Justifier des critères de sélection pour le choix de matériaux

L’étude suivante va porter sur la justification des matériaux utilisés pour allègement des véhicules.

• Rechercher les critères qui peuvent être utilisés pour le choix d’un matériau allégé.

• Valider le choix de matériaux dans les 2 utilisations ci-dessous.

Nous remarquerons, que la réduction de taille suivant la zone du véhicule, allège différemment. Une voiture plus compacte est plus légère.

Sur l’avant du véhicule - Une motorisation plus compacte et des éléments de liaison au sol en aluminium et Sur l’arrière du véhicule - Les éléments du hayon :

A partir du lien ci-dessous, répondre aux consignes suivantes :

• Dans le cas du choix des matériaux composites dans la constitution des éléments du hayon, Compléter le tableau du document réponse :

• Les résines sont composées de 2 types de matériaux, Lesquels ?

• Expliquer la différence fondamentale entre ces deux matériaux en terme de durabilité ?

Rechercher et justifier des choix de matériaux en fonction des différentes propriétés

Ouvrir le logiciel CES Edupack et sélectionner le niveau 2. Aller dans le menus « Select » et dans « select from » sélectionner « univers des matériaux : Edu Niveau 2 ».

Ensuite cliquer sur « Graph » et dans la catégorie « masse volumique » sélectionner «la « rigidité » pour l’axe des x et la « la masse volumique maximale » pour l’axe des y.

Le graphe apparait, faire afficher les familles de matériaux. Ce choix concerne l’allègement global du véhicule.

Le diagramme d'Ashby est donné ci-dessous au cas où tu n'es pas CES Edupack:

• Citer les familles de matériaux qui valident ces deux propriétés ?

• Donner le nom de la famille de matériaux à laquelle appartiennent l’acier, l’aluminium et le magnésium. Peut-on les valider par rapport à ces deux propriétés ?

• Donner le nom de la famille de matériaux à laquelle appartiennent le verre et le carbone. Peut-on les valider par rapport à ces deux propriétés ?

Vous allez présenter à la classe, à la prochaine séance, les résultats de votre travail.

• Présenter sur 2 diapos maxi les propriétés des matériaux étudiés ainsi que la partie complétée du tableau « propriétés familles de matériaux ».

Activité en groupe de 4 élèves

Travail demandé

• A partir du lien ci-dessous, observer puis relever les éléments mis en œuvre par ce constructeur automobile et ses équipementiers pour répondre à la problématique de réduction des consommations énergétiques. Compléter le tableau du document réponse.

Le bon matériau au bon endroit pour alléger la caisse

• Rechercher et noter la définition des notions suivantes :

  1. Densité des matériaux

  2. Quelle est la masse volumique la plus utilisée, en vrac/apparente, réelle ou absolue/de la matière ?

Répondre aux consignes suivantes :

• Relever les évolutions de masse et de rejets de CO2 et compléter le tableau du document réponse.

• Que peut-on remarquer du rapport entre la masse et les rejets de CO2 ? Que peut-on dire des stratégies mises en œuvre par les deux constructeurs?

  1. Cependant, la marque automobile Renault développe une voiture à très basse consommation d’énergie sur un modèle électrique, l’Éolab.

Des organes mécaniques allégés

A partir du lien ci-dessous :

• Identifier les organes principaux qui sont allégés sur ce modèle ainsi que les matériaux associés.

Une aérodynamique améliorée de 30%

L’allègement de la structure et des organes sont associés à des choix rigoureux tant sur la forme extérieure que sur les améliorations techniques favorisant la pénétration dans l’air afin de réduire les consommations énergétiques.

A partir du lien ci-dessous :

• Parmi les améliorations proposées pour améliorer le coefficient de trainée du véhicule, exprimer en une phrase simple le principe de fonctionnement de trois éléments choisis dans la liste ci-dessous :

Eolab