Théorie
L'IMPORTANCE DU DIAMÈTRE DES ROULEAUX
Sur les bancs d'essai de puissance, le diamètre des rouleaux est l'un des principaux facteurs limitant la puissance mesurable.
Cette limite est imposée par la vitesse maximale atteignable sur le banc d'essai, qui est déterminée par deux facteurs :
- Diamètre extérieur des rouleaux du banc d'essai
- Vitesse maximale en tr/min des roulements de support utilisés dans le banc d'essai
Les supports verticaux (roulements) disponible sur le marché, adaptés aux diamètres et aux poids requis pour ce type d'utilisation, sont certifiés pour des vitesses maximales de l'ordre de 3 000 tr/min (à quelques exceptions près à 3 500 tr/min).
En conséquence, compte tenu du diamètre des rouleaux (et leur circonférence) on peut en déduire la vitesse maximale atteignable sur le banc d'essai (sachant que chaque tour de rouleau correspond évidemment à un kilométrage donné).
Pour les calculs présentés ci-dessous, nous avons pris comme référence :
- i les roulements les plus performants disponibles, certifié à 3 500 tr/min
- i Diamètres des rouleaux les plus courants entre les différents producteurs :
VITESSES MAXIMALES SUR LES BANCS DE PUISSANCE
- Rouleaux de 240 mm – Vitesse maximale 158 km/h
- Rouleaux de 318 mm – Vitesse maximale 210 km/h
- Rouleaux de 400 mm – Vitesse maximale 264 km/h
I Bancs de puissance Sport Devices sont équipés de:
- Rouleaux de 500 mm – Vitesse maximale 330 km/h
- Rouleaux de 635 mm – Vitesse maximale 419 km/h
A le rouleau de grand diamètre est également d'une importance fondamentale, afin de éviter le glissement des pneus lors des tests en laboratoire (qui engendreraient des pertes de lecture de puissance),
Le présent grâce au naturel et est plus large surface de contact entre le pneu et le rouleau.
EMPREINTE DU PNEU
Plus cette zone de contact est petite entre le pneu et le rouleau, plus la charge de cisaillement est élevée ("indentation"), opérant sur la surface de contact de la bande de roulement.
Ces forces, non prévu dans la conception normale des pneumatiques routiers, déformer et solliciter continuellement les parois latérales pendant les essais au banc.
Combinaison puissance et vitesse élevées, avec des rouleaux de petit diamètre, cette forte déformation (indentation) peut faire surchauffer les pneus, avec le risque de compromettre à la fois leur intégrité et les résultats des tests.
Banc de puissance à rouleau unique
BANCS DE PUISSANCE À ROULEAU UNIQUE
Bancs d'essai à rouleau unique, à mesure que la puissance du véhicule augmente, sont devenus au fil du temps la solution la plus populaire parmi les différents fabricants. de bancs de puissance.
Comme on peut le voir dans l'analyse ci-dessous, les pneumatiques trouvent leur place dans le paysage. des conditions de fonctionnement optimales sur la route (Fig. A).
En examinant les simulations ci-dessous (Fig. B et C) on peut observer comment au diamètre plus grand du rouleau, correspond à une "indentation" moins importante et donc moins de stress (Fig. B) pour les pneus, obtenir également :
- Augmentation de l'adhérence (plus grande surface de contact)
- Amélioration du maintien de conditions de fonctionnement constantes, lors des essais
BANCS DE PUISSANCE À DEUX ROULEAUX
A l'origine née pour des besoins de diagnostic (à une époque de l'histoire où les véhicules avaient des pouvoirs bien moindres qu'aujourd'hui) offrait une bonne stabilité du véhicule testé, mais sacrifiait la rétention des pneus.
Ce choix de conception était à l'époque également justifié par la pour lesquels le banc à double rouleau a été conçu à l'origine ; ou son utilisation dans les centres de diagnostic qu'ils n'ont fait qu'accomplir des tests de puissance courts et rapides.
CONDITIONS DE CONTRAINTES ÉLEVÉES POUR LES PNEUMATIQUES
Comme le montrent les figures ci-dessous (Fig. D, E), les banc d'essai pour voitures ou motos avec doubles rouleaux (qu'ils soient reliés par une courroie ou non) soumettre Quoi qu'il en soit pneus dans des conditions de contraintes élevées, également en raison d'une forte indentation en raison de lal'impossibilité d'utiliser des rouleaux de grand diamètre, implicite dans ces solutions.
DES VÉHICULES MODERNES DE PLUS EN PLUS PUISSANTS
Ces conditions stressantes deviennent de plus en plus évidents à mesure que la puissance et le couple des véhicules augmentent.
Nous pensons donc à la les véhicules modernes endothermiques, hybrides ou électriques, dont le couple et la puissance ont augmenté de manière disproportionnée au cours des dernières années, atteignant plus de deux niveaux par rapport aux compétences pour lesquelles ce type de banc doubles rouleaux a été initialement mis sur le marché (1980s).
Typiquement, lors d'essais à moyen/long terme, les échauffements des pneumatiques sont susceptibles d'affecter les résultats; en raison de :
- différentes adhérences dans le contact pneu/rouleau à différentes températures (cause de dissipation d'énergie et la variation des relevés de puissance des roues et la pouvoir dissipé.
- variations du diamètre des pneus, qui pourraient survenir en raison de leur augmentation de la pression interne avec d'éventuelles différences dans les relevés de régime.
DIFFÉRENTES VITESSES DES ROUES ET DES ROULEAUX
Plus loin criticité des bancs de puissance à doubles rouleaux est représenté par le différentes vitesses de rotation des pneus et des rouleaux.
Pendant la période d'accélération, les pneus ont naturellement tendance à vouloir "monter" sur le rouleau avant (Fig. D), se déformer encore plus en raison du déplacement et de la répartition différente de la masse du véhicule.
Il s'agit également de la déplacement des centres de rotation des roues et des rouleaux (et le diamètre de roulement relatif), modifier les vitesses de rotation en conséquence des différents composants concernés (rouleau avant/rouleau arrière/pneu).
Pour Pour comprendre cette dynamique, il suffit d'observer les figures D et E ci-dessous ; les distances par rapport aux axes de rotation sont les suivantes du centre de rotation du pneu, changent lorsque la position de l'essieu du véhicule change.
Cela crée deux conditions de fonctionnement différentes, en fonction de la présence ou non une contrainte mécanique entre les rouleaux avant et arrière:
- Quand NON liés entre eux (Fig. D), le rouleau arrière tourne à une vitesse de une vitesse de rotation plus élevée, condition qui peut entraîner un glissement et affecter négativement les tests
- Quand liés les uns aux autres (Fig. E), le rouleau arrière porte un l'effet de frottement sur la surface du pneu, en raison de sa vitesse de rotation plus faible dans ce cas ; augmentant ainsi l'usure des pneus et la température de fonctionnement.
Banc d'essai de puissance à double rouleau
REGARDS
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- Qu'est-ce que la dissipation de puissance ?
- Avantages des bancs d'essai 4×4 à essieux couplés
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