Banc d'essai d'un véhicule automobile
On connait des bancs d'essai de véhicules automobiles pourvus d'un rouleau unique sur lequel prennent contact les roues de l'essieu moteur. Ce rouleau unique présente l'inconvénient que dans les cas où les roues motrices du véhicule à l'essai n'ont pas le même diamètre, par exemple, par suite d'une différence de gonflage, le différentiel est soumis à des efforts anormaux ayant pour effet de créer un échauffement du pneumatique pouvant provoquer une perte de puissance non mesurable.
La présente invention qui vise à obvier à cet inconvénient a pour objet un banc d'essai d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend deux groupes de freinage, chaque groupe, destiné à être en contact avec l'une des roues du véhicule à essayer, comportant un châssis fixe supportant deux paliers étanches dans chacun desquels tourillonne l'extrémité de l'axe d'un premier rouleau cannelé en contact evec l'une desdites roues, une transmission par poulies et courroie étant disposée sur l'une des extrémités dudit axe et étant destinée à l'entraînement d'un frein électromagnétique supporté par un châssis coulissant, un accouplement à commande pneumatique étant fixé sur l'autre extrémité dudit axe, ledit accouplement étant destiné à transmettre au moyen d'un dispositif réducteur de vitesse la force motrice nécessaire aux essais de freinage du véhicule,
l'axe d'un deuxième rouleau élévateur tourillonnant à chaque extrémité sur un bras pouvant pivoter sous l'action d'un vérin pneumatique sur un support du châssis fixe pour amener, pendant l'essai de freinage, la roue du véhicule soulevée par le rouleau élévateur à la verticale du rouleau cannelé, de manière à permettre de mesurer l'action des freins du véhicule à essayer en tenant compte de l'adhérence du pneumatique pour une charge donnée sur les essieux du véhicule, le banc comportant, en outre, un pupitre de commande des deux groupes de freinage pourvu d'au moins un dispositif permettant de mesurer la puissance du moteur à tous les régimes et la valeur des efforts de freinage par roue en fonction de la pression exercée sur la pédale du véhicule.
Le dessin annexé représente une forme d'exécution du banc d'essai objet de l'invention, donnée à titre d'exemple.
Les fig. 1 à 3 représentant l'un des groupes de freinage, la fig. 1 étant une vue en élévation, la fig. 2, une vue en plan de la fig. 1 et la fig. 3, une vue en bout du côté du rouleau élévateur.
La fig. 4 est une vue partielle d'un pupitre de commande des deux groupes de freinage.
La fig. 5, à une plus petite échelle, est une vue en élévation des deux groupes de freinage et d'un véhicule automobile en position d'essais, représenté partiellement.
La fig. 6 est un schéma électrique en monofilaire des organes électriques du banc d'essai représenté dans les fig. 1 à 5.
Le banc d'essai, dans la forme d'exécution représenté, comprend deux groupes de freinage identiques, disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule à soumettre à des essais.
L'un des groupes, par exemple le groupe de gauche représenté sur la fig. 5, comprend un châssis fixe 1 (fig. 1 à 3), de forme rectangulaire, comportant à sa partie antérieure 2, sur chaque longeron 3, 3', un palier 4, 4' respectivement. Dans chaque palier, 4, 4' tourillonne l'extrémité respective de l'arbre 5 d'un rouleau 6 pourvu à sa périphérie respective de l'arbre 5 d'un rouleau 6 pourvu à sa périphérie de cannelures longitudinales 7 destinées à réaliser un coefficient d'adhérence voisin de celui que présente une route bétonnée par rapport aux roues du véhicule à essayer.
Sur chaque longeron 3, 3' est également fixé un palier 8, 8' respectivement, sur l'axe duquel est articulée une extrémité 9, 9' respectivement, d'un bras 10, 10' respectivement, un axe 11 pouvant tourillonner dans l'autre extrémité 12, 12' respectivement, du bras 10, 10' respectivement. Sur l'axe 11 est fixé un rouleau élévateur 13, à surface lisse, destiné à amener, sous l'action de deux vérins pneumatiques V, V', la roue R du véhicule à essayer au niveau du rouleau cannelé 6.
L'extrémité de l'arbre 5, engagée dans le palier 4, est entraînée au moyen d'un flasque fixe 14 pouvant être accouplé avec un flasque coulissant 15, actionné par un plateau balladeur 16 à commande pneumatique.
