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
|