SCT-4063

La mécanisation du travail

Analyse technologique d’un système d’un moteur à quatre temps

Cahier de l’élève

Votre nom : __________________________________

Date : _______________________________________Partenaire financier majeur :

Dans la si tuation d’apprentissage qui sui t, vous apprendrez à  mener à terme une

analyse d’un système d’un objet technique tout en construisant votre opinion sur ce

dernier.

Vous développerez ces compétences discipl inaires  :

mettre à prof it ces connaissances scienti f iques et technologiques,

communiquer à l ’a ide des langages ut i l isés en science et en technologie.

Vous construirez des connaissances en l ien avec  :

le langage des l ignes (schémas et symboles);

l ’ ingénierie mécanique (l iaisons, guidages, construction et part iculari tés des

systèmes de transmission et de transformation du mouvement, etc.) ;

les matériaux (types et propriétés, contraintes, etc.);

la fabricat ion (usinage, mesures et contrôle);

la force et le mouvement (force, types de forces).

Vous développerez ces techniques  :

langage graphique (schématisation et ut i l isat ion d’un logiciel de dessin

vectoriel) .

Vous suivrez également la démarche d’ investigation technologique tout en ut i l isant la

méthode d’observat ion qui consiste à  :

1) planif ier l ’observation;

2) recueil l i r l ’ information;

3) interpréter les observat ions.

Durée approximative de la si tuation d’apprentissage  :

entre 9 et 12 h.

Amusez-vous bien!

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Mise en situation

Plusieurs objets techniques sont présents dans notre vie quot idienne. I ls comblent

plusieurs de nos besoins et faci l i tent certaines tâches.

Prenons l ’exemple d’une tondeuse à gazon à essence.

De nombreuses évolutions technologiques ont permis d’améliorer la quali té de la

fabricat ion et de l ’assemblage des pièces de tondeuses et ont amené de plus en plus

de personnes à les ut i l iser.

Le principe de fonct ionnement est sensiblement le même d’une tondeuse à l ’autre. I l

en va de même pour les moteurs d’automobi le et pour tous les autres engins

motorisés.

Af in de mieux connaître les moteurs qui vous entourent, votre tâche consiste à

analyser un système d’un moteur à quatre temps en répondant à la quest ion

suivante :

Comment le choix des matériaux et la précision de l’assemblage et de l’usinage des pièces influencent-ils le fonctionnement d’un système de ce moteur?

Pour répondre à cette quest ion, vous devez choisir un mécanisme parmi ceux

présents dans le moteur.

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Sunset magazine, 1950. De alsis35 sur www.flickr.com

Wil C. Fry, www.flickr.com

Ce mécanisme doit être  :

un système de transmission du mouvement ou un système de transformation

du mouvement.

Pour analyser ce système, vous devez démonter en part ie le moteur.

De plus, votre réponse peut prendre dif férentes formes (texte, schéma, vidéo,

product ion orale, etc.) .

El le doit être accompagnée d’un rapport d’analyse qui cont iendra  :

une analyse technologique comportant idéalement des photos ou vidéos du

système étudié,

un schéma de principe et un schéma de construction du système étudié

accompagnés :

d’une explication détai l lée du système choisi,

d’explications détai l lées sur les l iaisons et les guidages présents dans

le système étudié.

Matériel à votre disposit ion  :

Moteur Briggs and Stratton 675EX à quatre temps,

Plan de montage et de démontage du moteur,

Outi ls pour le démontage et le remontage,

Gants de mécanicien,

Manuel Observatoire ou Synergie,

Documentat ion du CDP,

Ordinateur ou tablette connecté à Internet.

Mise en garde lors du démontage et remontage du moteur  :

Toujours enlever la bougie avant de démonter le moteur.

I l n ’est pas ut i le de t irer sur la corde de démarrage,

Manipuler les pièces avec soin, certaines peuvent être coupantes,

Protéger vos mains et vos vêtements, de l ’huile peut couler.

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A. Définir le problème

A1. Quel est le problème à résoudre? Veui l lez répondre à la quest ion dans vos mots.

A2. Quelles ressources pourront vous être ut i les pour répondre au problème posé?

A3. Quelles sont les front ières de votre analyse? Encerclez les aspects chois is et

expl iquez pourquoi vous les avez chois is.

ESTHÉTIQUE HISTORIQUE TECHNIQUE/TECHNOLOGIQUE

SOCIAL FINANCIER ENVIRONNEMENTAL ERGONOMIQUE

SCIENTIFIQUE ÉTHIQUE

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B. Énoncez vos idées initiales

B1. Que savez-vous déjà au sujet de la quest ion posée (voir page 2)? Que devez-vous

savoir?

