Daniel DRECQ

Les systèmes de pilotage de bancs d'essais pour les moteurs enregistrent deux grands types de données : des grandeurs synthétiques, sous forme de scalaire, caractérisant le fonctionnement macroscopique du moteur, et des grandeurs vectorielles caractérisant le cycle moteur. Ces données sont stockées et analysées soit en cours d'essai, soit en post-traitement. Les avancées dans le domaine de l’électronique et de l’informatique ont permis de modifier et de faciliter ces approches, tant au niveau du contrôle qu’au niveau des moyens de mesures et d’essais. Ainsi, les essais se sont multipliés, ainsi que les solutions d'automatisation et d'outils d'aide à la décision compte tenu de la complexité des unités de commande électronique existants à ce jour.

Cet article a pour objet les essais des moteurs automobiles réalisés dans des installations nommées bancs d’essais. Un premier paragraphe est consacré aux différents types de banc d’essais (bancs d’organes, moteurs, GMP, etc). Par la suite, les données physiques à connaître avant d’exécuter un essai au banc sont fournies. Les bancs d’essais possèdent des servitudes et des sécurités à ne pas négliger en raison du caractère dangereux de ces produits, comme le liquide de refroidissement, le carburant, l’air comburant, etc. C’est pourquoi quelques notions de sécurité sont également proposées, avant d'aborder les moyens mis en place pour la réduction du coût des essais.

Un banc d'essais est un ensemble de matériels installés dans un endroit insonorisé et permettant de reproduire le fonctionnement d'un organe, d'un véhicule complet ou uniquement d'un moteur. Cet article est conscré aux moyens de mesure spécifiques aux bancs d'essais moteur. Ainsi, sont détaillées les mesures du couple et du régime (machines réversibles ou non), les différentes commandes de charge, les mesures de force et de couple, les mesures de fréquence, vitesse et acyclisme, les mesures de consommation de carburant ou encore les mesures liées à la combustion. De même, la pollution atmosphérique tient un rôle non négligeable : provenance et mesure des pertes, composition des gaz, etc.

Cet article est consacré à l’automatisation des bancs d’essais, automatisation renforcée ces dernières années par le développement de l’électronique et de l’informatique. Cette évolution est notamment très marquée lors de l’acquisition des données avec la puissance accrue de calcul des ordinateurs. D’autre part, les systèmes de contrôle intègrent maintenant des fonctionnalités de régulation et d’asservissement, des niveaux de sécurité, des phases d’apprentissage et de calibrage.

Les essais des moteurs thermiques sont nécessaires à l’optimisation des réglages et à la mesure des performances des organes du moteur ou du moteur complet. Les ingénieurs peuvent ainsi analyser correctement les modes de fonctionnement et déterminer les modifications à apporter aux éléments défaillants. Cet article détaille les différents types d’essais : essais de charge, essais d’homologation, essais de certification et de contrôle. Ces bancs d’essais sont de plus en plus coûteux, ils imposent un taux d’utilisation élevé et une automatisation poussée.