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Théorie>Automobile>Accessoires électriques

Première version: 30/03/2003
Dernière version: 2004-05-14

Les accessoires électriques automobile

Il n'y en a pas beaucoup d'origine, ils sont donc faciles à lister. Nous ne parlerons pas de l'allumage, traité dans sa propre page.

Sommaire de la page

Les accessoires électriques
  1.1) La batterie
  1.2) L'alternateur
  1.3) Les essuie-glaces
  1.4) La jauge électrique d'essence
   1.5) Les ampoules


1) Les accessoires électriques

1.1) La batterie

Son vrai nom est batterie d'accumulateurs, car ce sont des accumulateurs électriques (2 Volts chacun) mis en série pour obtenir les 12V requis.
Moteur éteint, la tension mesurée à ses bornes est de 12,6 V. En dessous de 11V, on peut prévoir à court terme le remplacement de la batterie.
Moteur en route, l'alternateur génère une tension de 14 V, suffisante pour recharger à bloc la batterie qui s'est déchargée un peu pour permettre au démarreur électrique de fonctionner.

Sur une batterie, la convention est la suivante :
- La grosse cosse, généralement peinte en rouge ou avec un signe "+", est la borne + de la batterie.
- La petite cosse, avec un signe "-", est la borne - de la batterie.

Les méhari militaires sont en 24 V. Pour cela, tous les équipement électriques sont en 24 V, et il y a 2 batteries de 12 V placées en série (la cosse "moins" de l'une connectée sur la cosse "plus" de l'autre, les cosses "plus" et "moins" restantes étant reliées au circuit électrique de la voiture).

 

1.2) L'alternateur

 Celui de la 2cv est monophasé, il est prévu pour débiter 30 A en continu. Un fusible de 30 A (sous la forme de 2 pistes cuivre) protège l'alternateur (et la voiture!) d'un court circuit éventuel se produisant sur un des circuits non protégé par fusible : celui alimentant les feux de croisement et de route, celui de l'allumage.

 Schéma comparatif (merci à PetiteNervure pour le schéma) entre un alternateur monophasé à point milieu et un alternateur classique à pont de diode (ce type de montage à point milieu se trouvait avant 1980, quand le prix des diodes dépassait celui du cuivre). Le point milieu permet d'avoir 2 impulsions positives, ce qui permet de n'utiliser que 2 diodes pour redresser le courant (la diode sert juste à empêcher la batterie de se vider dans le bobinage quand la tension de l'impulsion diminue), au lieu de 4 pour redresser les 2 impulsions une positive l'autre négative pour l'alternateur classique. Le point milieu est plus complexe à réaliser et le bobinage ne passe que la moitié du courant.

Le redressement une seule alternance avec 2 diodes c'est 74% de rendement, contre 90 % de rendement pour le pont de graetz à 4 diodes.

Aujourd'hui on a des alternateurs triphasés avec 6 diodes, qui exploitent mieux la récupération d'énergie dans le temps (il ne faut pas oublier que même si une impulsion qui n'est pas récupérée ne prends pas trop d'énergie au moteur car sans courant il n'y a pratiquement pas d'opposition au mouvement, l'inducteur sur le rotor continue lui d'être alimenté et de consommer du courant, ce qui diminue le rendement de l'alternateur).

En gros, en montant un alternateur de visa, on augmente le rendement de l'alternateur donc on diminue la puissance de l'alternateur prise sur le moteur, donc on augmente le nombre de cvs DIN (les cv SAE sont mesurés sans alternateur, et on sait qu'on perds 5 cv environ à pleine puissance dans l'alternateur et le ventilateur de refroidissement, avec estimé moitié pour l'un et moitié pour l'autre).

Les essuies-glaces

Cette page est encore brut de décoffrage, mais je suis pressé par le temps...

Il y a deux sortes de mécanismes:  les anciens modèles (le contacteur n'a qu'une position, seul un fil de + contrôle l'essuie-glace, c'est lui-même qui se débrouille pour revenir à sa position de départ), et les nouveaux modèles, avec 2 positions (faut pas rêver, les deux positions donnent la même vitesse, peut être il y en a une qui donne une vitesse lègèrement inférieure, j'ai cru remarquer une petite résistance d'un côté, mais elle est faible, et l'impression de vitesse est la même.).

Je vais décrire l'essuie-glace nouveau modèle.

Ces essuie-glace fonctionne selon 2 modes, le mode manuel (interrupteur enclenché) et le mode automatique (interrupteur en position repos, le mode automatique doit permettre aux essuie-glaces de revenir à la position de repos).

Implantation de l'essuie-glace dans la voiture :

Cinématique des balais d'essuie-glace :
1 tour du moteur d'essuie-glace => 1 aller-retour des balais sur le pare-brise.

