CONCEPTION ET REALISATION DE BANC D’ESSAI ASSISTE PAR

DEPARTEMENTS : GENIE MECANIQUE ET PRODUCTIQUE

GENIE ELECTRIQUE

FILIERE : GENIE INDUSTRIEL

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur en Génie Industriel

N° d’ordre :……/13

CONCEPTION ET REALISATION DE BANC D’ESSAI ASSISTE PAR ORDINATEUR

POUR POMPE D’INJECTION DIESEL

Présenté par : Monsieur RAKOTONOELISON Andonirina Michaël

Encadré par : Monsieur RASOLOFOARINDRIAKA Allain, Enseignaient chercheur à ESPA

Promotion 2013

Date de soutenance : 22 Décembre 2014

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENTS : GENIE MECANIQUE ET PRODUCTIQUE

GENIE ELECTRIQUE

FILIERE : GENIE INDUSTRIEL

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur en Génie Industriel

N° d’ordre :……/13

CONCEPTION ET REALISATION DE BANC D’ESSAI ASSISTE PAR ORDINATEUR


Présenté par : Monsieur RAKOTONOELISON Andonirina Michaël

Encadré par : Monsieur RASOLOFOARINDRIAKA Allain, Enseignaient chercheur à ESPA

Président de jury : Monsieur ANDRIAMANALINA William, Enseignaient chercheur à ESPA

Examinateurs : Monsieur RAKOTONINDRIANA Tahiry, Enseignaient chercheur à ESPA

Monsieur RAKOTONDRAINIBE Faniry Emile, Enseignaient chercheur à ESPA

Promotion 2013

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

REMERCIEMENT

Avant toute chose, je tiens à exprimer toute ma gratitude à Dieu Tout Puissant pour sa

bénédiction durant toutes ces années d’études.

Je voudrais aussi exprimer mes remerciements aux personnes suivantes sans qui

l’accomplissement de ce présent mémoire n’aurait été possible :

Monsieur RANDRIANARY Philippe, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique

d’Antananarivo

Monsieur RAKOTOMANANA Charles Rodin et

Monsieur RAKOTONIAINA Solofo Hery, respectivement Chef de département Génie

Mécanique et Productique et Chef de département Génie Electrique qui ont veillé au bon

fonctionnement des études au sein de la filière Génie Industriel

Monsieur ANDRIAMANALINA William, Enseignant à l’ESPA qui a eu la Bienveillance de

présider le jury de la soutenance de ce mémoire

Monsieur RASOLOFOARINDRIAKA Allain, enseignant à l’ESPA et encadreur de ce

présent mémoire pour son dévouement et ses conseils lors de la réalisation de ce travail.

Monsieur RAKOTONINDRIANA Tahiry, enseignant à l’ESPA

Monsieur RAKOTONDRAINIBE Faniry Emile, enseignant à l’ESPA

Qui ont bien voulu examiner ce travail malgré leurs multiples occupations

Tous les enseignants et tout le personnel administratif de l’ESPA

Mes chers parents qui n’ont cessé de me soutenir aussi bien moralement que

financièrement

Ma famille, mes Amis et tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à

l’accomplissement de ce mémoire.

A tous, Merci et que Dieu vous bénisse

Conception et réalisation de banc d’essai assisté par ordinateur pour pompe d’injection diesel 2013

Génie Industriel Page i

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION................................................................................................................................ 1

PARTIE I : POINTS SUR LES FONCTIONNEMENTS DU MOTEUR DIESEL ............ 2

Chapitre I : Panoramas général ....................................................................................................................... 2

I-1-Généralités sur moteur diesel ....................................................................................................................... 2

I-1-1 Historique................................................................................................................................................... 2

I-1-2- Les différents types de moteur diesel ...................................................................................................... 3

a)- L’injection directe classique ....................................................................................................................... 4

b)- Moteur à injection indirecte....................................................................................................................... 4

c)- Les moteurs à injection haute pression à rampe commune ..................................................................... 5

I-1-3 principe de fonctionnement ....................................................................................................................... 6

I-1-4 Les organes constitutifs ............................................................................................................................. 8

a)- Organe fixe .................................................................................................................................................... 8

b)- Organe mobile ............................................................................................................................................ 10

c)- Organe de distribution ................................................................................................................................ 12

I-2- principe de fonctionnement de pompe d’injection ................................................................................... 17

I-2-1- Définition: .............................................................................................................................................. 17

I-2-2- Principaux type de pompe d’injection et ces éléments constitutifs ........................................................ 18

a)- Pompes en ligne (ou en V) .......................................................................................................................... 18

b)- Pompe rotative ............................................................................................................................................ 20

c)- Pompe à haute pression pour une rampe commune .............................................................................. 22

I-2-3- Système de contrôle de pompe d’injection............................................................................................. 23

Chapitre II : Architecture générale du banc d’essais de pompe d’injection .................................................... 24

II-1- Définition et rôle d’un banc d’essai ......................................................................................................... 24

II-2-1- Définition .............................................................................................................................................. 24

II-2-2- Rôle ....................................................................................................................................................... 25

II-2- Principe de fonctionnement ..................................................................................................................... 26

II-3- Les différents éléments d’un banc d’essai d’une pompe d’injection ........................................................ 26

PARTIE II : CONCEPTION DE BANC D’ESSAI POUR POMPE D’INJECTION

DIESEL .............................................................................................................................................. 27

Chapitre I : conception de la partie mécanique du banc................................................................................. 27

I-1- But de la conception: ................................................................................................................................. 27


Génie Industriel Page ii

I-2- Caractéristiques techniques: ..................................................................................................................... 27

a) Système d’entrainement : ....................................................................................................................... 27

c) Commande et régulation du régime : ..................................................................................................... 28

d) Accouplement entre pompe d’injection et l’arbre de transmission : ...................................................... 28

e) Coque du banc : ...................................................................................................................................... 28

f) Autres accessoires : ................................................................................................................................. 29

I-3- Dimensionnement de banc :....................................................................................................................... 29

I-3-1 Choix de la puissance du moteur d’entrainement .............................................................................. 29

I-3-2 Calcul de système de multiplicateur de vitesse ................................................................................... 30

I-3-3 Choix et dimensionnement poulie ........................................................................................................ 31

I-3-4-Choix et dimensionnement de la courroie ........................................................................................... 31

I-3-5 Choix de l’arbre de transmission ......................................................................................................... 32

I-3-6 Choix de roulement ............................................................................................................................... 34

Détermination de la charge radial Fr ...................................................................................................... 34

Détermination de la charge équivalente : .............................................................................................. 35

Détermination de la charge dynamique de base C : ............................................................................... 35

I-3-7 Dimensionnement de la clavette : ......................................................................................................... 36

Détermination de la section de la clavette ............................................................................................. 36

largeur de la clavette : ............................................................................................................................ 37

hauteur de la clavette : ........................................................................................................................... 37

I-3-8 Choix du palier pour le logement du roulement: ................................................................................... 37

I-3-9 Dimensionnement de la vis de fixation de palier : .............................................................................. 38

Calcule du diamètre nominal de la vis : .................................................................................................. 38

I-3-10 -Dimension de l’accouplement arbre-pompe :..................................................................................... 38

Caractéristiques côté récepteur : .................................................................................................................... 39

Choix de l’accouplement : ................................................................................................................................ 39

I-3-11-Calcule de rigidité de la soudure ........................................................................................................... 40

Chapitre II : Conception de la partie électrique et commande ........................................................................ 42

II-1-Dimensionnement du câblage électrique ................................................................................................... 42

II-1-1- Calcule puissance électrique utile ........................................................................................................ 42

II-1-2- Calcul du diamètre de câblage électrique ............................................................................................ 42

II-2- Appareillages électriques de commande : ............................................................................................... 43

II-2-1- Interrupteur manuel de démarrage ........................................................................................................ 43

II-2-2- Variateur de vitesse ............................................................................................................................... 44

II-2-3- Minuterie ............................................................................................................................................... 45

II-2-4- Disjoncteur principal ............................................................................................................................ 46

II-2-5- Coupe circuit à fusible .......................................................................................................................... 46


Génie Industriel Page iii

PARTIE III : CONCEPTION DE LA CARTE D’ACQUISITION ET EXPERIMENTATION .. 47

Chapitre I : Conception de la partie acquisition de donnée ............................................................................ 47

III-1-1- Conception de la carte d’acquisition ................................................................................................... 47

1) Les matériels de réalisation de la carte d’acquisition ............................................................................. 47

2) Descriptions des matériels d’acquisition ................................................................................................ 47

a- Définition PIC : ........................................................................................................................................ 47

b- Description PIC de 16F877A : .................................................................................................................. 47

c) Les caractéristiques des capteurs utilisés ................................................................................................ 50

Définition : .............................................................................................................................................. 50

Capteur volumétrique : ........................................................................................................................... 50

Capteur de vitesse de rotation : ............................................................................................................. 50

d) Port parallèle .......................................................................................................................................... 50

e) Diode zener ............................................................................................................................................. 52

c- Circuit imprimé de la carte d’acquisition : .............................................................................................. 54

III-1-2- Représentation de l’interface sur PC ................................................................................................... 55

a- Programmation du PIC : .......................................................................................................................... 55

b- Programmeur PIC : .................................................................................................................................. 55

c- Représentions de fonctionnement: ........................................................................................................ 56

Principe : ................................................................................................................................................. 56

Organigramme : ...................................................................................................................................... 57

Interface : ................................................................................................................................................ 58

Chapitre II : Exemple d’essai d’une pompe sur le banc ................................................................................ 59

III-2-1- Manuel d’utilisation du banc ............................................................................................................... 59

III-2-2- Essai pratique sur le banc .................................................................................................................... 60

a) Caractéristique de la pompe d’injection ................................................................................................. 60

b) Essai et réglage ....................................................................................................................................... 60

III-2-3- Discussion des donnés requis et amélioration ..................................................................................... 60

PARTIE IV : ETUDES D’IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX ET ECONOMIQUES ............ 62

Chapitre I : Impacte environnemental ........................................................................................................... 62

I-1- Contexte général : ...................................................................................................................................... 62

I-2- Charte de l’environnement : ...................................................................................................................... 62

I-3- Analyse des impacts : ................................................................................................................................ 63

I-3-1- Réduction des gaz à effet de serre .......................................................................................................... 63

I-3-2- Diminution de 30% d'émissions de monoxyde de carbone .................................................................... 64

I-3-3- Diminution de 6 à 10% des émissions totales de dioxyde de carbone (CO2) ........................................ 64


Génie Industriel Page iv

I-3-4- Réduction des bruits au niveau du moteur moins de 40 dB : ................................................................. 64

Chapitre II : Impacts économique .................................................................................................................. 65

II-1- Coût de fabrication du banc ..................................................................................................................... 65

II-2- Coût d’usinage et d’assemblage du banc .................................................................................................. 67

II-3- Coût d’énergie consommée : .................................................................................................................... 68

II-4- Le coût total de fabrication : .................................................................................................................... 69

II-5- Réduction de consommation de carburant ............................................................................................... 70

CONCLUSION GENERALE : .............................................................................................................................. 71

Bibliographie: ( ) ............................................................................................................................................. 72

Webographie :[ ] ............................................................................................................................................ 73

ANNEXE 1 : DESSIN D’ENSEMBLE ET DESSIN DE DEFINITION ............................. 74

ANNEXE 2:GAMME D’USINAGE ............................................................................................ 75


Génie Industriel Page v

LISTE DES FIGURES

FIGURE 1 : INJECTION DIRECTE .................................................................................................... 4

FIGURE 2:LES CHAMBRES DE TURBULENCE FIGURE 3:PRECHAMBRE ........... 5

FIGURE 4:RAMPE COMMUNE ....................................................................................................... 5

FIGURE 5: ADMISSION ................................................................................................................. 6

FIGURE 6: COMPRESSION ............................................................................................................. 7

FIGURE 7: DETENTE .................................................................................................................... 7

FIGURE 8: ÉCHAPPEMENT ............................................................................................................ 8

FIGURE 9: BLOC MOTEUR ............................................................................................................ 8

FIGURE 10: CULASSE ................................................................................................................... 9

FIGURE 11: CYLINDRE ................................................................................................................. 9

FIGURE 12: PISTON .................................................................................................................... 10

FIGURE 13: BIELLE .................................................................................................................... 11

FIGURE 14: VILEBREQUIN ......................................................................................................... 12

FIGURE 15: SOUPAPE ................................................................................................................. 13

FIGURE 16: CULBUTEUR ............................................................................................................ 13

FIGURE 17:LE POUSSOIR ET LA TIGE CULBUTEUR ...................................................................... 14

FIGURE 18: L’ARBRE A CAMES .................................................................................................. 14

FIGURE 19: INJECTEUR A TROUS ................................................................................................ 16

