POWERDYN

Qu'est ce que c'est ?

C'est un logiciel Shareware, de qualité professionnelle. Il vous permettra d'évaluer les notions suivantes :

Vous pouvez bien sur modifier les caractéristiques de votre véhicule (par exemple changer de couple conique, le poids, la taille des pneus…) et voir l'impact directement sur les graphes et simulations proposés.

Il représente prés de trois ans de recherche et de mise au point, l'utilisation de nombreux ouvrages et la consultation de plusieurs professionnels. Il est utilisé par des centaines de personnes (prés de 350 en Décembre 2003) autour du monde.

Il se destine à tous les amateurs éclairés, désireux de connaître les performances de leur véhicule ou de vérifier l'impact des modifications apportées ou à apporter (rapports de boîte, taille de pneu, boitier électronique, filtre à air, échappement, avance à l'allumage, richesse...). Il est trés facile de voir ce que peut apporter la modification d'un élément en réalisant une mesure avant changement , et une mesure aprés. Il vous permettra également de vérifier l'usure de votre moteur en réalisant une mesure de temps en temps.

Comment ça marche ?

Un banc à rouleau se contente de mesurer l'accélération d'un ou plusieurs rouleaux (généralement en acier) de masses et de tailles connues. L'inertie des rouleaux étant trés simple à trouver, le couple du véhicule se déduit assez facilement, en jouant sur quelques coefficients correctifs.

PowerDyn, lui exploite l'accélération du véhicule sur la route pour achever ses calculs. Les paramétres sont plus nombreux, et la précision du résultat final dépendra d'une bonne approximation de ces derniers.

Un véhicule lorsqu'il se déplace doit contrecarrer différents élements qui s'opposent à son avancement :

La résistance au roulement dépend du poids du véhicule, de la pression et de la temperature des pneux, ainsi que de la vitesse. La vitesse est un facteur peu sensible et le coefficient de résistance varie trés peu en fonction de celle ci. Quand les pneux sont chauds, ce coefficient diminue. Plus la pression du pneu augmente, et plus ce coefficient diminue également. La force de résistance au roulement devient moins importante que la trainée aérodynamique vers 50 à 60 km/h (fonction du SCx du véhicule).

En fait c'est la trainée aérodynamique qui pénalise le plus le véhicule, elle croit selon le carré de la vitesse du véhicule. Elle dépend de la masse volumique de l'air, du Scx (maître couple = Cx * suface frontale) et de la vitesse.

L'inertie des masses en rotation reste la l'élément le plus difficile à évaluer. C'est la partie qui a demandé le plus de tests. On peut résumer que l'inertie de toutes les masses tournantes peut se reduire à une masse supplémentaire à rajouter à celle du véhicule. On calcule alors un facteur de masse, légérement suppérieur à 1, qui multiplie la masse effective du véhicule. Celui ci dépend du rapport de boîte utilisé (et du couple conique), d'une masse estimée des éléments tournants à la vitesse des roues et d'une autre tournant à la vitesse du moteur. Pour plus de détails, consultez mon article sur la réduction de la masse des éléments en rotation

PowerDyn se sert de tous ces éléments pour estimer le Couple du véhicule en fonction du régime.

Comment réaliser la mesure ?

Il y a deux options, vous êtes bricoleur et vous décidez de fabriquer votre propre interface d'acquisition. L'option qui s'offre à vous est d'utiliser un magnétophone, un enregistreur MD ou la carte son de votre ordinateur portable. Le dernier choix donnant les meilleurs résultats, mais ne pouvant pas forcément s'adapter aux possesseurs de motos ou karts. C'est la solution économique, mais qui vous demandera certainement un peu de patience avant d'obtenir les premiers résultats.

La deuxiéme option est de commander un kit tout prêt sur le site www.plugnperf.com . Dans ce cas là, vous aurez la possibilité d'utiliser soit votre carte son (ou magnétophone, MD), soit le port paralléle de votre PC, selon le kit choisi. Le kit port paralléle donne de meilleurs résultats en utilisation temps réel, et se configure beaucoup plus facilement. Pour plus de détails cliquez ici .

La solution bricolage

Il vous faudra vous procurer une pince inductive comme celle ci (elles servent en général pour les stroboscopes ou pour les mesures de régime en se clippant autour d'un fil de bougie).

