Tutoriel] Utilisation De PowerDyn

Merci a Pressurize du forum Quiksilver
>>> TUTORIEL ORIGINAL <<<

Puisque plusieurs personnes me l'ont demandé et que je trouve ça utile, je vous propose un petit tuto sur l'utilisation de Powerdyn.

Kesako ?

Powerdyn est un logiciel que j'ai découvert l'an dernier, qui permet d'évaluer les performances de sa titine.
Comme un banc à rouleaux, il va sortir les courbes de couple et de régime ainsi que pas mal d'autres informations.

Possibilités

- Couple et puissance en fonction du régime
- Régime en fonction du temps
- Vitesse en fonction du régime
- Accélération
- Comparaisons de courbes de différents véhicules
- ...

Je vous laisse découvrir le reste

Mais comment ca marche ?

Je pourrais rentrer dans les détails mais pour le bien de tous je vais résumer brièvement, ceux que la théorie n'interresse pas peuvent passer directement à la suite
Le calcul du couple par Powerdyn est très similaire au calcul qui pourra être effectué sur un banc à rouleau.
Dans les deux cas, la source des données c'est l'accélération. C'est LA donnée qui va nous permettre d'obtenir par un calcul très simple notre couple.
D'abord le couple aux roues, puis le couple moteur en prenant en compte la réduction du rapport de boîte utilisé.
Ca c'est dans le meilleur des mondes car en réalité pleins de facteurs jouent sur le résultat :
- la résistance aérodynamque, les frottements (roues/sol, mécaniques)
- la masse du véhicule
- la masse des pièces en rotation, de la roue au volant moteur en passant par l'embrayage etc etc
- la pente
- la taille des roues
- la météo
- etc

Revenons à notre accélération. Elle s'obtient :
- Sur un banc à rouleau : simplement par l'accélération des rouleaux
- Par powerdyn : via les signaux électriques correspondant à l'allumage

L'acquisition de ces signaux peut se faire de plusieurs manières :
- Via la prise ODB2, on a un joli signal transmis par le calculateur.
- Via le 12V (ex: prise allume-cigare), car à chaque allumage correspond un pic de tension sur le 12V qui est je crois assez énorme.
- Directement sur la bougie via un pince inductive, aucun intêret pour nous.

Cette acquisition n'est alors qu'une suite de pics de tension. Plus le régime sera élevé plus ces pics seront rapprochés. Plus les pics se rapprochent rapidement, plus l'accélération est élevée.
La boucle est bouclée !

Les résultats sont-ils fiables ?

Je ne peux pas me prononcer et répondre de manière sûre à cette questions pour plusieurs raisons :
- Je sais presque entièrement comment sont sensés être obtenus les graphes par le soft, mais rien ne m'indique qu'il le fais réellement.
- Je ne connais personne dans mon entourage qui ait essayé powerdyn puis fait la comparaison avec un passage au banc (les forums semblent montrer que la différence est vraiment très faible)

Théoriquement, si les paramètres sont exacts, les résultats sont censés être très proche de la réalité !
Tout dépend quasiment d'eux donc ils faut être vraiment très pointilleux la dessus.

Je sortait 84cv, et je me suis aperçu en faisant ce tuto que je me suis planté sur la pression des pneus (1.2 au lieu de 2.2).
Du coup après modif j'ai sorti 81Cv à 5500tr/mn et 127 Nm à 3500tr/mn, avec juste une admission un peu optimisée. Ma foi pourquoi pas, ca me semble assez proche de la réalité.

Mais comme quoi les paramètres sont TRES importants.

En fait, fiabilité du résultat ou pas, je vois deux vrais utilités qui peuvent être exploiter en étant sur de ne pas avoir été trompé :
- Estimer le gain qui a été apporté par une modification (admission, ligne, reprog, etc etc etc etc) en effectuant un test avant et un après !
- Comparer les résultats de deux véhicules

Qu'est ce qu'il faut ?

Matériel
- Un Pc
- Une saucisse
- Une interface d'acquisition (voir plus loin)
- Un enregistreur avec entrée audio (Pc portable, mp3, minidisc, etc etc)

Logiciel
- Powerdyn: 35€ à l'achat, version demo gratuite mais très limitée. http://www.powerdyn.fr/

Un peu d'électronique ...

En fait le plus long dans l'histoire c'est la réalisation du cable d'acquisition.
On trouvera plusieurs montage sur le net. Ils marchent tous.
Pour ma part j'ai voulu faire ça propre, je me suis branché sur la prise Diag.
J'ai réalisé ce montage que j'avais trouvé sur un autre forum.
D'après la source : "L'avantage avec ces montages et que tu protège les circuits de la voiture et qu'en plus tu limite la tension aux bornes du circuit audio à +/- 0.6V sur l'entrée micro et +/- 1.2V sur l'entrée line."

Composants :
- Diodes 1N4148
- Resistance 10 KOhms
- Condensateur 1µF (non polarisé 20V)
- Une prise jack mâle 3,5 mono

Je me suis branché sur une entrée micro donc j'ai réalisé le second montage.
Franchement faut vraiment pas se prendre la tête, un domino, deux coups de tournevis et c'est reglé.