FIGURE 20: INJECTEUR A TETON ................................................................................................ 17

FIGURE 21:POMPES EN LIGNE .................................................................................................... 19


Génie Industriel Page vi

FIGURE 22: POMPES A PISTON UNIQUE ....................................................................................... 20

FIGURE 23: POMPES A PISTONS RADIAUX .................................................................................. 21

FIGURE 24:POMPE A RAMPE COMMUNE ..................................................................................... 22

FIGURE 25: ASSEMBLAGE A SOUDAGE ....................................................................................... 40

FIGURE 26: VARIATEUR DE VITESSE .......................................................................................... 45

FIGURE 27: PIC 16F877A ......................................................................................................... 48

FIGURE 28: BROCHAGE DU PIC 16F877 .................................................................................... 49

FIGURE 29: PORTS PARALLELE .................................................................................................. 51

FIGURE 30: DIODE ZENER .......................................................................................................... 52

FIGURE 31: CARTE D'ACQUISITION ............................................................................................ 54

FIGURE 32: PROGRAMMEUR PIC ............................................................................................... 56


Génie Industriel Page vii

LISTE DE TABLEAU

TABLEAU 1: CONTROLE DE DEBIT ............................................................................................. 23

TABLEAU 2: LES CATEGORIES D'EMPLOI : .................................................................................. 44

TABLEAU 3: SPECIFICATIONS .................................................................................................... 51

TABLEAU 4:PRIX DES MATERIELLES MECANIQUES EN ARIARY ................................................... 65

TABLEAU 5:PRIX DES MATERIELLES ELECTRIQUES EN ARIARY ................................................. 66

TABLEAU 6:PRIX DES MATERIELLES INFORMATIQUES ET ACQUISITIONS EN ARIARY ................. 66

TABLEAU 7:PRIX DES MATERIELLES CONSOMMABLE EN ARIARY .............................................. 67

TABLEAU 8:TEMPS D’USINAGE .................................................................................................. 67

TABLEAU 9:TEMPS D’ASSEMBLAGE : ......................................................................................... 68

TABLEAU 10: COUT D’ENERGIE CONSOMME .............................................................................. 68


Génie Industriel Page viii

LISTE DES ABREVIATIONS

a : largeur de la clavette

a : dimension de gorge de la soudure

: section d’un conducteur en mm²

bmin : Tête de la poulie

: Charge dynamique

Cmax : couple maximale

: Coût d’énergie

Cassemblage : coût d’assemblage

Cusinage : coût d’usinage

: Coût total de fabrication

d : diamètre

D : diamètre de l’arbre

dp : diamètre primitive

E : entraxe de la poulie

F : force extérieure

: Charge radial

Fa : force axial

Fs : Force de serrage

G : largeur de la courroie

H : épaisseur de la courroie

h : hauteur de la clavette

hmin : hauteur minimal

I : Intensité


Génie Industriel Page ix

: Le moment quadratique polaire

JL : Couple d’inertie depuis la sortie

JM : Couple d’inertie moteur

k : coefficient de sécurité

: Facteur d’impédance

l : longueur

L : longueur de la courroie

: Longueur de la ligne

Lh : heure de fonctionnement

lp : largeur primitive

: Le moment de torsion

nmax : vitesse de rotation maximal

P : puissance

P : charge équivalente

Pi : puissance installé

Padm : pression admissible

Pconsomation : prix de consommation de carburant

Pl : puissance lampe installé

Pm : puissance moteur électrique

: Poids de la poulie

Ppa : puissance pompe d’alimentation

t: Puissance transmissible

r : rayon

R : résistance ohmique


Génie Industriel Page x

Re min : résistance minimal de rupture

SD : torssionnelle spéciale

t : température ambiante

U : tension

: Tension entre phases

v : Vitesse linéaire

: Distance maximale entre le centre géométrique

: Contrainte maximal de cisaillement de gorge de la soudure

τ : la contrainte de torsion

: Limite élastique

τmax :: Contrainte de cisaillement

ω : vitesse angulaire

INTRODUCTION


Génie Industriel Page 1

INTRODUCTION

Les normes environnementales sont aujourd’hui une préoccupation majeure des

constructeurs automobiles. Des réglementations sur les émissions fixent des seuils maximaux

de rejets d’un ensemble de polluants. Pour atteindre ces seuils, un travail important est réalisé

sur le contrôle de la combustion, où il s’agit d’apporter au cylindre le bon mélange air-

carburant. En effet, deux systèmes reliés aux cylindres permettent le contrôle de la

combustion, il s’agit de l’admission d’air, et du système d’alimentation de carburant dans

lequel la pompe d’injection est la pièce maitresse.

Particulièrement ce dispositif fera l’objet d’une étude de fond pour ce mémoire. En

outre, un bon débit d’injection se définit par la bonne quantité de carburant introduite dans le

cylindre à une pression et à un instant donnés. Les demandes de débit et de la pression sont

définies en fonction du régime moteur et du couple demandé, par conséquence, une erreur de

pression de quelques bars peut engendrer des répercussions importantes sur le couple moteur

et les émissions polluantes car la combustion ne sera pas optimale. De plus en terme

économique ce mal fonctionnement peut entrainer une galopade de la consommation de

carburant qui est synonyme d’intérêt financier médiocre.

Donc, il faut avoir une machine de précision pour faire la simulation et connaitre le

débit de chaque cylindre ainsi que le contrôle et la maintenance de la pompe d’injection.

C’est pour ce la que nous avons élaboré ce mémoire pour le laboratoire du moteur

thermique de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo qui s’intitule :

« Conception et réalisation de banc d’essai assisté par ordinateur pour pompe

d’injection diesel »

Pour mener à bien ce travail, le contenu de cet ouvrage sera divisé en quatre grandes parties :

La première partie concerne les points sur les fonctionnements du moteur diesel

En suite, la deuxième partie est consacrée à la conception du banc d’essai pour pompe

d’injection diesel

En troisième partie, nous allons aborder la conception de la carte d’acquisition et

l’expérimentation

Et en fin la quatrième partie est destiné à l’étude d’impacts environnementaux et

économiques.

Partie I : POINTS SUR LES

FONCTIONNEMENTS DU MOTEUR DIESEL

Conception et réalisation d’un banc d’essai assisté par ordinateur pour pompe d’injection diesel 2013


PARTIE I : POINTS SUR LES FONCTIONNEMENTS DU MOTEUR

DIESEL

Chapitre I : Panoramas général

I-1-Généralités sur moteur diesel (1), (2), (6), [1]

I-1-1 Historique

De parents allemands, Rodolphe Diesel est né le 18 mars 1858. Il fit ses premières

études en France, puis en Allemagne à Augsbourg où il passe avec succès sa thèse

d’ingénieur.

De retour en France en 1880, il ouvre son cabinet d’ingénieur-conseil a Paris en 1887

il se consacre entièrement à l’étude du moteur thermique qui devait porter son nom.

Il imagina un moteur dans lequel l’air serait comprimé à un tel niveau qu’il y aurait

une grande élévation de température. Lorsque le carburant serait ensuite injecté dans la

chambre de combustion avec l’air, celui-ci s’enflammerait immédiatement par la haute

température de l’air, provoquant une explosion, et repoussant ainsi le piston.

En 1897, il fabrique un moteur monocylindrique d’une puissance de 20ch à 172 tr/min à

injection de combustible (essence de pétrole pour le premier allumage, pétrole lourd ensuite,

l’injection est assurée par un jet d’air comprimé).

Le premier fonctionnement de son moteur donna un rendement de 26%, plus du double

d’efficacité par rapport aux moteurs à vapeur qui avaient un rendement de 12%. En février

1897, il mit au point le premier moteur Diesel adapté pour les utilisations courantes. Les

moteurs Diesel ont longtemps fonctionné à l’huile végétale. Le 29 septembre 1913,

R.DIESEL devait disparaître en mer.

Le développement rapide du moteur de l’ingénieur R.DIESEL a été rendu possible par

l’invention de la « pompe d’injection mécanique avec pistons à entailles » par Robert BOSCH

et Frantz LANG (recherches entre 1922 et 1925, et début de série aux usines BOSCH en

1927).



En 1936 Mercedes Benz commercialisa la 260D, premier véhicule grand public équipé

d’un moteur Diesel. Jusqu’à cette date, les moteurs Diesel étaient utilisés pour les camions,

bateaux et dans l’industrie, bénéficiant du fort rendement.

I-1-2- Les différents types de moteur diesel (5), (8), (9), [4]

Le claquement des moteurs diesel provient du délai d'auto-inflammation du gasoil.

Lors d'une injection, le gasoil ne s'enflamme pas dès son entré dans le cylindre, mais après un

délai dépendant de divers facteurs comme la température du carburant et de l'air, de la

pression en fin de compression ou de la finesse de l'injection. S'il n'y a qu'une seule injection,

une grosse quantité sera déjà injectée quand le gasoil s'enflammera, d'où un bruit élevé

particulièrement lorsque le moteur est froid.

La solution est alors de créer une première injection d'une infime quantité de carburant

pour amorcer la combustion, ce qui ne va générer qu'un faible bruit. Ensuite, la quantité

nécessaire est injectée pour que le moteur délivre la puissance. Cette première injection est

appelée injection pilote. Elle dure quelques dizaines de micro seconde et la quantité injectée

est de l'ordre de 1 à 2 mm3 (une injection moyenne est de 30 mm

3).

Aujourd'hui, trois technologies sont utilisées :

La première : l'injection directe classique, est celle utilisée depuis le début du

moteur diesel.

La deuxième : l’injection indirecte est utilisée pour le bon brassage du

carburant avec l’air.

La troisième : le Common rail et l'injecteur pompe, sont des technologies qui

remplacent progressivement l'injection classique.

Il est à noter que le moteur à injection directe s’impose pour son rendement supérieur à celui

des moteurs à injection indirecte.



a)- L’injection directe classique

Le circuit d'alimentation a le schéma suivant :

· La pompe d'injection génère la pression d'injection qui ouvrira l'injecteur,

· Des tuyaux conduisent le gasoil sous pression vers les injecteurs, et les injecteurs s'ouvrent à

chaque fois qu'ils reçoivent de la pression.

FIGURE 1 : injection directe

En effet, le rapport entre la surface et le volume de la chambre de combustion est

nettement plus faible pour un moteur à chambre à espace mort unique (injection directe). La

durée de la combustion est plus courte dans un moteur à injection directe.

b)- Moteur à injection indirecte

L’application du moteur Diesel privilégie souvent le silence de fonctionnement au détriment

d’une légère surconsommation. Pour satisfaire ces conditions, les moteurs Diesel montés sur

les voitures par exemple étaient, jusqu’à un passé récent, de type à chambre divisée (injection

indirecte).

Le terme d'indirecte vient donc du fait que la combustion ne s'amorce pas au-dessus du piston

mais dans une chambre annexe.

Deux principes sont utilisés : Les préchambres, les chambres de turbulence



Figure 2:Les chambres de turbulence Figure 3:Préchambre

En effet, le rapport entre la surface et le volume de la chambre de combustion est plus

grand pour un moteur à près chambre (injection indirecte).

c)- Les moteurs à injection haute pression à rampe commune

Contrairement aux systèmes à pompe distributrice, le système d’injection haute

pression à rampe commune permet, avec sa rampe d’accumulation, de maintenir constante la

pression quels que soient la vitesse du moteur et la quantité de carburant injectée.

Cette fois, la pompe injecte le carburant dans une rampe commune à tous les

injecteurs. La quantité de combustible injecté peut être fractionnée pour réaliser un pré

injection, ce qui permet de réduire les bruits de combustion. Cette faible quantité de carburant

(1 à 4 mm3) permet de préparer, par une augmentation de la température et de la pression dans

la chambre de combustion, l’inflammation du combustible lors de l’injection principale. Sur

chaque injecteur il y a une électrovanne contrôlée par le boîtier électronique qui commande le

temps d'ouverture de celui-ci.

La pression dans la rampe atteint 1350 bars, quelque soit le régime moteur.

Figure 4:Rampe commune



Grâce à ce système, le moteur devient plus souple et surtout pollue moins : plus la

pression est forte, plus l'injecteur vaporise le carburant et meilleur est le rendement. Le diesel

est ainsi pulvérisé sous forme de très fines gouttelettes. Après l'explosion, il ne reste que très

peu d'impuretés imbrûlées. De plus, il est possible de contrôler une postcombustion qui

permet de brûler les particules qui n'ont pas brûlées lors de l'explosion.