La came centrale ci-dessus est actionnée par un axe central, relié directement au moteur électrique. Comme on le voit (à peu près) sur le schéma ci-dessus, l'axe central tourne toujours dans le même sens à la même vitesse. C'est la came centrale ainsi que les biellettes qui assurent le mouvement de va-et-vient des essuies-glaces.

Mécanisme d'axe principal :
Le mécanisme de balayage est activé par un axe central, cet axe comportant une couronne avec 3 pistes : les deux pistes extérieures et intérieures sont discontinues, la piste médiane continue.

Sur la roue de l'axe principale, se trouve cette piste circulaire (figure du dessus). Trois connections frottent sur cette piste (bas de la figure ci-dessous). Il y a donc 3 pistes (dans la figure ci-dessus, je les ai nommée par la couleur du fil qui y est relié, je ne connais pas leur nom réel).

La couronne d'axe central tourne dans le sens de la flèche, donc dans le sens contraire du "poil", afin que la saleté ne soit pas tassée et que les lames raclent les pistes pour optimiser le contact. Il en résulte une usure accrue, mais les matériaux sont bien choisis et les essuie-glaces ne fonctionnent pas tant que ça finalement.
Au niveau des discontinutés (quand la piste s'arrête pour que la continuité électrique ne soit plus assurée), on voit deux petits tremplins qui assurent un peu le freinage du moteur lancé sur son inertie lors du passage au repos automatique.

Lorsqu'il ne s'arrête pas, il semblerait que ce soit du à l'accumulation de crasses. Nettoyer un bon coup et ça devrait remarcher nickel.

La piste intérieure (le fil gris), lorsque le contacteur est à la position de repos, alimente le balais + du moteur électrique d'essuie-glace. Ainsi, tant que le + permanent de la piste intérieure est positionné sur la piste, les essuie-glace vont revenir en position de repos.

Fonctionnement de l'interrupteur 2 positions:

A l'arrière du commutateur, il y a quatre plots, chacun repérés par la couleur du fil qui y est relié :
Le rouge et le bleu sont reliés ensemble et se débranchent directement sur les balais du moteur essuie-glace. Quand l'interrupteur est enclenché, un de ces deux plots bleu (tourne à droite) ou rouge (tourne à gauche) est relié au plot noir, le + contact. En position de repos, ils sont reliés au fil blanc, qui est relié au fil gris (piste médiane de la couronne d'essuie-glace), assurant le retour à la position de repos (fil gris mis à la masse et plus alimenté par le + permanent).
Le fil gris ne doit pas être connecté aux balais (fil blanc via les fils rouge ou bleu) lors du fonctionnement manuel des essuie-glaces, sinon lors du passage à la position de repos, le fil gris est relié à la piste de masse, et il y aurait court-circuit durant ce laps de temps.
La mise à la masse permet de ne pas interrompre brutalement le courant allant vers le moteur d'essuie-glace (qui est inductif, donc qui tend à ne pas s'arrêter d'un coup). C'est le principe d'une diode de roue libre, mais le courant alimentant le moteur est plus important qu'en électronique (quelques ampères au lieu de milliampères), et les diodes classiques ne pourraient supporter cela (enfin je suppose que c'est la raison de cette construction).

La jauge électrique d'essence

Fonctionnement de la jauge à essence d'origine :

Voici le schéma de principe du fonctionnement de cette jauge :


Fig. 1.4.1

Sur la crépine d'aspiration (tube plongeant dans le réservoir) du réservoir d'essence, il y a un flotteur (en jaune). Ce flotteur est en contact électrique avec une barre conductrice (en bleu), et ce contact part ensuite à la masse. Cette barre conductrice et reliée tout en haut au galvanomètre de la jauge du tableau de bord (c'est le fil relié en sortie de la bobine L2 du galva, l'entrée de cette bobine étant au "+" contact). Plus le courant passant dans L2 est important, plus l'aiguille (en jaune) partira sur la droite (réservoir plein), grâce à l'attraction du support en gris de l'aiguille.
Or, lorsque le flotteur est en haut (réservoir plein), le chemin à parcourir par l'électricité dans la barre conductrice bleue du réservoir est court, la résistance électrique est faible, un fort courant circule, donnant l'aiguille à droite (cette barre conductrice bleue se comporte donc comme un potentiomètre ou résistance variable). Plus le flotteur est bas, plus le chemin électrique est long, donc la résistance grande, et plus le courant diminue, l'aiguille dévie de plus en plus vers la gauche (plus attirée par la bobine L1 qui elle est toujours parcourue par un courant d'égal intensité), indiquant un réservoir se vidant.