 

Et réaliser le petit montage suivant qui est un pont diviseur de tension :

le Jack est prêt à se raccorder directement dans un magnétophone enregistreur ou dans l'entrée Line In de la carte son de votre ordinateur portable. La pince doit être clippée autour d'un fil de bougie. Tous les véhicules n'ont pas le meme gain en sortie de la pince, Vous pouvez remplacer la résistance de 100K Ohms par un potentiométre, ce qui vous permettra d'adapter au mieux l'amplitude du signal.

D'autres exemples :


Ou encore :

Consultez également les schémas sur la page d'un utilisateur de PowerDyn

Le principe est simple, ce montage va permettre d'enregistrer les impulsions à la bougie dans un fichier Wav. l'analyse du fichier Wav, permettra de récuperer le temps écoulé entre chaque étincelle, d'en déduire le régime moteur, ainsi que l'accélération du moteur en fonction du régime. On peut ensuite extrapoler l'accélération du véhicule via les informations de rapports de boite et taille de pneux. Voici le détail d'un enregistrement correct :

Comme vous le voyez, chaque impulsion est clairement visible sur cet enregistrement.

L'enregistrement d'un essai

Vous avez trois possibiltés pour effectuer l'enregistrement d'un essai. Soit vous disposez d'un ordinateur portable et vous pourrez utiliser l'option temps réel. Soit vous ne disposez que d'un magnétophone, DAT ou MD

premier cas : l'option non temps réel

Avant de réaliser l'enregistrement vous devrez vous munir d'un logiciel d'enregistrement et de retouche sonore. Vous pourrez utiliser par exemple, l'excellent Goldwave, qui est un shareware. Vous pourrez trouver sans trop de probléme, un équivalent en Freeware, en effectuant une recherche sur Google par exemple.

Réalisez tous les raccordements, que vous utilisiez le kit PlugnPerf ou une pince sur un fil de bougie. Branchez le jack sur l'entrée Micro de votre magnétophone, MD, DAT.

Roulez quelques kilométres pour bien chauffer votre moteur ainsi que les pneux (le coefficient de friction diminue avec la temperature des pneux). La précision de la mesure dépend des conditions dans laquelle vous la réaliserez. L'idéal est d'utiliser une route trés plate, un jour sans pluie et sans vent. Si vous pensez que la route est légérement pentue, vous aurez la possibilité de faire un essai dans chaque sens et de moyenner les deux résultats. L'idéal est également de faire la mesure sur la meme route, en prenant le départ du même endroit.

L'enregistrement s'effectue en général en utilisant le 2nd rapport de boîte. En effet, même si vous allez jusqu'au rupteur, il y a peu de chance pour que vous dépassiez la vitesse légale (ne faites pas ces tests en ville bien sur) et la durée de l'enregistrement restera inférieure à 15s.

Roulez au ralenti (1500 tr/mn), commencez l'enregistrement du signal et 1 seconde aprés écrasez l'accélérateur au plancher (papillon ouvert à 100%) jusqu'au régime désiré, passez la vitesse suppérieure et arrêtez l'enregistrement. Je ne vous conseille que trop d'être à deux pour cette manipulation.

Lancez GoldWave (ou autre), faites le raccordement entre la sortie casque de votre magnétophone, MD ou DAT et l'entrée line in de la carte son de votre PC.

l'acquisition du signal se fait en 44100 Hz, 8 bits, Mono. Avec GoldWave, commencez par créer un fichier son comme suit :

Réglez le niveau d'acquisition sur l'entrée Line In via le mixeur. Il ne faut pas que le signal soit ecrêté, évitez pour cela que les barres horizontales de niveau sonore ne viennent en butée :

Appuyez maintenant sur la touche play de votre magnétophone, MD, DAT et sur la touche record de Goldwave pour récuperer le signal sur votre micro.

