Mesure du couple résiduel de freinage et de la résistance au roulement du pneu à la roue, en conduite routière normale
En bref
Un capteur de couple roue à haute résolution prend la place du centre de roue, entre un adaptateur de moyeu et un adaptateur de jante, et mesure le couple autour de l’essieu lorsque le véhicule roule normalement. Les modèles haute résolution de la série TW sont conçus pour les couples de traînée : traînée aérodynamique, couple résiduel de freinage, résistance au roulement du pneu et frottement des joints de roulement lors des essais sur route. Le TW12.8HRMS175, pour voitures et camionnettes, mesure jusqu’à 237 N·m avec une résolution de 0,14 N·m ; le TWHR2000, pour camions routiers, mesure jusqu’à 2,7 kN·m avec une résolution de 1,5 N·m. Le signal quitte la roue par un ensemble collecteur tournant, codeur et amplificateur, ou par télémesure.
- 0.14 N·m
- résolution du TW12.8HRMS175, voitures et camionnettes
- 237 N·m
- pleine échelle du TW12.8HRMS175
- 1.5 N·m
- résolution du TWHR2000, camions routiers
Couple de traînée à la roue
Un capteur de couple roue mesure le couple autour de l’essieu entre le moyeu et la jante, le couple d’entraînement et de freinage à la roue, dans les deux sens. Les couples de traînée sont faibles devant les couples d’entraînement et de freinage. Les modèles haute résolution de la série TW sont conçus pour eux : un pont complet de jauges de déformation à quatre branches donne une voie de couple, avec une non-linéarité de 0,1 % de la pleine échelle ou moins et une hystérésis de 0,05 %.
Le capteur porte aussi la roue. Le TW12.8HRMS175 supporte un poids statique de 1 000 kg, et une butée mécanique le protège jusqu’à 8,1 kN·m, de sorte qu’il reste sur le véhicule en conduite normale. Le TWHR2000 supporte 5 000 kg, avec une butée mécanique à 27 kN·m.
Instrumentation
Les modèles TW12.8HRMS utilisent les adaptateurs des autres modèles TW12.8 : l’adaptateur de moyeu se boulonne sur le cercle intérieur de dix-huit trous, l’adaptateur de jante sur le cercle extérieur de douze. Sur le TWHR2000, un adaptateur de moyeu et des adaptateurs de jante intérieur et extérieur sont réalisés d’après le profil de la jante d’origine, pour roues simples, jumelées ou super single. Tous les adaptateurs reproduisent les dimensions critiques de la jante d’origine.
| Modèles | TW12.8HRMS175 et TW12.8HRMS800, voitures et camionnettes · TWHR2000, camions routiers |
|---|---|
| Pleine échelle et résolution | 237 N·m, 0,14 N·m · 1 085 N·m, 0,27 N·m · 2,7 kN·m, 1,5 N·m |
| Capteur | pont complet de jauges de déformation à quatre branches, une voie de couple, alimentation 10 V maximum |
| Non-linéarité | ≤ 0,1 % PE sur le TW12.8HRMS · 4 N·m, 0,15 % PE sur le TWHR2000 |
| Butée mécanique | 8,1 kN·m sur le TW12.8HRMS · 27 kN·m sur le TWHR2000 |
| Poids statique | 1 000 kg sur le TW12.8HRMS · 5 000 kg sur le TWHR2000 |
| Taille de jante | 14 in et plus sur le TW12.8HRMS · 22,5 in et plus sur le TWHR2000 |
| Étanchéité et température | IP67, −40 à 125 °C |
Chaîne de mesure
Le signal quitte la roue par l’ensemble étanche collecteur tournant, codeur et amplificateur proposé pour tous les capteurs de couple roue, monté sur des rallonges d’écrous de roue avec un faux-rond radial minimal, ou par un ensemble de télémesure RF. Une tige de retenue fixée à un support magnétique sur l’aile maintient le stator du collecteur tournant. Sur le TW12.8HRMS800, l’amplificateur associé au capteur porte un collecteur tournant à 10 voies avec un codeur de 512 impulsions, et l’électronique TW2, alimentée en 9 à 36 V CC, remet à zéro le capteur et vérifie son étalonnage par shunt.
