Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
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.
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Daniel DRECQ : Président Directeur Général du Groupe D2T
INTRODUCTION
La mise au point des moteurs thermiques permet de définir les réglages optimums à apporter aux définitions faites par les bureaux d’études. Différents types d’essais sont nécessaires pour effectuer ces travaux et leur réalisation nécessite des bancs d’essais. Ceux-ci sont des machines de plus en plus complexes et onéreuses et leur coût d’exploitation exige une automatisation maximale.
Les essais servent, entre autres, à qualifier les performances d’organes ou de moteurs complets. L’un des intérêts est d’avoir une vision exhaustive du champ complet des performances du moteur afin que les équipes, intervenant sur la mise au point du moteur dans le véhicule, puissent qualifier l’influence d’un réglage sur les mesures obtenues, lors de la mise au point suivant des cycles normalisés antipollution par exemple.
Un autre intérêt est de valider des codes de calculs de simulation et de permettre une corrélation entre les valeurs obtenues lors des essais et les valeurs théoriques obtenues par calcul. Les valeurs obtenues lors des essais nécessitent une accréditation des moyens de mesure pour être sûr de la validité des valeurs mesurées.
Les résultats d’essais permettent d’enrichir des bases de données et ainsi de diminuer à terme la quantité d’essais nécessaire à l’obtention d’un produit final conforme aux exigences diverses.
L’ensemble des essais à réaliser pour un objectif donné doit être optimisé grâce aux plans d’expérience.
Tous ces critères permettent la diminution des temps de développement des moteurs, axe général de travail des ingénieurs motoristes.
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Aspect normatif. Essais d’homologation ou d’approbation1. Essais de développement
Les essais de développement représentent l’ensemble des essais nécessaires à l’aboutissement des solutions techniques développées avant leur validation en endurance pour qualifier la tenue dans le temps. Ces essais portent sur tous les organes moteurs et peuvent donc concerner les aspects thermodynamiques, mécaniques, thermiques, résistance des matériaux ou définition des modes de fonctionnement des calculateurs de contrôle moteur. Les cycles ou procédures d’essais à mettre en place dépendent du but à atteindre et les critères de coûts entraînent l’automatisation de la plupart des essais.
1.1 Mise au point
Ce sont les essais de base du développement moteur, ils sont répartis en trois grandes catégories :
-
les essais pleine charge ;
-
les essais iso-vitesses ;
-
les essais transitoires.
Les essais pleine charge consistent à faire fonctionner le moteur sur toute sa plage de régime en étant à chaque fois au maximum des valeurs limites fixées par le bureau d’études. Les limites peuvent concerner par exemple, sans toutefois que tous les critères ci-dessous soient concomitants au même point de fonctionnement :
-
le régime ;
-
la pression maximale de combustion ;
-
le niveau d’émission de fumée ;
-
la température globale d’échappement ou cylindre par cylindre ;
-
le niveau d’émissions polluantes des gaz bruts ou dilués ;
-
la température des pièces chaudes (piston, culasse) ;
-
le cliquetis naissant ou établi...
La courbe obtenue représente les possibilités maximales du moteur en regard des contraintes fixées.
Les essais iso-vitesses consistent à faire fonctionner le moteur en fixant le régime et en parcourant les différentes charges jusqu’à la charge maximale déterminée par la courbe de pleine charge.
Les essais transitoires consistent à enregistrer les différentes valeurs de mesure pendant une courbe d’accélération du moteur d’un point de fonctionnement charge-régime à un autre. L’évolution de la charge peut être fixée par une loi simulant un fonctionnement réel (loi de route, courbe d’hélice, etc., voir ...
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Essais de développement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NF EN ISO/CEI 17025 - * - Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais (2000). http://www.afnor.fr
-
(2) - NF ISO 15550 - * - Moteurs à combustion interne – Détermination et méthode de mesure de la puissance du moteur. Exigences générales (2002). http://www.afnor.fr
-
(3) - ISO 1585 - * - Véhicules routiers. Code d’essai des moteurs. Puissance nette (1992). http://www.afnor.fr
-
(4) - ISO 2534 - * - Véhicules routiers – Code d’essai des moteurs – Puissance brute (1998). http://www.afnor.fr
-
(5) - NF ISO 3046-4 - * - Moteurs alternatifs à combustion interne – Performances – Partie 4 : régulation de la vitesse (1997). http://www.afnor.fr
-
(6) - NF ISO 3046-5 - * - Moteurs...
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