Enregistrez votre fichier Wav. Il faut maintenant procéder au nettoyage du signal, en supprimant la partie qui se situe avant que vous n'accéleriez à fond (début d'enregistrement) et celle qui se situe du moment ou vous avez passé votre rapport jusqu'à la fin de l'enregistrement. Au passage vérifiez que l'amplitude du signal est correcte, les pics les plus grands, ne doivent pas se situer en dessous de 0.5

Enregistrez votre fichier Wav. Voilà, il est prêt à être récupéré par PowerDyn. Si vous avez un ordinateur portable, vous auriez pu également enregistrer directement le signal par l'intermediaire de GoldWave. C'est une alternative à la méthode temps réel (expliquée plus loin), qui vous permet lors des premier essais, de vous assurer que le signal est correct (bruit, forme, amplitude...).

Lancez PowerDyn puis configurez un véhicule, séléctionnez le en double cliquant dessus dans la liste, puis choisissez l'option fichier wav ou txt dans la boite déroulante avant de cliquer sur l'icone Couple et Puissance.

Chargez votre fichier wav en cliquant sur le dossier jaune, choisissez le rapport sur lequel vous avez réalisé la mesure, réglez le seuil de détéction en fonction de votre signal. Si vous souhaitez ramener votre mesure de puissance dans les CNTP (conditions normales de température et de pression), cochez utiliser la correction SAE. Ceci vous permettra de comparer deux mesures réalisées dans des conditions météo différentes. Puis cliquez sur la touche Play verte pour obtenir votre résultat. Procédez au lissage du graphe si vous le souhaitez, mais ne dépassez pas le niveau 4 sous peine de trop vous écarter de la réalité. Cliquez enfin sur la disquette pour associer votre mesure au véhicule séléctionné.

Le résultat peut vous sembler erronné ou ne pas s'afficher, il y a plusieurs possibilités :

Deuxiéme cas : option temps réel carte son

Dans ce mode, vous pourrez vous passer du magnétophone, c'est PowerDyn qui va réaliser l'acquisition du signal pour vous.

En premier il vous faudra régler le volume d'acquisition. Vous pourrez jouer sur les paramétres de volume sonore d'enregistrement de votre carte son et sur la valeur du pont diviseur de tension à la sortie de la pince. La tension maximum à ne pas dépasser sur les entrées de la carte son est de 1V. Si vous utilisez le kit PlugnPerf pour carte son, vous n'aurez rien à toucher du coté montage, la sortie audio étant déjà calibrée correctement.

Réalisez tous les raccordements, que vous utilisiez le kit PlugnPerf ou une pince sur un fil de bougie. Branchez le jack sur l'entrée line in ou Micro de votre ordinateur portable.

Au préalable, il vous faudra configurer un véhicule, puis choisir l'option temps réel carte son dans la boite déroulante avant de cliquer sur l'icone Couple et Puissance.

Ensuite, il vous faudra effectuer le réglage du niveau sonore d'entrée. Appuyez sur l'icône Réglage du niveau sonore, puis sur l'icone Play pour passer en mode écoute sur l'entrée séléctionnée de votre carte son. Démarrez votre moteur, un bar graph vous indique la puissance du signal. Vous pourrez considerer le signal comme correct quand le bar graph se situe dans l'orange ou le vert. Cliquez sur la croix pour arrêter l'acquisition et fermez la fenêtre pour revenir sur la fenêtre d'origine.

Une fois le niveau sonore réglé, vous pouvez vérifier que le régime moteur est bien interprété tout simplement en cliquant sur la touche play verte. Si votre moteur est démarré et que les branchements sont corrects, le régime moteur devrait apparaitre en temps réel. Vous pouvez stopper l'affichage en cliquant sur la croix.

Vous êtes prêt à faire une mesure. Choisissez le rapport sur lequel vous allez réaliser la mesure, réglez le seuil de détéction (laissez le par défaut pour la premiére mesure). Si vous souhaitez ramener votre mesure de puissance dans les CNTP (conditions normales de température et de pression), cochez utiliser la correction SAE. Ceci vous permettra de comparer deux mesures réalisées dans des conditions météo différentes. Si vous cochez utilisation seuil départ , vous pourrez paramétrer le régime de départ à partir duquel l'acquisition se déclenchera automatiquement dés que vous aurez cliqué sur l'icone Play verte. Choisissez la durée de l'enregistrement. 5s correspond pour une accélération en premiére, 10 ou 15s pour une accélération en seconde, 20s pour un test en troisiéme. Meme si l'accélération ne dure pas aussi longtemps que ce que vous avez séléctionné, ce n'est pas grave, PowerDyn détectera automatiquement la fin de votre accélération lors de la phase d'analyse.

