Atmo et Banc

[Bethowen]

Petit article ...

 

1 - Ventilation et moteur atmosphérique

 

"...Finalement, est-ce que votre voiture roulera aussi fort sur la route que sur le banc ? Si c'est un modèle récent, il y a des chances que non. Dinan, le préparateur américain sur base de BMW, a une des installations les plus modernes au monde et s'est prêté à une série de test. Et ils sont arrivés à la conclusion suivante : quand le flos d'air n'est pas assez important, quand l'air entrant dans l'admission est trop chaud et quand la température de l'eau du radiateur est trop proche de celle à l'intérieur du bloc (les moteurs suralimentés peuvent aussi détecter si l'échangeur refroidit assez), la gestion électronique du moteur réagit en retardant l'étincelle et en augmentant la richesse (donc en diminuant la puissance) pour protéger la santé du moteur.

 

Pour prouver ses dires, Dinan a installé une M5 E39 préparée par leurs soins à 470ch, soit 415 à la roue, sur un Dynopack. Avec le capot fermé et sans ventilateur soufflant sur le radiateur, la voiture sort... 334ch à la roue. Pendant l'opération, un capteur a mesuré le mélange air-essence. En approchant de la zone rouge, la M5 a enrichi son mélange jusqu'à 9.5:1 ! C'est un mélange extrêmement riche, c'est limite si du charbon ne sortait pas de l'échappement. Mais en y réfléchissant, avec la M5 en 5e (la vitesse en prise direct, la préférée des experts du banc de puissance), la gestion électronique s'attend à recevoir la pression de l'air frais à 260km/h quand le moteur atteint sa puissance maxi. Elle est de train de se faire baiser, et elle le sait.

 

Suite de l'expérience : on lève le capot et on installe un petit ventilateur soufflant à environ 60km/h. Cette fois, l'ordinateur indique 371ch. Les choses s'améliorent mais on est encore loin des 415ch revendiqués par Dinan.

 

Il est maintenant temps de sortir la grosse artillerie : un énorme ventilateur à 5000€ semblant s'être détaché de l'aile d'un 747, soufflant à près de 120km/h directement sur le radiateur de la BMW. Le ventilo se met à tourner, la M5 rugit et l'ordinateur finit par imprimer un nouveau graphique. 411.4ch, la meilleure valeur de la journée.

 

Et en diminuant la température de la pièce de 4 ou 5 degrés, on gagnerait encore autant de chevaux.

 

Laissons maintenant la parole à Dinan : "Quelle puissance voulez-vous ? On peut vous donner n'importe quel chiffre entre 330 et 420ch avec la même voiture. Envoyer de l'air avec un ventilateur n'est la même chose que créer une surpression sur la face avant complète de la voiture. BMW peut simuler ce genre de choses parce qu'ils ont des milliards à dépenser dans une soufflerie ultramoderne. Pas nous."

 

2 – Explication complémentaire

 

Une multitude de paramètres peuvent intervenir sur les différences de mesures.

Il y a le banc en lui même, sur lequel en fonction du système peut vous donner des valeurs différente a un autres.

La marque, 2 ou 4 roues motrices, le ventilateur de refroidissement plus ou moins gros etc.…

La seule véritable indication de la VRAI puissance c’est le moteur seul sur le banc.

Ainsi seul, le moteur s’exprime pleinement, sans contrainte.

Et c’est comme cela que de vrais préparateurs arrive a talonnée leur banc.

Pour eux et pour eux seulement, avec leur banc il sont très précis.

Mais cela ne suffit pas.

Passer sa voiture au banc vous donne une indication sur le moment présent.

Cela va vous permettre de situer, une ou des valeurs sur les performances de votre moteur.

En fonction la aussi de plusieurs critères.

 

La pression atmosphérique : qui joue énormément sur les performances, plus la pression et haute plus il y a des chevaux.

 

La température : Plus elle et haute, moins l’admission sera bonne concernant le mélange air/essence.

 

L’assemblage moteur : A sa construction, la vous ne pouvaient rien faire.

C’est à la fabrication du bloc moteur que cela se passe.

Avec plus ou moins de chance.

 

Les cotes constructeur : la encore on ne peut rien faire.

Le constructeur des moteurs utilise des cotes, qui peuvent être plus ou moins favorable.

Grosse cote, plus de puissance.

