Fiche de révision : Fonction et architecture automobile

📋 Plan du Cours

1. Fonction globale de l’automobile
2. Interactions avec l’environnement
3. Types de véhicules routiers
4. Constitution des systèmes automobiles
5. Fonctions du châssis-carrosserie
6. Sollicitations et architectures du châssis
7. Matériaux et protection automobile

📖 1. Fonction globale de l’automobile

🔑 Notions clés & Définitions

• Automobile : Engin capable de se mouvoir par ses propres moyens.

★ À maîtriser

• La fonction globale de l’automobile consiste à transporter un conducteur et des passagers du point A au point B, sous l’action du conducteur et dans son environnement.

• L’automobile transforme l’énergie chimique en énergie calorifique puis en énergie cinétique.

• Les fonctions de l’automobile comprennent le transport confortable des passagers et des marchandises, la protection des occupants, la capacité d’accélérer et d’atteindre une vitesse suffisante, ainsi que l’arrêt sur la plus petite distance possible.

Compléments

• L’automobile doit conserver la trajectoire désirée quelles que soient les conditions atmosphériques, de roulage et de circulation, rester fiable dans le temps, consommer peu d’énergie et polluer le moins possible.

💡 Astuce mémo

Action du conducteur → automobile transforme l’énergie → déplacement

📖 2. Interactions avec l’environnement

★ À maîtriser

• Les interactions avec le milieu environnant comprennent le poids et la masse du véhicule, la pesanteur, la position du centre de gravité et la répartition de la charge entre les organes, les occupants, les bagages et les marchandises.

• La route intervient par son inclinaison, son revêtement et ses virages, tandis que les forces dynamiques comprennent les forces aérodynamiques et les forces centrifuges.

Compléments

• Les conditions atmosphériques influentes comprennent:
  • La température
  • La pression
  • L’hygrométrie
  • La densité de l’air
  • Le vent
  • L’ensoleillement

📖 3. Types de véhicules routiers

★ À maîtriser

• Les principales catégories de véhicules routiers sont : (UNECE):

  • Véhicules de tourisme M1
  • Véhicules de transport de personnes M2 et M3
  • Véhicules de transport de marchandises N
  • Véhicules légers L

• La catégorie M1 correspond aux véhicules de tourisme et comptait 39,3 millions de véhicules particuliers circulant en France.

Compléments

• La distance moyenne d’un déplacement quotidien est de 25,2 km. — ENTD

• En 2023, les véhicules électriques représentaient 9,7 % de la pénétration des véhicules en France et la distance moyenne annuelle indiquée était de 11 700 km.

📖 4. Constitution des systèmes automobiles

📝 Points essentiels

• Les principaux constituants d’une automobile sont:
  • Châssis-carrosserie
  • Moteur
  • Distribution et injection
  • Lubrification et refroidissement
  • Démarrage
  • Transmission
  • Freinage
  • Direction et suspension
  • Équipements de confort et de sécurité

📖 5. Fonctions du châssis-carrosserie

🔑 Notions clés & Définitions

• Châssis : Structure formée de poutres et de barres soudées, boulonnées ou rivetées entre elles.
• Carrosserie : Coque de la voiture caractérisée par le nombre de portes, l’accès au coffre, la disposition des sièges et la structure du toit.

★ À maîtriser

• Le châssis-carrosserie transporte les occupants et les marchandises, protège contre les intempéries et le bruit, sécurise, enveloppe, facilite l’accès et fixe les organes du véhicule.

📌 La cellule habitacle comprend une zone indéformable qui la protège en cas d’accident et une zone déformable qui amortit le choc.

Compléments

• Le châssis-carrosserie subit les réactions de la chaîne de transmission, les chocs du sol transmis par les roues et la suspension, ainsi que les forces aérodynamiques.

💡 Astuce mémo

Zone indéformable protège, zone déformable absorbe

📖 6. Sollicitations et architectures du châssis

★ À maîtriser

• Les principales sollicitations du châssis sont:

  • Flexion
  • Torsion
  • Flexion et torsion combinées
  • Charges latérales
  • Charges longitudinales
  • Vibrations

• Les charges longitudinales sont liées aux accélérations et aux décélérations et entraînent un transfert de charge.

• Les principales architectures de châssis sont:

  • Châssis en échelle
  • Châssis cruciforme
  • Châssis avec tube de torsion
  • Châssis tubulaire
  • Châssis intégral ou monocoque

📌 Le châssis intégral ou monocoque réunit le châssis et la carrosserie, ce qui lui confère une bonne raideur en flexion et en torsion, un bon rapport poids-raideur et un confort acoustique.

Compléments

• Les charges latérales proviennent du poids du véhicule, du vent, des virages et des bordures et peuvent entraîner le versement du véhicule.

• Un sous-châssis soulage le châssis des efforts du groupe motopropulseur et l’isole des vibrations.

📖 7. Matériaux et protection automobile

★ À maîtriser

• Les matériaux utilisés comprennent:

  • Acier
  • Aluminium
  • Fibres de verre
  • Fibres de carbone
  • Polyamide
  • Polyester
  • Polystyrène
  • Polypropylène

• La directive européenne 2000/53/CE du 18/09/2000 encadre le recyclage des véhicules hors d’usage.

• La directive européenne 2000/53/CE modifiée le 11/06/2013 interdit notamment le mercure, le chrome hexavalent, le cadmium et le plomb, avec des exceptions pour certains usages.

Compléments

• Une Renault Laguna comprend 592 pièces réalisées avec 56 plastiques différents. — CE, Environmental improvement of passenger cars, 2008

• 🔄 La succession des traitements de protection comprend:

  1. Tôle
  2. Phosphatation
  3. Passivation au chrome
  4. Cataphorèse
  5. Revêtement souple
  6. Composite cire-bitume
  7. Vernis
  8. Laque acrylique
  9. Apprêt
  10. Injection de cire

💡 Astuce mémo

Acier → aluminium → composites → protection → recyclage

📊 Tableaux de synthèse

Catégories de véhicules routiers