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PowerDyn
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PowerDyn

Page dédié au logiciel PowerDyn. 

 

Introduction

Pour pouvoir mesurer l'impact de modifications faites sur un moteur il est possible de fier "aux fesses" du conducteur, mais cet appareil de mesure n'est pas très fiables (sensibilité discutable, traitement des variables climatologiques douteux, ...). Le top du top est bien sûr de passer la voiture sur un banc de mesure à rouleaux (dyno), mais le coût n'est pas négligeable, surtout si on veux faire de multiples essais pour valider plusieurs combinaisons de modifications.

Pour ma part j'ai choisi un logiciel shareware nommé PowerDyn. Ce logiciel évalue la courbe de Puissance et de Couple d'un moteur à partir de l'acquisition du régime moteur et des données physiques du véhicule. Il permet également de traduire sous forme de courbes un certain nombre d'éléments (Simulation Temps/Distance, comparaison de courbes Puissance/Couple, ...). Pour plus de détail sur ce logiciel et son utilisation, il vaut mieux se reporter au site qui lui est dédié...

La précision de ce logiciel dépend évidemment de la précision des données du véhicule (poids, rapports de boite de vitesses, ...) et de la rigueur des essais. Les résultats donnés ne sont peut être pas très exacts par rapport aux chiffres que donneraient un banc à rouleaux et celà ne permet pas vraiment de comparer d'une manière rigoureuse différents véhicules. Mais ce logiciel permet de mesurer l'impact de modifications sur un même véhicule (puisque les données du véhicule sont fixe, et si celles-ci sont lègerement fausses, elles le seront de la même manière pour les différentes mesures successives). 

 

La Thérorie

PowerDyn se base donc sur l'acquisition du régime moteur pour faire ses différents calculs. Sur nos Miata MX-5 on a la chance de ne pas avoir besoin de faire un montage compliqué. En effet le signal d'allumage géré par l'ECU (Engine Control Unit) est facilement disponible via le "Diagnostic Connector" qui se trouve dans le compartiment moteur :


Emplacement de la Prise Diag


Prise Diag

 

Le signal correspond au signal émit par l'ECU pour déclencher l'allumage des bougies et gérer le compte tour du tableau de bord, comme l'indique le schéma ci dessous (tiré du livre Mazda Miata Performance Handbook de Norman H. Garrett III, disponible chez bon nombre d'accessoiristes) :


Schéma de l'Allumage 

 

La prise Diag est normalement présente dans tous les modèles de Mazda Miata MX-5, le schéma est donné ci-dessous Il peut exister cependant des éléments supplèmentaires (ABS notemment), mais ceux donnés ici sont communs à tous (selon les modèles de MX-5, le schéma de cette prise peut aussi être rappelé dans le couvercle).

FEN
MEN
TEN
+B
GND
IG-
TFA
F/P

Fault Codes - ENgine
Monitor Switch Function - ENgine
Test ENgine
+Battery (12v), live with Ignition On
GrouND (0v)
IGnition -ve pulse (IGF Signal)
Test FAn
Fuel / Pump

Diagramme de la Prise Diag 

 

Le signal qui nous intéresse pour PowerDyn est donc celui présent entre les broches IG- et GND. Voici à quoi il ressemble !

Capture de 5s de ralenti....

Et vu de plus près...

Et d'encore plus près...

Il y a déjà un certain nombre de choses à noter :

  • Il s'agit d'une impulsion négative (d'ou la notation IG-), pour faire l'acquisition dans PowerDyn il vaut mieux prendre le signal dans l'autre sens.

  • Le signal est donc facile d'accès et très propre (pas de parasite et bonne amplitude). Le capteur sera donc très simple à faire et très performant...

  • Comme certains ont pu le remarquer dans le Schéma de l'Allumage, ce signal contrôle toutes les bougies et il y a donc 2 impulsions par tour !!!

(Pour les plus malins : sur les captures ci-dessus, il y a 35ms entre 2 impulsions soit (1 / 0.035) * 30 = 857 tr / min, c'est à dire le régime de mon moteur au ralenti...)