Par la suite j'ai coulé le domino dans un bain de colle en pistolet, j'ai un beau petit cube, ca fait plus propre.

Il ne faut pas hésiter à étamer grossierement les fils à connecter à la prise ODB2 pour leur donner plus de volume, sinon ils ne tiendront pas dans la prise (Etamer = appliquer une couche d'étain).

Comment se déroule un essai ?

- Configuration
C'est la partie essentielle. une mauvaise configuration et les résultats sont faussés.

Je vais pour chacun d'eux expliquer à quoi il correspond, quelle valeur utiliser et dans quel sens se prendre une "marge de sécurité".

Lancez Powerdyn, allez dans configuration des véhicules (le bidon d'huile).
Faites "Nouveau véhicule" (le + dans un cercle vert) et nommez votre profil.

Premier onglet : Infos véhicule

Je conseille de nommer son véhicule en mettant également la date et les conditions eventuelles, ca permet de se faire une petite liste et de pouvoir les comparer facilement.
ex: Quiky 22/11/2007 Ajout Collecteur
Remplissez le commentaire, détaillez les modif, les conditions de test etc
==> C'est pour vous !

La masse du véhicule
Il s'agit de la masse au moment du test : poids a vide + poids des personnes + carburant etc
Pour se garder une petite marge et en cas de doute, je conseille de sous-estimer légerement le poids (--> puissance sous-estimée).
Lors de mon dernier test, j'ai pris 900kg : 815 + 75 + moitié du plein, le tout légerement sous estimé (-10kg).

Etincelles par tour
On l'a vu, l'acquisition peut se faire de différentes façon (voir chapitre "Mais comment ca marche ?").
Sur nos moteurs à 4 temps, le cycle s'effectue sur 2 tours (admission/compression + explosion/échappement). On a donc une explosion (= une étincelle) pour 2 tours.

Suivant le type d'acquisition choisi (voir "Mais comment ca marche ?") on prendra une valeur différente :
- Via la prise ODB2 ou le 12V, notre signal regroupe les pics de tension de l'allumage des 4 bougies. Sur les 4 bougies, on a 2 étincelles par tour.
- Sur la bougie via un pince inductive, le signal ne contient que les pics de tension de la bougie en question. On prendra donc 0,5 étincelles par tour.

Onglet Aérodynamique :

Ca correspond à la résistance qu'oppose le véhicule à l'air.
Ces infos sont assez pénibles à obtenir. J'ai vraiment galéré avant de trouver le seul SCX que j'ai pu trouver ... celui de la S16, qui est de 0,620.
Sachant que cet info dépend entièrement de la surface frontale qu'oppose le véhicule à l'air, dés lors que deux véhicules sont similaires sur le plan carrosserie, les SCX sont équivalents.
On peut donc prendre 0,620 en SCX.

Note : je viens de trouver une autre source qui indique le SCX de la s16 est 0.617 :
http://pboursin.club.fr/res/aero.xls

Pour info :
- ce paramètre influe surtout sur le test à haute vitesse, j'ai fait le test de mettre le SCX à 0,400 le résultat est à peine modifié (-3%)
- Dans les profils de véhicules présents dans powerdyn à l'installe, on retrouve des 106 utilisant un scx à 0,620.

Onglet Roues motrices :

Choisissez l'option 2 qui permet de rentrer plus précisément la taille.

Entrez la pression exacte, sachant qu'une pression sous-évaluée augmente les résultats (voir mon erreur dans "Les résultats sont-ils fiables ?"), il vaut mieux sur-estimer légerement en cas de doute.
Pour ma part c'était 2.2 au moment du test.

Onglet Boite de vitesse :

Ici pas de mystère, je crois qu'on a tous la même boîte :
Couple conique : 3,765 (pour un couple 17x64 on fait le calcul 64/17)
Rapport 1ere : 3,417
Rapport 2nde : 1,950
Rapport 3eme : 1,357
Rapport 4eme : 1,054
Rapport 5eme : 0,854

J'ai vérifié grâce à la courbe "Vitesse en fonction du régime" et effectivement ça correspond à la réalité.

Perte transmission : 15%. Ca bouge très peu d'un véhicule à l'autre et ça influe très peu sur les résultats.

Onglet Conditions de mesure :

Soyez préçis, même si ça influe très peu sur les résultats.

Pression : la valeur moyenne c'est 1013 mBar, ou 1013 hPa, renseignez vous genre sur les sites de météo, ou prenez la valeur moyenne.

Elévation : c'est l'altitude, pas de mystère, si vous n'en savez rien regardez sur une carte c'est indiqué.

Humidité : elle tourne généralement autour de 60% mais c'est très variable en fonction des régions (Bretagne vs PACA par exemple )

Température : pas la votre, celle de l'air ambiant

Après tout ça il faut Enregistrer notre profil.

On reviendra l'utiliser après notre bench !