B2. D’après vous, comment fonct ionne un moteur à quatre temps?

B3. Quelle est la fonct ion globale du moteur?

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B4. D’après vous, quels systèmes de transmission et de transformation du mouvement

sont présents dans le moteur? (manuel Observatoire p. 437 et 447)

*Vous pouvez consul ter le plan de montage et de démontage pour vous inspirer.

B5. D’après vous, quels matériaux ont été ut i l isés pour fabriquer le moteur? Expl iquez

vos choix. (manuel Observatoire p. 388 à 401)

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C. Plan d’action

C1. Élaborez une l iste d’act ions que vous devrez poser à l ’atel ier pour fai re face au

problème. Cette l iste peut être fai te sous forme de tempête d’ idées.

C2. Parmi les éléments de cet te l is te, quel les sont les pr incipales act ions que vous al lez

poser pour fa ire face au problème?

C3. Quelles ressources al lez-vous mobil iser?

Fai tes approuver votre plan d’act ion par votre enseignant avant de vous rendre à

l ’atel ier.

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D. Vérifiez vos idées

Une fois à l ’atel ier, appl iquez votre plan d’act ion.

N’oubl iez pas d’avoir en tête votre quest ion de recherche.

De plus, avant de procéder au remontage du moteur, assurez-vous d’avoir pr is

suff isamment de photos ou de vidéos de votre système étudié ut i les à votre

compréhension. Vous ne pourrez pas revenir à l ’atel ier une fois le remontage terminé.

D1. Sélect ionnez le système que vous étudierez. Val idez votre choix avec votre enseignant.

D2. Déterminez la fonct ion de votre système.

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D4. Faites le schéma de pr incipe (format papier ou électronique) de votre système et

jo ignez-lui une expl icat ion détai l lée. Présentez votre schéma à votre enseignant.

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D5. Faites le schéma de construct ion de votre système et joignez-lui une expl icat ion

détai l lée. Présentez votre schéma à votre enseignant.

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D6. Voici quelques exemples de not ions scient i f iques étudiées dans le cadre de votre

cours de science et technologie.

Liaisons entre des piècesDegré de l iberté d’une

pièce

Adhérence et frottement

entre les pièces

Propriétés des matériauxModif icat ion des propriétés

des matériauxForce

Changement de vitesse  :

couple moteur et couple

résistant

Transmission ou

transformation du

mouvement

Autres not ions possibles

Les concepteurs du moteur ont dû prendre en considérat ion ces not ions.

Fai tes un l ien entre votre système étudié et une not ion scient i f ique. Expl iquez votre

réponse.

D7. Dans votre système, expl iquez une solut ion retenue à l ’étape de la concept ion ou de

la fabricat ion du système. I l peut s ’agir d ’une solut ion qui vous a surpr is ou quest ionné.

Exemple d’un système qui n’est pas à l ’étude dans le cadre du cours  : Vous pourr iez

expl iquer la synchronisat ion de l ’al lumage de la bougie qui est possible grâce au

posit ionnement des aimants sur la roue de vent i lat ion et du magnéto.

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E. Tirer des conclusions

E1. Comment le choix des matériaux et la précis ion de l ’assemblage et de l ’usinage des

pièces inf luencent- i ls le fonct ionnement d’un système de ce moteur? Just i f iez votre

opinion.

Répondez à cette quest ion à l ’aide de votre analyse réal isée précédemment. Des photos

et des vidéos peuvent également être intégrées af in d’ i l lustrer vos propos et ceux-ci

peuvent être sous la forme de votre choix ( texte, schémas, v idéos, etc.) .

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E2. Selon vous, quel le pièce de votre système est la plus susceptib le de s’abîmer avec

le temps et nécessi tera d’être changée? Just i f iez votre idée.

E3. Lorsque vous i rez au garage automobile, quel les nouvel les connaissances acquises

dans cette SA pourra vous être ut i les?

E4. Votre plan d’act ion (sect ion C) était- i l bien plani f ié? Quelles modif icat ions y avez-

vous apporté en cours de route et pourquoi?

E5. Qu’avez-vous fai t lorsque vous avez rencontré des dif f icul tés?

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E6. Avec le recul , est-ce encore la mei l leure stratégie à ut i l iser? Sinon, laquel le

pourr iez-vous ut i l iser la prochaine fois?

E6. Quelles qual i tés ou apt i tudes vous êtes-vous découvertes lors de cette s i tuat ion

d’apprentissage?

Toutes les images sont t i rées de http:/ /www.bigstockphoto.f r / .

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Bravo! Vous venez de f ranchir un pas de plus vers la réussi te de votre cours!