I-1-3 principe de fonctionnement (6), (10), [2]

Le moteur Diesel est constitué de pistons coulissants dans des cylindres fermés par

une culasse reliant le cylindre aux collecteurs d’admission et d’échappement et munie de

soupapes commandées par un arbre à cames. Le cycle d’un moteur Diesel quatre temps est

réalisé sur deux tours moteurs.

a)- Admission (1) :

La soupape d’admission s’ouvre, le piston descend, augmentant le volume de la

chambre de combustion pendant qu’elle se remplit d’air,

Figure 5: Admission

b)- Compression (2) :

Le piston est au point mort bas, la soupape d’admission se ferme, le piston monte,

diminuant le volume de la chambre de combustion et ainsi augmentant la pression de l’air

jusqu’à 30 bar à une température de 600°C et suivie une injection de carburant peu avant le

point mort haut, la pression du gazole injecté est de 100 à 200 bar selon le constructeur.



Figure 6: Compression

c)- détente (3) :

La combustion se réalise, les gaz chauds repoussent le piston dû à l’explosion.

Figure 7: Détente

d)- Echappement (4) :

La soupape d’échappement s’ouvre, et les gaz brûlés sont évacués, poussés par la

remontée du piston, cette mouvement est provoqué par le volant moteur.



Figure 8: Échappement

La commande d’ouverture et de fermeture des soupapes est mécanique et directement

liée à la position du vilebrequin.

I-1-4 Les organes constitutifs (6), (7), (10), [5]

a)- Organe fixe

Bloc moteur :

C’est le bâti du moteur qui sert de base et de support pour tous les autres organes

intérieurs et extérieurs, sa conception est en fonction des efforts mécaniques et

thermiques qu’il doit subir.

En principe, il existe trois types de bloc moteur :

- Bloc intégral, c’est-à-dire sans chemise,

- Bloc à chemise de système de refroidissement en eau,

- Bloc à refroidissement par air.

Figure 9: Bloc moteur



Culasse :

La culasse est le chapeau obturant le cylindre à l’opposé du piston. De nos jours, la culasse est

toujours rapportée, un joint métalloplastique étant interposé entre la culasse et le bloc moteur

dont la surface est parfaitement dressée.

Elle comprend les orifices destinés aux soupapes et les amorces des tubulures d’admission et

d’échappement suivant le mode de distribution adopté ainsi que l’orifice de l’injecteur pour le

moteur à injecteur directe ou indirecte.

Figure 10: Culasse

Cylindre

Le cylindre est constitué par un tube parfaitement alésé qui contient le piston et le

guide entre les deux positions PMH et PMB. Ses matériaux de construction est très

résistant au choc et à la chaleur.

Figure 11: Cylindre



Carter :

Le carter du moteur joue trois rôles principaux :

- Protection des organes interne contre l’eau, les poussières et la boue.

- Réservoir d’huile pour le graissage. Il sert en outre à relier le bloc moteur au

châssis. Pour cela il doit être fait en pièce rigide, résistante et légère.

- Il a pour rôle de bâti, c'est-à-dire support du cylindre, l’arbre du moteur et de ses

organes annexes.

b)- Organe mobile

Piston :

C’est l’organe mobile qui constitue l’une des parois de la chambre d’explosion. Il est animé

d’un mouvement rectiligne dans le cylindre, il transmet au vilebrequin, par l’intermédiaire

d’une bielle, l’effort exercé par la pression du gaz pendant la combustion et la détente.

L’usinage et le montage du piston doivent répondre à un certain nombre de qualités

essentielles telles que :

- Bonne étanchéité même s’il y a du jeu entre le piston et le cylindre.

- Résistance et rigidité pour supporter la pression qui agit sur lui 300 à 400N/cm² et

de température élevée.

- Il doit être léger pour qu’il y ait le moins d’inertie lors des perpétuels changements

de sens de déplacement.

Figure 12: Piston



Bielle :

C’est l’organe de liaison entre le piston et le vilebrequin, elle sert à transformer le

mouvement alternatif rectiligne du piston en mouvement circulaire, continu, de l’arbre

vilebrequin.

La bielle se compose de trois parties :

- Le pied de bielle, traversé par l’axe de la position

- Le corps

- La tête de bielle qui tourillonne sur le maneton

La bielle est en acier trempé revenu (C30 ; C40) ou en alliage de titane.

Figure 13: bielle

Vilebrequin :

Le vilebrequin est la pièce essentielle du moteur, il est appelé aussi l’arbre du moteur. Celui

qui transforme, par l’intermédiaire de la bielle, le mouvement alternatif du piston en un

mouvement de rotation continue.

Ces éléments constitutifs comprennent :

- Les tourillons portés par les paliers du carter,

- Les manetons sur lesquels tourbillonnent les têtes de bielles,

- Les bras de manivelle ou flasque qui relient les tourillons aux manetons ou les

manetons entre eux,

- Un dispositif de fixation du volant moteur,

- Un dispositif de fixation d’un pignon d’entraînement des organes de distribution.



Figure 14: Vilebrequin

c)- Organe de distribution

Les organes de distribution servent à réaliser l’ouverture et la fermeture des orifices

d’admission et d’échappement au moment opportun.

La soupape :

Elle a pour but d’établir ou d’interrompre la communication à l’intérieure du cylindre avec les

collecteurs d’admission d’air. Elle est constituée en acier en alliage de nickel, inoxydable et

très résistant en traction.

Elle se compose en deux parties : le clapet ou champignon, la tige ou queue.

- Le clapet assure la fermeture de l’orifice qui joue le rôle au niveau de l’étanchéité.

- La tige sert pour le guidage et l’emplacement du ressort du rappelle.



Figure 15: Soupape

Le culbuteur :

Le culbuteur est un levier qui permet l’ouverture et la fermeture de la soupape par le billet de

l’arbre à cames et la tige culbuteur. La technologie actuelle n’emploi plus tige culbuteur mais

utilise tous directement le système arbre à came entrainé par un chaine relier au vilebrequin et

qui actionne l’ouverture et la fermeture de la soupape.

Figure 16: Culbuteur

Le poussoir et la tige culbuteur :

Le poussoir est l’organe qui actionne le culbuter. Il est probable que le poussoir soit lié

directement à la queue de la soupape. Il est sous forme d’une pièce cylindrique qui glisse dans

un guide.



La tige culbuteur est une tige cylindrique pleine ou creuse, l’extrémité est en forme sphérique

qui se situe dans le poussoir

Figure 17:Le poussoir et la tige culbuteur

L’arbre à cames :

C’est l’organe qui actionne la tige culbuteur pour l’ouverture de la soupape. Celui qui reçoit le

mouvement circulaire du vilebrequin par système pignon, courroie, chaîne. Il est constitué par

des matériaux durs qui résistent au choc, à la torsion et à la température très élevés.

Figure 18: L’arbre à cames



L’injecteur :

L’injecteur injecte le carburant dans la chambre de combustion, il est piloté par la pression de

carburant qui est engendrée par la course utile du piston de la pompe d’injection. Le carburant

refoulé à haute pression par la pompe est injecté par l’injecteur.

L’injecteur comprend : le corps et l’aiguille d’injecteur. Son mode de fonctionnement est dû à

la surpression enclencher par la pompe.

On distingue deux types :

Injecteur à trous pour le moteur à injection directe

On trouve un cône à son extrémité qui sert de siège à l’aiguille. Il y a des

injecteurs à un seul trou et à plusieurs trous. Les injecteur à un seul trou ont leur

trou percé latéralement ou au centre.

Dans l’injecteur à plusieurs trous, les trous d’injection forment un angle entre

eux, l’angle peut atteindre jusqu’à 180°. On dispose jusqu’à 12 trous, la plupart

sont symétrique pour obtenir une répartition optimale du carburant dans la

chambre de combustion. La pression peut varier entre 150 à 250 bars.

L’injecteur à trous refroidis

Sur les gros moteurs à basse vitesse de rotation à pleine charge, qui ont une

lente évacuation des gaz, ou sur les moteurs à suralimentation élevée, l’injecteur

est exposé plus longtemps à la chaleur de la combustion. Pour cela on utilise des

injecteurs à trous refroidis par un fluide extérieur pour que la température ne soit

pas trop élevée.



Figure 19: Injecteur à trous

Injecteur à téton pour le moteur à préchambre et à chambre de

turbulence.

Le mélange du combustible est assuré principalement par le tourbillonnement

de l’air et facilitée par une forme adéquate du jet.

La pression d’ouverture des injecteurs à téton varie entre 110 à 135 bars.

L’aiguille des injecteurs à téton porte à l’une de ses extrémités un téton d’injection

de forme particulière qui s’engage avec un faible jeu dans le trou d’injection du

corps d’injecteur.



En utilisant des tétons de diverses dimensions et de formes, on obtient des jets

adaptés aux exigences correspondantes. En outre, le téton empêche la formation

de dépôts dans le trou d’injection.

Figure 20: Injecteur à téton

I-2- principe de fonctionnement de pompe d’injection (4), (5), (9)

I-2-1- Définition:

Le rôle de la pompe d’injection étant de fournir la quantité requise de

combustible sous forte pression au moment adéquat du cycle, quasiment toutes les

pompes d’injection présentent des caractéristiques communes :

Synchronisme précis pour garantir le bon fonctionnement du moteur, en

particulier pour le respect de l’environnement (bruit et émissions de

polluants) ;

Refoulement sur une durée brève (souvent inférieure à 25° de rotation du

vilebrequin moteur pour le débit maximal) ;



Quantité de combustible supplémentaire pour tenir compte de la

compressibilité du combustible qui peut représenter plus de 50 % de la

quantité injectée ;

Taux de refoulement important pour assurer le ratio entre la quantité refoulée

et la durée de refoulement ;

Décharge des canalisations haute pression efficace pour obtenir une fin d’injection

nette. Seules les pompes d’injection alimentant à pression constante des injecteurs

commandés font exception.

I-2-2- Principaux type de pompe d’injection et ces éléments constitutifs

a)- Pompes en ligne (ou en V) (5), (7)

Ce type de pompe est aussi appelé « pompe monobloc » du fait que sont

groupés dans un même carter monobloc:

Ce type de pompe est très souvent utilisé sur tous les moteurs dont la cylindrée

unitaire ne dépasse guère trois litres et pour lesquels les pompes distributrices

disponibles ne permettent pas de fournir le débit et/ou la pression de refoulement

souhaités. Dans le cas des moteurs de forte cylindrée, les pompes monoblocs sont

souvent remplacées, lors des évolutions, par des pompes unitaires capables de

pressions d’injection très importantes (généralement 1 200, voire 1 600 bar). 1 200,

voire 1 600 bar).



Figure 21:Pompes en ligne



b)- Pompe rotative (5), (7)

Pompes à piston unique colinéaire à l’arbre d’entraînement

Le piston tourne avec l’arbre d’entraînement et sert de distributeur.

La course de refoulement du piston est générée par une came en forme de

disque, solidaire du piston, qui roule sur des galets, dont le calage réglable permet de

faire varier l’avance à l’injection.

Le nombre de bosses de la came-disque est égal au nombre d’injecteurs à

alimenter.

Figure 22: Pompes à piston unique

Pompes à pistons radiaux

Les pistons, le plus souvent au nombre de deux, sont logés dans un cylindre qui tourne

avec l’arbre d’entraînement et communique avec un distributeur. La course de refoulement

des pistons, munis de poussoirs à galets, est générée par une came intérieure à un anneau, dont

le calage réglable permet de faire varier l’avance à l’injection. Le nombre de bosses de



l’anneau-came est égal au nombre d’injecteurs à alimenter. L’équilibrage des poussées des

pistons impose le nombre de pistons de pompe selon les moteurs.

Figure 23: Pompes à pistons radiaux

Pompes à piston unique orthogonal à l’arbre d’entraînement

Le piston tourne, relié par pignons coniques à l’arbre d’entraînement, éventuellement à

demi-vitesse, et sert de distributeur. La course de refoulement du piston est générée par une

came, très semblable à celle d’une pompe en ligne, mais générant plusieurs trajets par tour.

L’avance à l’injection est le plus généralement ajustée par un dispositif disposé dans l’arbre

d’entraînement. Le nombre de bosses de la came est égal au nombre d’injecteurs à alimenter,

ou à la moitié si le piston-distributeur tourne à demi vitesse, ce qui condamne ce type de

pompe pour les moteurs à 3 ou 5 cylindres.



c)- Pompe à haute pression pour une rampe commune (2)

La pompe HP est l’élément permettant le transfert du carburant du circuit basse

pression vers le circuit à haute pression. Le transfert du carburant vers le rail est assuré par la

chambre de pompage. Celle-ci est constituée d’un plongeur dont son déplacement modifie le

volume de la chambre et de deux clapets, l’un relié au circuit à basse pression (clapet

d’admission) et le second au rail (clapet de refoulement). Le plongeur est commandé par un

excentrique placé sur l’arbre de la pompe qui permet son déplacement. Le fonctionnement de

la pompe HP suit le cycle suivant :

– Aspiration : lorsque la pression dans la chambre est inférieure à celle du circuit basse

pression, le clapet d’admission s’ouvre et la chambre se remplit de carburant jusqu’à

ce que le clapet se referme,

– Compression : Le volume de la chambre de pompage diminue provoquant

l’élévation de la pression du carburant qu’elle contient,

– Refoulement : lorsque la pression dans la chambre devient supérieure à celle du rail,

le clapet de refoulement s’ouvre, le carburant est alors refoulé vers le circuit haute

pression,

– Dépressurisation : lorsque le clapet de refoulement se referme, le volume dans la

chambre augmente, faisant diminuer la pression à l’intérieur jusqu’à ce que le clapet

d’admission s’ouvre à nouveau et le cycle recommence.