 

Le rodage : Bien que les moteurs sont prêt rodé et mi à fond avant même qu’il vous soit livré.

Ni allé pas voir, vous aller être malade, malgré tout un bon rodage joue sur le futur rendement de votre moteur.

 

Et la le banc, va devoir faire la différence au calcule de la puissance.

Le banc doit prendre en compte, encore toute la cinématique de la voiture.

La boite de vitesse, la transmission, et bien sur les masses non suspendue.

Cela s’appelle la puissance dissipée.

Alors enfin, il va vous donner la puissance calculé.

Mais celui qui va aller faire un passage au banc au mois de janvier à moins 15° et avec une pression de plus de 1015 mm/b ou h/p, en aura forcement plus, que celui qui va le faire au moi de juillet en pleine canicule.

D’un jour à l’autre vous pouvaient, perdre ou gagner des chevaux.

Tous cela pour dire quoi, et bien qu’il ne faut pas non plus attacher une important immense au chiffre annoncer dans ce domaine.

Cela va vous donnez une valeur d’indication générale.

Mais ne vous enflammer pas pour autant, car comme je l’ai dit plus haut.

Nous ne somme pas tous au même régime, via la fabrication du constructeur.

 

 

3 – Une explication relative logique du pourquoi les moteurs turbo «donnent plus ».

Sachant que la noblesse d’un moteur atmosphérique vient aussi du fait qu’il ne suffit pas d’augmenter la pression du turbo pour gagner des chevaux…

 

Sur les banc de puissance, il y a généralement il y a 3 ou 4 indications :

 

* La puissance à la roue mesurée par le banc au niveau des roues du véhicule lors de son accélération sur le banc. En fonction du type de banc (inertie ou freiné) la mesure est effectuée différemment (Accélération ou capteur de contrainte)

 

* La puissance dissipée / pertes de puissances mesurée lors de la décélération du véhicule sur le banc.

 

* La puissance au moteur est la somme de la puissance à la roue et des pertes de puissance. C'est une puissance mesurée (au moteur), bien que la mesure soit indirecte.

 

* La puissance au moteur corrigée enfin, est égale à la puissance au moteur (mesurée) multipliée par un facteur de correction dépendant des conditions météorologique (Pression atmosphérique et température ambiante)

 

C'est cette dernière donnée qu'il faut retenir lorsque l'on parle de puissance.

 

Oui, la puissance à la roue va varier en fonction de la température des pneumatiques et même de la température de l'huile de boite. C'est pour cette raison que la puissance à la roue va varier entre deux passages au banc successif.

Mais à vrai dire ce n'est pas grave, voir même sans importance pour la bonne et simple raison que nous mesurons également les pertes de transmissions lors de la décélération du véhicule , et cela dans les mêmes conditions que celles ou nous avons mesuré la puissance à la roue.

 

Il faut également savoir qu'il existe plusieurs normes de corrections plus ou moins précises, plus ou moins fiables et surtout plus ou moins universelles. On en distingue principalement trois :

 

La norme SAE J 1349 pour laquelle les conditions normalisées sont une pression atmosphérique de 990 hPa (P) , une température de 25°C (T) et une pression partielle de l'eau de 0,013 bar (Pv)

 

CF = [ ( P – Pv ) / ( P0 – Pv0 ) ] * (T0/T)^0,5

 

La norme DIN 70020 pour laquelle les conditions normalisées sont une pression atmosphérique de 1013 hPa (P) et une température de 20°C. (T)

 

CF = (P/P0)*(T0/T)^0,5

 

Notons que cette norme ne prend pas en compte les variations d'humidité.

 

La norme ISO 1585 pour laquelle les conditions normalisées sont une pression atmosphérique de 1 bar (P), une température de 25°C (T) et une pression partielle de l'eau de 0,010 bar (Pv)

 

CF = [( P – Pv ) / ( P0 – Pv0 )]^1,2 * (T0/T)^0,5

 

En Europe , nous utilisons presque tous la norme DIN70020 bien que les constructeurs aient tendances à converger vers la norme ISO1585.

Le but de ce facteur de correction, c'est qu'un moteur de 100 hp fasse toujours 100 hp corrigés peu importe l'époque de l'année afin d'avoir les tests les plus répétables possibles.

Alors si nous utilisons un facteur de correction d'où peut venir la différence de puissance mesuré entre l'été et l'hiver ?