Le plateau 16 est fixé sur l'arbre de transmission 17 d'un réducteur de vitesse 18, ledit réducteur reposant sur un socle 19 fixé sur la paroi extérieure du longeron 3. Sur l'arbre de commande 20 du réducteur 18 est fixée une poulie 21 reliée au moyen de courroies 22 à une poulie 23 fixée sur l'arbre 24 d'un moteur électrique asynchrone 25, par exemple d'une puissance de 2
CV tournant à 1 400 t/m. Le moteur 25 repose sur un support 26 fixé sur la paroi extérieure du longeron 3.
Sur l'autre extrémité de l'arbre 5 du rouleau cannelé 6 est fixée une poulie 27 destinée à la transmission du mouvement à un frein électromagnétique 28 au moyen de coarroies 29, prenant appui sur une poulie 30 fixée sur l'arbre 31 dudit frein 28. Pour permettre le réglage de la tension des courroies 29, le frein électromagnétique 28 est fixé sur un châssis coulissant 32 dont le déplacement sur le châssis fixe 1 est assuré au moyen de boulons 33, lesdits boulons étant angagés dans des fentes 34, 34' aménagées dans les longerons 3, 3' respectivement.
Le stator du frein électromagnétique 28 peut osciller sur ses flasques d'extrémité 35, 35' et prend appui au moyen d'un levier 36 sur une pompe hydraulique 37, ladite pompe transmettant les réactions enregistrées à un manomètre différentiel 38, gradué en Kg., ledit manomètre étant fixé sur un pupitre de commande 39 (fig. 4) pourvu des appareils et instruments de mesure reliés aux deux groupes de freinage gauche et droite.
Sur ce pupitre 39 sont en outre fixés pour les essais de puissance un interrupteur 40 et sa lampetémoin 41 de mise en service des groupes de freinage pour les essais de puissance, un interrupteur 42 et sa lampe-témoin 43 pour les essais de freinage, un interrupteur 44 et sa lampe-témoin 45 pour la mise en service du frein électromagnétique 28, une télécommande 46 à deux boutons 63, 64 (fig. 6) pour l'excitation des bonines inductrices dudit frein 28, en charge et en décharge, un compteur kilométrique 47 pour enregistrer la vitesse ainsi que tout l'appareillage de sécurité permettant d'empêcher les fausses manoeuvres.
Sur le pupitre 39 sont également fixés un interrupteur 48 pour le blocage des rouleaux 6, 6', 13 et 13' (fig. 4) pour la mise en place du véhicule sur le banc d'essai, une lampe-témoin 49 pour les essais de freinage, une lampe-témoin 50 pour l'arrêt de la roue gauche dans le cas où elle patine, une lampe-témoin 51 pour l'arrêt de la roue droite, une lampe-témoin 52 pour la position embrayée de l'accouplement du moteur 25 de gauche, une lampe-témoin 53 pour le moteur 25' (fig. 4) de droite, un ampèremètre 54 destiné à indiquer la valeur de l'excitation des bobines inductrices du frein électromagnétique 28, et deux ampèremètres 55 et 56, identiques, indiquant l'intensité absorbée par le freinage des roues gauche et droite.
A la base du tableau comportant les instruments décrits, le pupitre de commande 39 est muni d'une tablette 57 permettant à l'utilisation de noter les résultats enregistrés pendant les essais.
Les deux freins électromagnétiques 28, utilisés pour les essais de puissance et de consommation, sont alimentés par un transformateur 60 de courant alternatif en courant monophasé, par exemple de 220-95 volts, et par un ensemble de redresseurs de courant 61.
Ces freins 28 sont commandés par un alternateur 62 (non représenté au dessin), fixé derrière le pupitre 39.
Cet alternateur 62, dont l'intensité absorbée par les bobines inductrices des freins électromagnétiques 28 en fonction de la charge appliquée est indiquée par l'am- pèremètre 54, permet de faire varier l'excitation des bobines inductrices des freins 28 et, par conséquent, la valeur des champs magnétiques desdits freins.
Le banc décrit permet également d'enregistrer les bruits de la carrosserie du véhicule à essayer. A cet effet, dans chaque groupe de freinage le rouleau cannelé 6 (fig. 1 à 3) est pourvu sur chacun des flasques 58, 58' d'encoches 59, 59' respectivement, servant de logement à une came (non représentée au dessin), destinée à reproduire sur ledit rouleau les inégalités de la route.
