Scoot'elec

Puissance et couple moteur

Objectifs	Mettre en évidence la relation entre la puissance et le couple moteur à différents régimes.
CI abordés	CI 7.5 - Les modulateurs d'énergie : Réducteurs mécaniques. CI 9.2 - Couple & moment : Notion de couple. CI 10.4 - Modulation et conversion d'énergie : Pertes et rendements.
Compte rendu	Compte rendu papier à imprimer : et calculs sur un document libre.
	1h50

1 - Prérequis

= 10 min

Lors de cette étude, vous allez travailler avec la relation entre la puissance, le couple et la notion de rendement.

Question 1.1 - Sur le DR, la relation la puissance et le couple est donnée. Préciser les unités de chaque terme.

Question 1.2 - En utilisant la formule du rendement η (égal au rapport entre la puissance en sortie sur la puissance d'entrée), la relation de la question précédente et la formule du rapport de transmission R, démontrer la relation suivante :

2 - Caractéristiques pour la vitesse maximale du scooter

= 40 min

Les questions 2.1 à 2.5 (ci-dessous) vous permettent de calculer un certain nombre de valeurs. Vous complèterez le tableau du DR au fur et à mesure. Les calculs seront présentés sur un document à part.

Vitesse du scooter (km/h)	Puissance du moteur (W)	Vitesse du moteur (tr/min)	Couple moteur (N.m)	Couple sur la roue arrière (N.m)
45 km/h	P_M1 =	N_M1 =	C_M1 =	C_S1 =
	P_M2 =	N_M2 =	C_M2 =	C_S2 =

Question 2.1 - Dans l'étude de la chaîne d'énergie, vous avez déterminé la vitesse de rotation du moteur lorsque le scooter roule à la vitesse de 45 km/h. Rechercher cette valeur notée N_M1.

Compléter le tableau avec N_M1.

Question 2.2 - D'après la courbe donnant la puissance mécanique du moteur fournie dans le dossier technique, lorsque le scooter roule à la vitesse maximale de 45 km/h, le moteur est-il à sa puissance maximale ? Donner la puissance du moteur lorsque le scooter roule à 45 Km/h : P_M1

Compléter le tableau avec P_M1.

Question 2.3 - En fonction de la vitesse de rotation du moteur, calculer le couple moteur correspondant : C_M1.

Compléter le tableau avec C_M1.

Question 2.4 - A l'aide du dossier technique, déterminer le rendement global η de la transmission (système engrenages et système poulies - courroie).

Rappel : un rendement global est le produit des rendements unitaires.

Question 2.5 - En utilisant la formule de la Question 1.2, calculer le couple en sortie sur la roue arrière : C_S1.

Compléter le tableau avec C_S1.

3 - Caractéristiques pour la puissance maximale du scooter

= 40 min

Question 3.1 - Lire sur la courbe la puissance maximale du moteur : P_M2 ainsi que sa vitesse de rotation correspondante : N_M2.

Compléter le tableau avec P_M2 et N_M2.

Question 3.2 - Pour cette vitesse du moteur calculer la vitesse de rotation de la roue N_S2, en déduire la vitesse du scooter en km/h (moteur à puissance maxi sans bridage).

Compléter le tableau avec la vitesse du scooter pour cette puissance maximale.

Question 3.3 - Calculer le couple moteur correspondant : C_M2.

Compléter le tableau avec C_M2.

Question 3.4 - En utilisant la formule déterminée à la Question 1.2, calculer le couple en sortie sur la roue arrière : C_S2

Compléter le tableau avec C_S2.

4 - Courbe de variation du couple

= 20 min

Vous venez de voir que le couple en sortie sur la roue arrière C_s varie en fonction du couple moteur C_m.

On rappelle que : et

En remplaçant nous obtenons : d'où

Question 4.1 - D'après la courbe donnant la puissance mécanique du moteur à courant continu fournie dans le dossier technique, tracer sur le document réponses la courbe de variation du couple moteur en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci : C_M = f( N_M )

Question 4.2 - D'après la courbe que vous obtenez, compléter les deux phrases en choisissant le terme correct.