Roulez quelques kilométres pour bien chauffer votre moteur ainsi que les pneus (le coefficient de friction diminue avec la temperature des pneux). La précision de la mesure dépend des conditions dans laquelle vous la réaliserez. L'idéal est d'utiliser une route trés plate, un jour sans pluie et sans vent. Si vous pensez que la route est légérement pentue, vous aurez la possibilité de faire un essai dans chaque sens et de moyenner les deux résultats. L'idéal est également de faire la mesure sur la meme route, en prenant le départ du même endroit.

Quand vous serez prêt, si vous utilisez le déclenchement avec seuil de départ, cliquez sur l'icone Débuter l'enregistrement et commencez à roulez sur le rapport choisi sans dépasser le régime de déclenchement. Dés que vous le souhaitez, accélerez à fond, l'enregistrement se déclenchera seul. A la fin de votre accélération, continuez à rouler normalement en passant le rapport suppérieur, PowerDyn affichera votre courbe dés que le temps choisi sera écoulé.

Si vous n'utilisez pas le seuil de déclenchement, l'acquisition commencera dés que vous aurez cliqué sur l'icone Débuter l'enregistrement.

Si vous obtenez un message d'erreur, c'est que la qualité du signal n'était pas suffisante. Vous avez néanmoins la possibilité d'ajuster le seuil de détection et d'appuyer sur le bouton Tracer / Retracer l'intérprétation de l'essai sans avoir à refaire la mesure pour tenter d'obtenir votre courbe.

Procédez au lissage du graphe si vous le souhaitez, mais ne dépassez pas le niveau 4 sous peine de trop vous écarter de la réalité. Cliquez enfin sur la disquette pour sauvegarder votre mesure et l'associer au véhicule en cours.

En résumé :

 

Troisiéme cas : option temps réel port paralléle

Dans ce mode, vous pourrez vous passer du magnétophone, c'est PowerDyn qui va réaliser l'acquisition du signal pour vous. Il vous faudra acheter le kit port paralléle sur le site PlugnPerf . L'avantage du kit paralléle est sa facilité de mise en oeuvre et la certitude d'obtenir des résultats précis.

Réalisez les raccordements, tel qu'ils sont décrits sur le site PlugnPerf.

Au préalable, il vous faudra configurer un véhicule, puis choisir l'option temps réel port paralléle dans la boite déroulante avant de cliquer sur l'icone Couple et Puissance.

Vous pouvez vérifier que le régime moteur est bien interprété tout simplement en cliquant sur la touche play verte. Si votre moteur est démarré et que les branchements sont corrects, le régime moteur devrait apparaitre en temps réel. Vous pouvez stopper l'affichage en cliquant sur la croix.

Vous êtes prêt à faire une mesure. Choisissez le rapport sur lequel vous allez réaliser la mesure. Si vous souhaitez ramener votre mesure de puissance dans les CNTP (conditions normales de température et de pression), cochez utiliser la correction SAE. Ceci vous permettra de comparer deux mesures réalisées dans des conditions météo différentes. Si vous cochez utilisation seuil départ , vous pourrez paramétrer le régime de départ à partir duquel l'acquisition se déclenchera automatiquement dés que vous aurez cliqué sur l'icone Play verte. Choisissez la durée de l'enregistrement. 5s correspond pour une accélération en premiére, 10 ou 15s pour une accélération en seconde, 20s pour un test en troisiéme. Meme si l'accélération ne dure pas aussi longtemps que ce que vous avez séléctionné, ce n'est pas grave, PowerDyn détectera automatiquement la fin de votre accélération lors de la phase d'analyse.

Roulez quelques kilométres pour bien chauffer votre moteur ainsi que les pneus (le coefficient de friction diminue avec la temperature des pneux). La précision de la mesure dépend des conditions dans laquelle vous la réaliserez. L'idéal est d'utiliser une route trés plate, un jour sans pluie et sans vent. Si vous pensez que la route est légérement pentue, vous aurez la possibilité de faire un essai dans chaque sens et de moyenner les deux résultats. L'idéal est également de faire la mesure sur la meme route, en prenant le départ du même endroit.

