En 1975, le Congrès des États-Unis a promulgué les réglementations en constante évolution sur l'économie de carburant moyenne des entreprises (CAFE) pour améliorer l'économie de carburant moyenne des voitures et des camions légers. Des réglementations similaires en matière d'économie de carburant sont également appliquées dans les pays étrangers. Ces réglementations peuvent changer de sorte que les véhicules doivent atteindre une certaine efficacité d'ici une année prévue. Au cours du développement du véhicule, des tests approfondis doivent être effectués par les constructeurs automobiles afin de déterminer les pertes du groupe motopropulseur qui influent sur l'économie de carburant.
Un rapport communément admis est qu'environ un tiers de la puissance du moteur est perdu par la chaleur ; un autre tiers est perdu à cause de l'inefficacité des composants du groupe motopropulseur ; et le dernier tiers de l'énergie du carburant est utilisé pour propulser le véhicule. Cela montre où réside une certaine opportunité d'augmenter l'efficacité. Pour y parvenir, il est important de connaître l'affectation des pertes d'efficacité afin que les améliorations appropriées puissent être apportées. Transducteurs sont souvent installés dans des véhicules de développement pour déterminer l'emplacement des pertes de puissance. Michigan Scientific possède une vaste expérience dans la mesure et le tournage de transducteurs composants de production en transducteurs de précision.
L'entrée de puissance par rapport à la sortie des composants internes du moteur, de la transmission et de la chaîne cinématique, cartographie la consommation d'énergie. UNE Capteur de force de roue peut être utilisé pour déterminer la sortie globale dans la route. Toutes les autres données de cartographie de puissance sont utilisées pour montrer la puissance utilisée pour faire bouger le véhicule. Afin de déterminer les pertes de puissance, la vitesse de rotation et le couple doivent être mesurés.
Transducteurs de sortie du moteur
Vilebrequin instrumenté avec jauges de contrainte appliquées
Il existe de nombreux composants différents qui présentent une opportunité pour l'analyse de la puissance du moteur ; tels que les ventilateurs de refroidissement, la friction entre les pièces mobiles, la consommation de carburant, les pompes à huile et à carburant, les courroies, les engrenages, la lubrification, etc. Les transducteurs peuvent être fabriqués à partir des composants internes ou appliqués à ceux-ci et sont utilisés pour mesurer la puissance du moteur. Dans un véhicule à transmission automatique, un transducteur peut être fabriqué en appliquant des jauges de contrainte sur le Flexplate pour mesurer le couple. Les données peuvent être surveillées à l'aide de Michigan Scientific ensembles de bagues collectrices or solutions de télémétrie. Des techniques similaires peuvent être utilisées pour un véhicule à transmission manuelle en installant un transducteur de couple sur le volant d'inertie. Il est également possible d'instrumenter le vilebrequin du véhicule en jaugeage profond, une méthode d'application de jauges de contrainte dans un alésage profond dans un composant et d'acheminement des fils de signal vers un ensemble de bague collectrice.
Instrumentation d'arbre de transmission
Alors que le transducteur à plaque flexible peut être utilisé pour déterminer la puissance d'entrée de la transmission, les transducteurs d'arbre de transmission sont utilisés pour détecter la sortie. le couple de sortie de la transmission est mesuré avec un arbre de sortie de transmission instrumenté ou arbres de transmission instrumentés. En calculant la puissance d'entrée et la sortie, l'efficacité globale de la transmission peut être directement mesurée. Les arbres de sortie de transmission sont instrumentés et le câblage est contenu dans l'arbre. Les données sont ensuite acheminées vers un ensemble de bagues collectrices monté à l'avant de la transmission ou la télémétrie peut être utilisée avec une alimentation inductive ou par batterie. Les pertes majeures dans une transmission peuvent être dues à l'efficacité du convertisseur de couple, au pompage d'huile et aux pertes de chaleur, aux pertes par rotation visqueuse, aux engrenages, aux roulements et aux pertes de joints.
Dimensions de l'essieu arrière
Ensemble de roue dynamométrique de télémétrie scientifique du Michigan
L'arbre de transmission du véhicule est ce qui fournit le couple d'entrée à l'essieu arrière où le couple de sortie est divisé entre chaque arbre de transmission. Le couple de sortie peut être mesuré avec des jauges de contrainte d'arbre d'essieu, transformant l'arbre de production en un transducteur de précision acheminé vers un ensemble de bagues collectrices ou une télémétrie, ou un transducteur de couple de roue peut être utilisé. Scientifique du Michigan Transducteurs de couple de roue (WTT) mesurer le couple entre le moyeu de montage et le pneu. L'efficacité est ensuite déterminée en comparant le couple dans l'essieu à la sortie mesurée par le WTT.
Bien qu'il existe de nombreux autres aspects qui influencent la consommation de carburant, tels que la traînée aérodynamique, la résistance au roulement des pneus, la traînée de freinage, la traînée de roulement, etc. déterminer les pertes de puissance dans la chaîne cinématique du véhicule est toujours une partie importante de la conception et du développement du véhicule. Michigan Scientific possède une vaste expérience dans la création de transducteurs personnalisés et de production pour faciliter ce type de test. Pour en savoir plus sur comment Michigan Scientific peut aider au développement de véhicules, contacter un ingénieur MSC.