 

Mise en Place

Il s'agit ensuite de réaliser le capteur et de faire les acquisitions. Le capteur se compose uniquement d'un long câble de 2 fils avec 2 cosses adaptées à la Prise Diag d'un coté, d'un pont diviseur composé d'une résistance fixe et d'un potentiomètre puis d'une prise mini jack mono de l'autre :


Schéma du Capteur

J'ai pris un cable blindé de 3 mètres, les cosses sont les parties mâles d'une petite prise de raccordement (2 mm de diamètre), le montage est réalisé sur une plaque de test découpée. Le petit potentiomètre permet de régler l'amplitude du signal. Les points d'acquisitions (IG- et GND) sont inversés afin d'inverser l'impulsion. Tous les éléments constituant ce capteur sont disponibles dans une boutique électronique près de chez vous...

Ce capteur peut ensuite être connecté sur l'entré Micro d'un portable pour commencer les acquisitions. Si vous n'avez pas de portable, il est toujours possible d'enregistrer ce signal (il peut être considéré comme un signal Audio, bien que cela ne soit guère agréable à écouter) sur un enregistreur quelconque (MD enregistrable, Walkman, MP3, ...) puis brancher cet enregistreur sur un ordinateur de bureau via son entrée Micro.


Le Capteur


Le tout branché sur un Portable...

 

Configuration

Une fois tout installé et branché il suffit de lancer PowerDyn et de faire des acquisitions.... Sachant qu'il faut quand même auparavant créer sa Miata MX-5 dans le logiciel et saisir toutes les données s'y rapportant :

Elèments descriptifs de la configuration (assez détaillés dans mon cas)...

Poids du véhicule (1100 Kg en ce qui me concerne : plein fait, pilote habillé à bord et bordel (outils) dans le coffre)...

Nombre d'étincelles par tour, soit 2 pour la configuration que l'on a montée...

Note : Le poids est très important. Lors d'essais ultérieurs ne pas oublié de le modifier en consèquence ou de se remettre dans la même configuration (les mêmes outils dans le coffre !).

Paramètres aérodynamiques pour ma NA (ou MKI)...

A priori (d'après divers messages sur le Forum) :
Cx :
Série 1: 0,38 capoté - 0,44 décapoté
Série 2: 0,36 capoté - 0,44 décapoté
Dimension Frontale :
1,676 x 1,224 = 2,051 m2
Surface Frontale :
2,051 x 0,8 = 1,641 m2
SCx :
0,38 x 1,641 = 0,624 m2

(Le 0,8 est une valeur approximative pour une voiture. Si quelqu'un connait la vraie valeur du SCx, je suis preneur)

Taille et pression...

(Eh oui, je gonfle un peu plus que préconisé...)

Note : De même que pour le poids, lors d'essai ultérieurs, bien remettre la bonne valeur ou garder la même pression.

Paramètres de la boite de vitesses (toujours pour ma NA)...

(les 15% sont encore une valeur estimée)

Paramètres atmophériques...

(ne pas oublier de consulter le jour même les divers sites Web existants pour obtenir tous les éléments correspondants à vos essais)

Le logiciel est ainsi prêt à fonctionner...


Ecran d'Acquisition Temps Réel

Remarques :

  • L'affichage du compte tour ne fonctionne pas correctement (ni dans cet écran, ni dans l'écran Compte Tour Temps Réel) à cause de pertes de synchro ! (l'auteur est au courant et corrigera peut etre ça dans une prochaine version)

  • Je n'utilise pas le "seuil de départ" car avec cette option l'arrêt d'acquisition se fait au "Régime Max" qui ne peut être choisi que dans le pop-up menu (soit 6500 ou 7000). Mon rupteur étant à 6800 tour/min, si je veux faire une acquisition jusqu'au rupteur je dois travailer sur 10s (seuil départ + 6500 en max me fait rater les 300 derniers tours/min, seuil départ + 7000 en max me fait rater toute l'acquisition car le programme ne voit pas la fin !).


    Régime moteur lors d'une acquisition Temps Réel réglée à 10s

  • Je fais l'acquisition en 2e : démarrage en 1ere, passage de la 2e, descente du régime vers 1200-1500 tour/min, j'écrase la pédale d'accèlerateur puis je lance l'acquisition (accèlerateur déjà à fond donc)... Ensuite, j'accèlere jusqu'au rupteur, passe la 3e puis m'arrête tranquillement...

