Dossier sujet 0 - Épreuve E4 Étude préliminaire de produit - Unité U42 Conception préliminaire - BTS CPI

Sujet : Banc Fuchs R.A.C.E.

La société MI Systems - Fuchs est spécialisée dans l'instrumentation moto et auto. Cette entreprise est à la fois un bureau d’études indépendant et un constructeur associé à des partenaires industriels français. Tournée vers l'innovation, elle dispose déjà de plusieurs licences exclusives de brevets dans des domaines de compétences variés : mesure, mécanique auto-moto, informatique, électronique, aéraulique, mécanique générale, insonorisation.

En 2013, MI Systems, particulièrement connue jusque là pour ses bancs de puissance pour moto, développe un nouveau banc d’essais pour automobile appelé « FUCHS RACE » (Racing Automotive Control Equipment). Ce système se caractérise par une innovation majeure concernant la facilité de mise en place du véhicule sur banc de type mono-rouleau.

Figure 1 : Comparaison des deux types de bancs

Le banc à un rouleau par roue génère moins de pertes de puissance au sein du système et d’échauffement des pneumatiques qu'un banc bi-rouleaux. Il autorise ainsi de plus grandes vitesses. La distance entre le bas de caisse et le plancher est également plus élevée, facilitant l’accès sous la voiture. Cependant, le système de positionnement et de maintien du véhicule s’avère plus complexe.

Le banc Fuchs R.A.C.E. est entièrement modulable afin de s’adapter à toutes les demandes du client : inertiel, freiné, deux roues, quatre roues avec synchronisation.

Associé à un logiciel de programmation et de simulation, il permet de reproduire les contraintes de la route. Il est muni de dispositifs de mesure de dernière génération (puissance, couple, distance, vitesse, accélération, température…). Ces outils sont destinés aux professionnels qui veulent optimiser les performances des moteurs d'une façon rigoureuse, appuyant ainsi leur crédibilité auprès des clients.

Figure 2 : Banc Fuchs RACE : véhicule en attente

Figure 3 : Banc Fuchs RACE : véhicule en position d’essai

Travail demandé

Étude de l'architecture retenue en conception préliminaire

• .Problématique : L’architecture retenue par le bureau d’études ayant conduit à un système hypertstatique, identifier les conséquences technologiques découlant de ce choix.

Dimensionnement et choix du matériau de l'arbre 3

• Problématique : dimensionner et choisir le matériau de l’arbre de transmission 3.

Analyse critique et reconception des arbres de transmission 3 + 4 et de leurs guidages

• Problématique : à partir de l’analyse critique de la​ conception actuelle, proposer une évolution garantissant un meilleur fonctionnement.
• Problématique : modifier la solution satisfaisant à la fonction « Entraîner en rotation 4/3 ».
• Problématique : choisir et implanter les composants de la liaison pivot de 4/0.
• Problématique : identifier les contraintes géométriques relatives au guidage de l’arbre de ​transmission 4 par rapport au bâti 0.

Dimensionnement des freins à courant de Foucault

• Problématique : le banc doit être en capacité de mesurer la puissance aux roues de véhicules de compétition extrêmement performants afin de satisfaire la plus large clientèle possible.

Dimensionnement du système de mise en position de la voiture sur le banc

• Problématique : le banc doit être en mesure de hisser des véhicules de dimensions très différen​tes afin de satisfaire la plus large clientèle possible, il s’agit de valider la course du module de traction et choisir les composants participant à la chaîne d’énergie.