La fonctionnement du banc d'essais décrit est le suivant: Pour mesurer la puissance devéloppée aux roues, les roues motrices du véhicule sont placées dans chaque groupe de freinage entre les rouleaux élévateur et cannelé, comme représente en traits pleins dans la fig. 1 pour la roue R, les rouleaux élévateurs 13, 13' étant situés en position basse. On vérifie d'abord l'étalonnage du compteur de vitesse 47 en tournant les interrupteurs 42 et 44 de mise en service des freins électromagnétiques 28 et en appliquant au moyen de la télécommande 46 de l'alternateur 62 une charge aux roues correspondant à un essai normal. Après avoir lancé et accéléré le moteur 25, on compare de 10 en 10 Km/heure les indications données par le compteur 47 du pupitre avec celles du compteur du véhicule.
On vérifie ensuite la courbe de puissance. Pour les véhicules d'une puissance S.A.E. de 60 CV au maximum, on choisit les seuils de vitesse suivants: 4060-80 et 120 Km/heure. Pour des puissances au-dessus de 60 CV, ces seuils sont plus élevés étant donné qu'ils doivent correspondre à des régimes du moteur utilisés normalement. Le conducteur placé à l'intérieur du véhicule enclenche la prise directe, l'accélérateur étant poussé à fond, et l'opérateur commande la charge et la décharge de l'excitation des freins électromagnétiques 28 au moyen de la télécommande 46 de l'alternateur 62 jusqu'à ce que la vitesse se stabilise à 40 Km/heure en même temps que se stabilise la charge lue sur le manomètre différentiel 38. Ces deux valeurs sont portées sur un graphique de la fiche d'essais.
On effectue ensuite les mêmes opérations pour les vitesses de 60, 80 et 120 Km/heure. Les résultats obtenus sont transformés en chevaux-vapeur et portés sur ledit graphique.
Le banc d'essais décrit permet également de procéder à des essais d'accélération. Ces essais ne sont effectués, en général, que sur des voitures de compétition.
La mesure des valeurs de freinage d'un véhicule s'effectue pour les deux groupes en actionnant les deux jeux de deux vérins pneumatiques V, V' chacun, destinés à soulever les rouleaux élévateurs 13, 13' respectivement, pivotant dans les sens de la flèche f (fig. 1) pour amener les deux roues R, R' respectivement, du train à la verticale de l'axe des rouleaux cannelés 6, 6' respectivement, dans la position représentée en traits mixtes sur la fig. 1 pour la roue R.
Dans chaque groupe de freinage le déplacement des bras 10, 10' commande simultanément l'alimentation des moteurs électriques 25 et l'accouplement de l'embrayage formé par les flasques 15 et 14. Chaque moteur 25 fait tourner par l'intermédiaire du reducteur de vitesse 18 le rouleau cannelé de manière à entraîner la roue R dans le sens de la marche avant du véhicule.
La puissance fournie à chaque roue est mesurée par la lecture directe sur les cadrans des ampèremètres 55 et 56.
Tant que les roues du véhicule ne sont pas freinées par une action sur la pédale de frein, les manomètres n'indiquent que la résistance à la rotation desdites roues, ces mêmes appareils enregistrant, lorsque les roues sont freinées par l'action sur la pédale, la force de freinage F engendrée sur la périphérie des roues.
La limite est alors atteinte lorsque la force de freinage appliquée a la même valeur que la masse d'adhérence, c'est-à-dire quand les roues commencent à glisser sur les rouleaux cannelés 6, 6', indiquant ainsi la force maximum de freinage.
Le banc d'essais décrit permet également de rechercher l'origine des bruits de la carrosserie du véhicule et de vérifier l'état des amortisseurs.
La reproduction de certains bruits d'origine mécanique on de carrosserie s'effectue au moyen des deux jeux de quatre cames qu'on introduit dans les encoches 59, 59' des rouleaux cannelés 6, 6' respectivement. Le nombre de cames fixées sur chaque rouleau détermine la fréquence des chocs destinés à reproduire les inégalités de la route, ce nombre étant fonction des fréquences que l'on désire obtenir.
Après avoir introduit les cames dans leur logement respectif et placé les roues R, R' en position comme pour un essai de frein, on lance les moteurs d'essai de freinage.
Le banc d'essais décrit a pour avantage de mesurer, d'une part, la puissance réelle du moteur sur les roues du véhicule et, d'autre part, la force de freinage sur chaque roue. On peut également, en utilisant un seul groupe de freinage, déceler les défauts éventuels du différentiel et mesurer la puissance absorbeé par le différentiel et la boîte de vitesse.
En outre, le fait de se servir d'un frein électrique à courant de Foucault, comme c'est le cas des freins électromagnétiques 28, plutôt que d'un dispositif hydraulique, permet de mettre le banc à l'abri des méfaits du gel et des variations de pression.