- Branchements

Il faut réunir tout notre matériel nécessaire :
La 106, notre interface d'acquisition, le matériel d'enregistrement et une binouze.

Je vais prendre le cas de la prise ODB2, car les autres types d'acquisition tombent sous le sens.
Il faut repérer la prise ODB2, qui se trouve sous le volant. Elle ressemble à ca :

Il suffit alors de se brancher sur les connecteurs 3 et 4. En fait c'est surtout le 3 qui est important, il s'agit du signal lui même. Le numéro 4 c'est la masse mais vous pouvez aussi bien la prendre ailleurs si ca vous arrange.
Les numéros sont écrits sur le coté des connecteurs.

Faites attention à ne pas provoquer de court circuit

Branchez la Jack sur votre enregistreur, on prendra le cas d'un pc portable.

Démarrez le bolide, si tout est bon vous devriez entendre un son sortir du PC, une sorte de grésillement, notre fameux signal ! en accélérant le signal devient plus aigu.
Si aucun son ne sort, vérifiez que l'entrée micro est activé, que le volume est monté, etc
Sinon revoyez votre montage

Pour ma part ça a fonctionné du premier coup.

- Acquisition

Toujours dans le cas du pc portable :
Lancez un logiciel d'enregistrement, le truc le plus basique suffira.
Perso j'ai pris le magnétophone de windows dans demarrer/accessoire/divertissement.

Faites un essai moteur allumé.
Faites Enregistrer. Puis Lecture. Le son doit ressortir.

Ok tout est prêt !
Trouvez une ligne droite plate, sans intersection ni feu rouge enfin tranquile quoi.

Démarrez, première, passez la seconde et faites redescendre le régime au ralenti.
Au ralenti, cliquez sur enregistrer et mettez le pied au plancher, écrasez tout !
Montez jusqu'au rupteur puis coupez l'enregistrement.

Vérifiez l'acquisition en faisant Lecture.

Si tout vous semble OK, faites "Fichier / Enregistrer sous".
N'enregistrez pas, faites "Modifier" et choisissez "44Khz, 8bits, Mono"

Maintenant enregistrer !
L'acquisition est prête à être exploitée

Refaite un autre passage avec un autre enregistrement dans l'autre sens (parfois il peut y avoir une faible pente non visible, ou un peu de vent).


- Retouche

Cette étape est optionnelle !!

Nous voila avec deux fichier .wav !

L'idéal serait d'avoir uniqueement ce qui nous interresse dans l'acquisition:
- pas les 5 secondes ou vous etes resté au ralenti en 2nde
- pas les 10 secondes de décélération après le rupteur ou vous n'avez pas réussi à cliquer sur "arreter l'enregistrement"

Ouvrez le fichier avec un logiciel de retouche audio.
Ca doit donner quelque chose comme ca :

Quand on zoom , on voit bien un joli signal carré (merci les diodes).

A vous maintenant de supprimer ce qui n'a aucun interet !
Ce n'est pas obligatoire mais au moins vous ne pourrirez pas vos courbes ...

- Chargement

Choisissez votre profil, faites vos modifs éventuelles, puis cliquez sur le bouton verte (genre "lecture")
Cliquez sur "Acquisition / Couple et puissance" dans le menu, ou sur le troisieme bouton en partant de la droite.
L'écran s'ouvre. Faites "charger données" en haut a gauche et chargez votre fichier audio : le signal s'affiche.
Choisissez le rapport utilisé pour l'acquisition : ici 2.
Cliquez sur le bouton vert (genre "lecture"), le couple et la puissance sont calculés.
Lissez un peu (mais vraiment très peu) votre courbe. Si elle est trop lissée votre courbe sera jolie mais vous perdrez vraiment beaucoup ce serait dommage !!!
Ensuite enregistrez (bouton disquette) et fermez la fenetre.

On retrouvera nos infos plus tard au chapitre suivant!

- Exploitation des résultats

Une fois le profil véhicule chargé et l'acquisition chargée et enregistrée, on peut accéder aux courbes.

Les courbes n'ont pas vraiment besoins d'être décrite, leur titre est suffisament explicite.

Je vais balayer uniquement les courbes principales.

- Courbe / Puissance

C'est sans doute la courbe que tout le monde attend !

Rien de spécial à savoir, si vous passez la souris sur la courbe, à gauche il y a la valeur du point sur lequel vous êtes qui s'affiche.

- Accélération / vitesse

Rien de complexe non plus.

On remarque qu'à partir d'une certaine vitesse l'accélération passe sous 0 : les contraintes liées à la vitesse (air, frottements etc) sont plus élevés que la puissance du moteur.

- Régime et vitesse

Rien a voir avec notre acquisition, on retrouve la relation entre régime et vitesse pour chacun des rapport.
Ca nous permet de valider la validité des rapports que l'on a entré dans la config.

- Comparaisons

Pour comparer les courbes de différents véhicules c'est très simple.

Il suffit de les ajouter depuis la liste. Elles apparaissent automatiquement.


Voici ma courbe couple / puissance