  • Pour lancer l'acquisition, j'utilise une souris : je mets le curseur sur le bouton "Acquisition", je soulève la souris du tapis pour la garder à la main (le curseur ne bouge plus ainsi). Il me suffit ainsi de presser le bouton gauche une fois l'accèlerateur bien appuyé à fond.

 

Méthodologie

Maintenant que tout est prêt, parlons un peu de méthodologie... En effet le but est d'obtenir des acquisitions fiables et représentatives.

Acquisitions

Les acquisitions doivent être réalisées en ayant bien pris soin d'avoir tous les paramètres utilisés par PowerDyn (poids du véhicule, température, ....)

Le terrain d'essai doit être plat, dégagé, un peu à l'abrit (pas trop de soleil, pas trop de vent, ...) et calme....

La voiture doit en condition de fonctionnement optimal et surtout le moteur doit être chaud : on en effet tirer dessus et son rayonnement thermique doit être stabilisé.

Toujours faire les acquisitions selon la même procèdure et le même timing (rester trop longtemps à l'arrêt avant un essai donné va faire chauffer le moteur/le collecteur et faire perdre de la puissance au départ pour cet essai par exemple).

 

Essais

Pour obtenir sur les courbes de Puissance/Couple de ma Miata MX-5 dans un état donné j'effectue plusieurs essais (6 généralement) afin d'en garder le "meilleur"...

En pratique, je fais plusieurs acquisitions successives en sauvegardant le résultat dans un fichier wave (Test05_PD1.wav, Test05_PD2,wav, ....) à partir de l'écran "Evaluation du Couple et de la Puissance Mode Temps Réel" de PowerDyn. Ces différentes acquisitions seront traitées plus tranquillement ultérieurement (sur mon ordinateur de bureau en fait, tranquillement installé chez moi) :


Après acquisition, sauvegarder le résultat dans un fichier wave

 

Comparaisons

Ensuite je crée 6 profiles de véhicule identiques avec des paramètres qui n'ont pas vraiement besoin d'être précis car il s'agit seulement de comparer les acquisitions entre elles :


Création de plusieurs profiles afin de comparer les essais effectués

 

Ensuite pour chaque profile créé je lui associe une acquisition à l'aide de l'écran "Evaluation du Couple et de la Puissance" en chargeant le fichier wave associé, en calculant les résultats puis sauvant ces résultats (qui seront alors associés à cet essai) :


Association d'une acquisition à un profile d'essai

 

Une fois tous les profiles créés il est possible de les comparer à l'aide de l'écran "Comparaison Couple/Puissance" afin d'en déterminer le "meilleur" (Pour moi, le "meilleur" est celui qui donne les valeurs les plus importantes mais qui a une tendance générale identique aux autres) :


Comparaison des différentes acquisitions via les différents profiles

Dans l'exemple ci-dessus, le profile "z Test PD2" est supprimé car sa courbe est différente des autres profiles.

 

Résultat

Une fois le "meilleur" profile déterminé (en Couple et Puissance), l'acquisition est considérée comme résultat du test et est associée au profile créé pour cette essai. Ce dernier profile doit être composé des paramètres précis du test :


Le résultat est associé à un profile précis

 

Conclusion

Je trouve que le logiciel donne de très bons résultats mais il faut garder à l'esprit que beaucoup de paramètres influent sur les résultats. Il faut donc être dans des conditions de test très similaires et être le plus précis possible (2 essais à 6 mois d'intervale pourront donner des résulats différents même en configuration identique car l'usure des pneu aura changée, le filtre à air sera peut être plus encrassé, l'huile moins bonne, la géometrie du chassis modifiée par quelques franchissement de dos d'âne, ....).

Ainsi pour tester une modification moteur/échappement/etc, le mieux est d'effectuer un test juste avant la modification, puis un autre juste après. Cette modification devant être la seule opération effectuée sur le véhicule entre les 2 tests...

 

Dernière mise à jour le : 31 mars, 2004