Mécanique automobile Spécialité : Entretien et maint

185 Pages·2016·16.4 MB·French

Burkina Faso
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Unité – Progrès – Justice
Programme de Renforcement
de la Formation Professionnelle
Support pédagogique modulaire de
formation professionnelle
Filière : Mécanique automobile
Spécialité : Entretien et maintenance
automobile
Module : 01 Système électrique
d'automobile
Durée : 36 heures
Auteur: LU, Jung-Chang

Table des matières

Chapitre 1 Batterie ............................................................................................................................... 1
1-1 Principes électroniques de base ........................................................................................... 1
1-2 Électrolyte et charge /décharge ............................................................................................ 8
1-3 Capacité et entretien de la batterie ..................................................................................... 14
Chapitre 2 Système de démarrage ...................................................................................................... 19
2-1 Circuit du système de démarrage ...................................................................................... 19
2-2 Le principe de fonctionnement du démarreur : ................................................................. 23
2-3 Le fonctionnement et la structure du démarreur ................................................................ 26
2-4 Le fonctionnement et la structure du commutateur de solénoïde ...................................... 31
2-5 La structure et le fonctionnement du mécanisme d’entraînement ..................................... 34
Chapitre 3 Système de charge ............................................................................................................ 37
3-1 Alternateur ......................................................................................................................... 37
3-2 Régulateur .......................................................................................................................... 51
Chapitre 4 Système d'injection du carburant ..................................................................................... 61
4-1 Le principe du système d’injection essence ...................................................................... 61
4-2 Le principe de fonctionnement du système d’injection de carburant à commande
électronique temporisée ..................................................................................................... 69
4-3 La structure et fonction du système d’injection de carburant à commande
électronique ....................................................................................................................... 72
Chapitre 5 Système d’allumage ....................................................................................................... 132
5-1 Système d’allumage classique ......................................................................................... 132
5-2 Système d’allumage électronique .................................................................................... 156
Fiche de connaissances
Titre du cours Batterie Code AM-II-11-0101 Durée 4h
Chapitre 1 Batterie
1-1 Principes électroniques de base
I. Vue d’ensemble
1. La batterie du véhicule ne stocke pas d’énergie électrique. En fait, elle convertit l’énergie
électrique en énergie chimique qu’elle stocke. L’énergie chimique se transforme en énergie
électrique uniquement lorsque la batterie est connectée au circuit externe. Le courant
circule par le fil de la borne positive de la batterie vers le recepteur et revient du recepteur
à la borne négative de la batterie par le fil, effectuant un cycle de décharge complet.
2. Quand le moteur tourne, une petite quantité de la puissance entraîne l’alternateur pour qu’il
produise de l’énergie électrique pour la batterie, et l’énergie électrique est convertie en
énergie chimique et stockée dans la batterie. La plupart des véhicules modernes utilisent
une batterie de 12V. Les gros véhicules diesel utilisent généralement deux batteries 12V
montées en série pour former un circuit de 24V.
3. Quand un véhicule fonctionne normalement, l’énergie pour tous les dispositifs électriques
du véhicule est fournie par l’alternateur plutôt que par la batterie. Puisqu’une grande partie
de la puissance de la batterie est utilisée pour démarrer le moteur, il faut plus de courant
pour charger la batterie après avoir démarré le moteur. Le courant de charge se réduit
progressivement au fur et à mesure que le niveau de charge de la batterie augmente.
4. Le fonctionnement de la batterie
(1) La batterie fournit un courant élevé au démarreur pour qu’il fasse tourner le moteur
lors du démarrage.
(2) La batterie fournit du courant à tous les dispositifs électriques du véhicule quand la
tension de sortie de l’alternateur est inférieure à la tension de la batterie.
(3) La batterie fournit du courant aux dispositifs électriques du véhicule que lorsque leur
consommation électrique est supérieure à la tension de sortie de l’alternateur.
(4) La batterie permet d’équilibrer la tension du système électrique du véhicule et veille à
ce qu’elle ne soit ni trop élevée ni trop basse.
II. La structure de la batterie
La structure de la batterie est présentée sur le Figure 1-1-1. Elle se compose d’un boîtier, d’un
couvercle, d’une plaque positive, d’une plaque négative, d’un séparateur, et de deux bornes.
1
Plaque de liaison de la cellule électrique
Cache de borne Borne Bande polarisée
Couvercle
Bac Plaque négative
Socle de montage Plaque positive