 

Prenons un cas très simplifié où la puissance ne dépendrait que de la masse d'air introduite dans le moteur. (J'essaie de faire au plus simple, j'espère que les puristes me pardonneront)

 

On passe un moteur atmosphérique au banc en juin, la pression atmosphérique est de 1 bar (P0) absolu et il fait 20°C (T0). Le moteur développe 100 chevaux moteur mais aussi 100 chevaux corrigés car le facteur de correction vaut 1.

On repasse ce même moteur en décembre, la pression atmosphérique est de 0,95 bar (P0) absolu et il fait 20°C (T0). On mesure cette fois +/- 95 hp car la densité de l'air est +/- 5% plus faible. Mais cette fois ci, le facteur de correction ne vaut plus 1. En effet après application de la norme DIN 70020, le facteur de correction vaut +/- 1,05. On retrouve donc bien une puissance moteur corrigée de 95 * 1,05 = 100 hp.

 

On passe désormais un second moteur au banc en juin. Toujours par 1 bar absolu et 20°C.

Mais il s'agit cette fois d'un moteur turbo avec une pression de suralimentation de 1 bar.

Ce moteur ne dispose pas d'échangeur de chaleur (intercooler).

En juin il développe 100 hp moteur, et donc également 100 hp moteur corrigés car le facteur de correction vaut 1.

On repasse ce même moteur en décembre. Il développait 100 hp avec 2 bars absolus (1 bar de pression atmosphérique + 1 bar de pression de suralimentation).

La pression atmosphérique vaut 0,95 bar, mais il y a toujours 1 bar de suralimentation. Il est donc '' alimenté '' avec 0,95 + 1 = 1,95 bar. La densité pour le moteur n'est donc pas 5% plus faible mais seulement 2,5% plus faible (c'est à dire 1,95/2)

Il ne développe donc pas 95 hp comme le moteur atmosphérique, mais +/- 97,5 hp.

Mais le facteur de correction lui, d'après la norme DIN 70020, vaut bien 1,05.

 

La puissance moteur corrigée vaut donc 97,5 * 1,05 = 102,5 hp.

Il y a donc 2,5 % d'erreur que la correction n'a pas prise en compte.

Les choses se compliquent encore que l'intercooler est pris en compte, mais je ne me lancerais malheureusement pas dans une explication aussi imagée et simplifiée soit elle.

Rajoutez à cela l'influence de la température de fonctionnement (Eau/huile) et vous comprenez qu'obtenir des résultats comparables est tout sauf simple.

 

En résumé les résultats donnés sont indicatifs. Ils sont bien sur proches de la réalité mais ont tendance à se dissiper dès que l'on s'éloigne des conditions de mesure de la norme. Un banc reste avant tout un outil de mise au point moteur d'avantage qu'un ultime juge de performance.

 

 

4 - Y sont où mes 231 CV ???

 

Nous avons tous remarqué que nos voitures "avance" mieux quand il fait froid !!!

 

Un peu de physique, rassurez vous, simple, niveau 3ème, ça va ?? (en prenant comme base une voiture de 231Cv).

 

La puissance d'un moteur à combustion interne comme un moteur à essence, dépend de la température et de la pression du mélange envoyé dans les chambres de combustion.

Elle diminue quand sa température augmente et augmente avec la pression...

 

D'où, un, l'idée de compresser les gaz à l'admission, avec un turbo par exemple et de refroidir la température du mélange réchauffé par sa compression avec un échangeur.

Mais nous allons parler des moteurs atmosphériques et pas des turbos.

 

Le mélange air/essence qui arrive dans les chambres de combustion est à la température de l'air à l'entrée du filtre à air et à la pression atmosphérique.

 

La puissance de nos moteurs varie en fonction de ces deux paramètres selon la formule suivante :

k = [1013 x (racine carrée de (273+t / 293))] / p

sachant que k est le coefficient par lequel il faut diviser 231 pour avoir la puissance réelle à la température "t" et à la pression atmosphérique "p".

•Exemple n° 1 : il fait -10°C et la pression est de 1050 mbar, autrement dit un superbe temps d'hiver avec beau soleil sans doute.

k = 1013 / 1050 x v263 / 293 = 0,9140379, la puissance réelle est donc de 231 / 0,9140379 = 252,7 CV, tu parles si elle marche la grenouille !!

