2019-20 - 1 de 3 - Travail dispensatoire à l’examen écrit de M. Denis Descriptif Les dimensions se basent sur le piston : Le diamètre extérieur Dp La distance Hp entre l’axe et le fond du piston. et la partie cylindrique du volume mort est VM1. Le dernier chiffre de votre matricule déterminera les paramètres à exploiter pour votre dimensionnement. Partie « vilebrequin » Matière : acier 42crMo4 – σadm=300 N/mm2 – E=210000N/mm2 – ν =0,33 Section constante sur chaque barre. Pas de contre-poids aux flasques. Pour le vilebrequin, le trait correspond à la fibre neutre des volumes : Les sections des barres … Maneton et 2 tourillons: cylindriques Flasque simplifiée: section rectangulaire (voir image) Profondeur sur vue de face: Ø maneton Partie « enveloppe » Matière carter: Fonte EN-GJL-300 - σadm= 75N/mm2 – E=110000N/mm2– ν =0,26 Matière piston : Alu 6061 - σadm=110 N/mm2 – E=69000N/mm2– ν =0,3 Pour la chambre de compression, le trait correspond à la limite intérieur des enveloppes. Pour le piston, le trait correspond au sommet du piston. Le rayon du dôme doit être calculé afin de respecter le volume mort nécessaire à votre taux de compression On considère le dôme sans perçage pour calculer son épaisseur Partie « tube à paroi épaisse » Matière canalisation d’entrée et de sortie: Alliage Cu - σadm =320N/mm2 – E=120000N/mm2– ν =0,33 2019-20 - 2 de 3 - On demande : Partie Vilebrequin : 1. Les sections des barres optimalisées qui respectent Le σadm du matériau la flèche limite au maneton de 0,05 mm. La flèche limite du tourillon de 0,05 mm 2. Les réactions aux appuis 3. Les diagrammes de M, N et V dans ces cas de figures. 4. Un croquis estimatif de la déformation du vilebrequin (en filaire) 5. Suite à vos résultats, quel est le facteur prédominant dans le dimensionnement ? 6. Vos conclusions ? Vos suggestions de conception ? Partie « enveloppe » de la chambre de compression (Cylindre, dôme, fond de piston) 1. Les épaisseurs optimalisées qui respectent Le σadm du matériau la « flèche » limite fc du cylindre de 0,01 mm (Pourquoi ? limiter la variation de jeu entre cylindre et piston) La « flèche » limite fd du dôme de 0,01 mm (Pourquoi ? limiter la variation du volume mort) La « flèche » limite fp du fond de piston de 0,01 mm (volume mort) 2. Quelle position de piston est la plus critique pour dimensionner les enveloppes: PMH ou PMB ? a. Pour le piston b. Pour le cylindre c. Pour le dôme 3. Le fond de piston est-il plutôt considéré comme encastré, ou plutôt sur appui simple ? Justifiez votre choix. 4. Les diagrammes Mr et Mc pour le fond de piston 5. Pour le fond de piston : contrôler les deux critères de dimensionnement (e/R et wmax) 6. Pour les enveloppes (cylindre et dôme) : Les diagrammes des σr, σm σc 7. Pour les enveloppes, quel critère est le plus sévère (Tresca ou Von Mises) ? 8. Pour les enveloppes : quelles zones sont en traction et quelles zones sont en compression ? 9. Un croquis estimatif de la déformation des trois parties (en filaire) 10. Obtenez-vous les mêmes épaisseurs pour les trois parties (cylindre, dôme et piston) ? 11. Vos conclusions ? Vos suggestions de conception ? Partie « tube à épaisseur épaisse » 1. 2. 3. 4. L’épaisseur des deux canalisations (entrée et sortie), précise au 0,01 de mm. L’épaisseur de ces canalisations sont-elles considérées comme étant mince ou épaisse ? Les diagrammes σr, et σc dans l’épaisseur des 2 canalisations Vos conclusions ? Vos suggestions de conception ? 2019-20 - 3 de 3 - Suivant votre numéro matricule, vous avez des paramètres à respecter Matricule terminant par… 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pin (Bar) Pout (bar) Dp Hp VM1 100 90 105 100 90 110 95 95 95 100 300 300 290 310 300 290 310 300 290 320 20 20 20 20 20 20 21 21 21 20 7 7 7 7 7 7 7 7 7 6 15 13 15 14 13 15 12 15 15 13 Ø intérieur tube (IN et OUT) 12 12 12 10 10 10 8 8 8 12