Figure 1-1-1 La structure de la batterie
1. Bac
(1) Le bac de la batterie est fait dans du caoutchouc dur ou un matériau plastique moulé.
Certains bacs sont noirs. D’autres sont transparents et on peut voir l’intérieur de la
batterie à travers le bac.
(2) Le bac de batterie contient des compartiments indépendants. Des nervures sont
utilisées en bas du compartiment pour la plaque polarisée. L’espace entre les nervures
est appelé chambre de sédimentation pour stocker les substances actives dépouillées.
Une batterie de 6V à trois compartiments et une batterie de 12V a 6 compartiments.
2. Groupe plaque
(1) Grille : La grille est le cadre de la plaque polarisée (Figure 1-1-2). Elle est
principalement composée de plomb (Pb) avec 5% à 12% d’antimoine (Sb).

Cadre de grille
Colonne
Barre
Grille agrandie
Matériaux actifs
Plaque polarisée

Figure 1-1-2 La structure de la grille

(2) Plaque positive : On mélange de la poudre de plomb rouge avec de l’acide sulfurique
dilué pour former une pâte. On ajoute du sulfate d’ammonium [(NH4) 2SO4] comme
adhésif. Le mélange est ensuite appliqué sur la grille et une fois qu’il est sec, cela
devient du sulfate de plomb qui forme la plaque positive non formée.
(3) Plaque négative : On mélange de la poudre de plomb jaune avec de l’acide sulfurique
dilué pour former une pâte. On ajoute du sulfate de baryum (BaSO4) ou du sulfate de
magnésium (MgSO4) comme agent de gonflement. Le mélange est ensuite appliqué
2
sur la grille et une fois qu’il est sec, cela devient du sulfate de plomb qui forme la
plaque négative non formée.
(4) Polarisation : On insère les plaques positives et négatives alternativement à un
intervalle approprié et on les place dans de l’acide sulfurique dilué à une densité
relative de 1,100 ~ 1,200. On branche la plaque positive au pôle positif CC et on
branche la plaque négative au pôle négatif CC. Lorsque l’alimentation est fournie, la
plaque positive prend petit à petit une couleur brune cristalline de peroxyde de plomb
(PbO2) et la plaque négative devient un plomb spongieux pur (Pb). Ce processus
s’appelle la polarisation
(5) Séparateur
A. L’isolant poreux inséré entre les plaques positives et négatives est appelé un
séparateur.
B. La surface lisse du séparateur doit faire face à la plaque négative, alors que la
surface rainurée du séparateur doit faire face à la plaque positive, de sorte que les
substances dénudées actives puissent tomber dans la chambre de sédimentation.
(6) Groupe plaque
A. On branche un certain nombre de plaques positives et négatives à une plaque de
liaison et on insère un séparateur entre les plaques positives et négatives pour
former un élément (Figure 1-1-3). Un élément est placé dans chaque compartiment
électrique.
Grille
Groupe plaque positive
Groupe plaque négatif

Figure 1-1-3 La structure d’un élément

B. Dans un élément, il y a plus de plaques négatives que de plaques positives. En
d’autres mots, il doit y avoir une plaque négative de chaque côté d’une plaque
positive. Puisque le taux d’expansion de la plaque positive est important durant la
charge et la décharge, le fonctionnement d’un seul côté risque de plier et
d’endommager la plaque positive. Un tel problème ne se pose toutefois pas avec la
plaque négative. De ce fait le nombre de plaques polarisées dans un élément est
toujours un nombre impair.
3. Couvercle
(1) Le bac de la batterie est fait de caoutchouc dur ou d’un matériau plastique. L’ouverture
du couvercle est scellée hermétiquement avec le composé d’étanchéité une fois le bac
intégré afin d’empêcher l’électrolyte de fuir ou de couler dans les compartiments
électriques adjacents. Un couvercle intégré est généralement utilisé sur les véhicules
3
modernes pour couvrir l’ensemble des six compartiments électriques comme indiqué
sur le Figure 1-1-4.
Couvercle intégré
Bouchon d’aération
Niveau de liquide maximum
Niveau de liquide minimum

Figure 1-1-4 La structure d’un couvercle intégré

(2) Dans les anciens modèles de batterie, chaque compartiment électrique est équipé d’un
bouchon en son centre. Ce bouchon est utilisé pour faire le plein de liquide et il est
monté sur le couvercle à l’aide d’un tournevis. Un évent d’air se trouve sur le bouchon
(Figure 1-1-5). Il a les fonctions suivantes :
A. Utilisé pour ajouter de l’eau distillée ou pour vérifier l’électrolyte.
B. Permet de libérer l’hydrogène et l’oxygène durant la charge pour éviter les
explosions dues à l’accumulation des gaz.
Gaz
Évent d’aération
Joint
Filetage
Goutte-à-goutte

