Découvrez Tout sur le Banc d'Essai Voiture : Fonctionnement Révélé et Applications Incontournables !

Un banc d'essai véhicule est principalement utilisé pour tester la performance des véhicules.

Objectifs des prestations sur bancs

Nos prestations sur bancs peuvent viser plusieurs objectifs :

De développement : mise au point (réglages optimums à apporter aux définitions faites par les bureaux d’études), calibration des systèmes de contrôle moteur, qualification des performances d’organes ou de moteurs complets.
Caractérisation de fonction (circuit de lubrification, déshuilage, circuit de refroidissement, injecteurs, EGR).

Fonctionnement d'un banc d'essai

Un banc de puissance est une sorte de "station d'accueil" pour voiture sur lequel il y a des rouleaux placés sous chacune des roues.

Grâce à l'ensemble des données, à savoir entre autres l'inertie des rouleaux (leur poids) et l'accélération obtenue (mesurée par l'accéléromètre) il pourra déduire la puissance maximale que peut développer votre moteur.

Car quand on parle de puissance d'un moteur on parle juste la crête de la courbe sur la plage de régime.

Comme je viens de l'expliquer, le banc ne peut pas indiquer directement la puissance du moteur (dans ce cas il faudrait faire la mesure directement sur le vilebrequin, ce qui n'est pas pratique comme vous l'aurez déduit par vous-même).

Il mesure en effet le couple appliqué sur les rouleaux selon le régime moteur, et cela grâce à un accéléromètre (qui mesure l'accélération des rouleaux).

Note : si on peut déduire une puissance en connaissant un couple et un régime (ou même déduire le couple si on a la puissance et le régime), il est toutefois impossible de calculer ou deviner les courbes de puissance et couple avec les seules caractéristiques du moteur.

Nous ne sommes hélas pas arrivé au bout, car les mesures qu'on a ici ne reflètent que la puissance mesurée aux roues et non au moteur ....

En effet, il y a des pertes de puissances en raison de l'inertie et les frottements liés à la transmission, mais il y a aussi une correction à faire selon l'état de l'air au moment de la mesure (selon la pression et la température le comburant n'a pas les mêmes propriétés).

Il y a deux manières de mesurer la puissance, l'inertielle et la freinée. Les bancs modernes peuvent souvent faire les deux sachant que l'inertielle est la plus répandue car techniquement moins contraignante.

Dans le cas où il y a 4 roues motrices, on fera le total de la puissance mesurée sur le train avant et sur le train arrière. En effet, les puissances de chaque train (et même de chaque roue en réalité) se cumulent.

Il n'y a pas vraiment de différence particulière pour mesurer la puissance des voitures électriques, à part peut-être la correction Din qui ne sera pas à faire (selon le contexte atmosphérique cela ne change rien aux performances puisque le moteur n'a pas d'admission d'air.

Lors des mesures d’acquisition, chaque combinaison de vitesse de rotation du moteur (régime) et de couple fourni correspond à un point de fonctionnement moteur. De même, il est important que le banc d'essais moteur soit capable de passer rapidement et correctement d’un point de fonctionnement à un autre.

Un banc d'essai stationnaire utilise un frein pour mesurer les caractéristiques du moteur. Il s’agit de mesurer la résistance que le frein oppose au moteur.

Types de bancs dynamométriques

Les bancs dynamométriques ont souvent utilisé comme machine de charge des dispositifs de type frein à courants de Foucault dont la commande imposait un couple résistant relativement constant au moteur testé.

Les bancs dynamométriques à courants de Foucault (ou EC pour Eddy current) sont actuellement les freins les plus utilisés dans les bancs.

Les freins à courant de Foucault offrent un taux de changement de charge rapide pour une stabilisation rapide de la charge.

Les dynamomètres à courants de Foucault nécessitent un noyau, un arbre ou un disque conducteur d'électricité qui se déplace à travers un champ magnétique pour produire une résistance au mouvement.

Les dynamomètres à hystérésis utilisent un rotor magnétique qui est entraîné par les lignes de flux générées entre les pièces polaires magnétiques.

Un dynamomètre à poudre est similaire à un dynamomètre à courants de Foucault, mais une fine poudre magnétique est placée dans l'entrefer entre le rotor et la bobine.

Les lignes de flux qui en résultent créent des "chaînes" de particules métalliques qui sont constamment construites et séparées pendant la rotation, créant ainsi un couple important.

Le moteur à tester entraîne un volant (une roue à inertie) dont la masse inertielle est connue (calculée - Le moment d’inertie J=1/2 m*R² - pour un cylindre plein avec m : la masse et R le rayon du volant.

Plus le moteur sera puissant plus le rapport vitesse sur temps sera élevé.

Le volant est associé à un frein qui sert à le stopper en fin de test. Il est également utilisé en phase de chauffe du moteur pour éviter que le moteur ne soit entraîné par le volant.

Bancs d'essai spécifiques

Banc GMP-eGMP

Devant les challenges de développement de véhicules toujours plus propres et plus économes en énergie, le banc GMP accueille des motorisations : thermiques, à hybridation légère (48V) ou lourde (haute tension) ou tout-électriques.

