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Article

1 - MESURES DU COUPLE ET DU RÉGIME

2 - DIFFÉRENTES COMMANDES DE CHARGE

3 - MESURES DE FORCE ET DE COUPLE

4 - MESURE DE FRÉQUENCE, VITESSE ET ACYCLISME

5 - MESURES DE CONSOMMATION DE CARBURANT

6 - MESURES LIÉES À LA COMBUSTION

7 - VÉLOCIMÉTRIE LASER

8 - POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE

9 - MESURE ET SURVEILLANCE DES CIRCUITS DE LUBRIFICATION DES MOTEURS

10 - MESURES DE DÉBITS

Article de référence | Réf : BM2963 v1

Mesures de force et de couple
Essais des moteurs automobiles - Moyens de mesure

Auteur(s) : Daniel DRECQ

Date de publication : 10 oct. 2007

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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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ABSTRACT

A test bench consists of an assembly of items set up in a soundproof location where the operation of a part, an entire vehicle or an engine alone can be reproduced. This article addresses the means of specifically measuring bench testing engines. Thus, detailed are: measuring torque and speed (reversible as well as non-reversible machines), the various load controls, measurements of force and torque, measurements of frequency, velocity and acyclicism, measurements of fuel consumption as well as measurements relating to combustion. Also, the role played by atmospheric pollution is significant: source and measurement of loss, composition of gases, etc.

Auteur(s)

  • 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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm2963


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3. Mesures de force et de couple

Ce paragraphe ne présente que l'intégration dans la machine de charge de cette mesure et des avantages des différents principes.

Par convention, le couple mesuré sur un moteur thermique est positif lorsque celui-ci fourni de l'énergie et négatif lorsqu'il en reçoit, c'est-à-dire lorsqu'il est entraîné.

La mesure de couple est généralement incluse dans la fourniture de la machine de charge et répond à deux principes distincts :

  • la mesure d'une force au moyen d'un capteur à pont de jauges, dans le cas d'une machine de charge montée en balance ;

  • la mesure directe du couple sur l'arbre au moyen d'un couplemètre dans le cas d'une machine de charge montée fixe.

La solution courante de montage en balance d'une machine de charge consiste à monter l'ensemble du corps de la machine sur des roulements au moyen de paliers oscillants. De ce fait, le stator de la machine est « libre » en rotation autour de l'arbre qui est lui-même en rotation. Le montage d'un capteur de force à pont de jauge entre le stator et le bâti rigide de la machine permet de retenir le stator et de mesurer la réaction au couple du moteur thermique.

Avantages :

  • prix ;

  • bonne précision (typiquement 0,2-0,1 % PE) ;

  • étalonnage aisé ;

  • fiabilité du système.

Inconvénients :

  • la mesure du couple n'est pas celle directe du moteur thermique ;

  • faible dynamique ;

  • précision liée à la mécanique.

Ce type de montage peut s'appliquer à toutes les technologies de machine de charge : frein ou moteurs électriques. Cependant, sa mise en œuvre nécessite une conception rigoureuse pour garantir une mesure précise et fiable. De ce fait, beaucoup de moteurs électriques, prévus à l'origine pour des montages à pattes, sont souvent proposés avec une mesure de couple par couplemètre.

La mesure du couple directement sur l'arbre impose le montage d'un couplemètre entre la machine et le moteur thermique ou le groupe motopropulseur.

La technologie actuellement la plus avancée est le couplemètre de type bride qui est constitué d'un rotor sans roulement, avec une transmission de la mesure s'effectuant au moyen d'un antenne intégrée au stator fixe. Il permet une mesure du couple réel instantané de la ligne d'arbre et nécessite l'utilisation de fonction de filtrage...

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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).

  • (6) -   *  -  Fiches...

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