Figure 24:Pompe à rampe commune



I-2-3- Système de contrôle de pompe d’injection (3)

Le contrôle de pompe d’injection se fait par plusieurs étapes qui se présentent comme

suit :

Il est recommandé de régler une pompe sur le banc d’essai selon les consignes du

constructeur

- Respecter le tarage d’injecteur étalon.

- Respecter les conditions d’avance déjà donnée par le constructeur.

- La pression doit être proportionnelle au débit.

- La pompe doit être essayée si possible avec sa pompe d’alimentation.

Mise en température de la pompe avant son essai.

Il est important de laisser tourner la pompe à pleine charge pendant 15mn environ, afin

d’effectuer le contrôle et le réglage, dans des conditions normales de température.

Il est également recommandé de contrôler le niveau d’huile du régulateur avant l’essai.

Contrôle des débits :

Avant de contrôler les débits, remplir au moins une fois les éprouvettes.

- Temps de vidange éprouvette après contrôle est de 30 secondes

- Temps écoulé entre la fin du débit et la lecture est de 15 secondes

- Effectuer la lecture du débit au niveau du ménisque

TABLEAU 1: CONTROLE DE DEBIT

APPLICATION

Groupe électrogène Véhicule routier

Equilibrage des débits ±1% ±2%

Débit en pleine charge ±1% ±2%

Débit de ralenti ±10% ±10%

Débit de surcharge ±10% ±10%



Chapitre II : Architecture générale du banc d’essais de pompe

d’injection

II-1- Définition et rôle d’un banc d’essai [3], [4]

II-2-1- Définition

Un banc d’essai est un appareil de diagnostic performant qui permet de réaliser

plusieurs travaux de maintenance et d’ajustage sur la pompe d’injection. De façons plus

détaillée, son usage donne accès sur plusieurs possibilités :

C'est une plate-forme permettant de mesurer les performances d'un système (ou

d'un sous-système) et d'en effectuer la mise au point.

Il valide et test entièrement le produit avant sa commercialisation, afin

d'assurer que ses performances correspondent aux spécifications ;

Le banc d’essai permet de vérifier si le produit respecte le besoin en termes de

durée de vie et de fiabilité ;

C'est un outil permettant au technicien de maintenance de réparer les appareils

défectueux.

Le banc mesure les performances d’une pompe et permet de localiser l'origine

de la panne et dans certains cas propose le remplacement des pièces

défectueuses, de la carte électronique au composant selon le niveau de

maintenance visé ;

Il vérifie si le produit est en état de marche, sans aller jusqu'à en tester les

performances. Les outils de diagnostic utilisés par les garagistes sur les

automobiles modernes en sont un exemple ;

Les bancs d'essai peuvent effectuer des tests dans des environnements particuliers.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Sp%C3%A9cification

http://fr.wikipedia.org/wiki/Technicien

http://fr.wikipedia.org/wiki/Maintenance

http://fr.wikipedia.org/wiki/Diagnostic

http://fr.wikipedia.org/wiki/Automobile



II-2-2- Rôle

- Le banc d’essai de pompe d’injection à pour but en générale de tester le débit

de carburant du pompe.

- Le banc d'essai de pompe d'injection peut tester l'approvisionnement de

carburant, et approvisionner uniformément chaque récipient de pompe.

- Pour tester le point de départ et l'angle d'intervalle d'approvisionnement de

carburant.

- Il peut aussi être utilisé pour ajuster et tester les performances de

fonctionnement du limiteur de régime.

- Le banc d'essai de pompe d'injection est aussi une bonne solution pour le

testage de l'étroitesse de pompe d'injection.

- Pour tester la pression d'ouverture du ressort de soupape de sortie d'huile.

- Pour tester la pression d'ouverture de pièce de valve de surplus.

- Pour mesurer la distribution de reflux des compensateurs de pression

- Pour tester les performances et l'étanchéité des compensateurs de pression

- Pour tester les performances du limiteur de régime pneumatique

- Pour détecter les performances électromagnétiques de la valve de la pompe

d'injection

- Le banc d’essai d’un pompe d'injection peut aussi être utilisé pour détecter la

cavité de pompe de « pompes distributrices ».

- Détection de pré déplacement de pompe d'injection.

- Le banc d’essai de pompes d'injection spéciales peut aussi être utilisé pour

tester les performances de fonctionnement avancées.

- Le banc d'essai de pompe d'injection est aussi applicable pour le test de

performance de pompe de transfert d'huile.



II-2- Principe de fonctionnement

Le banc d’essai d’injection mesure les performances de la pompe grâce à des

instruments de mesure. Un banc de test semi-automatique guide un opérateur pour réaliser les

mesures, alors qu'un banc automatique pilote directement les instruments de mesure et réalise

le test en autonomie. À cette fin, la plupart des instruments industriels sont

télécommandables. Les bus d'instrumentation les plus utilisés sont les bus GPIB (IEEE 488),

RS-232 et USB pour les appareils les plus modernes.

Un logiciel est chargé d’enchaîner les scénarios de test (position du produit par rapport

à un instrument, température de test, …), de relever les résultats de mesure, d’effectuer des

calculs et d’éditer un fichier de résultat. Le développement du logiciel peut se faire avec des

moyens classiques ou avec des outils spécifiques aux bancs de tests (LabVIEW,

LabWindows/CVI, …). Dans les grandes entreprises, un banc fait partie d’une stratégie de

test, déployée pour plusieurs produits, plusieurs stades de développement.

II-3- Les différents éléments d’un banc d’essai d’une pompe d’injection

1. Puissance de sortie: 7.5kw, 11kw, 15kw, 18.5kw, 22kw

2. Puissance d'alimentation: 3-Phase 380V/50HZ (ajustable sur demande)

3. Hauteur de centre pour l’emplacement des éprouvettes:

4. Graduation: 45ml à 150ml

5. Volume de réservoir carburant: 60L

6. Pression d'alimentation de carburant: Bas: 0-0.4Mpa Elevé: 0-4Mpa

7. Etendue de vitesse: 0-4000RPM

8. Pression d'air: 0~0.2Pa

9. Contrôle de température de carburant: 40°±2°C

10. Voltage: DC, 12V/24V

11. Pompe de cylindre testable: 12

12. Dimensions d'emballage (carcasse).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Instrument_de_mesure

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mesure_physique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Instrumentation_%28science%29

http://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE-488

http://fr.wikipedia.org/wiki/RS-232

http://fr.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus

http://fr.wikipedia.org/wiki/LabVIEW

http://fr.wikipedia.org/wiki/LabWindows/CVI

Partie II : CONCEPTION DE BANC D’ESSAI




PARTIE II : CONCEPTION DE BANC D’ESSAI POUR POMPE

D’INJECTION DIESEL

Chapitre I : conception de la partie mécanique du banc

I-1- But de la conception :

Depuis quelques années, le besoin de solutions performantes et environnementales

force l’orientation vers des solutions techniques plus évoluées. Les objectifs peuvent être

atteints par la combinaison de l’injection et de la chambre de combustion qui permet de

maîtriser avec précision le mélange du combustible à l’air contenu dans la chambre de

combustion.

C’est pour cela que nous avons élaboré la conception de ce banc d’essai, facile à

manipuler qui permettant d’étudier le débit d’injection avec les donnes disponibles. Des

ajustements (avance, retard,…) ou/et réparation sur la pompe d’injection pourrait être

également effectués sur place.

Il sert pour instrument d’étude pour le laboratoire moteur thermique de l’Ecole

Supérieure Polytechnique d’ Antananarivo dans notre contexte.

Ce banc d’essai est conçu pour des pompes d’injection moins de quatre cylindres

c’est-à-dire pour les voitures légères diésel classique et les petits groupes électrogènes.

I-2- Caractéristiques techniques :

a) Système d’entrainement :

Moteur électrique à courant alternatif monophasé commandé par un variateur de

vitesse incorporé

La plage de régime du moteur varie entre 0 à 1500tr/mn à une puissance maximale de

750 [W]



b) Plage de régime de travail du banc d’essai:

Le sens du banc d’essai de pompe d’injection signifie : mise à l’épreuve d’une pompe

aux situations réelles.

C’est pour cela que nous avons choisi les plages suivantes :

Pour une voiture diésel classique légère le régime du moteur varie entre 0 à 3000 tr/mn

en générale et dans la réalité.

D’où on va choisir le régime maximal du banc 3500 tr/mn.

c) Commande et régulation du régime :

Le banc est commandé par un interrupteur et une minuterie de réglage de temps

pendant la prise des données.

Son régime est réglé par un variateur de vitesse de machine à synchrone monophasé.

Et c’est l’action de l’opérateur qui fait varier la vitesse de rotation.

d) Accouplement entre pompe d’injection et l’arbre de transmission :

Le système de transmission est assuré par une courroie trapézoïdale avec des poulies

qui se trouve aux niveaux du moteur et de l’arbre d’accouplement.

Pour que le système soit souple, stable et facile à manipulé, nous allons utiliser un

accouplement élastique pour aspirer le moment de torsion et les vibrations.

e) Coque du banc :

Le banc d’essai est formé d’une armature en acier de construction et envelopper d’une

tôle de construction, l’assemblage est permanent c’est-à-dire par soudage.

Il comporte deux volets pour assurer la maintenance corrective et préventive.



f) Autres accessoires :

Pour la prise des donnés manuelles, nous allons utiliser quatre éprouvettes

graduées pour comparer le débit de pompe pour chaque cylindre.

Un contacteur avec minuterie pour la mise en marche et arrêt.

Un réservoir de 10 litres et des conduites d’aspiration et de refoulement.

Quatre injecteurs étalonnés à la pression de fonctionnement de la pompe à

essayer.

Tuyauterie de conduite de carburant standard.

Système vis-écroue pour la fixation de la pompe sur la table d’essai.

I-3- Dimensionnement de banc :

I-3-1 Choix de la puissance du moteur d’entrainement

Pendant l’essai sur banc on considère que le pompe marche à vide, il n’y a pas de

charge ni de contrainte au niveau de la pompe.

Pour les pompe d’injection destinée pour les moteurs 4 cylindres, la puissance utile est

environ 650 [W].

Donc nous choisissons un moteur asynchrone monophasé :

Puissance P=750 [W] ≈ 1 [ch] qui est largement utile pour faire tourner une pompe

d’injection de petite cylindré.

Vitesse de rotation = 1500 tr/mn

Avec un couple maximale de = 47 [N.m] à une vitesse minimal 150 [tr/mn]

Le facteur de puissance est de cos υ = 0,80

Tension maximale U = 220 à 240 [V]

Intensité maximale I = 6[A]

Ces valeurs sont inscrites sur la plaque signalétique du moteur électrique.



I-3-2 Calcul de système de multiplicateur de vitesse (16)

Un moteur diesel léger standard tourne à une plage de régime de 500 tr/mn à

3500 tr/mn

Notre moteur électrique n’a que 1500 tr/mn de vitesse angulaire maximale

La vitesse angulaire est obtenue par la formule : v = r.ω

Pour un système de transmission à poulie : la vitesse linéaire

D’où

Prenons comme la poulie au nivaux du moteur électrique.

Où 1500 tr/mn avec r1 choisi est 70 [mm] pour une bonne transmission.

Donc pour atteindre le =3500 tr/mn imposé par le constructeur, il nous faut une

poulie de :

D’où r2 = [mm]

Poulie est de 60 [mm] de diamètre pour que le system atteigne le 3500 tr/mn.

Donc on peut dire que r1≈2r2



I-3-3 Choix et dimensionnement poulie (11), (16)

Comme nous avons vu auparavant que r1=2r2

r2=30 [mm] ou d2=60 [mm] pour le diamètre réel.

Nous choisissons une poulie classique de classe A à gorge unique.

dp= 56,7 mm, lp=11mm, hmin=8,7mm, bmin=3,3mm

I-3-4-Choix et dimensionnement de la courroie (11), (13)

Pour notre réalisation, nous allons employer une courroie trapézoïdale SPZ pour le

système de transmission.

On peut obtenir une forte adhérence par coincement de la courroie dans la gorge de la

poulie. Cela provoque un entraxe relativement court.

Les caractéristiques de cette courroie sont dictées par la norme NF ISO 4184. Elle est

fabriquée en matériaux composites : chloroprène+fibres de verre+fils d’acier, sa température

d’utilisation est de 25 à 85°C.

