Thèse soutenue

Conception et optimisation d'actionneurs électromécaniques pour l'obtention d'une inertie variable

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Auteur / Autrice : Vincent Pauvert
Direction : Mohammed El-Hadi ZaïmNicolas Bernard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie électrique
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Résumé

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Dans le cadre des efforts effectués pour la réduction des émissions de CO2 des véhicules automobiles, ce travail présente la conception d'un volant moteur à inertie variable. Initialement, le volant moteur est une inertie située sur le vilebrequin du moteur d'un véhicule. Son rôle dans la chaîne cinématique consiste à filtrer la vitesse du moteur car le couple qu'il génère est très irrégulier dû aux phases de compressions et de combustions. Le principe de variation d'inertie consisterait alors à désolidariser une partie de l'inertie du volant lors des phases d'accélération du véhicule. Le moteur ayant une inertie en moins à mettre en rotation, une économie d'énergie significative pourrait être réalisée. La solution de volant à inertie variable étudiée de deux volants, l'un dit « fixe » complètement solidaire du vilebrequin qui représente alors la partie constante de l'inertie, l'autre « dit mobile » connectable et déconnectable du vilebrequin qui représente alors la partie variable de l'inertie. Deux solutions d'accrochage mécaniques sont présentées, capable de solidariser les volants en rotation malgré l'importance du couple instantané : la première consiste à embrayer le volant mobile sur le volant fixe à l'aide d'une garniture de friction, la seconde utilise un crabot, soit un verrouillage mécanique réalisé avec des dentures. Pour l'embrayage des volants, un actionneur de séparation réluctant à bobinage et un actionneur de plaquage réluctant à aimants sont modélisés analytiquement par des circuits aux reluctances, validés expérimentalement et optimisés. Pour le déplacement du crabot, un actionneur électromagnétique linéaire est dimensionné et validé expérimentalement.