Ωm. Le constructeur précise que la vitesse du moteur vaut Ωm = 17000 tr/mn pour une vitesse du véhicule de V = 25 km/h. 2-a Exprimer la valeur de V en m/mn puis en m/s. 2-b Les quatre roues du véhicule ont un rayon identique R. Si l’on suppose que les roues sont, du point de vue géométrique, assimilables à des cylindres de rayon R, exprimer la circonférence L d’une roue en fonction de R. Faire l’application numérique pour R = 3,25 cm (exprimer L en cm puis en m). 2-c Si l’on considère que le contact entre les roues et le sol se fait sans glissements, quelle est la distance D parcourue par le véhicule pour un tour de roue ? 2-d En déduire la vitesse des roues Ωr en tr/mn pour une vitesse du véhicule V = 25 km/h. 2-e En déduire le rapport de la chaîne de transmission i = Ωm / Ωr (i est sans dimension, les deux vitesses de rotation devront être exprimées dans la même unité). Le moteur est un moteur électrique à courant continu et aimants permanents de marque MABUCHI et de référence RS-540SH-7520. Le document technique du fabriquant est donné en annexe page 4. 3) Sur le document réponse page 3, il est reporté un tableau de caractéristiques du moteur (en anglais, tiré de la documentation technique). Sur ce document réponse, compléter le tableau en français par les traductions manquantes. 4) Sur le document réponse page 3, il est reporté un graphe de caractéristiques du moteur pour une alimentation de 7,2 V (en anglais, tiré de la documentation technique). Directement sur ce graphe, reporter les points de fonctionnement P1, P2 et P3 définis dans le tableau traduit de la question 3. Attention vous devez reporter deux points P1, deux points P3 et trois points P2, pensez à les repérer de façon distincte. Il vous faudra peut-être extrapoler certaines courbes. 5) Lorsque le moteur est alimenté sous 7,2 V et que la voiture roule à 25 km/h dans les conditions énoncées en question 1, quel est la valeur du couple Cm développé par le moteur (pour répondre, utiliser le graphe présenté en question 4) ? Ce couple permet de vaincre les résistances au déplacement de la voiture (résistance de l’air, frottement des pneumatiques, pente à gravir) ainsi qu’à compenser les pertes internes au véhicule. NOM : ………………………………..…. Prénom : …………………..…. Page 2 sur 4 DOCUMENT REPONSE (à rendre avec votre copie) question 3 : tableau de caractéristiques du moteur en anglais : tableau de caractéristiques du moteur traduit en français (à compléter, attention la ligne correspondant à la référence RS-540SH-6527 n’a pas été reportée) : tension modèle RS-540SH-7520 Points de fonctionnement 4.8~7.2 7.2Vconstant r/mn 23400 P1 A r/mn 2.40 19740 A 13.0 mN.m g.cm 30.6 312 W 63.2 P2 mN.m g.cm 196 1998 A 70.0 P3 question 4 : graphe de caractéristiques techniques du moteur pour une alimentation de 7,2 V. NOM : ………………………………..…. Prénom : …………………..…. Page 3 sur 4 ANNEXE NOM : ………………………………..…. Prénom : …………………..…. Page 4 sur 4