La longueur d’une courroie est déterminée par la relation suivante :

E : entraxe de la poulie 1 et 2, avec E=325 [mm]



dp1 et dp2 : le diamètre primitif du poulie 1 et 2 avec dp1=D1-2bmin=133,4[mm]

et dp2=56,7[mm]

d’où :

Donc d’après la longueur de référence courroie dictée par la norme NF ISO 4184 nous

choisissons Ld=990[mm] et de section GxH=10x8

Alors on emploie la courroie trapézoïdale SPZ, 990x10x8

I-3-5 Choix de l’arbre de transmission (13), (16), (17)

L’arbre est soumis simultanément en flexion et torsion. Etant donné que la flexion de

l’arbre est négligeable, nous étudierons surtout la résistance à la torsion.

Condition de résistance :

τ : la contrainte en N/mm²

= D/2 : la distance maximale entre le centre géometrique de la section et le point

considéré en [mm]. Pour une pièce cylindrique, ρ est le rayon de la pièce.

: Le moment quadratique polaire en [mm4]

: Le moment de torsion en [N.mm]

Le module de résistance pour un arbre creus de diamètre extérieur D et diamètre intérieur d

s’écrit :

Dans notre cas, nous utilisons un arbre plein, donc le diamètre intérieur d n’existe pas, seul le

diamètre extérieur D est considéré.



D’où le module de résistance s’écrit :

Ainsi la condition de résistance s’écrit :

Le moment de torsion s’écrit Mt = avec θ l’angle de rotation c'est-à-dire pour un

tour d’arbre.

D’où Mt = 47x2 x103 = 300000 [N.mm]= 300 [N.m]

L’arbre est en acier C55, la limite élastique τe est de 420[N/mm²]

La contrainte limite pratique est donnée par la condition suivante :

τ = avec k=2

D’où le contrainte de cisaillement est de τ =210 [N/mm²]

Le diamètre de l’arbre s’écrit :

D=

D’où : D= = 19,38 [mm] ≈ 20 [mm]

Donc, on va prendre comme diamètre D de l’arbre où la bague de roulement se pose :

D= 20[mm] et les autres régions D’= 25 [25mm] pour facilité l’usinage de l’arbre.



I-3-6 Choix de roulement (11), (12), (16)

Détermination de la charge radial Fr

La charge radiale est donnée par la force exercée par la poulie durant sont

fonctionnement c’est-à-dire la force dirigée directement vers le support du palie où logue le

roulement.

Pendant sont fonctionnement il y a deux charge qui s’appliquent :

Le poids de la poulie P et la force issue du moment FMt.

D’où

Prenons g=9,8 [m.s-2

]

La masse du poulie est 200g, d’où P = 0,2x9,8 = 1,96 [N]

La fréquence maximale de la poulie est de 3500 [tr/mn].

Donc la vitesse angulaire ω de la poulie est de 366 [m/s].

La puissance de la machine est de 750 [W]. Ce qui nous donne un moment :

M=

M= = 2,05 [N.m]

Ainsi la force = où d est la distance entre l’axe de rotation et le point considéré.

D’où d= = 30 [mm] ; = = 68,24 [N]

Donc la force radiale Fr = 1,96 + 68,24 = 70,20 [N]



Détermination de la charge équivalente :

Pour la charge dynamique équivalente P = XFr+YFa où Fa est la force axiale qui est nulle

Fa = 0

Ainsi P =XFr où X= 1 ; donc la charge équivalente égale à la force radiale : P=Fr

Où X est le coefficient facteur radial suivant l’axe Ox imposé pour les roulements à bille.

P=Fr = 70,20 [N]

Détermination de la charge dynamique de base C :

Le roulement que nous utilisons est un roulement à bille qui peut avoir une duré de vie

Lh= 10.000 [heurs].

Notre système tourne à une vitesse de rotation n=3500 [tr/mm]

D’après la formule :

Avec k=3 pour les roulements à bille

: Durée nominale en heures de fonctionnement.

k : coefficient constante imposé

= = 899,027[daN]

Donc la charge dynamique de base C du roulement choisi devra être supérieure à 899,027 [daN]

Si on considère la série de dimension, dictée par NF EN ISO 8826, on trouve C=936 [daN] qui est

largement supérieur au calcul précédent qui correspond à un roulement 20 BC10 d’alésage

d=20[mm], D=42 [mm] et B=12 [mm] qui peut tourner jusqu’à nmax= 20.000 tr/mn

Donc, nous choisissons comme roulement installé : 6004 RS-SKF 20-42-12



I-3-7 Dimensionnement de la clavette : (11), (13), (16)

La clavette est une pièce de blocage de glissement de la poulie sur son arbre support

pendent sa rotation, il transmet le mouvement de rotation de l’arbre au moyeu.

La section de la clavette (largeur – hauteur) est définie par la norme NF E-22-177 pour

les clavettes parallèles. Chaque plage de diamètre d’arbre correspond une hauteur et une

largeur de clavette.

L’arbre est en acier C55, de limite élastique τe égale à 450[N/mm²] d’où la matière

pour la clavette est obtenue à partir d’un barreau à clavette C45 (XC48) avec Padm=100 MPa

(fonctionnement permanent), τmax=375 N/mm2 selon la norme NF EN-10025.

C’est la solution la plus économique car ces barreaux ont déjà les tolérances requises

pour les clavettes. Il ne reste plus qu’à exécuter le débitage convenable.

Supposons que la longueur de la clavette est de 17 [mm] pour notre conception.

Détermination de la section de la clavette

http://www.boutique-normes-edition.afnor.org/norme/nf-e22-177/clavettes-paralleles-dimensions/article/679729/fa036003

http://www.boutique-normes-edition.afnor.org/norme/nf-e22-177/clavettes-paralleles-dimensions/article/679729/fa036003



Comme la clavette subit une force de pression suivent sont hauteur

Mt : moment de torsion [N.mm]= 300000 [N.mm] là où le couple est au maximum

l : longueur de la clavette avec l=17 [mm]

h : hauteur de la clavette en [mm]

a : largeur de la clavette en [mm]

Padm : pression admissible avec Padm =660[MPa]

τmax : Contrainte de cisaillement avec τmax =375[N/mm2]

A.N :

largeur de la clavette :

hauteur de la clavette :

Donc notre clavette sera de : a=5[mm], h=5[mm], l=17[mm]

I-3-8 Choix du palier pour le logement du roulement: (12), (15), (17)

Pour notre conception, nous allons utiliser un palier unique pour facilité l’alignement

et le montage de roulement.

Sur ce palier se trouve le blocage du roulement pour arbre tournant et le dispositif du

graissage.

Il est fabriqué en fonte grise laminaire de résistance minimale de rupture 200Mpa :

EN-GJL-200.

On emploi EN-GJL-200 pour sa bonne usinabilité, la bonne résistance à l’usure par frottement

et son bon amortissement de vibration.



I-3-9 Dimensionnement de la vis de fixation de palier : (11), (12), (13), (14)

Le dispositif de fixation du palier se fait par 4 vis à tête cylindrique à six pans creux.

Les vis, soumises au cisaillement, sont en acier C55 avec une limite élastique de

420[N/mm²].

L’étude de la vis se fait à l’aide d’un Force de serrage Fs=10[KN].

Calcule du diamètre nominal de la vis :

La résistance pratique avec le coefficient de sécurité k=2.

Avec

D’où le diamètre nominal est de :

Donc prenons comme vis de fixation, des vis M8

I-3-10 -Dimension de l’accouplement arbre-pompe : (11), (15), (16)

Couple de fonctionnement C=40 N.m

Couple maximal Cmax=47 N.m

Couple d’inertie moteur JM=0,185 kgm²

Vitesse maximale n=3500 tr/mn

Diamètre arbre moteur D=20 mm

Température ambiante t=20°C, ST=1

à coup légers SA=1



Caractéristiques côté récepteur :

Couple d’inertie depuis la sortie JL= 0,064 kgm²

Diamètre arbre récepteur d=20 mm

Pas de rigidité torssionnelle spéciale SD = 2

Choix de l’accouplement :

Première sélection selon le couple

CKN

CKN

Vérification du couple minimale

Donc nous prendrons le couple au niveau de l’accouplement CKN=80 Nm=800 N.cm

Alors l’accouplement est un joints articulé de taille 41 et d’alésage d=20 avec D=41,3

et de couple transmissible à 225,6 N.m.

Son matériau de construction est le C22 de Re min=255MPa, moins coûteux et plus

économique.



I-3-11-Calcule de rigidité de la soudure (11), (15), (17)

Si la procédure de soudage est correctement suivie, le métal d'apport des

soudures en bout peut être assimilé au métal de base. Pour la détermination de la

résistance de l'assemblage, le calcul est donc fondé sur l'aire de la section de gorge, c'est-à-

dire de la zone de pénétration. En fonction de la pénétration complète ou partielle.

Figure 25: Assemblage à soudage

a : dimension de gorge de la soudure

F : force extérieure

l : longueur de la soudure

: Contrainte maximale de cisaillement de gorge de la soudure

Dans notre réalisation la longueur de la soudure que nous choisissons est de l=5mm.

Les épaisseurs de la gorge de la soudure est de a=3mm.

La tôle et les squelettes de construction que nous utiliserons est en acier C22 avec une

résistance minimale à la rupture σmin égale 410N/mm2

Nous prenons comme valeur de la force appliquée le poids du banc, la pompe

d’injection et les vibrations du moteur asynchrone



F=P=70Kg x 9,8+5Kg x 9,8+200= 935 N

Après l’assemblage par soudure, le métal d’apport et la pièce deviennent un tout, c’est-

à-dire que la contrainte appliquée est la même pour les cordons de soudure.

Donc :

≤ σmin

22,03 N/mm2≤ 410N/mm²

On peut dire alors que cette valeur est largement suffisante pour l’assemblage

permanent en soudage.



Chapitre II : Conception de la partie électrique et commande

II-1-Dimensionnement du câblage électrique [2]

II-1-1- Calcule puissance électrique utile

La puissance électrique utile est la puissance installé dans le réseau, pour notre

cas la puissance installé est la somme de puissance des appareille mise en

place :

P=Pm+Pl+P p a

Pi : puissance installé

Pm : puissance moteur électrique avec Pm=750W

Pl : puissance lampe installée avec Pl=20 W

Ppa : puissance pompe d’alimentation avec Ppa =32W

P= 750+20+32= 802 [W]

P=802 [W]

II-1-2- Calcul du diamètre de câblage électrique

Pour que le système soit fiable et stable, nous limitons la variation de tension à

5% de la tension réelle.

Ainsi, on applique la formule de chute de tension suivant :

: Tension entre phases à 220 [V]

: Facteur d’impédance à 28

Puissance transmissible à 802 [W]

: Longueur de la ligne à 1[m]

: Section d’un conducteur en mm²

Application numérique :

Pour une raison de sécurité nous appliquons la section de 2,5 mm² pour éviter

le réchauffement dû à la perte par effet joule.

D’où A= 2,5mm²



II-2- Appareillages électriques de commande :

II-2-1- Interrupteur manuel de démarrage

Les interrupteurs sont des appareils destinés à établir ou interrompre un circuit dans

des conditions normales de charge. Leurs performances sont limitées :

Elles permettent néanmoins d’éliminer les surcharges, mais en aucun cas le court-

circuit.

Cet appareil est généralement commandé manuellement (mais il peut être équipé d’une

commande électrique pour le confort d’utilisation). C’est un appareil non automatique à deux

positions (ouvert/fermé).

L’interrupteur doit être capable d’établir, de supporter et d’interrompre des courants

dans les conditions normales du circuit, y compris éventuellement des courants de surcharge

en service.

L’interrupteur n’est pas conçu pour assurer la protection des circuits qu’il commande.

Les normes CEI 60947-3 définissent :

- la fréquence du cycle de manœuvre (maximum 600/heure),

- l'endurance mécanique et électrique (généralement inférieures à celle d'un contacteur),

- les pouvoirs assignés de fermeture et de coupure dans des conditions normales et

occasionnelles.

Quand un interrupteur met sous tension un circuit, il y a toujours le risque qu’un court-

circuit non prévisible soit présent sur le circuit. Pour cette raison, les interrupteurs ont des

courants assignés de fermeture, c’est à dire qu’ils sont capables de se fermer correctement sur

un court-circuit malgré les forces électrodynamiques développées par le courant de court-

circuit. Dans les pays anglo-saxons, de tels interrupteurs sont dénommés des «fault-make

load-break switches».

Ce sont les dispositifs de protection en amont qui doivent éliminer ce courant de court-

circuit.