•Exemple n° 2 : il fait 35° C et 920 mbar, bel avis d'orage en plein été !!

k = 1013 / 920 x v308 / 293 = 1,12892, la puissance est donc de 231 / 1,12892 = 204,6 CV !!! Comme disait Bourvil dans le Corniaud, "ça marche bien moins bien !!!"

 

Incroyable mais vrai, presque 50 CV d'écart !!

[Fullozteo]

Merci Pascal!

 

C'est deja ce que nous savions tous, mais la au moins, c'est ecrit! ;-)

 

Le banc n'est important pour moi que pour voir si remap, ligne, bref des changements et de voir le gain ou pas.

[Dany4fingers]

Superbe travail Pascal :marcelpoire:

[Greg House]

Superbe exposé, c'est très intéressant a lire :bien:

[Dinozzo]

Super intéressant :bien:

 

Si tu as la suite Pascal je suis preneur, j'était tomber sur le site ou plusieurs de ses mesures et modif sur ces paramètres de mesure étés effectuées mais je ne le retrouve plus alors si tu as le lien ça m'intéresse ;)

[Bethowen]

:bien: Je ne fais que reprendre les écrits et la logique des choses ...

[Bethowen]

Même une grosse soufflerie de banc chez un préparateur ne peut reproduire le vent relatif réel d'une voiture à grande vitesse.. Donc toute la face avant de la voiture reçoit nettement moins d'air...

 

Posez-vous la question rien cas 200 Km/h, l'auto parcourt 56 m/s environ !!! La face avant du RS fait 2m carré environ

 

Sur la route le débit d'air est de 2 x 56 = 112 m3/s soit quasi 403 000 m3/h !!!!!! Quel banc souffle aussi fort ...

 

De plus lors d'un passage au banc aucun problème à se tenir à côté de la voiture où je me trompe ???

 

Repris ici =)http://www.forum-aut...et149-16170.htm

 

:marcelpoire:

Modifié 28 janvier 2014 par Bethowen

[Bethowen]

Chez KSF

 

100'000 m3/h 150 Km/h

 

ShifTec

 

60'000 m3/h

 

BR performance

 

60'000 m3/h

 

TCS en Suisse on en parle même pas :MdrDevil:

Modifié 28 janvier 2014 par Bethowen

[Dinozzo]

Même une grosse soufflerie de banc chez un préparateur ne peut reproduire le vent relatif réel d'une voiture à grande vitesse.. Donc toute la face avant de la voiture reçoit nettement moins d'air...

 

Posez-vous la question rien cas 200 Km/h, l'auto parcourt 56 m/s environ !!! La face avant du RS fait 2m carré environ

 

Sur la route le débit d'air est de 2 x 56 = 112 m3/s soit quasi 403 000 m3/h !!!!!! Quel banc souffle aussi fort ...

 

De plus lors d'un passage au banc aucun problème à se tenir à côté de la voiture où je me trompe ???

 

Repris ici =)http://www.forum-aut...et149-16170.htm

 

:marcelpoire:

Ton calcul est tout ce qu'il y a de plus juste mais là tu prend en compte que la surface de captage de l'air est la totalité de la surfaçe de l'auto alors que l'air aspiré par l'auto n'entre que par un passage qui n'a pas cette surface, tu pense pas qu'il vaudrait mieux prendre à la rigueur la surfaçe de la boite à air

 

Car on prenant à la rigueur le débit déjà important de celle chez KSF à 100.000 M3/h ça voudrait dire que la puissance qui en ressort serait donc 4 fois inférieur à ce qu'elle devrait être, ce serait donc totalement bidon leur valeur de mesure ?

[Bethowen]

Dinozzo ... tu ne peut pas prendre en compte que la boîte à air ... et le reste ??? c'est un toute complexe ... tout est expliqué en haut ...

 

La conclusion et que pour un Athmo il faut beaucoup beaucoup beaucoup d'air...

 

Faudrait voir avec celle de KSF 100000 M3/h :nixweiss:

 

https://fr-fr.facebook.com/ksfmotorsport

 

[Bethowen]

Si une personne à la totale et pouvais allez faire un passage... Ce serait une bonne indication...

[Dinozzo]

Dinozzo ... tu ne peut pas prendre en compte que la boîte à air ... et le reste ??? c'est un toute complexe ... tout est expliqué en haut ...