Quand vous serez prêt, si vous utilisez le déclenchement avec seuil de départ, cliquez sur l'icone Débuter l'enregistrement (Play) et commencez à roulez sur le rapport choisi sans dépasser le régime de déclenchement. Dés que vous le souhaitez, accélerez à fond, l'enregistrement se déclenchera seul. A la fin de votre accélération, continuez à rouler normalement en passant le rapport suppérieur, PowerDyn affichera votre courbe dés que le temps choisi sera écoulé.

Si vous n'utilisez pas le seuil de déclenchement, l'acquisition commencera dés que vous aurez cliqué sur l'icone Débuter l'enregistrement (ou la touche A de votre clavier).

Si vous obtenez un message d'erreur, c'est que la qualité du signal n'était pas correcte. Vous avez néanmoins la possibilité d'ajuster le montage via un potentiométre. Veillez à ce que les cables du montage ne cheminent pas le long des cables Haute tension (fils de bougie) ou de toute source electro-magnétique perturbante (alternateur...).

Procédez au lissage du graphe si vous le souhaitez, mais ne dépassez pas le niveau 4 sous peine de trop vous écarter de la réalité. Cliquez enfin sur la disquette pour sauvegarder votre mesure et l'associer au véhicule en cours.

En résumé :

Ecran de séléction/Enregistrement des véhicules

PowerDyn permet d'enregistrer dans sa base personnelle, plusieurs véhicules ou essais sur le même véhicule. l'identifiant unique est le nom que vous lui donnez. Vous pouvez apercevoir plusieurs véhicules disponibles dans cette liste. Vous disposez d'une zone de commentaire pour renseigner la configuration de test par exemple. les informations obligatoires sont les suivantes :

Cet écran vous permet de :

Maintenant que votre véhicule est configuré, sélectionnez le pour continuer, soit en cliquant sur la fléche verte soit en double cliquant dessus dans la liste. Dans l'écran principal, vous pourrez apercevoir quel est le véhicule en cours dans la barre de status (en bas de l'écran).

Premiére chose à faire, sélectionnez le fichier Wav contenant votre enregistrement. Ensuite, séléctionnez le rapport sur lequel s'est fait la mesure. Renseignez le régime Max si vous ne souhaitez pas toute la courbe. Ensuite choisissez ou pas l'option de correction SAE.
Cliquez sur l'icone Play, votre courbe doit se tracer. Si vous avez un message d'erreur, il est possible que le seuil de détection soit mal fixé. Réglez le seuil de détection (vous avez un aperçu visuel de votre signal et du niveau de detection dans la fenêtre graphique en haut à droite) et appuyer à nouveau sur Play.

Il est normal que le signal que vous obtenez ne soit pas lisse complétement. Vous disposez d'une fonction du lissage du signal, pour le rendre moins chaotique. Quand votre signal est suffisamment propre (voir écran ci-dessus par exemple), enregistrez le. Il sera affecté au véhicule sélectionné en cours.

Extraction du régime en fonction du temps

Grâce à ce graphe vous pourrez constatez comment est extrait le régime du fichier Wav et comment il est lissé pour obtenir un signal exploitable.

Visualiser Couple et Puissance, mais aussi entrer les valeurs manuellement ou les importer

Vous disposez d'un écran de visualisation du couple et de la puissance du véhicule. Si les données sont déjà renseignées, les courbes s'afficheront automatiquement dés l'ouverture de la fenêtre.

Si vous ne possédez pas le véhicule mais que vous voulez quand même tester ses performances, ou si vous avez déjà les données de votre véhicule en main et que vous ne désirez pas en faire l'acquisition par le moyen ci-dessus : vous disposez de deux méthodes pour les rentrer dans PowerDyn :

Dans cet écran vous pouvez également exporter les données au format CSV, elles auront le format suivant : Régime (tr/mn);Couple (N.m);Puissance (Ch ). Le pas est de 100 tr/mn pour le régime :

2900;83,7;34,5
3000;100,0;42,7
3100;111,2;49,0
3200;110,6;50,4
3300;105,9;49,7
3400;113,9;55,1
3500;118,6;59,1
3600;125,7;64,4
3700;136,2;71,7
...