TABLEAU 2: LES CATEGORIES D'EMPLOI :

Catégorie d’emploi Applications

caractéristiques

cosυ Pouvoir de

fermeture x In

Pouvoir de

coupure x In Manœuvres

fréquentes

Manouevres

non

fréquentes

AC-20A

AC-20B

Fermeture et ouverture à

vide

0,85

-

-

AC-21A

AC-21B

Charges résistives, y

compris surcharges

modérées

0,95

1,5

1,5

AC-22A

AC-22B

Charge mixtes résistives et

inductives, y copris

surcharges modérées

0,65

3

3

AC-23A

AC-23B

Charges constituées par des

motrices ou autres charges

fortement inductives

0,45 à

I≤100A

0,35 à

I>100A

10

8

La catégorie AC-23 permet la commande directe de moteurs c’est pour cella que nous

la choisissons

II-2-2- Variateur de vitesse

Un variateur de vitesse est un équipement électrotechnique alimentant un moteur

électrique de façon à pouvoir faire varier sa vitesse de manière continue, de l'arrêt jusqu’à sa

vitesse nominale. La vitesse peut être proportionnelle à une valeur analogique fournie par un

potentiomètre, ou par une commande externe (un signal de commande analogique ou

numérique) issue d'une unité de contrôle.

Un variateur de vitesse est constitué d'un redresseur combiné à un onduleur. Le

redresseur va permettre d'obtenir un courant quasi continu. À partir de ce courant continu,

http://fr.wikipedia.org/wiki/Redresseur

http://fr.wikipedia.org/wiki/Onduleur



l'onduleur va permettre de créer un système triphasé de tensions alternatives dont on pourra

faire varier la valeur efficace et la fréquence.

Figure 26: Variateur de vitesse

Le fait de conserver constant le rapport entre la valeur efficace de la tension et la

fréquence (U1/f) permet de maintenir un flux tournant constant dans la machine.

II-2-3- Minuterie

Un minuteur ou compte-minute (timer en anglais) est un dispositif, souvent

programmable, permettant de mesurer le temps. D'abord mû par un mécanisme d'horlogerie

pour remplacer le sablier, il est souvent aujourd'hui complètement électronique. Celui-ci

permet de déclencher l’arrêt du moteur ou une alarme sonore (comme un bipeur) quand le

temps choisi est écoulé.

Assurent la mise en marche d'un circuit d'éclairage pendant un temps déterminé.

Acceptent le passage du peigne d'alimentation. Auto protection en cas de poussoir bloqué.

Principe de fonctionnement

La minuterie est composée d’une bobine pour la partie commande et d’un contact

utilisé pour l’alimentation des appareils (puissance).

Les boutons poussoirs ont pour rôle d’alimenter brièvement - par impulsion - la bobine de la

minuterie, provoquant ainsi la fermeture de son contact et amorçant le début de la

temporisation.

Un commutateur en façade de l’appareil permet au besoin de forcer l’allumage des lampes

desservies, symbolisée par une ampoule. La position de marche normale est symbolisée par

un bouton poussoir.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Triphas%C3%A9

http://fr.wikipedia.org/wiki/Flux_magn%C3%A9tique

http://fr.wikipedia.org/wiki/Timer

http://fr.wikipedia.org/wiki/Horlogerie

http://fr.wikipedia.org/wiki/Sablier

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bipeur



II-2-4- Disjoncteur principal

Le disjoncteur principal est destiné à mettre hors tension un appareil ou un circuit qu'il

serait dangereux de maintenir sous tension (choc électrique, incendie).

Le disjoncteur est une coupure d'urgence destinée à arrêter un mouvement devenu

dangereux. Dans les deux cas :

Le dispositif ou son organe de manœuvre local ou à distance (commande de type

"coup de poing") doit être aisément reconnaissable, rapidement accessible et situé à proximité

de tout endroit où le danger peut se produire ou être perçu,

La coupure en une seule manœuvre (ou coupure simultanée) et en charge de tous les

conducteurs actifs est exigée.

La mise "sous bris de glace" est autorisée, mais dans les installations non surveillées la

remise sous tension ne doit pouvoir se faire qu'à l'aide d'une clef détenue par le responsable.

A noter que dans certains cas, l'arrêt d'urgence peut impliquer la mise en œuvre de

système de freinage énergique et le maintien des alimentations correspondantes jusqu'à l'arrêt

effectif.

II-2-5- Coupe circuit à fusible

Le principe de la protection par fusibles repose sur la fusion contrôlée d’un élément

fusible, fusion qui intervient après un temps donné pour un courant donné. Les

caractéristiques temps-courant de chaque type et pour chaque calibre de fusible sont

présentées sous la forme de courbes de performances typiques.

-Caractéristiques des fusibles

Les normes définissent deux classes de fusibles :

Ceux destinés à des usages domestiques, cartouche de calibre jusqu’à 100 A de type

gG (CEI 60269-1 et 3),

Ceux destinés à des usages industriels, cartouche de calibre jusqu’à 1000 A de type

gG, gM et/ou aM (CEI 60269-1) que nous choisissons comme fusible de protection.

Partie III : CONCEPTION DE LA CARTE

D’ACQUISITION ET EXPERIMENTATION



PARTIE III : CONCEPTION DE LA CARTE D’ACQUISITION

ET EXPERIMENTATION

Chapitre I : Conception de la partie acquisition de donnée

III-1-1- Conception de la carte d’acquisit ion

1) Les matériels de réalisation de la carte d’acquisition

PIC 16F877A

Capteur volumétrique

Capteur tachymetrique

Port parallèle

Diode génère

2) Descriptions des matériels d’acquisition

a- Définition PIC : (18)

Les microcontrôleurs PIC (ou PIC micro dans la terminologie du fabricant) forment

une famille de microcontrôleurs de la société Microchip. Ces microcontrôleurs sont dérivés du

PIC1650 développé à l'origine par la division microélectronique de General Instrument.

Le nom PIC n'est pas officiellement un acronyme, bien que la traduction en

« Peripheral Interface Controller » (contrôleur d'interface périphérique) soit généralement

admise. Cependant, à l'époque du développement du PIC1650 par General Instrument, PIC

était un acronyme de « Programmable Intelligent Computer » ou « Programmable Integrated

Circuit »

b- Description PIC de 16F877A : (18), [8]

- Consommation : moins de 2mA sous 5V à 4 MHz.

- Architecture RISC : 35 instructions de durée 1 ou 2 cycles.

- Durée du cycle : Période de l'oscillateur quartz divisée par 4 soit 200[ηs] pour un quartz de

20 MHz.

- Deux bus distincts pour le code programme et les data.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Microcontr%C3%B4leur

http://fr.wikipedia.org/wiki/Microchip_Technology

http://fr.wikipedia.org/wiki/General_Instrument



- Code instruction : mot de 14 bits et compteur programme (PC) sur 13 bits, ce qui permet

d'adresser 8 K mots (de h'0000' à h'1FFF')

- Bus DATA sur 8 bits.

- 33 Ports Entrée-Sortie bidirectionnels pouvant produire 25 mA par sortie.

PORTA = 6 bits et PORTB PORTC et PORTD = 8bits PORTE = 3 bits pour le 16F877

Figure 27: PIC 16F877A

- 4 sources d'interruption :

Externe par la broche partagée avec le Port B : PB0

Par changement d'état des bits du Port B: PB4 PB5 PB6 ou PB7

Par un périphérique intégré dans le chip: écriture de Data en EEPROM terminée,

conversion analogique terminée, réception USART ou I2C.

Par débordement du Timer.

- 2 Compteurs de 8 bits et 1 compteur 16 bits avec pré diviseur programmable.

- Convertisseur analogique est de 10 bits à 8 entrées pour le 16F877

- UART pour transmission série synchrone ou asynchrone.

- Interface I2C.

- 2 modules pour PWM avec une résolution de 10 bits.

- Interface avec un autre micro: 8 bits + 3 bits de contrôle pour R/W et CS.

- 368 Octets de RAM

- 256 Octets d'EEPROM Data.



- 8K mots de 14 bits en EEPROM Flash pour le programme (h'000' à h'1FFF').

- 1 registre de travail : W et un registre fichier : F permettant d'accéder à la

RAM ou aux registres internes du PIC. Tous les deux sont des registres 8 bits.

Figure 28: Brochage du PIC 16F877



c) Les caractéristiques des capteurs uti lisés [9]

Définition :

Un capteur transforme une grandeur physique en une grandeur

normée, généralement électrique, qui peut être interprétée par un dispositif de

contrôle commande.

Capteur volumétrique :

La mesure de niveau est une mesure continue, c'est-à-dire que le capteur et son

conditionneur délivrent un signal proportionnel au niveau du liquide dans le réservoir. À

chaque instant, l'opérateur connaît exactement le volume du liquide (ou le volume encore

disponible dans le réservoir).

Pour notre travail, nous allons utiliser le capteur passif à variation d’impédance

de résistance variable R= 0 à 5Ω avec une alimentation de 5V, le signal de sortie varie de 0 à

5V.

Capteur de vitesse de rotation :

Le capteur de vitesse de rotation est un capteur de mouvement. Il fournit une

information de vitesse angulaire par rapport à un référentiel inertiel (c'est-à-dire fixe vis-à-vis

des étoiles).

Le système est équivaux à un tachymèttre, pour notre cas, nous allons

employer une petite générateur de courant à tension continue qui varie de 0 à 5V en évoluant

sur la plage de régime de 0 à 4500 tr/mn

d) Port parallèle

Le Port parallèle est un connecteur situé à l'arrière des ordinateurs compatibles

PC reposant sur la communication parallèle. Il est associé à l'interface parallèle

Centronics.

La communication parallèle a été conçue pour une imprimante imprimant du

texte, caractère par caractère. Les imprimantes graphiques (pouvant imprimer des

images) ont ensuite continué à utiliser ce système pour profiter de l'interface

parallèle normalisée.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Capteur

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_angulaire

http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9f%C3%A9rentiel_galil%C3%A9en

http://fr.wikipedia.org/wiki/Compatible_PC

http://fr.wikipedia.org/wiki/Compatible_PC

http://fr.wikipedia.org/wiki/Communication_parall%C3%A8le

http://fr.wikipedia.org/wiki/Interface

http://fr.wikipedia.org/wiki/Centronics_Data_Computer_Corporation



Le port parallèle est à l'origine unidirectionnel. Ce type d'interface a évolué

vers le standard IEEE 1284, à la fois bidirectionnel et plus rapide.

Ses caractéristiques spécifiques sont les suivantes :

TABLEAU 3: SPECIFICATIONS

Modèle Carte de communication parallèle PCI IEE 1284

Interface de bus PCI 33MHz spécification version 3.0/2.3/2.2/2.1

contrôleur Contrôleur parallèle SUN 1986/SUN 1888 IEEE 1284

Nombre de ports Un ou deux connecteurs femelles DB25

IQR et adresse E/S Affectée par le BIOS/le système d’exploitation

FIFO FIFO matérielle 16 octets

Vitesse des données Maximum 1,8 MBps

Mode de fonctionnement ECP/EPP/SPP/BPP/(sélection par auto communication)

Berceau Standard 121 MM (demi-hauteur 79,2mm sur option)

Pilote Microsoft Client : XP, Vista, Windows 7

Microsoft Server : 2000/2003/2008 (X86/X64)

Linux 2.4.x/2.6.x, DOS

Certification CE, FCC, RoHS, Microsoft WHQL

Environnement de fonctionnement Température de fonctionnement 0 à 60°C

Température de stockage -20 à 85°C

Humidité de 5 à 95% RH

Figure 29: Ports parallèle

http://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_1284



e) Diode zener

Son rôle est de faire circuler le courant dans un même sens, mais permet le

passage du courant dans le sens inverse à partir d’une certaine tension inverse sans

destruction de la diode.

Une diode zener correspond à un clapet anti-retour équipée d’une soupape de

sécurité dans un circuit.

Figure 30: Diode zener

Les paramètres importants quant au choix d’une diode zener sont :

- Valeur de la tension zener Vz

- Courant maximal de régulation Izm

- Courant inverse maximal de courte duré Ir

- Température de jonction Tj . La température de jonction correspond à la

gamme de température qu’il peut y avoir à l’intérieure de la diode.





c- Circuit imprimé de la carte d’acquisition : (19), [9]

Figure 31: Carte d'acquisition



III-1-2- Représentation de l’interface sur PC

a- Programmation du PIC : (19), (20)

Dans chaque langage de programmation, il est nécessaire d’écrire des lignes de

codes afin de programmer l’application à réaliser. Cette phase est la plus

importante dans la conception du programme puisque les codes ainsi générés

permettent de déterminer les tâches à exécuter ainsi que la procédure et les moyens

visant à les réaliser.

La méthode d’écriture de ces programmes diffère selon le logiciel de

programmation utilisé car pour chaque langage correspond une syntaxe qui lui est

propre. De ce fait, le choix du langage de programmation implique la maitrise de la

syntaxe à utiliser.

