Open to students
of all nationalities having a bachelor degree

  • mechanical
  • transport
  • electro

Unique in Europe
two years master studies

  • high level of technical studies

 

  • combined with language studies

International cooperation
of six renowned universities

  • CTU in Prague
  • HAN
  • ENSTA Bretagne

 

  • ITB Bandung
  • TU Chemnitz
  • IFP Paris

 

Double degree
from two countries

  • depending on chosen universities and specialisations

 

  • Study stay in at least 2 countries

Eight specialisations
offered in the second year of study

  • Advanced Powertrains
  • Design of Vehicles
  • Alternative Powertrains
  • Modelisation and Computation

Eight specialisations
offered in the second year of study

  • Vehicle Dynamics and Intelligent Transport Systems
  • Internal Combustion Engines
  • Powertrains
  • Engines and Fuels

Transmissions mécanique et hydraulique de puissance

Type Compulsory
Semester winter
Contact hours 60
Number of credits 5
Type of termination Reports + Exam
Form Lectures + exercises
Lecturers Jean-François Guillemette   
Anotation  

 
CONTEXTE ET DESCRIPTION SOMMAIRE

Cette UV est la première UV vraiment spécifique aux étudiants de l’option « architecture véhicule et modélisation ».
Elle a pour but de donner une vision d’ensemble sur certains organes de transmission de puissance d’un véhicule et de les resituer dans leur contexte. Nous nous concentrerons plus particulièrement sur les réducteurs (tous types dont les boîtes de vitesses), les embrayages-freins ainsi qu’aux transmissions hydrauliques de puissance.
Nous définirons au début de l’UV une démarche de modélisation à l’aide de schémas-blocs (modélisation 1D) qui nous servira de fil conducteur tout au long de l’UV. Nous l’appliquerons sur différents systèmes et utiliserons également des outils numériques (Matlab, AMESim) afin d’aborder certains phénomènes transitoires.
Dans cette UV, une large part sera donnée aux travaux pratiques et bureaux d’étude afin d’une part d’appréhender et caractériser les phénomènes réels et d’autre part de se rapprocher des problématiques et des méthodes qui sont utilisées au sein des bureaux d’étude de nombreuses entreprises.

OBJECTIFS

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant doit être capable de :
Connaître les phénomènes physiques rencontrés dans les organes de transmission de puissance et savoir les modéliser,
Schématiser une transmission de puissance à l’aide de schéma-blocs et savoir simuler son comportement en régime transitoire à l’aide d’outils comme Matlab, Matlab-Simulink et AMESim,
Analyser, câbler, dimensionner et concevoir un circuit hydraulique ouvert à partir d’un cahier des charges,
Choisir les composants « sur étagère » d’une chaîne cinématique de transmission mécanique de puissance répondant à un cahier des charges,
Analyser, dimensionner et concevoir un réducteur à engrenages à partir d’un cahier des charges.

 PRE-REQUIS

1) UV pré-requises :    
Semestre 1 : Mécanique 1 (UV 1.6) ; Mécatronique (UV 1.7) ; Propriétés des matériaux (UV 1.4),
Semestre 2 : Mécanique 2 (UV 2.6) ; Technologie et Dimensionnement (UV 2.7).

2) Grandes notions : outils de base de l’ingénieur mécanicien (UV 1.6) appliqués au dimensionnement de pièces (UV 2.6) et de liaisons (UV 2.7), culture technologique (UV 1.7) appliquée à l’analyse de systèmes mécaniques (UV1.7 - UV 2.7 – voire UV 2.4).

CONTENU ET ORGANISATION PEDAGOGIQUE

Ce cours est composé de deux grandes parties complémentaires : transmission de puissance mécanique et transmission de puissance hydraulique. Les notions fondamentales sont relativement différentes puisque la première partie utilise des notions fondamentales de mécanique du solide et la seconde partie des notions fondamentales de mécanique des fluides.
Après avoir présenté la démarche de modélisation d’un système de transmission de puissance, nous traiterons en parallèle la partie mécanique et la partie hydraulique afin d’en faciliter la programmation. L’UV se terminera par une étude de synthèse regroupant l’ensemble des notions.

