L’évolution des solutions techniques

L’évolution des solutions techniques

I – Le moteur électrique

II – L’alimentation électrique

III – Les commandes à distance

IV – La transmission au sol

V – Le châssis

I – Le moteur électrique

Qu'y a-t-il de commun entre une locomotive de TGV, une machine à coudre et une AX Citroën électrique ? Le moteur électrique, bien sûr ! Sur le chemin qui nous mène de la découverte de l'électricité aux moteurs de TGV, nous rencontrons Benjamin Franklin parti, paratonnerre en main, à la conquête de la foudre, Alessandro Volta présentant sa pile à Bonaparte ou le bonhomme d'Ampère établissant les lois de l'électromagnétisme.

Le principe de fonctionnement du moteur électrique

L'Europe des savants (Histoire)

La "Jamais contente", Perrot

Alessandro Volta

Quelques principes de base sur les moteurs électriques

- Les aimants

- Le courant électrique 

- Les principes du magnétisme 

- Les électroaimants

L’application des principes magnétiques et électriques à la conception des moteurs

Le quotidien électrique

Et je dis MERCI à :

FIN de la première partie.

II - L’alimentation électrique

Piles et batteries

1800 Alessandro VoltaInvention de la pile

voltaïque

1802 William CruickschankPremière production en

série d'une pile

1820 André Marie AmpèreElectricité produite par

magnétisme

1836 John Frédéric DaniellInvention de la pile

Daniell

1859 Gaston PlantéInvention de la batterie

acide plomb accumulateur

1868 Georges LeclanchéInvention de la pile

Leclanché

1899 Waldemar JungerInvention de la pile au

nickel cadmium

1901 Thomas EdinsonInvention de la pile au

nickel fer

1947 Georges NeumannEtancheification de la

pile NiCd

Milieux des années 60

Développement de la batterie alcaline primaire

Milieux des années 70

Développement de la batterie acide plomb à

valve régulée

1990Commercalisation de la

pile NiMH

EVOLUTION DES PILES & DES BATTERIES AU FIL DU TEMPS

La cellule photovoltaïque

Définition : Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), génère de l’électricité. C’est l’effet photovoltaïque qui est à l’origine du phénomène. Le courant obtenu est fonction de la lumière incidente. L’électricité produite est fonction de l’éclairement, la cellule photovoltaïque produit un courant continu.

Schéma du fonctionnement d’une cellule photovoltaïque

FIN de la deuxième partie.

III – Les commandes à distance

Les longueurs d’ondes électromagnétiques

Trois types de télécommande

La télécommande Infrarouge : Elle émet une onde électromagnétique de même nature que la lumière mais dont la longueur d’onde est supérieure à celle de la couleur rouge et invisible à l’œil nu.

La télécommande Hertzienne :Dans ce cas la télécommande émet également des ondes électromagnétiques de même nature que la lumière mais dont la longueur d’onde est supérieure à celle de l’infrarouge.

La télécommande Ultrasons :Les ultrasons sont des ondes mécaniques de même nature que les sons mais dont la longueur d’onde est plus petite.

FIN de la troisième partie

IV- La Transmission

Date 3500 av. J.-C. – Aujourd’hui, l’homme a découvert la plus grande invention jamais vue, LA ROUE !

Des milliers d’années plus tard, la roue a beaucoup changé. D’abord, elle n’est plus faite en bois, et c’est certain que son roulement est beaucoup plus doux.

Ce qui n’a pas changé est le fait qu’elle demeure une des plus importantes inventions de l’homme.

Introduction

• À ses débuts, la roue était très simple : un morceau de bois massif incurvé. Plus tard, on y ajouta du cuir afin d’adoucir le roulement. Au fil du temps, c’est le tout caoutchouc qui a mené aux pneus d’aujourd’hui - le pneumatique ou pneu radial, gonflé à l’air.

• Les premières roues en métal ou en bois étaient très durables, mais ne procuraient pas grand confort. Ce qui se rapprochait le plus du premier pneu était un cerceau en métal. Beaucoup de gens ont contribué à la création du pneu que l’on connaît maintenant.

La vulcanisation et Charles Goodyear

FIN de la quatrième partie

V - Le Châssis

Définition

• Le châssis automobile, autrefois en bois, aujourd'hui en alliage, est la structure qui supporte et rigidifie tous les éléments constituant un véhicule terrestre.

Évolution de la conception

• Au début de l'histoire de l'automobile, le châssis était constitué de trois poutres assemblées en H. Sur ce squelette étaient fixées les suspensions, les essieux, le moteur, la transmission, et la carrosserie.

• Dans les années 1930, les ingénieurs ont cherché à reporter la rigidité apportée par le châssis sur la carrosserie. Grâce au procédés d'emboutissage, de soudure, voir de collage, on peut nervurer et donner des formes spécifiques aux tôles qui la composent, afin de donner une bonne rigidité à l'assemblage. Ces différentes techniques ont permis d'alléger sensiblement l'ensemble, puis, plus tard, d'optimiser le comportement de la structure du véhicule en cas de choc (sécurité passive).

• Le châssis coque est devenu la plate-forme la plus courante de châssis d'automobile, le châssis est intégré à la carrosserie et forme, entre autres, l'habitacle.

Qualités et défauts

• Bien que le châssis des véhicules automobiles soit conçu pour être rigide, il se déforme légèrement en plusieurs occasions ; lors des freinages ou en virage, et lorsqu'il rencontre des imperfections de la route non absorbables par les amortisseurs. Cette torsion augmente au fur et à mesure des contraintes jusqu'à pouvoir devenir dangereuse.

• Le châssis coque, devenu le standard de l'industrie automobile, complique la réalisation de cabriolets à partir de berlines ou coupés de grande série. Ces derniers ont en effet besoin de renforts de soubassements et d'entretoises particulières pour pallier l'absence d'un toit rigide. Pour cette raison, les cabriolets sont très souvent paradoxalement plus lourds que leurs équivalents fermés. La solution consiste, si possible, à concevoir la coque directement en vue d'un cabriolet. Cette plus grande rigidité permet de mieux tirer parti des suspensions, ce qui améliore la tenue de route.

• Les carrosseries des véhicules de course issus de la production sont renforcées avec un « arceau cage » pour assurer d'une part un maximum de rigidité et une sécurité passive optimum d'autre part.

Diversité

• Bien d'autres solutions furent testées tout au long du xxe siècle et continuent d'être explorées par les ingénieurs, en voici quelque exemples :

• Châssis en H moderne Châssis poutre Châssis tube de transmission

FIN de la cinquième partie

FIN du diaporama