Mesures OBD : Puissance et Couple 2.5T

En attendant le pouvoir utiliser PowerDyn ou DynObd (le même en mieux et gratuit),
je vais me livrer à quelques calculs de puissance et de couple.

Je dis bien calcul, car les mesures OBD vont seulement me servir à avoir la vitesse et l'accélération, pour en déduire la puissance, puis le couple.

Pour ce faire, commençons par un peu de physique. Si je me trompe, n'hésitez pas à me corriger.

Principe de conservation de l'énergie, donc sur les puissances :

Pmot - Pmeca - Pfrot = 0
avec :
Pmot = puissance moteur
Pmeca = puissance nécessaire à accélérer le véhicule (et ses parties mobiles)
Pfrot = puissance associée aux frottement (aérodynamique, roulement, transmission)

Ce qui donne :

Pmot = Pmeca + Pfrot

Pmeca = d(1/2 * m * v^2)/dt + d(1/2 * J * w^2)/dt
avec :
m = masse = 1750 kg (1680 kg : 2.5T avec conducteur + 7 sièges, toit panoramique, attelage)
v = vitesse en m/s
w = vitesse angulaire en rad/s; en fait il faudra distinguer ici deux vitesse : celle du moteur Wm et celle des roues wr
J = moment d'inertie, en kg.m^2 (distinguer moteur/transmission et roues) ; c'est ici qu'influe défavorablement la taille et la masse des jantes

La dérivée de l'énergie cinétique s'ecrit plus simplement : m * v * a, avec a = accélération, que l'on estimera avec (V2 - V1)/dt
Le dt (delta temps) peut être au mimimum de 0.1 seconde, vues les mesures faites avec un chip Elm327 v1.2.

Pfrot = résistance aérodynamique + résistance au roulement + frottements internes de transmission
Pfrot = 1/2 * r * S * Cx * v^3 + m * g * f * v + ? (je ne connais pas de formule pour les frottements internes)
avec :
r = masse volumique de l'air, 1.2 kg/m^3 à 20°
S = surface frontale = 2,65 m^2
Cx = 0,313
g = accélération de la pesanteur, 9,81 m/s^2
f = coefficient de frottement ; depend des pneus et du revêtement de sol ; prenons 0.015 en première approximation


Commençons par un petit calcul dans l'absolu.
A vitesse maxi, donc accélération nulle, toute la puissance est passée à contrecarrer les frottements (Pmeca = 0).
Notre S-max est supposé rouler au maximum à 230 km/h.

La formule donne :
Pmot = 0.5 * 1.2 * 2.65 * 0.313 * (230 / 3.6)^3 + 1750 * 9.81 * 0.015 * (230/3.6)
= 130 + 16
= 146 kW

La puissance maxi du 2.5T est donnée pour 162 kW (= 217 CV) à 5000 tr/min (217 BHP à 5623 tr/min d'après Superchips ?).
L'écart de 10% s'explique d'une part parce que la puissance maxi ne correspond pas à V maxi,
et d'autre part par les pertes par frottement dans la transmission.

En effet, à 5000 tr/min, la vitesse est de :
en 5ème, roues de 17": (5000 / 60) / (4 * 0.78 ) * 2.063 * 3.6 = 198 km/h
en 6ème, roues de 17": (5000 / 60) / (4 * 0.65 ) * 2.063 * 3.6 = 238 km/h => impossible

Pour le calcul du couple, il suffira d'appliquer la formule : C = P / w (w : vitesse de rotation moteur, en rad/s).

A bientôt pour les vraies mesures, mais je crois qu'il neige actuellement !

Tu as surement raison

Au mieux je peut corriger les fautes d'orthographe mais c'est tout

et avec ton appareil tu peux programer la fermeture des portes dès que l'on roule?

oulalala j ai mal aux cheveux:geek: :scratch:nous on attend la neige

Pour ceux qui ont tout suivi, une première application numérique, avec mes premières mesures grossières.

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En clair : puissance de 212 CV, vers 5500 tr/min (vitesse 89 km/h en 2ème).

En même temps 89km/h c'est idéal pour passer la troisième

Je pense que la 5ème colonne doit être en tr/min, sinon c'est un dragster.

jcm78 a écrit:Je pense que la 5ème colonne doit être en tr/min, sinon c'est un dragster.

