ARCHITECTURE DES VEHICULES - Pierre DUYSINX Université de Liège Année académique 2013-2014

ARCHITECTURE DES
     VEHICULES

      Pierre DUYSINX
     Université de Liège
Année académique 2013-2014

Objectif du cours

Objectif du cours
   Agencement d’ensemble du véhicule et de ses sous-
    systèmes et composants dans une optique
    systémique
   Introduction au calcul des performances
    longitudinales et en virage
   Liens entre performance / comportement dynamique
    et composants et sous systèmes
   Présentation et discussion de diverses solutions
    constructives adoptées dans les véhicules

Objectif du cours
   Introduction à la méthodologie de conception:
       Ingénierie Assistée par Ordinateur (CAE)
       Optimisation structurale et multidisciplinaire
       Ingénierie simultanée

   Connaissances de base : construction de machine,
    technologie, dynamique des constructions
    mécaniques, calcul par éléments finis

De quoi va-t-on parler?

Système de transmission                              Châssis et structure

                          Méthodologie et outils
                             de conception
     Pneumatiques                                  Train roulant et suspension

Plan du cours
LA DYNAMIQUE LONGITUDINALE ET LA LIGNE DE TRANSMISSION
  Calcul des performances longitudinales
       Equation de la dynamique longitudinale
       Caractéristiques de moteurs à combustion interne et électriques
       Forces et puissance aux roues
       Forces de résistances à l’avancement
       Critères stationnaires : vitesse max et pente max
       Critères d’accélération et de reprise
   La transmission
       Embrayage
       Boîtes de vitesse
       Différentiel
       Essieu

Plan du cours
LA DYNAMIQUE LATERALE ET LE TRAIN ROULANT
  Mécanique des pneumatiques
  Le virage en conditions stationnaires
       Virage à faible vitesse
       Equation du virage stationnaire
       Notion de véhicule sur / sous vireur
       Prise en compte du roulis
   Conception des suspensions
       Géométrie des trains roulants
       Conception des mécanismes de suspension
       Technologies des essieux
   Mécanismes de direction

Plan du cours
LE FREINAGE
  Performance du freinage
       Répartition idéale du freinage
       Freinage en condition non idéale
   Le système de freinage
       Les freins
       Le système de freinage
       Le système ABS

LE CHASSIS
  Cas de charge
  Construction des châssis

Plan du cours
   Projet:
       Amélioration véhicule Shell Eco Marathon
       Simulation dynamique dans CATIA & MECANO
       Implantation et test des améliorations

   Travaux pratiques
       Exercices
       Labo chaîne de transmission: boîte de vitesses, pont, frein

   Visite d’usine
       JTEKT Torsen ou GoodYear

Projet
            Modèle roulant du véhicule Shell Eco
             Marathon et de sa transmission dans
             SAMCEF Field et MECANO

                Travail de modélisation et de simulation
                     Modélisation géométrique dans CATIA -
                      SAMCEF Field – MECANO

                Améliorations
                     Châssis flexible et de la coque composite
                     Chaîne de traction et de la transmission
                     Système de direction
                     Ouvrants (portes, capots…)
                     Essuie-glace
                     …

Amélioration du système de propulsion
   Concept de double moteur
    développé dans le projet
    intégré de M. Collet et S.
    Bauduin (2013).

   Optimisation mécanique de la
    transmission pour assurer des
    performances optimales:
    accélération vs consommation

   Système d’ancrange de la
    suspension permettant un
    réglage fin de la géométrie

Amélioration du système de propulsion

Amélioration du train avant
   Projet intégré de mécanique de
    A. Lismond et M. Chhab (2013)

   Essentiel pour la performance et
    la tenue de route
        Géométrie du train en virage:
         conditions de Jeantaud
        Minimisation des frottements et
         ripage

   Raideur du train avant et du
    mécanisme de direction
   Réglage de la géométrie

Projet

Projet

Projet

Projet

MECA0063: Calendrier 2014
Date    Cours                     Cours
06/02   Introduction              Performance 1
13/02   Performance 2             Performance 3
20/02   Présentation Projet       Transmission 1
27/02   Projet                    Transmission 2 & 3
06/03   Dynamique du Véhicule 1   Dynamique du Véhicule 2
13/03   Suspensions Conception    Suspension Technologies
20/03   Projet                    Projet
27/03   Projet                    Projet
04/04   Système de direction      Projet
24/04   Freinage                  Projet
01/05   CONGE                     CONGE
08/05   Système de freinage       Projet
15/05   Shell Eco Marathon        Projet

Examens et évaluation
   Examen de théorie (50%)
       1 question de théorie avec préparation à livres ouverts
       Série de sous questions de connaissance générale et de
        compréhension

   Présentation du travail (50%)
       Rapport écrit
       Présentation orale

Notes de cours et références
   Copie des transparents
       Site web www.ingveh.ulg.ac.be
             Cours  MECA0063

Références bibliographiques
   J. Happian Smith. « An introduction to modern vehicle design ».
    Butterworth Heinemann 2002.
   T. Gillespie. « Fundamentals of vehicle Dynamics », 1992,
    Society of Automotive Engineers (SAE)
   W. Milliken & D. Milliken. « Race Car Vehicle Dynamics », 1995,
    Society of Automotive Engineers (SAE)
   R. Bosch. « Automotive Handbook ». 5th edition. 2002. Society
    of Automotive Engineers (SAE)
   J. Reimpell, H. Stoll, J. Betzler. « The automotive chassis:
    engineering principles ». 2nd edition. 2001, SAE.
   H. Heisler. « Vehicle and Engine Technology ». 2nd edition.
    SAE, 1999.

Contact
     Pierre DUYSINX                    Yannick LOUVIGNY

                    Automotive Engineering
              Aerospace and Mechanics Department
                     of University of Liège
              Chemin des Chevreuils, 1 building B52
                      4000 Liège Belgium

  Email: P.Duysinx@ulg.ac.be        Yannick.Louvigny@ulg.ac.be
       Tel +32 4 366 9194                 +32 4 366 9512
                       Fax +32 4 366 9159
                     url: www.ingveh.ac.be

MECA0063: Calendrier 2014
                          Cours                     TP

  1    06 02   Introduction            Performance 1

  2    13 02   Performance 2           Performance 3

  3    20 02   Présentation Projet     Transmission 1

  4    27 02   Projet                  Transmission 2 & 3

  5    06 03   Dynamique Véhicule 1    Dynamique Véhicule 2

  6    13 03   Suspension Conception   Suspension Techno

  7    20 03   Projet                  Projet

  8    27 03   Projet                  Projet

  9    04 04   Système de direction    Projet

  10   24 04   Freinage                Système de freinage

  11   01 05   CONGE                   CONGE

  12   08 05   ABS                     Projet