Essuie glace à balayage amélioré BOSCH
Sciences de l’ingénieur
DOSSIER TECHNIQUE
1.
2.
Présentation du système _________________________________________________ 2
1.1.
Mise en situation _________________________________________________________ 2
1.2.
Description fonctionnelle de l’essuie glace ____________________________________ 2
Principe de fonctionnement du moto-réducteur_______________________________ 3
2.1.
3.
Caractéristiques du motoréducteur :_________________________________________ 5
Commande du moteur ___________________________________________________ 5
3.1.
Diagramme SADT Niveau A1 ______________________________________________ 5
3.2.
Descriptions des fonctions__________________________________________________ 6
3.3.
Schéma structurel de la carte de commande __________________________________ 6
3.4.
Nomenclature des composants ______________________________________________ 7
3.5.
Notice technique du NE555 en astable________________________________________ 7
3.6.
Notice technique du transistor 2N2222A______________________________________ 8
3.7.
Notice technique du relais FINDER 40.61 ____________________________________ 8
1/8
1.
Présentation du système
1.1. Mise en situation
Les essuie-glaces pour automobiles ont subi des évolutions continues sur le plan des constituants, des
matériaux utilisés et des solutions technologiques employées.
Le système proposé par BOSCH équipe des véhicules MERCEDES. Il s’agit d’un essuie-glace mono
balai permettant le nettoyage d'une plus grande surface de pare-brise qu’un essuie glace
conventionnel. Le constructeur automobile allemand annonce un balayage de 86% de la surface du
pare-brise, ce qui est tout a fait remarquable.
1.2. Description fonctionnelle de l’essuie glace
Diagramme SADT Niveau A-0 :
Vitesse
Temporisateur
Modes
Energie
ESSUYER
Pare-Brise
arrosé ou
sali
Pare-Brise
Propre et
Transparent
A0
Essuie-Glace
Diagramme SADT Niveau A0 :
Energie
électrique
Réglage
Exploitation
Commander
l'énergie
A1
Carte électronique
énergie
électrique
commandée
Convertir
l'énergie
énergie mécanique
A2
Pare-brise
sale ou arrosé
Moteur
Pare-brise
propre
Essuyer
A3
Essuie-glace
2/8
2.
Principe de fonctionnement du moto-réducteur
Le mouvement de rotation du mécanisme d'essuie-glace est assuré par le moto-réducteur qui
comprend :
•
un moteur électrique à courant continu (à aimants permanents) qui fonctionne sous une
tension nominale de 12V et qui possède deux enroulements rotoriques,
o l'un permet une vitesse lente de rotation Vl, avec ou sans balayage intermittent,
l'autre la vitesse rapide V2.
o un réducteur mécanique intégré au boîtier du moteur qui permet de diminuer la vitesse
de rotation et augmenter le couple qu'il développe.
Le mécanisme d'essuie-glace est équipé d'un dispositif qui provoque l'arrêt du balai dans une position
de repos prédéfinie (en bas à droite du pare-brise).
Principe de fonctionnement :
13
Le motoréducteur 2 entraîne le levier 3. Cette
rotation continue de 3 entraîne une rotation
alternative du balancier 5 par l'intermédiaire des
biellettes 4, 6 et 7.
12
3
10
Le porte-balai 12 a donc un mouvement plan
complexe qui résulte de la rotation de 5+8 autour
de A et de la translation de la glissière 10 par
rapport à 8 (le pignon 14 roule sans glisser sur la
couronne 9 du fait de l'engrènement).
2
4
17
7
8
5
A
6
1
3/8
2
16
4
19
9
11
3
14
15
18
La vue ci-dessus est la représentation du mécanisme sans le
balancier 5, le carter mobile 8, le porte-balai 12, le balai 13 et
l’axe balancier 17.
19
5
Axe épaulé
18
1
Axe manivelle
17
1
Axe balancier
16
1
Axe levier
15
1
Axe moteur
14
1
Pignon
13
1
Balai
12
1
Porte-balai
11
1
Manivelle
10
1
Glissière
9
1
Couronne
8
1
Carter mobile
7
1
Biellette7
6
1
Biellette6
5
1
Balancier
4
1
Bielle4
3
1
Levier
2
1
Motoréducteur
1
1
Carter
Rep :
Nb :
Désignation :
Le rotor du moteur entraîne un réducteur à roue et vis sans fin. La roue est solidaire de l’axe (ou arbre)
d’entrée), tandis que la vis sans fin est solidaire de l’axe de sortie
Ce type de réducteur a la particularité
de transmettre le mouvement entre
deux arbres orthogonaux.
Vis sans fin
Vis sans fin
Roue
Rotor
(Arbre d’entrée)
Roue
(Arbre de sortie)
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2.1. Caractéristiques du motoréducteur :
3.
Commande du moteur
3.1. Diagramme SADT Niveau A1
La carte électronique permet de gérer les différents modes de fonctionnement du système. Elle est
architecturée selon le schéma fonctionnel suivant :
Réglage
Exploitation
Mode continu ou intermittent
Vitesse de balayage lente ou rapide
Balayage continu (lent ou rapide)
Acquérir
A11
Balayage intermittent
Cadence
Commodos
énergie
Energie
électrique
de la batterie
Générer des
impulsions
A12
impulsions
NE 555
Commander
(amplifier)
A13
Energie
électrique
commandée
Transistors - Diodes - Relais
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3.2. Descriptions des fonctions
La fonction ACQUERIR :
Un commutateur à quatre positions permet de choisir le mode de fonctionnement de l’essuie-glace :
•
Arrêt, Intermittent, vitesse lente et vitesse rapide
La fonction GENERER DES IMPULSIONS :
Le générateur d’impulsions est validé par le choix du mode « intermittent ». Les impulsions délivrées ont
une durée fixe et une fréquence réglable par un potentiomètre.
La fonction COMMANDER (AMPLIFIER) :
Trois relais, contrôlés par des transistors, permettent de commander le moteur afin d’obtenir les
différents modes de fonctionnement.
Le fonctionnement de chaque relais est visualisé par une diode électroluminescente (LED).
3.3. Schéma structurel de la carte de commande
6/8
3.4. Nomenclature des composants
Repères
Nb
Valeurs
Désignations
R1
1
15 kΩ
Résistance ¼W 5%
R2
1
100 kΩ
Résistance ¼W 5%
R3, R4, R5, R9, R10
5
1 kΩ
Résistance ¼W 5%
R6, R11
2
10 kΩ
Résistance ¼W 5%
R7, R12
2
100 Ω
Résistance ¼W 5%
R8, R13
2
820 Ω
Résistance ¼W 5%
P1
1
1 MΩ
Potentiomètre linéaire
D1 à D7
6
1N4148
Diode de commutation
C1
1
47 µF 25V Condensateur chimique polarisé
C2, C3
2
10 nF 63V Condensateur non polarisé
CR
1
CI1
1
NE555
Circuit de temporisation (Timer)
T1, T2
2
2N2222
Transistor
K1 à K3
3
Relais électromagnétique 12V 1R/T Finder 40.61
LED1, LED2
2
Diode électroluminescente rouge
Commutateur rotatif 4 positions
3.5. Notice technique du NE555 en astable
7/8
3.6. Notice technique du transistor 2N2222A
3.7. Notice technique du relais FINDER 40.61
8/8
">