Procédure
- 01
Choisir le modèle
TW12.8HRMS175 ou TW12.8HRMS800 sur voitures et camionnettes, jantes de 14 in et plus. TWHR2000 sur camions routiers, jantes de 22,5 in et plus.
Capteurs de couple roue série TW - 02
Monter le capteur
Entre l’adaptateur de moyeu et l’adaptateur de jante, à la place du centre de roue. La roue est équilibrée avec son pneu.
- 03
Zéro et étalonnage par shunt
Sans couple sur les roues, le décalage de zéro est relevé. Des shunts positif et négatif relient ensuite la sortie au couple étalonné.
- 04
Piloter l’essai
Conduite routière normale, dans les limites de la butée mécanique et de l’étanchéité IP67 du capteur. Le signal de couple est enregistré avec la vitesse de roue issue du codeur.
Collecteur tournant ou télémesure
Essais réglementaires sur camions
Le TWHR2000 est utilisé pour les essais d’émissions de CO2 et de consommation de carburant des véhicules lourds au titre du règlement (UE) 2017/2400 de la Commission. Sa plaquette indique qu’il répond aux spécifications du règlement pour la diaphonie, la non-linéarité, la cadence de mesure et la répétabilité : non-linéarité 4 N·m, répétabilité 3 N·m, diaphonie due à la charge verticale inférieure à 0,5 % de la pleine échelle. Son couple roue est également comparé au couple entrant dans le pont afin d’en déterminer le rendement.
Résultat
Le couple de traînée à la roue en roulage normal, avec une résolution de 0,14 N·m sur une voiture et de 1,5 N·m sur un camion. Les données servent au développement des systèmes de freinage, de la stabilité du véhicule et de la transmission, ainsi qu’aux travaux sur la consommation de carburant qui dépendent des pertes du châssis.
Questions fréquentes
Quel capteur mesure le couple de traînée avec une résolution suffisante sur une voiture ?
Le TW12.8HRMS175, 237 N·m pleine échelle et 0,14 N·m de résolution. Pour des couples plus élevés sur les mêmes véhicules, le TW12.8HRMS800 mesure jusqu’à 1 085 N·m avec une résolution de 0,27 N·m. Les deux se montent sur des jantes de 14 in et plus.
La résistance au roulement des pneus peut-elle être mesurée sur route plutôt que sur un banc d’essai ?
Oui. Les capteurs de couple roue haute résolution mesurent la résistance au roulement des pneus, le couple résiduel de freinage, le frottement des joints de roulement et la traînée aérodynamique lors d’essais sur route, en roulage normal.
Le capteur se monte-t-il sur la roue et le moyeu de série ?
Il se monte entre un adaptateur de moyeu et un adaptateur de jante réalisés d’après le profil de la jante d’origine, dont ils reproduisent les dimensions critiques. Les modèles TW12.8HRMS utilisent les adaptateurs des autres modèles TW12.8.
Quel capteur est utilisé pour les essais du règlement (UE) 2017/2400 sur camions ?
Le TWHR2000. Il mesure 2,7 kN·m pleine échelle avec une résolution de 1,5 N·m, supporte un poids statique de 5 000 kg et se monte sur des roues simples, jumelées ou super single de 22,5 in et plus.
Applications similaires
Toutes les applications-
Rendement Rendement du véhicule et cartographie de puissance Couple et vitesse mesurés à chaque étage de la transmission, du moteur à la roue, afin que chaque perte de puissance soit localisée. -
Freinage Effort à la pédale de frein L’effort que le conducteur applique sur la pédale de frein, lu jusqu’à 2 200 N sur la pédale d’origine. -
Électrique Couple sur groupe motopropulseur électrique Couple à chaque étage de la chaîne de traction électrique, des arbres du réducteur à la roue, pour localiser les pertes de puissance.