Comme on le voit sur la figure, le galvanomètre du tableau de bord à trois connections, une vers la masse véhicule, une venant du + contact, l'autre partant vers le mécanisme flotteur du réservoir d'essence. La position de l'aiguille jaune est modulé par l'intensité du champ magnétique de l'enroulement L2, ce champ magnétique contrecarrant plus ou moins celui de l'enroulement L1.
Le courant passant dans l'enroulement L2 traverse tout d'abord le fil reliant le galvanomètre au mécanisme flotteur, puis la barre conductrice en bleu faisant office de résistance, puis traverse le fil relié au flotteur et enfin de là rejoint la masse du véhicule.

Les ampoules

Quelques consommations électriques quand on met les phares à l'arrêt moteur (merci à Franck95 pour les calculs) :

les feux de stop qui font 21W chacun (42W au total ) doivent consommer 42/12 = 3.5 A
Le mano-contact ne consomme rien il met à la masse une ampoule témoin de 4W 4/12 = 0,33A
les veilleuses: 2X4W à l'avant, 2X5W à l'AR et le tableau de bord 4W > 22W au total soit 1,83A
Les croisements 2X40W > 80W soit 6,66 A
les feux de route 2X45W > 90W soit 7,5 A
Phares + veilleuses + stop => 7,5+1,83+3,5 = 12,83A

Quand le moteur est allumé, ça se complique car il faut rajouter la jauge à essence, l'allumage, la consommation de l'excitation de l'alternateur via le régulateur, et éventuellement les essuies glace et la radio, plus la première minute la recharge de la batterie suite à la consommation dans le démarreur. Sans compter le fait qu'on est maintenant en 14,5 V au lieu de 12 V, le courant est augmenté.

Pour les feux de route par exemple 90 W à 12V ça fait un courant de 7,5A, soit une résistance U=RI de R=12/7,5 = 1,6 ohm. Donc moteur tournant, soit 14,5 V de tension, on a un courant de 14,5/1,6 = 9,1 A.

Croisements : R = 12/6,66 = 1,8 ohm  soit I à 14,5 V = 8,05 A.

Veilleuses: R  = 12/1,83 = 6,56 ohm soit I à 14,5 V = 2,21 A

Les stops : R = 12/3,5 = 3,42 ohm soit I à 14,5 V = 4,23 A

Ainsi, Phares + veilleuses + stop => 9,1+2,21+4,23 = 15,54 A au lieu de 12,83A si le moteur ne tourne pas.

Suite aux mesures contact mis sans rotation moteur, on a 3 A dans la bobine, et 2 A dans le régulateur. Moteur tournant on peut estimer la bobine ne consommant plus que 60% du courant (Dwell) et idem dans le régulateur, soit 2,5 A tous les 2.

Les cuvelages de phares et les optiques

2 types de fixation existants

Il y a 2 types :

On retrouve la marque Cibié pour les 2 types, pour les marchal je ne sais pas.

Les optiques sont spécifiques au type.

Les cuvelages tous types peuvent se monter sur les 2 types de face avant de méhari.

Type 3 vis de réglage

Le type de cuvelage à 3 vis de réglage peut se retrouver en tôle (face AV AM) ou en plastique (face AV NM) pour les dernières versions. Dans la version tôle, les clips sont constitués d'une tige de plastique fendue en 2. Elle semble plus résistante à l'usage que les clips de la version plastique, qui consiste en 3 tétons de plastique plus rigides et plus cassants.

Monté d'origine sur la face avant nouveau modèle, dont le passage du phare est plus large, facilitant le passage des doigts pour tirer sur le bord du phare, alors qu'il n'y a pas la place sur la face ancien modèle (ce qui rends compliqué l'extraction).

Les cuvelages plastiques sont bien plus léger.

Les clips de maintien sont très cassants. Sans compter que les clips se durcissent avec le temps, sur méhari il faut forcer fortement sur la calandre en enlevant et en remettant le phare.

Type 2 vis de réglage

A ma connaissance le type de cuvelage 2 vis ne se trouve qu'en version tôle.

Les cuvelages ne sont pas symétriques, il faut un cuvelage + un optique droit et gauche orientés différemment, sans quoi l'optique mal monté éclairerait le ciel. Il faut s'assurer que le cable de réglage de hauteur soit bien situé côté calandre centrale de la face avant, et non sur l'extérieur du véhicule.

Ce système de sortie du phare est plus pratique que les clips du 3 vis (une languette à déplacer pour que le phare sorte tout seul).

Enjoliveurs de phare

2 types :

Seuls les cuvelages en plastique sont dépourvus des pattes de maintien (obligation de monter des enjoliveurs nouveau modèle, sachant qu'il est possible de découper ce pattes d'un cuvelage tôlepour le riveter sur les côtés d'un cuvelage plastique).

Cable de réglage des phares

Le cable de réglage dépend du cuvelage monté.

Connecteur d'ampoule 3 plots

Le cuvelage 2 vis étant plus large à l'arrière, le connecteur 3 plots de l'ampoule de phare ne peut se monter dans le cuvelage 3 vis.

à suivre...


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