Projet Pluridisciplinaire Encadré: La voiture Solaire: Energie; Environnement: Guillaume THIRIET.

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1 Projet Pluridisciplinaire Encadré: La voiture Solaire: Energie; Environnement:
Guillaume THIRIET

2 Sommaire: Planification et Etude du produit: Recherche préliminaire:
Conception préliminaire: Conception détaillée: Prototypage: Validation des performances:

3 1) Planification: Etude du besoin: Diagramme « bête à cornes »:
Diagramme des intéracteurs:

4 1) Planification: Cahier des charges: Fonction de service : Critère :
Niveaux : Flexibilité : Permettre à un utilisateur de réaliser un déplacement d’un véhicule sur une surface en utilisant l’énergie solaire Vitesse 1m/sec Maxi F2 Rayon de braquage Le plus petit possible F1 Respecter l’environnement  Production de CO2 Nulle F0 Bruit 50db Avoir un encombrement de véhicule acceptable Volume 400*350*24 Masse 2 Kg A 10% prés Utiliser l’énergie solaire S’adapter à la surface de déplacement Bitume

5 Répartition des taches: Gantt
1) Planification: Répartition des taches: Gantt

6 2) Recherches Préliminaires:
Recherche documentaire sur la Voiture Solaire. Recherche Documentaire sur les roues. Recherche Documentaire sur les radiocommandes.

7 Historique et courses:
2) Recherches Préliminaires: Historique et courses: 1981: « Quiet Achiever » par Hans Tholstrup; (première vraie voiture solaire). « World Solar Challenge »: 1987, Australie Centrale. « North American Solar Challenge »: Etats-Unis; Canada.

8 Avantages et Inconvénients:
2) Recherches Préliminaires: Avantages et Inconvénients: Pas d’émission direct de Gaz à effet de Serre. Pas de carburant (danger moindre) Faible cout d’entretien. Bruit de fonctionnement Faible Nécessite un ensoleillement permanent pour une utilisation optimal. Les panneaux solaires sont encore peu performants. Le recyclage des panneaux n’est pas au point. La technologie de stockage de l’énergie (Batterie) n’est pas encore très efficace.

9 Fonctionnement Schématique:
2) Recherches Préliminaires: Fonctionnement Schématique:

10 2) Recherches Préliminaires: Quelques concepts:
La « Sunswift »: La « Power of one »: La « Toyota Solar Prius »:

11 2) Recherches Préliminaires:
La roue: C’est un pièce mécanique circulaire en rotation autour d’un axe. Une invention très ancienne: 3500 AV.JC Une évolution constante: « les rayons », « les pneumatiques »…

12 2) Recherches Préliminaires: L’onde Radio:
Une onde Electromagnétique:

13 Fonctionnement simple:
2) Recherches Préliminaires: Fonctionnement simple: Un émetteur et un récepteur:

14 3) Conception préliminaire:
Recherche des caractéristiques des Motoréducteurs: Recherche des caractéristiques du panneau solaire: Recherche fonctionnement Syren 10: Chaine Fonctionnelle: Chaine d’Energie et d’Information:

15 3) Conception préliminaire:
Motoréducteurs:

16 Caractéristique (constructeurs):
3) Conception préliminaire: Caractéristique (constructeurs): Caractéristique: Valeur: Vérifiée ou Non: Couple de sortie maximum 0.5 N.m Non vérifiée Diamètre d’arbre 4 mm Vérifiée Gamme de puissance 3 W Dimensions (largeur-longueur) 54.2 mm mm Profondeur 65.9 mm Matériau noyau acier Tension nominale 24 V Vitesse de sortie 4300 tr/min Vitesse de sortie du réducteur 215 tr/min Rapport de réduction 1/20 Vérifiée (en admettant 4300 tr/min)

17 Vitesse de sortie des motoréducteurs:
3) Conception préliminaire: Vitesse de sortie des motoréducteurs:

18 3) Conception préliminaire: Couple et Vitesse:
Tr/min

19 Dimension: (constructeur):
3) Conception préliminaire: Dimension: (constructeur):

20 3) Conception préliminaire:
Panneau solaire:

21 3) Conception préliminaire: Caractéristiques:
Valeur: Vérifiée ou Non: Puissance Maximale 12 Watts Non vérifiée Tension Nominale 12 V Vérifiée Tension à circuit ouvert 20 Volts Courant en court circuit 950 mA Tension à puissance maximale 16.1 Volts Courant à puissance maximale 820 mA Masse 2.6 Kg Vérifiée/!\ Dimension 386*350*30 mm Durée de vie + 20 ans

22 Technologie utilisée:
3) Conception préliminaire: Technologie utilisée: Panneaux Multi cristallins Panneaux Monocristallin

23 Intensité lumineuse dans le Nord:
3) Conception préliminaire: Intensité lumineuse dans le Nord:

24 3) Conception préliminaire:
Le Syren 10:

25 3) Conception préliminaire:
Mode analogique: Mode R\C:

26 Chaine Fonctionnelle:
3) Conception préliminaire: Chaine Fonctionnelle: Pivot Pivot Châssis= Bâti Pivot

27 3) Conception préliminaire: Vue de Face:
Encastrement Roue Motrice Roue Motrice Roue Directrice

28 Chaine d’information et d’énergie:
Antenne Radio Récepteur Radio Néant Néant Pertes Ordre électrique Radio commande 40Mhz Panneau solaire+Batterie Syren 10 (pilote-moteur) Moteur à courant continu Réducteur 1/20

29 4) Conception détaillée :
Réalisation pièce par pièce de la « fonction motrice du véhicule »:  Assemblage des pièces pour former la « fonction motrice du véhicule »: 

30 4) Conception détaillée : Les roues Motrices:
Masse: 132 g. Rayon: 50 mm. Epaisseur: 22 mm. Axe de sortie: 5 mm.

31 4) Conception détaillée : Les motoréducteurs:
Vitesse de rotation: 4300 tr/ min; 215 tr/min (réducteur). Masse: 150 g. Tension nominale: 24V Dimensions: 54,2 -61,3-65,9.

32 4) Conception détaillée : Manchons et Equerre:
Masse: 14 g Masse: 10g

33 Assemblage Motorisation :
4) Conception détaillée : Assemblage Motorisation : Motoréducteur Roue motrice Manchon

34 4) Conception détaillée : Assemblage final:
Equerre Panneau solaire: châssis Assemblage « direction »

35 4) Conception détaillée : Vue du dessous:
Equerre Syren 10 Récepteur Radio Batterie

36 5) Prototypage: Fonction motrice du véhicule:
Fonction Directrice du Véhicule: Assemblage final:

37 Fixation: Vis, Rondelle, écrou
5) Prototypage: Fonction Motrice: Manchon Roue motrice Fixation: Vis, Rondelle, écrou Equerre Motoréducteur

38 5) Prototypage: Fonction Directrice: Barre usinée Servomoteur
Roue directrice

39 5) Prototypage: Syren 10: Fils relié aux motoréducteurs Interrupteur
DEL : bon fonctionnement /problème Fils relié au servomoteur Courant et tension apporté par le panneau solaire

40 Assemblage Final: Câblage électrique:
5) Prototypage: Assemblage Final: Câblage électrique:

41 6) Validation du cahier des charges:
Dimensions: 400*350*24. Masse: 2 Kg. Vitesse: 1 m/sec. Rayon de braquage: le plus petit possible. Production de CO2: Nulle, (Utilise l’énergie solaire). Fonctionne à l’énergie solaire.