Il vous sera possible de charger le fichier généré directement dans Excel par exemple.

Visualiser la vitesse en fonction des rapports de boîte

Cet écran vous permettra de visualiser deux éléments essentiels :

Vous pouvez jouer sur les paramétres de couple conique, des rapports de boîte, et de taille de pneu.

Evaluation du temps pour accélerer d'une Vitesse V1 à une Vitesse V2 et distance parcourue

Cette option sera bien utile pour établir des comparaisons directes entre véhicules. Vous pourrez vous rendre compte que ce n'est pas forcément la voiture la plus puissante qui obtiendra les meilleures performances. Pour tout ceux qui font des Run, vous pourrez apprécier comment évolueront vos temps si vous changez de taille de pneu, de rapport de boite, ou faites des modifications. PowerDyn détermine également pour vous, quel est le meilleur régime de passage du rapport pour faire le meilleur temps d'une vitesse V1 à une vitesse V2.

Graphe de l'accélération en fonction de la vitesse sur tous les rapports

Ce graphe particuliérement interessant vous permettra de determiner quel est le meilleur régime pour passer tous vos rapports. Pour bénéficier de la meilleure accélération, il faut passer le rapport au régime correspondant à l'intersection des deux courbes d'accélération des rapports n-1 et n. Vous pouvez aussi d'un coup d'oeil comparer les performances de deux véhicules, ou l'impact d'une modification (notamment la transmission), sur l'accélération.

Graphe de Distance et Vitesse en fonction du temps

Pour obtenir ce graphe, précisez une vitesse de départ et d'arrivée, le régime de passage des vitesses et le temps de passage du rapport. Vous pourrez alors constater l'évolution de la distance parcourue et de la vitesse du véhicule en fonction du temps.

Graphe de la Puissance Disponible et de la Puissance consommée

Pour obtenir ce graphe, précisez une vitesse de départ et d'arrivée, le régime de passage des vitesses. Vous pourrez alors constater l'évolution de la puissance disponible et de la puissance coonsommée en fonction de la vitesse. L'intersection des deux courbes vous donne la vitesse maximum de votre véhicule. Plus le SCx de votre véhicule est bas et plus vous pourrez pourrez aller vite à puissance équivalente.

Graphe de Comparaison des essais ou de véhicules

Sur ce graphe vous aurez la possibilité de comparer plusieurs essais ou véhicules, idéal pour voir l'impact d'une modification. Choisissez les véhicules (ou différents essais) dans la liste, cliquez sur le bouton "+". Vous avez le choix de comparer Couple ou Puissance.

Vous pouvez également générer un essai "moyen" à partir de tous les essais séléctionnés. Idéal si votre route de test n'est pas plate à 100%, vous pourrez alors faire une moyenne de deux essais, chacun ayant été réalisé dans un sens différent de la route. En régle générale, il est conseillé de moyenner plusieurs essais pour obtenir la précision la plus importante.

Vous pouvez également zoomer dans la zone graphique en cliquant un point de départ, puis un point d'arrivée. un clic du bouton droit reviendra à la configuration d'origine.

Si vous cliquez sur un véhicule dans la liste, la courbe associée passera en surbrillance pour vous permettre de mieux la distinguer des autres.

Compte Tour temps réel ou à partir de fichiers WAV

Sur cet écran vous pouvez utiliser un compte tour temps réel. La procédure est identique à celle de l'acquisition temps réel. Réalisez tous les branchements, démarrez, renseignez les nombre d'étincelles par tour, cliquez sur l'icone "Play". Votre régime moteur doit s'afficher sur le compte tour. Si votre régime n'est pas stable ou faux, adaptez le seuil et le front de détection. Vous avez également la possibilité de charger un fichier WAV afin de visualiser aprés coup un enregistrement. Pratique pour vérifier si vous passez bien les vitesses au bon régime lors d'un Run.

Compte Tour temps réel mode paralléle

Sur cet écran vous pouvez utiliser un compte tour temps réel. La procédure est identique à celle de l'acquisition temps réel mode paralléle. Réalisez tous les branchements, démarrez, renseignez les nombre d'étincelles par tour, cliquez sur l'icone "Play". Votre régime moteur doit s'afficher sur le compte tour.