Figure 1-1-5 La structure d’un bouchon d’aération

(3) Des batteries sans entretien (MF) sont utilisées pour des véhicules modernes de toutes
sortes. Il n’y a pas de bouchon d’aération sur le couvercle. Toutefois, il y a tout de
même des évents d’aération sur certaines batteries MF. Le sommet de certains
bouchons d’aération se trouve au ras de la surface du couvercle, et certains bouchons
d’aération sont montés sous la surface du couvercle.
4. Indicateur de charge
(1) Il y a un indicateur de densité relative et un indicateur de niveau de liquide sur le
couvercle de la batterie MF. Ces deux données sont appelées collectivement les
indicateurs de charge et permettent d’indiquer l’état de charge et le niveau de
l’électrolyte de la batterie.
(2) Structure et fonctionnement de l’indicateur de charge à boule flottante unique
A. La structure de l’indicateur de charge à boule flottante est présentée sur le Figure
4
1-1-6. Il se compose d’une fenêtre, d’un tuyau en plastique, d’une boule flottante
verte et d’un compartiment de boule.

Fenêtre Haut de la batterie
Tube en plastique
Compartiment
de boule Boule verte

Figure 1-1-6 La structure d’un indicateur de charge à boule flottante

B. Le Figure 1-1-7 montre le fonctionnement de l’indicateur de charge à boule
flottante unique. Lorsque le niveau d’électrolyte et la charge sont normaux, la boule
verte flottante est sur le dessus au milieu et on peut voir un cercle vert dans la zone
noire de la fenêtre (Figure 1-1-7 (a)). Si le niveau d’électrolyte est normal, mais que
la charge n’est pas conforme, la boule verte flottante reste dans la partie inférieure
du compartiment de boule, et on peut voir un cercle noir au lieu d’un cercle vert par
la fenêtre (Figure 1-1-7 (b)). Lorsqu’on peut voir un cercle transparent par la
fenêtre, cela signifie que le niveau d’électrolyte est trop bas et cela indique que la
batterie doit être remplacée (Figure 1-1-7 (c)).

Vert Noir Transparent

Figure 1-1-7 Le fonctionnement de l’indicateur de charge à boule flottante unique

(3) Structure et fonctionnement de l’indicateur de charge à double boules flottantes
A. La structure de l’indicateur de charge à double boules flottantes est présentée sur le
Figure 1-1-8. Il se compose d’une boule flottante rouge, d’une boule flottante bleue,
d’un compartiment à boules, d’une tige d’arrêt, d’un prisme et d’une fenêtre. La
boule flottante rouge monte vers le haut quand la densité relative est inférieure à 1,0.
La boule flottante bleue monte vers le haut quand la densité relative atteint 1,150.
5
Indicateur de charge
Compart Tige d’arrêt
iment de
boule Prisme
Boule flottante Boule flottante rouge
bleue

Figure 1-1-8 La structure d’un indicateur de charge à double boules flottantes

B. La fonctionnement de l’indicateur de charge à double boules flottantes
(A) Les boules flottantes rouge et bleue dans le compartiment à boule montent
toutes les deux quand le niveau d’électrolyte et la densité relative sont normaux.
On observe la couleur rouge par la fenêtre et la couleur de la boule flottante
bleue est reflétée par le prisme vers les deux demi-cercles extérieurs sur la
fenêtre (Figure 1-1-9). Si on peut observer les couleurs des deux boules
flottantes, alors le niveau d’électrolyte est normal et la densité relative est de
1,150 ou plus.
Rouge Bleu

Figure 1-1-9 Niveau d’électrolyte et densité relative normaux

(B) La densité relative de 1,150 signifie que la batterie est encore à moitié chargée.
L’indicateur indique uniquement que la densité relative de l’électrolyte est de
1,150 ou plus. Un hydromètre est nécessaire pour avoir des données plus
précises.
(C) Lorsque le niveau d’électrolyte est normal et que la densité relative est
inférieure à 1,150, seule la boule rouge flotte. L’extrémité inférieure en losange
de la tige d’arrêt réfléchit la couleur rouge vers le haut pour que le cercle
intérieur de la fenêtre prenne une couleur rouge. Cela signifie que le niveau
d’électrolyte est normal et que la densité relative est inférieure à 1,150, et que
la batterie doit être rechargée. (Figure 1-1-10)
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