 

Peut-être mais comment appliqué une résistance à l'air sur une auto pas en mouvement sur un banc, on est d'accord qu'en aucun cas un banc ne peut restitué réellement la résistance lié à l'air, au frottement des roues, de la carrosserie, du Cx, ils ont beau être freiné avec divers paramétrages, si on suis ce raisonnement c'est pas comparable.

 

En générale les mesures de banc sont faites jusqu'a quelle vitesse 150/170 ? Là tu pars d'une mesure à 200 km/h pour lequel l'auto devrait avaler ses 400.000 m3/h tu pense réellement qu'elle les avale ?

[Yohann38]

Il reproduit jusqu'à quelle vitesse celui de KSF?

[Bethowen]

Tous les passages au banc que j'ai fais c'est fond de 5!!! Et fond de 6 pour la v/max...

 

Les 200 c'est reprise sur le liens...

 

 

 

150 Km/h ksf

Modifié 28 janvier 2014 par Bethowen

[Dinozzo]

Quel intérêt/avantage de faire la mesure en 5 ?

 

Il reproduit jusqu'à quelle vitesse celui de KSF?

Jusqu' a 150/160 km/h

[Tckeck]

Moi je vous propose celui là de banc :

 

 

:out1:

[Bethowen]

C'est est une question piège ??? DINOZZO ???

 

Parce que là désolé, mais je répond pas...

Modifié 30 janvier 2014 par Bethowen

[Dinozzo]

C'est pas une question piège Pascal, je viens de regarder mes vidéo de passage au banc de mes auto chez KSF, Franck les mesures sur le 4eme rapport donc si je te pose la question c'est que tu avais surement un avis dessus si tu en parle, maintenant si tu veux pas répondre pas de soucis. ;)

[Bethowen]

Ah, je croyais !!! :secret:

 

Le pourquoi parce que toi qui connais si bien la mécanique je trouvai cela bizzard, comme question ...

 

Mon avis perso pour faire simple :

 

Il faut se mettre sur le rapport de démultiplication le plus proche de 1 qui et le mieux adapté avec des boîtes d'origine, donc sur le S4 on se met en 4ème car c'est le plus proche de 1 (0.967).

 

Pour la B7 la 5 ème tout simple parce que c'est le rapport le plus proche de 1 (0.919).

 

Voilà ... :marcelpoire:

Modifié 30 janvier 2014 par Bethowen

[Dinozzo]

Je me doutais que c'était en rapport avec la démultiplication mais plutot que de dire des conneries....

 

:coucou:

[Alexrs]

Je galére avec mon hebergeur je suis obligé de passer par l'iphone quel misére!

Bref pour Bethowen!

 

Full decata/nettoyée/sans flap et reprog

 

 

Modifié 30 janvier 2014 par alix30

[Dinozzo]

Joli score Alix :bien:

[Alexrs]

Ce n'est pas la mienne mais jesper ne pas en étre loin!

[Dinozzo]

Je te le souhaite, au moins ta B7 sera performante dans sa totalité :bien:

J'en ai croisé une RS B7 blanche cet aprèm, ça à une sacrée gueule en blanc :malelovies: :malelovies:

, je suis de plus en plus fan de cette auto !!

[Alexrs]

C'est vrai quand blanc :malelovies:

[Yohann38]

Belle courbe! C'est celle de qui?

[MSportCars]

Impressionnantes ces courbes.

[Alexrs]

Belle courbe! C'est celle de qui?

 

Je sais pas! Un ami en commun me la filé toutaleur!

[Yohann38]

Ok. ;-)

[Dinozzo]

Il est top secret votre ami commun :icon_lol:

[Bethowen]

MDR.........

 

[Yohann38]

On donne pas de nom nous! MDR.

[Dinozzo]

Autant ne pas en parler alors j'en vois pas l'intêret.....

[Yohann38]

Ah merde. Je croyais que tu savais parce que j'ai aucune certitude : soit Pascal, soit Fan73 soit Carlos! Je suis comme toi. LOL.

[Alexrs]

Michel D!

[Yohann38]

Aussi! :marcelpoire:

 

Donc on ne sait pas à qui est cette belle courbe même si je pense que c'est celle qui est la référence chez MRC FRANCE. Et juste pour chauffer un peu

:MdrDevil:

 

C'est un break noir!!! :out1: