Dossier technique Essuie-glace Bosch de Mercedes Page 1/6

MPSI-PCSI Sciences Industrielles pour l’Ingénieur S. Génouël 30/09/2010

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1) PRESENTATION.............................................................................................................2

2) CONSTITUTION..............................................................................................................3

3) MECANISME DE COMMANDE EN ROTATION ALTERNATIVE DU BALANCIER 5 / BATI FIXE 0. .......................................................................................................................5

4) MECANISME DE COMMANDE EN TRANSLATION ALTERNATIVE DU SUPPORT DE BALAI 14 / BALANCIER 5..................................................................................................6

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1) Présentation. De part la forme sensiblement rectangulaire du pare-brise des automobiles, l’essuyage par temps de pluie à conduit les constructeurs automobiles à choisir un système à deux balais parallèles permettant de couvrir le maximum de surface afin de garantir au conducteur la meilleure visibilité possible.

L’évolution des automobiles à fait apparaître, sur certains modèles des systèmes d’essuyage centraux monobalai, plus esthétiques et comportant une mécanique moins complexe. Malgré le fait que le balai de ce type d’essuie-glace est plus long, la surface balayée est souvent insuffisante, notamment dans les coins supérieurs du pare-brise (voir ci-dessous) :

Essuie-glace BOSCH à balayage amélioré Dans la course à la sophistication que se livrent les constructeurs automobiles, Mercedes a mis au point avec la société BOSCH un essuie-glace monobalai permettant de résoudre en partie ce problème, puisqu’il balaie 86% de la surface du pare-brise. Le mouvement de rotation alternatif de balayage est complété par un mouvement de translation alternatif du balai vers les angles du pare-brise (pour balayer justement dans ces angles), lui permettant d'augmenter la surface essuyée. La chaîne d'énergie ci-dessous décrit l'agencement des différents blocs fonctionnels.

Visionner les vidéos situées dans le répertoire SII Elève / Dossier technique.

Surface d’essuyage grisée

Limites du pare-brise

Support de balai et balai

TransmettreConvertir Transmettre

Moteur Réducteur Mécanisme de commande en rotation alternative

Énergie mécanique de rotation continue

Énergie mécanique de rotation continue et

réduite

Énergie source électrique provenant

de la batterie

Énergie mécanique de rotation alternative

Transmettre

Mécanisme de commande en translation alternative

Énergie mécanique de translation alternative

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2) Constitution.

Moteur 1

Réducteur 2

Bâti fixe 0 Mécanisme de commande en translation alternative

(bâti mobile 13…)

Support de balai 14

Mécanisme de commande en

rotation alternative (bielle, biellettes…)

Moteur 1

Pare-brise

Bâti fixe 0

Mécanisme de commande en translation alternative

(bâti mobile 13…)

Support de balai 14

Mécanisme de commande en

rotation alternative (bielle, biellettes…)

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Vous disposez sur la table de :

- un premier système réel complet assemblé, - un deuxième système réel mais cette fois-ci démonté, et sans son moteur ni son réducteur.

Mais vous disposez aussi d'autres composants qui ne concernent par le système étudié ici :

- un gros réducteur à engrenage roue et vis sans fin, - un tout petit réducteur à engrenage cylindrique, - un autre moto-réducteur (moteur + réducteur) de même type, c'est-à-dire à engrenage roue et vis

sans fin, - une boîte de petits moteurs démontés et non-démontés, - une moto-pompe (moteur + pompe à 6 pistons axiaux).

Repérer sur les 2 systèmes réels, les pièces représentées sur les 2 schémas de la page précédente. Le réducteur 2 du système est similaire au gros réducteur à engrenage roue et vis sans fin situé sur la table. Pour comparer, ce gros réducteur à roue et vis sans fin avec le tout petit réducteur à engrenage cylindrique :

Tourner leur axe d'entrée et constater le grand rapport de réduction de ces 2 réducteurs.

Remarquer le parallélisme entre les axes d'entrée et de sortie pour un réducteur, et l'orthogonalité pour l'autre réducteur…

Manipuler l'autre moto-réducteur de même type, c'est-à-dire à engrenage roue et vis sans fin.

Visionner les vidéos situées dans le répertoire SII Elève / Dossier ressource / Moteur électrique.

Pour la moto-pompe, s'intéresser seulement au moteur (rotor + stator), puis : - faire tourner le rotor, - remarquer tous les bobinages du rotor, - remarquer l'aimant fixé sur le stator.

Manipuler tous les petits moteurs se trouvant dans la boîte.

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3) Mécanisme de commande en rotation alternative du balancier 5 / bâti fixe 0. Ce mécanisme transforme le mouvement de rotation continue de la manivelle 3 en mouvement de rotation alternative du balancier 5. C’est un mécanisme classique utilisé sur toutes les solutions à essuie-glace central, où le balancier 5 est alors directement le porte balai.

Vue avec une partie du balancier 5 et le bâti fixe 0 enlevés.

Revisionner uniquement les vidéos concernant ce mécanisme (c'est-à-dire la 1ère et la 2ème).

Repérer les pièces de 0 à 7 sur le système réel.

Succession de différentes positions du mécanisme de commande en rotation alternative :

1

5

2

6

3

7

4

8

Moteur bi-vitesse 1 12V - 1728/2862 tr/min

Réducteur 2 Engrenage Roue et vis sans fin (rapport de réduction = 54)

Bâti fixe 0 Balancier 5

Bielle 4

Manivelle 3

A B

Biellette 6

Biellette 7

C

E

D

N

M

Balancier 5

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4) Mécanisme de commande en translation alternative du support de balai 14 / balancier 5. Ce mécanisme transforme le mouvement de rotation alternative du balancier 5 (issue du mécanisme précédent) en mouvement de translation alternative du support de balai 14. C’est un mécanisme non classique utilisé chez Mercedes, qui se rajoute au mécanisme traditionnel précédent. Repérage. Paramétrage. Attention les points A, B, C et N ne sont pas les mêmes que pour le mécanisme de rotation alternative…

Revisionner uniquement les vidéos concernant ce mécanisme (c'est-à-dire la 3ème, 4ème et la 5ème).

Repérer toutes les pièces ci-dessus sur le système réel (NB : ouvrir le bâti mobile 13, et identifier le secteur denté 11 ainsi que le pignon 9).

Appeler le professeur pour valider.

Bâti mobile 13 lié au balancier 5

Support de balai 14

Biellette 19

Manivelle 12 liée au pignon 9

I

C

B

xA

N

Secteur denté 11 lié au bâti fixe 0

Bâti mobile 13 lié au balancier 5

Support de balai 14

Biellette 19

Manivelle 12 liée au pignon 9 (Diam. primitif 22,

Nombre de dents z = 11)

I

C B

A

N

Secteur denté 11 (Diam. primitif 110,

Nombre de dents z = 55) lié au bâti fixe 0