La chaîne d'énergie
Nous avons déjà vu que l'énergie permet aux objets de fonctionner, qu'il faut souvent convertir une énergie source en une énergie utile pour faire fonctionner un objet et que l'énergie doit être disponible au bon moment et en quantité voulue.
Dans cette leçon nous allons voir comment cela est réalisé grâce à la chaîne d'énergie d'un objet.
Compétence(s)
- CS 1.6 : Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.
- CT 2.2 : Identifier le(s) matériau(x), les flux d’énergie et d’information sur un objet et décrire les transformations qui s’opèrent.
- CT 4.1 : Décrire, en utilisant les outils et langages de descriptions adaptés, la structure et le comportement des objets.
J’ai acquis la(les) compétence(s) si :
- Je suis capable d'identifier la chaînes d'énergie.
- Je suis capable d'identifier les flux d'énergie.
- Je suis capable de comprendre le rôle de la commande, de la conversion et de la transmission.
Notion d'analyse fonctionnelle (rappels)
Nous avons appris que :
Pour satisfaire sa fonction d'usage (ou de service), un objet technique met en œuvre des fonctions techniques.
Pour trouver la fonction d'usage d'un objet technique, on pose la question : “A quoi il sert ?”
Exemple de fonctions technique : Pour me déplacer à VTT, j’ai besoin d’une fonction motorisation, mais aussi d’une fonction direction pour éviter les obstacles et d’une fonction freinage pour m’arrêter
Les fonctions techniques peuvent être représentées graphiquement par des blocs fonctionnels ayant des relations entre eux.
La chaîne d'énergie et la représentation graphique des fonctions techniques à mettre en œuvre pour décrire le flux d'énergie utilisé dans l'objet technique.
Composition de la chaîne d'énergie
- Stocker l'énergie (réservoir, cuve, barrage, pile, ….) ou alimenter en continue (réseau électrique, rivière, force musculaire …)
- Commander l'utilisation et le dosage ( robinet/électrovanne, carburateur/injecteur, interrupteur/interface de puissance … ) et distribuer (tuyau/durites, fils électriques …)
- Convertir l'énergie source en énergie utile ( chaudière, moteur, ampoule …)
- Transmettre et utiliser l'énergie utile (radiateur, boîte à vitesses/roue, réflecteur, poulie/câble …)
Le bloc commander, reçoit la commande qui peut être la main de l'utilisateur ou un système automatisé (tel un thermostat …). Si la commande est automatisée ou programmable, nous parlerons de chaîne d'information.
La chaîne d'énergie du scooter
La chaîne d'énergie se compose de 4 blocs :
- Stocker ou alimenter : Stocker dans l'objet technique ou alimenter en continu
- Commander et distribuer : Définir le moment de son utilisation, la quantité nécessaire et l'amener aux convertisseurs.
- Convertir : Passer de l'énergie source à l'énergie utile
- Transmettre : Amener l'énergie utile à l'endroit de son utilisation et l'utiliser correctement
La chaîne d'énergie de la lampe de bureau
Pour aller plus loin
Fiche de synthèse partie structure d'un système et chaîne d'énergie