Pour le cas de Microsoft Visual C++

, l’écriture des lignes de programmes n’est

pas difficile car la syntaxe n’est pas compliquée. Nous pouvons distinguer les

lignes de programmes les plus utilisée comme étant :

La déclaration de variable

Les boucles d’itération

Les conditions

Les méthodes d’ouverture et de fermeture

b- Programmeur PIC :

Après avoir écrit le programme, on le compile pour obtenir un fichier Assembleur

*.asm. Ce fichier doit ensuite être converti en un fichier objet *.hex qui est

écrit en code hexadécimale, langage compréhensible par les microcontrôleurs

PIC.

Afin de pouvoir implémenter le fichier *.hex contenant le programme à

l’intérieur du PIC, il est nécessaire d’utiliser un programmateur. Dans le cas

présent, le programmateur universel Multi PIC a été celui utilisé.



Figure 32: Programmeur PIC

c- Représentions de fonctionnement:

Principe :

Un système d’acquisition de données peut être représenté par la figure

suivante :

Le principe consiste à recueillir dans un poste d’ordinateur des grandeurs physiques ou

chimiques délivrées par toute installation quelconque. Cependant ces installations

peuvent rarement communiquer directement en raison de la différence de langage

utilisé. D’où la nécessité d’implanter un dispositif appelé « carte d’acquisition de

données » permettant de traduire les grandeurs provenant des installations vers des

signaux compréhensibles par l’ordinateur, et vis versa.

L’ensemble constitué par l’installation, la carte d’acquisition de données et le

poste d’ordinateur est appelé « chaîne d’acquisition ».

Une chaîne d’acquisition doit pouvoir assurer les fonctions suivantes :

- extraction de l’information



- traitement des grandeurs

- sélection des informations nécessaires à transmettre

- conversion des grandeurs sous forme numérique

- analyse et exploitation des données

- coordination des opérations

Figure 33: Système d'acquisition

Organigramme :



Interface :



Chapitre II : Exemple d’essai d’une pompe sur le banc

III-2-1- Manuel d’uti lisation du banc

Pour la manipulation du banc d’essai pendant la pratique la sécurité est une

priorité, premièrement vérifier que tous les fils électriques son en place et les contactes de

démarrage sont remis à zéro.

Vérifier que les vis de serrage des poulies d’entrainement sont bien fixées

Vérifier si la courroie ne présente pas d’usure qui peut engendrer de rupture en

présence d’effort considérable.

Après vérification de sécurité nous allons entamer la mise en place et fixation

de la pompe d’injection sur le banc d’essai :

Mettre en place la pompe d’injection sur la table,

Ajuster l’accouplement élastique et le mettre en jonction,

Serrer les visses du système de fixation entre la table et l’emplacement de

la pompe,

Fixer les tuyauteries de conduite de carburant entre l’injecteur étalon et la

pompe c'est-à-dire les faisceaux d’injecteur,

Mettre la pompe en liaison avec le réservoir, vérifier que le manomètre de

pression est à 0 bar,

Vider les tubes à essai en les remettre à zéro,

Brancher le fil d’alimentation à la source de tension,

Brancher le fil de connexion du port parallèle de la carte d’acquisition à

l’ordinateur,

Enclencher le disjoncteur principal pour la mise en marche,

Choisir la plage de minuterie

Choisir la plage de régime de vitesse de travail,



III-2-2- Essai pratique sur le banc

a) Caractéristique de la pompe d’injection

Pour notre essai pratique, nous choisissons une pompe d’injection de

Mazda E 2200, pompe rotative à quatre cylindre de marque Bosch avec une

pompe d’alimentation de pression égale à 1bar.

b) Essai et réglage

Pendant notre essai, l’intervalle de temps que nous avons pris est de deux

minutes à pour chaque prélèvement.

III-2-3- Discussion des donnés requis et amélioration

Pendant notre expérience, les donné que nous avons obtenue est purement

expérimental.

La courbe de consommation nous montre qu’il y a une légère amélioration au niveau

de la pompe d’injection puisque les quarte injecteurs ne donne pas les mêmes valeurs. Pour

cela il faut régler le débit pour chaque sortie de pompe ainsi que les avances d’injection.

Mais cette inégalité sont dû aussi à la vibration mécanique provoquer par le moteur

électrique pendant l’essai

Il y a aussi les vibration électrique provoqué par les capteurs et l’alimentation du carte

d’acquisition.



Donc pour l’amélioration il faut concevoir une filtre plus efficace pour filtré les

vibrations magnétique et des systèmes anti-vibration mécanique pour les partie mécanique.

Partie iv : ETUDES D’IMPACTS

ENVIRONNEMENTAUX ET ECONOMIQUES



PARTIE IV : ETUDES D’IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX

ET ECONOMIQUES

Chapitre I : Impacts environnementaux

I-1- Contexte général :

Le changement climatique est une réalité et restera le défi majeur du 21ème

siècle. Nous

sommes d’ores et déjà témoins des impacts profonds que ce phénomène anthropique a sur les

systèmes physiques et biologiques de la Terre. L’ampleur des changements et la gravité des

répercussions sur les sociétés humaines dépendront largement de notre aptitude à réduire

drastiquement et rapidement nos émissions de gaz à effet de sert (GES) et à nous adapter aux

modifications inévitables. Le dernier rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur

l’évolution du climat (GIEC), publié en 2007, fait le constat suivant : Le réchauffement du

système climatique est sans équivoque, car il ressort désormais des observations de

l’augmentation des températures moyennes mondiales de l’atmosphère et de l’océan, de la

fonte généralisée des neiges et des glaces, et de l’élévation du niveau moyen mondial de la

mer.

I-2- Charte de l’environnement : (22)

Dans l’article 3 du décret N°99-954 du 15 décembre 1999 modifié par le décret

n°2004-167 du 03 février 2004.

Conformément aux dispositions de l’article 10 de la loi n°90-033 du 21 décembre

1990 portant la charte de l’environnement, les projets d’investissement privés, qu’il soit

soumis ou non à l’autorisation ou l’approbation d’une autorité administrative, ou qu’ils soient

susceptibles de porter atteinte à l’environnement doivent faire l’objet d’étude d’impact.

Loi n°99-021 sur la politique de gestion et de contrôle des pollutions

industrielles :

Relatif aux troubles de voisinage et nuisance, dans sont article n°37 précise que :



Conformément à l’article 218 de loi sur le théorie générale des obligations, les trouble

de voisinage tels que le bruit, l’odeur, nuisances de sortes ayant pour origine une activité

industrielle engage la responsabilité de celui qui les a provoque ou aggravé par sa faute.

L’article n°38 : cependant, en cas de troubles ou nuisances anormales et excédant les

inconvénients ordinaires du voisinage, celui qui les a causés en est responsable même en

l’absence de faute.

L’appréciation du caractère normal ou anormal de trouble ou de nuisance prend

notamment en compte la localisation de l’activité industrielle, la densité et la nature des

milieux humains avoisinants, la réalité et l’intensité des atteintes subies ainsi que leur

perpétuation.

Article n°39 : Une régulation particulière sera établie sur les dispositions à prendre en

vue de limiter les troubles ou nuisances occasionnés par des activités industrielle et pouvant

causer une gêne excessive au voisinage.

I-3- Analyse des impacts : (24), (24), [7]

I-3-1- Réduction des gaz à effet de ser re

« L'effet de serre » parle de la rétention des rayons solaires par l'atmosphère terrestre.

Il est synonyme de « Réchauffement de la Terre » et renvoie à l'augmentation moyenne de la

température terrestre, qui provient d'une augmentation des gaz de serre, eux-mêmes à base

d'activité industrielle et de la croissance de la population. Ces gaz incluent le dioxyde de

carbone, le méthane, et l'oxyde nitreux.

L'expression « changement de climat » se rapporte à plusieurs changements dans les

conditions météorologiques résultant du réchauffement de la planète. Une solide

augmentation de la température moyenne globale pourrait modifier les tendances agricoles et

faire fondre les calottes glaciaires, faisant monter le niveau de la mer et conduisant à

l'inondation des régions basses côtières.

Le bon ajustement de la pompe d’injection réduit jusqu'à 30 à 36% les émissions de

ces gaz, ce qui contribuent à la lute contre le réchauffement climatique et réduction de la

consommation d'énergie à base fossile d'environ 50%.



I-3-2- Diminution de 30% d'émissions de monoxyde de carbone

Grâce à un bon fonctionnement de la pompe d’injection, la ration de mélange air-

carburant est plus précise, ainsi il résulte en une réduction d'émission de monoxyde de

carbone de 25 à 30%.

I-3-3- Diminution de 6 à 10% des émissions totales de dioxyde de

carbone (CO2)

Le fait que la pompe d’injection est bien précise, la pulvérisation du carburant aux

niveaux de l’injecteur est plus facile. Cela ramène à une combustion complète et facile dans la

chambre de combustion.

Ainsi les gaz qui sortent de l’échappement sont moins polluants donc moins de CO2.

De plus, les gaz qui sort de l’échappement sont peut remarquables et moins de fumé.

I-3-4- Réduction des bruits au niveau du moteur moins de 40 dB :

Quand le moteur est plus précis c’est-à-dire l’ajustement de la pompe est au point, les

bruits au niveau du moteur sont atténués par exemple le phénomène de cliquetis, la détonation

moins assourdissant,

Quand le remplissage de la pompe est plus facile cela élimine la présence d’air dans

les circuits de service qui provoque le désamorçage du moteur, et réduit le bourdonnement.



Chapitre II : Impacts économique

II-1- Coût de fabrication du banc

TABLEAU 4:PRIX DES MATERIELLES MECANIQUES EN ARIARY

Désignation Nombre Prix unitaire montant

Tôle plate e=15/10mm 5m² 26200/m² 131000

Tôle plate e=10/10mm 20m² 15400/m² 308000

Tube carré de 30mm 5m 2200/m 11000

Tube rond Ø 30mm 5m 11500/m 57500

Fer rond plein Ø 60mm C50 0,5m 50000/m 25000

Vis M8-120 8 120 960

Vis M8-40 4 100 400

Ecroue M8 12 50 600

Ecroue M12 2 100 200

Roulement 6004 RS-SKF20-42-12 2 5000 10000

Rouleurs 4 2000 8000

Courroie trapézoïdale SPZ, 990x10x8 1 7000 7000

Poulie Ø60mm, axe 20mm 1 2000 2000

Poulie Ø140mm, axe 14mm 1 3000 3000

Paumelle en alliage de cuivre 2paires 1500 3000

Eprouvette gradué de 120 ml 4 40000 160000

Injecteur étalonnés 4 50000 200000

Faisceaux pompe-injecteur 4 10000 40000

Peinture 1kg 25000/kg 25000

Mastique 1kg 18000/kg 18000

Réservoir de carburant 20 l 3000 3000



Tuyaux de retour et d’aspiration 1m 2000/m 2000

Pompe d’alimentation 1 20000 20000

Filtre carburant (gaz oïl) 1 5000 5000

Vanne d’arrêt de retour carburant 4 1500 6000

Total 1046660

TABLEAU 5:PRIX DES MATERIELLES ELECTRIQUES EN ARIARY

Désignation nombre Prix unitaire montant

Moteur à synchrone 1ch 1 100000 100000

Minuterie 1 15000 15000

Variateur de vitesse 1 200000 200000

Interrupteur de contacte 1 6000 6000

Fil conducteur Ø2,5mm 3m 600/m 1800

Prise de connexion 1 1000 1000

Fusible 15A 1 1000 1000

Lampe d’éclairage 20 W 1 1500 1500

Total 326300

TABLEAU 6:PRIX DES MATERIELLES INFORMATIQUES ET ACQUISITIONS EN ARIARY


PIC 1 20000 20000

Port parallèle 1 5000 5000

Condensateur 1 à 100μF 5 1000 5000

Resistance 2 à 20Ω 5 500 2500

Capteur de niveau 4 30000x4 120000

Capteur taquimetrique 1 50000 50000

Plaquette du circuit 1 10000 10000

Câble de connexion 1 10000 10000



Bloc d’alimentation 10000 10000

Total 232500

TABLEAU 7:PRIX DES MATERIELLES CONSOMMABLE EN ARIARY


Meule tronçonneuse Ø120 2 1200 2400

Meule ébarbeuse Ø120 2 1200 2400

Electrode Ø2,5 20 70 1400

Electrode Ø3,15 20 120 2400

Outille pastille 1 5000 5000

Foret de pressage Ø10 1 2400 2400

Foret de pressage Ø20 1 40000 40000

Total 56000

II-2- Coût d’usinage et d’assemblage du banc

TABLEAU 8:TEMPS D’USINAGE

Travaux Temps x nombres Total [h]

Arbre 4x1 4

Filetage bout d’arbre 2x2 4

Accouplement 4x2 8

Rainure clavette sur arbre 2x2 4

Rainure clavette accouplement 2x2 2

Palier 12 12

Pressage de la fixation palie 0,5 0,5

34,5[h]



TABLEAU 9:TEMPS D’ASSEMBLAGE :

Travaux Temps x nombres Total [h]

Squelette métallique 48 48

Pause injecteur 2 2

Fixation éprouvette 2 2

Couverture métallique 48 48

Pause pompe injecteur 8 8

Travaux de finitions 8 8

Mise de mastique 8 8

Peinture 8 8

132 [h]

Pendant l’usinage nous appliquons la somme de 1200 Ar l’heure d’usinage pour

chaque opération.