Cette versatilité de notre banc permet de répondre rapidement aux besoins de développement et de mise au point (MAP) des constructeurs et équipementiers automobiles.

Banc électrique 2 machines (48V) (Couple max.
Banc eGMP ou transmission (Couple max.
Banc électrique, option climatique (Couple max. de 510 Nm - Vitesse max.
Banc électrique, essais CEM (Couple max. de 510 Nm - Vitesse max.

Banc haute dynamique ECLAIR

Ce banc haute dynamique est un développement interne de notre bureau d'étude.

Avec une puissance totale de 270kW, un régime pouvant atteindre 21krpm et un couple de 510Nm jusqu’à 6000rpm, les hautes performances du banc ECLAIR lui permettent de tester plus de 90% des modèles de VE existants et à venir.

Caractéristiques du banc haute dynamique :

Superficie de la cellule 52 m2
Génératrice/moteur (x2) ABB DMA280L32V
Puissance : 2x369 KW
Couple max : 2238 Nm (Couple max.

Banc à rouleau climatique

Une cellule climatique avec son banc son banc à rouleau climatique permet de simuler et reproduire l’environnement d'un véhicule.

Notre banc à rouleau répond aux exigences de précisions et de reproductibilité requises par les mesures d'émissions permettant aux véhicules d'être testés dans des conditions routières simulées avec précision, tout en restant au sein du laboratoire.

Notre installation permet de contrôler la température, et l’hydrométrie au sein de la chambre d’essais.

Elle offre la possibilité de changer la force appliquée aux roues, permet de contrôler de la ventilation de la calandre, est équipée pour mesurer des polluants émis et/ou quantifier l’autonomie électrique du véhicule (via un système de dilution et des baies d’analyse des gaz) autorise des essais à vitesse constante mais aussi de jouer différents cycles (WLTC, cycles américains, japonais...).

Notre principal banc s'adresse aux véhicules légers (Thermiques, Hybrides, Electriques) ou LDV (Light Duty Vehicle) qui regroupent les catégories M1 et N1 (avec possibilité d’homologuer des véhicules N2 en suivant les dérogations).

Homologation et mesures d'émissions

Dans le cadre des homologations Euro 6 et des évolutions à venir, une série d'exigences sont à satisfaire dont des mesures des émissions polluantes basées sur les mesures d'émissions (gaz polluants et particules) à l’échappement en laboratoire (en utilisant le cycle WLTC) complétées par des mesures d'émission en conditions de conduite réelles (RDE) réalisées par un (PEMS).

Les mesures en conditions de conduite réelles permettent de corréler les émissions de gaz polluant entre les mesures effectuées en laboratoire pour le cycle d’homologation et le véhicule conduit quotidiennement sur route.

Les essais RDE sont réalisés sur route ouverte. Ces derniers reprennent les différentes étapes du cycle WLTC. Ils doivent donc commencer par une partie urbaine, suivi d’une portion hors agglomération et d'une section sur autoroute.

L’ensemble des émissions de gaz à effet de serre et de gaz polluants est mesuré durant un essai RDE mais seules les émissions de NOx sont discriminantes.

A noter que dans le cadre de l'homologation Euro 6 (et ses déclinaisons futures), les mesures RDE sont également requises pour les mesures ISC. Ce test concerne les véhicules déjà en circulation qui doivent également être restés conformes aux réglementations sur les émissions.

Ces essais sont obligatoires pour toutes les homologations depuis le 1er janvier 2019 et pour tous les nouveaux enregistrements depuis le 1er septembre 2019.

Le constructeur doit garantir la conformité du véhicule par rapport aux données d’homologation pour une durée minimale de 5 ans ou 100.000 km, au premier des deux termes échus.

Autres fonctions testées sur un banc d'essai véhicule

Les fonctions testées sont principalement l’alignement des quatre roues, les lampes, les freins, l’émission de carburant alternatif, le niveau de bruit, l’opacité de la fumée, le compteur de vitesse, le dérapage et la charge par essieu.

La ligne d’inspection intègre un système de contrôle optimisé.

GREENMOT : Un partenaire pour vos essais véhicules

Centre d’essais innovant, GREENMOT vous propose des prestations d’essais véhicules clefs en main.

S’appuyant sur les compétences de nos experts et de nos moyens d’essais internes, nous nous inscrivons comme partenaire pour affronter les challenges actuels.

GREENMOT utilise une approche “in situ” de la mesure dans son environnement de fonctionnement.

Pour vous apporter la meilleure prestation de services, GREENMOT a choisi l’approche innovante suivante: “Placer les bancs de composants dans le véhicule plutôt que les composants du véhicule dans le banc d’essai“.

L’équipe est formée et experte en gestion de l’instrumentation : chaque capteur est vérifié et étalonné en interne, ou auprès de prestataires certifiés, pour assurer une précision de mesure maximale.

La prestation d’essais PEMS est réalisée avec un outil de mesure spécifique. Celui-ci s’installe directement sur le véhicule et analyse le flux des gaz d’échappement en utilisation réelle.

Ce banc dynamique (entièrement réalisé par notre Bureau d'étude) permet de tester un grand nombre de combinaisons possibles sans être encombré par la structure intégrale du véhicule.

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Banc d'essai voiture: Fonctionnement et applications