«Le gagnant rafle la mise !» Le monde de la course automobile est divisé entre gagnants et perdants, et seul le pilote qui remporte la compétition a le privilège d’être arrosé de champagne. Néanmoins, tout en amont de ce résultat final, il y a le banc d’essai qui sert au développement du moteur, où les capteurs de performance haute performance représentent un avantage concurrentiel décisif.
STS fournit des capteurs de pression aux clients du monde des sports automobiles, notamment les participants de la Formule 1 et de la NASCAR. Ces deux compétitions, en dépit de toutes leurs différences, ont une chose en commun. Tous les chevaux comptent, et, sur la piste, ce sont eux qui vont donner l’avantage nécessaire sur les concurrents. Lorsque chaque dixième de cheval-vapeur supplémentaire va s’avérer le fruit d’analyses intenses sur les bancs d’essai, les résultats doivent pouvoir être fiables jusqu’au dernier chiffre après la virgule.
Technologie de mesure de la pression dans le développement de moteurs de Formule 1
Les réglementations actuellement en vigueur pour les moteurs de Formule 1 ont été introduites en 2014. Des moteurs de six cylindres en V, 1,6 litre de cylindrée et un unique turbocompresseur. Les régimes des moteurs peuvent atteindre les 15 000 tr/min−1. Le Système de récupération de l’énergie cinétique (SREC), un système électrique de récupération de l’énergie au freinage, a été introduit pour la première fois en 2009 et a maintenant été remplacé par le Système de récupération de l’énergie (SRE). Dans la Formule 1 moderne, les moteurs impliqués sont donc des moteurs hybrides. Pour cette raison, l’avenir de la Formule 1 fait depuis longtemps partie de son présent. La compétition sans doute la plus réputée au monde est également un laboratoire de test pour la route. Des freins à disques aux diagnostics informatiques, de nombreuses technologies que l’on retrouve dans les véhicules courants de nos routes trouvent leurs origines dans les centres de développement de Formule 1.
Les régulations en vigueur pour les moteurs, qui définissent de façon homogène les paramètres pour toutes les équipes en compétition, rendent essentielle la réalisation de recherches poussées sur le banc d’essai pour réussir à décrocher l’avantage décisif sur les concurrents. Tous les chevaux comptent. En comparaison avec les tests pour les véhicules couramment utilisés sur la route en situation normale, différentes exigences s’appliquent, dans une certaine mesure. Les pressions d’eau et d’huile sont plus élevées, comme les températures. Lorsque l’on recherche à améliorer la consommation de carburant et les performances moteur, des tests poussés en condition de course sont nécessaires. De plus, la précision des résultats mesurés sur la plage de température utile a son importance. En Formule 1, les avancées fulgurantes en matière de puissance moteur sont plutôt rares; des améliorations, ne serait-ce que de quelques dixièmes, donnent déjà de quoi se réjouir à ce niveau de performance élevé.
Au regard de ces défis, une équipe de course de Formule 1 réputée s’est tournée vers STS, car la technologie des capteurs qu’elle employait jusqu’à présent ne parvenait pas à répondre à leurs exigences strictes. Les instruments de mesure étaient trop volumineux et trop lourds. Encore plus gênant, le fait qu’une technologie de refroidissement supplémentaire devait être intégrée au banc d’essai constituait un problème de taille. En effet, les températures des capteurs montaient sinon très vite au-dessus du maximum autorisé. Les résultats mesurés dans ce scénario auraient donc été totalement inutilisables.
L’objectif des développeurs consistait à acquérir des capteurs de pression qui permettraient la standardisation et rendraient obsolète l’ajout d’éléments de refroidissement complémentaires. Les questions de poids et de taille jouent également un rôle, car ces facteurs influent sur la performance de la voiture en accélération.
STS a fourni à l’équipe un nouveau capteur de sa série ATM, qui sera commercialisée à l’automne. Ce capteur répondait aux attentes, non seulement en matière de précision sur toute la plage de température, mais offrait en outre un avantage décisif susceptible d’optimiser de manière durable le développement des moteurs. Les capteurs d’un autre fabricant utilisés jusqu’alors avaient montré des défaillances depuis le passage aux systèmes hybrides employés depuis 2014. Le banc d’essai s’éteignait de lui-même et il n’était pratiquement pas possible d’effectuer des mesures sur le long terme. Les capteurs ATM de STS sont dotés d’une sûreté intégrée contre les défaillances et permettent donc d’exécuter des tests complets, en route vers la première place du podium.
La technologie de mesure de la pression dans le développement des moteurs NASCAR
Bien que les moteurs hybrides ne soient pas intégrés aux stock-cars NASCAR, des tests complets doivent néanmoins être effectués pour atteindre des performances optimales. Dans ce sport également, un fabricant de moteur bien connu du public a opté pour la technologie de mesure de la pression proposée par STS. Lors de tests poussés, quelques 200 transmetteurs de pression ATM.1ST gardent un œil sur les pressions de l’huile, de l’eau, du carburant et de l’air. Des pressions de l’air qui entre dans le moteur jusqu’aux améliorations du débit de l’huile, l’objectif consiste à examiner de façon précise divers facteurs pour dégager une augmentation de performance, si minime soit-elle (nous parlons ici d’une puissance d’environ 900 chevaux). Comme pour la Formule 1, la précision la plus élevée possible est de mise. Les valeurs impliquées se montent à tout juste un dixième de cheval-vapeur !
Le choix du fabricant s’est porté vers le transmetteur de pression ATM.1ST, puisqu’il est largement imbattable pour ce qui est de ses caractéristiques de performances.
- La modularité des capteurs STS permet également au fabricant de connecter un adaptateur de pression spécial.
- Avec une erreur totale de ≤ ± 0,30 % FS, des analyses significatives sont possibles pour améliorer la performance des moteurs.
- Sa stabilité à long terme minimise considérablement les réétalonnages.
- La plage de mesure de pression s’échelonne de 100 mbar à 1000 bar, ce qui correspond très bien aux pressions rencontrées lors du développement des moteurs.
- La compensation de température exceptionnelle offre des résultats précis sur une large plage de température, ce qui s’avère un critère décisif pour la forte hausse des températures observée lors des tests de performance à ces niveaux.
Qu’il s’agisse de Formule 1 ou de NASCAR, la route vers la première marche du podium passe par les bancs d’essai. Dans le domaine des sports automobiles de haute performance en particulier, des capteurs de haute précision sont nécessaires pour suivre toutes les données importantes, allant des pressions d’huile et d’eau aux pressions du carburant et de l’air. En dehors de sa précision, sa protection contre les défaillances joue également un rôle important pour pouvoir effectuer des tests essentiels sur le long terme, produisant des résultats fiables.