D’où le coût d’usinage et d’assemblage s’élève à :

Cassemblage+Cusinage= (34,5+132) x1200=189000 [Ar]

II-3- Coût d’énergie consommée :

TABLEAU 10: COUT D’ENERGIE CONSOMME

Travaux Consommation

[kWh]

Tournage arbre 10

Filetage bout d’arbre 12

Tournage accouplement 12

Rainure clavette sur arbre 3

Rainure clavette accouplement 8

Usinage palier 10

Pressage de la fixation palie 3

Débitage et soudage squelette métallique 9

Soudage pause injecteur 3



Soudage fixation éprouvette 5

Soudage couverture métallique 10

Soudage pause pompe injecteur 6

Travaux de finitions 10

Peinture 3

TOTAL 104[kWh]

Pour toute opération, nous avons utilisés l’énergie du Jarama qui est le seul fournisseur

à Madagascar.

Pour un tarif de 1kw qui utilise de courant force triphasé le prix de l’unité de

kilowattheure s’élève à 600 Ariary.

Redevance est de 6450 Ariary

Prime fixe est de 5962 Ariary.

Taxe communale est de 664,56 Ariary.

Redevance Fonds National pour l’Electricité est de 184,32

Donc les coûts d’énergies de fabrication et de réalisation du banc d’essai s’élève à :

75660,88 Ariary

II-4- Le coût total de fabrication :

Le coût total est la somme de toute coût calculer pendant la fabrication qui est de :

1046660+326300+232500+56000+189000+75660,88=3776520,88 Ariary



II-5- Réduction de consommation de carburant

Une bonne mise au point d’une pompe d’injection dans le moteur diesel permet de

réduire la consommation jusqu’à 30% de réduction,

Après la mise en essai du pompe d’injection, on peut faire des petits réglages très

approfondie et plus précise. Pendant cette opération, nous pouvons régler l’avance de

l’injection, la pression d’aspiration, le débit de retour,….

Dans notre cas, pour ce Mazda E2200, la consommation de carburant attient jusqu'à

8 litre au 100km à une vitesse moyenne de 90 km/h.

Actuellement le prix du gasoil à la pompe de station est de 2980 Ariary le litre.

Si la voiture roule jusqu’à 100 km le prix du carburant attient jusqu’à :

Pconsomation = 2980 x 8litre = 23 840 Ariary

Avec un bon réglage de débit d’injection, la réduction de consommation de carburant

s’effectue jusqu’à 30%.

Donc le prix de la consommation se réduit à 16 688 Ariary c'est-à-dire que la voiture

consomme à peu près moins de 7litre au 100 km à une vitesse moyenne de 90 km/heure



CONCLUSION GENERALE :

Ce travail de mémoire est le fruit de la formation d’ingénieur en Génie Industriel, il

nous a fallu alors maîtriser toutes les connaissances acquises pendant les cinq années d’étude,

en mécanique, électromécanique, électronique et informatique, appliquer au développement

de la recherche scientifique pour résoudre les problèmes de l’énergie et de l’environnement.

Si on rappelle alors le thème de ce mémoire : « Conception et réalisation de banc

d’essai assisté par ordinateur de pompe d’injection diesel » on constate que l’objectif global

du travail est atteint, on est arrivé à élaboré le banc avec son carte d’acquisition de donné pour

le laboratoire du moteur thermique du Génie Industriel pour que l’on puise effectuer des

expériences au courbe de consommation.

La deuxième partie du devoir nous montre la mise en œuvre et les calculs des

résistances matériaux et les montages et assemblage des pièces diverses, les mises en place

des circuits de commande.

Dans la troisième partie parle la conception des acquisitions en utilisant des capteurs et

du PIC16F877A avec une sortie parallèle. Les donnés acquises sont discutable selon la norme

imposer.

Après l’analyse de la courbe, on peut faire des améliorations au niveau de la pompe

d’injection pour qu’il soit plus performent avec une réduction de consommation et d’émission

de gaz carbonique.

En termes de l’économie, le cout de construction est abordable par rapport à la

performance du banc, avec une réduction de consommation de 30% de carburant après le

réglage et mise au point

Et en fin le travail présenté dans ce mémoire est principalement de nature

expérimentale. Il a permis d’une part de donner des réponses à certaine question sur le

comportement des pompes d’injection, et d’autre part, d’ouvrir de nouvelles perspectives de

développement expérimental dans le domaines de mise au point et diminution de

consommation de carburant.



BIBLIOGRAPHIE: ( )

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l’ingénieur B2585, 27p.

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(Ellipses), 1999.

(7) Joseph MAURIZOT et Maurice DELANETTE : le mécanicien d’automobiles

(Tome I-II)

(8) Philippe ARQUES : Conception et Construction des Moteur alternatifs (Ellipses),

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édition mars 1949.

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(15) J.DUROUX et R.FAUCARD : Technologie Générale et de construction-Tome

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(16) G.GOUSSEINOV : Elément des machines 2- Projet des éléments des

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(17) A.L. TOURANCHEAU, A. BRU- Eléments de construction à l’usage de

l’ingénieur- tome III, Edition DUNOD.

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[8] http://benoit-m.developpez.com/assembleur/tutoriel/

[9] http://montage-schema-electronique.blogspot.com/2011/05/tous-les-schemas-du-blog-

par-categorie.html

http://benoit-m.developpez.com/assembleur/tutoriel/

http://montage-schema-electronique.blogspot.com/2011/05/tous-les-schemas-du-blog-par-categorie.html

http://montage-schema-electronique.blogspot.com/2011/05/tous-les-schemas-du-blog-par-categorie.html

ANNEXE



ANNEXE 1 : Dessin d’ensemble et dessin de définition



ANNEXE 2:Gamme d’usinage

Phase

N°

Sous-Phases

Opération

Machine Outils

Appareillages Outils-

vérification

Croquis de la pièce à ses divers stades d’usinage

100 Contrôle brute

-Mesure avant

tout montage

sur les M.O

Pied à

coulisse

-Pied à

coulisse pour

le ∅ et réglet

pour la

longueur L

brute.

200 Tournage

-Dressage sur

la surface

brute pour la

SR1

Vc=15m/min

N=100tr/min

Tour

parallèle

-Outil à dresser-

mise en hauteur

de l’outil afin

d’éviter

l’excentricité

300 Perçage

-Centrage

-Perçage de

l’avant-trou

Tour

parallèle

-forêt ∅=10

-PC avec jauge

de profondeur



avec forêt

∅=10 pour

montage

mixte contre

pointe.

N=500tr/min

400 Tournage

-Chariotage ∅

et L.

Réalisation du

∅=20 sur

longueur

L=35 par

chariotage.

-Chanfreinage

au bout de

l’arbre.

(vitesse de

rotation est

N=125tr/min)

Tour

parallèle

-Outil coudé

ou outil droit

-Même outil

avec

inclinaison de

la tourelle

porte-outil.

500 Filetage

-Filetage ISO

Tour

parallèle

-Outil à fileter

d’angle au



trapézoïdale

avec

pénétration

droite et

dégagement

latéral.

M12, pas=1

sur longueur

L=12

L’outil est

orienté, son

axe de

symétrie doit

être à

perpendiculaire

l’axe de la

pièce.

sommet

α=60°.

-Gabarit de

filetage pour la

perpendicularité

é

-Pied à

coulisse avec

jauge

-Réglet

-Jauge de filet.

600 Fraisage

-Dressage du

surface de

référence SR1

sur distance

d=17 et

Fraiseuse - Outil à fraisé

Ø=5 à deux

entaille

-Pied à

coulisse avec

jauge, réglet



profondeur 2,5

-inclinaison

de la pièce

sur l’étau de

la fraiseuse

700 Contrôle finale

-mesure

complète

avant l’emploi

de la pièce.

Pied à

coulisse

-Pied à coulisse

pour tous

les diamètres

-Réglet

-Jauge de filet

- Jauge de

profondeur



Gamme d’usinage des accouplements

Phase

N°

Sous-Phases

Opération

Machine Outils

Appareillages Outils-

vérification

Croquis de la pièce à ses divers stades d’usinage

100 Contrôle brute

-Mesure avant

tout montage

sur les M.O

Pied à

coulisse

-Pied à

coulisse pour

le ∅ et réglet

pour la

longueur L

brute.

200 Tournage

-Dressage sur

la surface

brute pour la

SR1

Vc=15m/min

N=100tr/min

Tour

parallèle

-Outil à

dresser- mise

en hauteur de

l’outil afin

d’éviter

l’excentricité

300 Perçage

-Centrage

-Perçage de

Trou débouché

Tour

parallèle

-forêt ∅=20

-PC avec jauge

de profondeur

-Le rayon de

l’outil est la



de logement

D’arbre de

∅=20

N=500tr/min

profondeur de

passe

400 Tournage

-Chariotage ∅

et L.

Réalisation du

∅=52 sur

longueur

L=6 par

chariotage.

-Chanfreinage

au bout de

la pièce.

(vitesse de

rotation est

N=125tr/min)

Tour

parallèle

-Outil coudé

ou outil droit

-Même outil

avec

inclinaison de

la tourelle

porte-outil.



500 Mortaisage

-centrage

-Mortaisage de

rainure de

clavette de

dimension e=5

Mortaise -Outil à

mortaisé

-Pied à coulisse

-Clavette

étalon

600 Alésage de la

tête de

manchon

d’accouplement

-diamètre Ø=30

-Longueur de la

tête L=19

Tour

parallèle

-Outil à alésé

-Pieds à

coulisse avec

jauge de

profondeur

700 Fraisage :

-centrage

-fraisage pour

la tête

d’accouplement

Fraise -Outil fraise

de ∅=10

-Pied a

coulisse avec

jauge, réglet

-inclinaison

de la pièce

sur l’étau de



la fraiseuse

800 Contrôle finale

-mesure

complète

avant l’emploi

de la pièce.

Pied à

coulisse

-Pied à coulisse

pour tous

les diamètres

-Réglet

- Jauge de

profondeur

Auteur : RAKOTONOELISON Andonirina Michaël

Adresse : III X 118 Anosibe Ouest II

Téléphone : 0324828523 - 0331349741

Titre du mémoire : « Conception et réalisation de banc d’essai assisté par ordinateur pour

pour pompe d’injection diésel. »

Nombre de page : 82

Nombre de figure : 32

Nombre de tableaux : 10

Résumé

Ce mémoire a pour but de concevoir et d’adapter un système d’observation d’une

pompe d’injection et ce système s’appelle le banc d’essai, notre but est d’élaboré un petit

laboratoire métrique au sein du département Génie Industriel.

Au cours de cette étude, nous avons défini les contraintes que subissent les différents

éléments ainsi que les choix de mâteriaux des pièces à assemblé. On a montré les avantages

d’utilisation du banc d’essai, son capacité et sa précision pendant l’essai pratique. En terme

économique, on peut dire que ce banc est moins coûteux vu les travails qu’on peut faire avec.

Pour les impacts environnementaux, on peut rendre compte que le suivie et réglage du pompe

d’injection permet de réduire à 50% les émissions des gaz à effet de serre.

Tout au long de cet ouvrage, nous avons constaté l’interdépendance et l’importance

des différentes études qu’il soit en mécanique, en électricité, en électronique et informatique,

en économiques ou environnementaux.

Abstract

We do this memory in order to build an injection pump observation system and we

call this system:”test bench”, our object is to elaborate a little metrics laboratory at the

industrial Industrial engineering department.

During this study, we were allowed to define the constraints which the different

elements undergo as well as the materials’ pieces to gather. We showed the advantages of the

use of the test bench, his capacity and the precision during the experience. In the economic

term, we can say that this bench is less expensive considering the work that we can do with.

For the environment impact, we can note the control of the injection pump which permits to

reduce to 50% the propagation of the gases for purpose of greenhouse.

Throughout this work, we saw the interdependence and the importence of the different

researches whatever it is such as in mechanic, in electricity, in electronics informatics, in

economic and environment.

Rubrique : Thermique

Mots clés : Banc d’essai, pompe d’injection, moteur à explosion, carte d’acquisition

Directeur du mémoire : Monsieur RASOLOFOARINDRIAKA Allain

Documents

CONCEPTION ET REALISATION DE BANC D’ESSAI ASSISTE PAR