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RÉSUMÉ
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.
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-
Daniel DRECQ : Ancien Président Directeur Général fondateur du groupe D2T
INTRODUCTION
Dans cet article, seuls les moyens spécifiques aux bancs d'essais moteur sont décrits. Les moyens de mesure non spécifiques sont traités dans les articles concernés des « Techniques de l'Ingénieur ».
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5. Mesures de consommation de carburant
Ce paragraphe présente les différentes technologies pour mesurer la consommation de carburant du moteur, que celui-ci soit installé au banc d'essais ou dans un véhicule. Les trois grandes méthodes utilisées sont :
-
mesure volumétrique ;
-
mesure massique ;
-
mesure de débit globale ou instantanée.
La mesure volumétrique est historiquement la plus vieille.
La mesure de la consommation de carburant d'un moteur thermique est une des grandeurs fondamentales nécessaires à la mise au point des machines thermiques. Le principe de mesure est basé sur la débitmètrie mais nécessite une précision de mesure importante, de l'ordre de 10–4 pour pouvoir faire des calculs précis de rendement.
Pendant longtemps, cette mesure était effectuée avec des éprouvettes graduées et l'opérateur mesurait le temps de passage du carburant entre deux repères à l'aide d'un chronomètre. Le passage entre les différents modes de fonctionnement : alimentation normale, remplissage des éprouvettes et mesure, était réalisé à l'aide d'une vanne manuelle 3 voies. Le principal défaut de ce type de mesure, en dehors des problèmes de précision de déclenchement du chronomètre, résidait dans son principe même, à savoir une mesure volumique. En effet, l'énergie développé par le moteur thermique dépend de la masse de carburant consommée et non du volume. La variation de masse volumique dépendant de la température, il était nécessaire de faire des corrections en fonction de celle-ci. Les mesures volumiques sont pratiquement abandonnées aujourd'hui.
Les mesures massiques sont beaucoup plus précises mais nécessitent aussi quelques précautions. Les remous créés par le remplissage de la cuve de mesure ne doivent pas troubler la mesure. La précision de la balance doit être suffisante. En mode automatique, il est impératif de gérer les débordements éventuels de cuve pendant le remplissage.
Les autres principes utilisés sont les débitmètres Coriolis ou les turbines débitmétriques. Les débitmètres Coriolis atteignent désormais la précision suffisante et les turbines débitmétriques présentent souvent trop de pertes de charge.
La mesure de la consommation spécifique de carburant permet de déterminer le rendement global du moteur thermique. En effet, si l'on connaît le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI)...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LINDAS (R.) - * - Coupleurs – Techniques de l'Ingénieur traité Génie mécanique B 5 860.
-
(2) - BRETON (P.) - Principe des ralentisseurs électromagnétiques. - Revue des Ingénieurs de l'Automobile.
-
(3) - BEN AHMED (A.H.), LESOBRE (A.), RAMIARINJAONA (C.), PREVOND (L.), GRACZYK (C.), DRECQ (D.) - Simple model for designing eddy current variable reluctance brakes. - 3ème Proceeding d'ICEM, Helsinki (2000).
-
(4) - VALLENET (F.) - Étude et modélisation des coupleurs électromagnétiques à poudres. - Rapport de DEA de génie électrique (ENS Cachan) (1993).
-
(5) - SANGUE (S.), LEPOINT (G.), LE BOURNAULT (T.) - New Approach to Measure Instantaneous Angular Behaviour of a Dual Mass Flywheel. - FISITA World Automotive Congress Séoul (2000).
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(6) - * - Fiches...
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