Bien mesurer les performances d’un moteur thermique

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Comment bien mesurer les performances d’un moteur thermique?

Issu interview/article que j’ai réalisé pour le magazine Passerelleco.

Le moteur « Pantone » est-il une solution pour rouler en diminuant pollution et consommation ? Pour la pollution, il semble apporter une nette amélioration. Pour la consommation, les allégations les plus contradictoires circulent, et parfois, le pantone est paré de vertus extraordinaires, telles que la possibilité de brûler toutes sortes de carburants, depuis le pétrole jusqu’à l’acide de batterie ou les déchets radioactifs ! Et les consommations font parfois état de 50% d’économie. En fait, quand on creuse un peu, on constate souvent l’absence de mesures de consommation !

C’est donc pour faire la part des choses que cet article propose aux mécaniciens ayant réalisé un montage pantone de mesurer les performances de leur montage en consommation. Nous vous demandons, si vous avez réalisé une adaptation avec succès, de procéder à des mesures de consommation et de nous les envoyer. Merci d’avance !

Et si vous vous demandez comment faire, Christophe Martz, “ingénieur mécanicien”, explique comment procéder pour le mieux. En gros : pour de la précision, il faut maîtriser 2 grandeurs : la charge du moteur et la consommation de carburant (autrement dit ce qui entre et ce qui sort du moteur…).

1) Maintenir conditions et charge identiques

Pour pouvoir comparer la consommation, il faut réaliser les mesures dans les même conditions de test avant / après l’adaptation.

Or, les condition météo et l’altitude peuvent influer jusqu’à 20% des performances. Dans le cas d’un véhicule, il faut donc faire les tests dans des conditions météo semblables et à la même altitude !

Dans le cas d’un groupe électrogène, la charge doit impérativement être résistive (évitez les moteurs électriques). Ensuite, la résistance (donc la charge et la consommation) varie au delà d’une certaine température. Il faut donc la refroidir par un débit comme un flux d’air ou d’eau, afin de la maintenir à la même température.

2) Mesurer la consommation

Si vous vous assurez d’avoir une charge identique, alors vous pouvez faire une mesure de consommation précise.

Il y a 2 manières possibles :
a) mesure à volume/masse fixé : à puissance tirée constante, on mesure combien de temps il faut pour consommer un volume/masse donné fixe.
b) mesure à durée fixée : à puissance tirée constante et durée de mesure constante, on mesure la quantité de carburant consommée durant cette durée.

J’ai une préférence pour la méthode a) qui est généralement plus simple à mettre en œuvre. Je la conseille donc aux expérimentateur. Je conseille également de faire des mesures massiques et non volumiques. C’est beaucoup plus précis à moins de disposer de verrerie gradué. Une balance électronique à 5 g de précision suffit pour faire des mesures appréciables.

Attention : 1 L de GO ou d’essence ne pèse pas 1 kilogramme :
la densité de l’essence est de 0.75 g/cm3
la densité du gazole est de 0.84 g/cm3

Important

On ne peut pas comparer sans précautions un volume d’essence évaporé dans un bulleur par rapport à un volume d’essence consommé dans un carburateur. En effet, l’essence étant composée de plus de 130 constituants, ce sont les constituants les plus volatils qui sont consommés dans le bulleur en premier. Ces constituants ont évidement des caractéristiques énergétique (PCI) différentes de l’essence « pure ».

Christophe Martz a montré que l’essence résiduelle dans le bulleur au bout de 20 minute avait un pouvoir calorifique divisé par 2 par rapport à de l’essence fraiche ! Et c’est pour cela qu’un moteur modifié cale après un certain temps de fonctionnement MÊME si il reste de l’essence dans le bulleur !

Dés lors, ce volume restant doit aussi être ajouté, car même si il n’a pas été “brûlé”, il a quand même été “consommé” puisqu’il est devenu inutilisable…

Dans le cas d’un véhicule ?

C’est plus délicat …

1) Pour la charge, effectuer toujours le meme trajet avec le même conducteur si possible avec la même masse véhicule (niveau de plein par exemple). – Comparer la consommation sur le même type de parcours (urbain, autoroutier …) et dans les mêmes conditions météo si possible.

2) Pour la consommation : Faire des mesures sur des distances les plus grandes possibles.

Attention : Sur les diesel, les reservoirs se déforment à cause du gazole qui revient chaud du moteur par le retour de pompe. En plus, éviter les mesures à mi-plein car le gazole se dilate, ou bien attendre quelques heures ou une nuit avant de refaire le plein.
Mettre un réservoir auxiliaire de faible volume (20 L) qu’il est possible de peser peut etre une bonne solution mais nécessite de tirer des nouvelles durites.
Enfin, il est préférable de prendre le carburant toujours dans la meme station car les qualités changent, et même parfois d’une cuve et d’une livraison à l’autre !

Un passage sur banc d’essai de puissance est le meilleur moyen d’être sûr d’avoir une charge constante. Comme c’est une opération chère et de très courte en durée, il sera impossible de faire des réglages durant ce passage sur banc, à moins que le garagiste ne soit un ami.
Installer un débitmètre instantané permet d’avoir une idée de la consommation. Il existe des débitmètres d’ULM et de petite aviation qui peuvent convenir.

Il ne faut mesurer la consommation que lorsque les réglages sont optimum. Le point de réglage le plus important est la bonne pulvérisation et le bon réglage air/carburant.

Enfin, il semblerait que la consommation d’un moteur modifié diminue dans le temps… donc attendez quelques centaines ou milliers de kilomètres pour mesurer la consommation…

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