1) Transmission hydraulique de puissance

Rappels des notions et formules de base (cylindrée, débit, pression)
Symbolisation et technologie des composants les plus courants (pompe – moteur - limiteur de pression et de débit – clapet anti-retour piloté et non piloté – distributeur – vérin - …)
Etude de circuits ouverts fondamentaux : régulation de pression, régulation de débit, …
Analyse de quelques accessoires de ligne : filtres, réservoir, accumulateur, diviseur de débit, soupapes de pression, …
Choix de moteurs et de pompes à partir de critères de puissance,
Conception et dimensionnement de circuits hydrauliques à partir d’un cahier des charges.

Les différents points seront organisés autour de cours, TD et Travaux Pratiques qui permettront d’aborder les systèmes hydrauliques sous différents aspects. En particulier, la manipulation sur banc d’essais permettra d’une part de concrétiser certaines notions de cours telles que les rendements volumétriques et hydromécaniques, et d’autre part la manipulation d’un certain nombre d’accessoires de ligne. Les thèmes abordés dans les TP sont les suivants :
Etude du comportement des composants de base (par exemple, estimation du rendement d’une pompe),
Etude de la régulation de débit et de vitesse,
Réglage et maintien de pression – Séquences,
Conception et vérification d’un circuit de puissance et de son automatisme de commande.

2) Transmission mécanique de puissance

Démontage de solutions de mécanismes contenant des systèmes de transmission de puissance (moteurs hors-bord de bateaux, inverseur in-bord, réducteurs de roues, vérin rotatif hydraulique, …),
Analyse des réducteurs à engrenages (réducteurs à trains simples, à trains épicycloïdaux, différentiels) et choix d’un composant sur étagère à partir d’un cahier des charges,
Engrenages cylindriques (cinématique, dynamique, taillage et dimensionnement, conception d’engrenages répondant à un CdCF sommaire),
Conception de réducteurs à engrenages (optimisation du nombre d’étages pour les réducteurs à trains simples, hyperstatisme, conditions de montage des satellites pour les trains épicycloïdaux),
Embrayages – Freins (étude théorique, technologies rencontrées et choix de composant industriel, analyse des organes de filtration mécanique, analyse thermique).

3) Etude de synthèse

L’UV se terminera par une étude concrète reprenant un grand nombre de notions vues au cours de l’UV.

MODES ET CRITERES D’EVALUATION

L’évaluation portera sur plusieurs activités :

  • la rédaction d’un compte-rendu de BE à mi-UV.
  • un contrôle sur table d’une durée de 2 H vers les ¾ de l’UV.
  • un compte-rendu associé aux travaux pratiques d’hydraulique.
  • la rédaction d’un compte-rendu lors du bureau d’étude de synthèse qui conclura l’UV.

CONTRIBUTION DE L’UV A L’ACQUISITION DE COMPETENCES TRANSVERSALES

Compétences transversales acquises dans cette UV :

  • Connaissance de contextes industriels : durant toute l’UV, nous rattacherons l’ensemble des notions à des exemples concrets issus de différents secteurs industriels (le secteur automobile sera privilégié mais ne sera pas unique).
  • Culture scientifique et technique : par essence, cette UV répond à cette attente puisqu’elle se veut être une synthèse des notions vues dans différentes UV (matériaux, dimensionnement des structures et bien entendu de technologie) et leur application à des systèmes concrets. De plus, nous proposerons une démarche générale d’analyse de système de transmission de puissance qui pourra être utilisée dans d’autres UV.

Study materials           

SUPPORTS PEDAGOGIQUES ET BIBLIOGRAPHIE

Supports pédagogiques :

  • Polycopiés de cours
  • Environnement numérique de conception « ENUMCO », bibliothèque industrielle regroupant des ressources technologiques filtrées pour les élèves ingénieurs
  • Bibliographie sommaire :
  • Transmissions de puissance mécanique et hydraulique – J.-Y. Cognard, S. Calloch, D. Dureisseix, D. Marquis – Hermès
  • Construction mécanique – Transmission de puissance - F. ESNAULT – Collection AGATI – Ed. Dunod
  • Hydrostatique 1&2 – F. Esnault, P. Bénéteau – Ellipses
  • Systèmes mécaniques AUBLIN – M. Aublin et al. – Editions Dunod
  • Précis de construction mécanique - tomes 1 à 4 – J.P. Trotignon – Editions Nathan
  • Techniques de l’ingénieur

CTU
Czech Technical University in Prague

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Fax:


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Coordinator of MAE

Yann Marco
yann.marco@ensta-bretagne.fr