Les bancs d'essai
Bon je vais prendre un peu de temps pour vous expliquer le fonctionnement d'un banc. Pour faire simple, il y a 2 grandes catégories de bancs de puissance :
1) Les bancs moteur
2) Les bancs à rouleaux
Même si lorsqu'on parle de banc de puissance, on parle presque toujours du banc à rouleaux, beaucoup plus pratique pour mesurer la puissance d'une voiture car il n'y a pas le moteur à déposer !
Je te précise déjà que je connais surtout l'utilisation de ces bancs (en particulier ceux à rouleaux), le principe de calcul de puissance & couple et ce que mesurent ces différents bancs, mais je n'en connais pas parfaitement tous les éléments mécaniques qui les composent.
Je vais essayer de vous éclairer sur les parties "Mesure", "Calculs", et "Utilisation"! D'autres pourront le faire sur la partie "Composition des bancs" et "Différents types de freins".
banc d'essai et tableau de bord
1) Les bancs moteur :
Ce sont des freins que l'on accouple sur le volant moteur d'un moteur, et qui
permettent de mesurer le couple et la puissance de celui-ci, le tout enfermé
dans une cellule d'essai et relié à des ordinateurs, pour suivre tous les
paramètres (voir photo).
frein
Comment?
On fait tourner le moteur à différents régimes stabilisés, depuis le ralenti
jusqu'au régime maximal, par paliers de 200 ou 250 tr/mn, en pleine charge
pendant 30 secondes; le frein s'oppose au couple moteur et délivre un couple
résistant exactement égal au couple moteur. La mesure du couple résistant sur le
frein permet donc de connaitre le couple moteur ! On obtient ainsi une courbe de
couple en fonction du régime, et l'on peut calculer la puissance pour chaque
régime mesuré par la formule: Puissance = Couple x Régime
Qui l'utilise?
Tous les constructeurs automobiles, les laboratoires d'essais moteurs et
quelques préparateurs disposant d'assez de moyens car ce type de banc est
extrêmement couteux !!!
Mode de fonctionnement ?
Ces bancs fonctionnent en régime stabilisé, c'est à dire que la mesure se fait à
régime constant; MAIS contrairement à certaines idées reçues, ça ne rend pas la
mesure plus "réaliste" par rapport à un banc fonctionnant en régime inertiel (ou
dynamique, c'est la même chose), car justement lors d'une accélération... on
n'est jamais en régime stabilisé !!!
On peut toutefois faire fonctionner ces bancs en régime inertiel, en rentrant
dans l'ordinateur le moment d'inertie des éléments tournants (principalement le
volant moteur); exemple (de mémoire) pour une AX GT: 0,086 kg.m², et pour une
Saxo 16V: 0,151 kg.m².
Est-ce fiable ?
Oui, extrêmement fiable, la marge d'erreur est très souvent inférieure à 1% pour
les bancs moteur! !!
2) Les bancs à rouleaux
banc à rouleaux 4x4
Ce sont des systèmes mécaniques composés d'un jeu de rouleaux (1, 2, ou 4 par train de roues motrices), entrainés par les roues motrices de la voiture, et souvent (mais pas forcément) d'un frein; on n'a donc pas à déposer le moteur, ils sont donc beaucoup plus pratiques que les bancs moteur lorsque l'on désire mesurer la puissance de sa voiture !
Comment ?
J'ai tout expliqué dans l'article sur les bancs de puissance sur le site JSO.
le banc de puissance
Qui l'utilise ?
Certains constructeurs automobiles (mais JAMAIS pour homologuer la puissance
d'un moteur, seuls les bancs moteurs sont autorisés pour cela), certains
préparateurs et certains garages, pour un usage personnel et public.
Mode de fonctionnement ?
La majorité de ces bancs possède un frein (différents types possibles!!!), et
peuvent donc fonctionner en régime stabilisé, inertiel freiné, ou inertiel pur;
les bancs non freinés ne peuvent faire que de l'inertiel pur.
MAIS l'usage de loin le plus répandu avec ce type de bancs est de l'inertiel
(freiné ou non).
Est-ce fiable ?
De par le principe même de mesure, et sans rentrer dans le détail, ce type de
banc ne peut pas avoir une fiabilité parfaite quant aux valeurs absolues : les
bancs à rouleaux les plus fiables ont une marge d'erreur de 3% sur les valeurs
absolues... hors erreur humaine bien sûr, autrement dit avec un protocole de
mesure nickel !
Quant à la précision des courbes, elle dépend en régime inertiel de la vitesse
de montée en régime (dépendant de l'inertie des rouleaux et de l'intensité du
frein s'il y en a un) qui doit être modérée, et de la qualité de l'électronique
du banc ; je ne vais pas mentir, tous les bancs sont loin d'être égaux à ce
niveau, je dirais que Rotronics et Bosch sont vraiment excellents, en revanche
je ne suis vraiment pas convaincu par d'autres marques que je ne citerai pas !
Voilà, quant à savoir lequel des deux est le mieux, chacun se fera son idée, mais je vais donner mon opinion (j'ai utilisé les 2, surtout les bancs à rouleaux quand même, des centaines de fois) : pour moi, le banc à rouleaux (du moins un fiable !) remporte largement le match !!!
Voici ses 3 avantages principaux :
- ultra pratique : aucun démontage à faire !
- les conditions de mesure au banc à rouleaux sont beaucoup plus proches des
conditions routières que celles de mesure au banc moteur... vous roulez souvent
avec un moteur à l'air libre refroidi par un système de refroidissement
gigantesque, et en accélérant avec le pied sur le frein ???
- le prix bien sûr, que ce soit pour un particulier voulant passer sa caisse au
banc, ou pour le professionnel qui achète le banc !
Un point commun aux 2 :
- utilisés dans une optique de comparaison AVANT/APRES, ils sont tous deux d'une
efficacité redoutable, toutefois je le répète, tous les bancs à rouleaux ne se
valent pas en terme de précision et de répétabilité.
En voici un très réputé sur Paris (et partenaire JSO) : STRS (à lire
banc STRS)
Le seul avantage d'un banc moteur sur un banc à rouleaux pour moi :
- la fiabilité quasi parfaite des valeurs absolues ! Mais vu l'écart de
seulement 2% par rapport aux meilleurs bancs à rouleaux, je trouve que c'est
bien peu, comparé à tous les avantages du banc à rouleaux...
Voilà pour les explications du fonctionnement des bancs d'essais, merci à David, qui a écrit cet article.
JSO ... Gérard/David Retour à Mécanique