Bien vu, c'est effectivement en tr/min.

sinon, quels sont les régimes de rupteur pour le 2.0 et le 2.5 ?

Rupteur pour le 2.5T : peu importe, le turbo s'essoufle avant.

Voici les premières courbes, calculées à partir d'une accélération en 2ème.
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J'ai encore quelques problèmes de lisssage.
Le couple me semble aussi un peu élevé par rapport aux données constructeur.

On voit bien cependant la puissance maxi vers 5500 tr/min et le couple maxi vers 3000 tr/min.

il y a un overboost sur ce 2.5T ? si oui, ton problème de lissage de la courbe de couple s'explique peut etre (je dis peut etre une connerie, peut etre n'y a t'il que les tdci qui ont cet overboost !)

Aucun overboost sur le 2.5T.

En lissant les courbes (j'ai trouvé la fonction sous Excel), on retrouve des valeurs plus réalistes.

Le problème de lissage vient du fait que j'ai mesuré la vitesse, tous les 1/10 s, et que le capteur de vitesse semble trop lent et que les valeurs sont arrondies au km/h près.

Voici donc les courbes lissées.

Obtenues à partir d'une accélération en 2ème
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Obtenues à partir d'une accélération en 3ème
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Ce n'est pas vraiment la même chose, même si les ordres de grandeur sont les mêmes. Certains de mes coefficient empiriques (moments d'inertie, frottement de roulement) sont sans doute faux.

Je déterre cette file de message pour comparer mes mesures d'origine à celles de Shiftech.
En fait, j'obtenais un couple d'origine proche de 350 Nm, ce qui est cohérent avec leurs courbes !

Je posterai prochainement des calculs de puissance/couple basés sur des mesures prises cette semaine, mesures qui me serviront à voir si la modification de la boîte à air apporte quelque chose.
Ce matin, par -5°C, mon S-max était une véritable fusée. 17 L/100 en arrivant à l'aéroport ...

(bloqué actuellement par le neige en Allemagne)

Voici un calcul actuel de puissance et de couple, en fonction d'une accélération en 2ème.
En rouge la puissance, en bleu le couple.
Les courbes en trait épais sont des courbes de tendances (polynomiales, degré 6).

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On trouve une puissance (moteur) maximum de 275 CV vers 5500 tr/min et un couple maximum de 425 Nm vers 3400 tr/min.

Les formules ont déjà été mentionnées, cf le premier message de la file.
Désormais le poids est connu précisément (pesage + contrôle technique), 1840 kg en l'occurrence (tient compte du niveau de carburant).
Le coefficient d'efficacité de la transmission est choisi à 90% (puissance roue = 90% puissance moteur, en raison des frottements mécaniques),
comme sur la plupart des bancs moteurs. Il est évident qu'avec un coefficient égal à 95%, on trouverait 5% de puissance en moins.
Il n'y a aucune correction liée à la température, l'essai a été fait à 0°C et la masse volumique de l'air est adaptée en conséquence.

Les oscillations sur le couple proviennent de l'imprécision de la mesure de la vitesse et du temps, à cause de l'OBD du S-max qui est trop lent
(une valeur toutes les 150 ms environ, contre une toutes les 47 ms sur la Twingo).
Il me faudrait un accéléromètre (iPhone ?) couplé à la mesure de régime et à celle du temps pour obtenir plus de précision.

Ces chiffres confirment mon ressenti : mon S-max n'a jamais été aussi performant qu'actuellement !
J'obtiens 3.7 secondes de 50 à 100 km/h, avec réservoir 5/8 (45 litres, soit 30 kg de plus que réservoir "vide").

Ceci s'explique par :
* les modifications matérielles récentes (catalyseur, échangeur)
* les pneus neige, légers (la formule de calcul en tient compte sur le poids total et le moment d'inertie des roues)
* la température extérieure basse : une éventuelle restriction sur l'entrée d'air est masquée par la forte densité de l'air
* enfin, j'ai réinitialisé l'ECU ; en effet, après avoir installé/enlevé un 2ème filtre à air, j'ai constaté un défaut d'airbag !
j'ai débranché la batterie et le défaut était toujours là ; en fait, j'avais oublié de rebrancher un capteur (de choc, surement)
et il n'y avait aucun défaut réel ; mais cela a permis à l'ECU de se réinitialiser et d'"apprendre" les modifications matérielles récentes