En visant une mobilité plus respectueuse de l’environnement, les moteurs à combustion interne restent un point central d’attention pour les fabricants et les gouvernements. Comme la consommation de carburant a un impact direct sur la compatibilité environnementale en termes d’émissions de carbone, de NOx, de particules fines, etc., un nouveau cadre réglementaire a été défini dans la procédure mondiale harmonisée d’essai des véhicules légers (WLTP) et les émissions réelles en conduite (RDE).
Ces nouvelles règles exigent que les fabricants mettent en place des systèmes OBFCM (On-Board Fuel Consumption Monitoring) avec une précision de la consommation simulée meilleure que +/- 5 % par rapport à la mesure réelle. Les tests conformes actuels sont réalisés en conditions réelles avec des débitmètres de carburant installés sur le rail d’alimentation.
Les constructeurs automobiles s’appuient principalement aujourd’hui sur des données simulées pour déterminer ou estimer la consommation de carburant, une méthode qui fournit une indication dans un large domaine, mais uniquement dans des conditions idéales de fonctionnement difficilement atteignables en conditions réelles.
La solution Allengra, basée sur un dispositif dédié de surveillance embarquée du carburant, minimise l’influence des facteurs externes tels que :
- Variations de pression
- Température du carburant et de l’environnement
- Spécifications et qualité du carburant
- Usure globale ou vieillissement du système
Les technologies de mesure courantes pouvant être utilisées pour mesurer les carburants sont :
- Débitmètres mécaniques
- Débitmètres à vortex
- Débitmètres à pression différentielle
- Débitmètres Coriolis
- Débitmètres à ultrasons
Le principe ultrasonique se distingue comme le candidat idéal, déjà imposé dans le sport automobile pour l’équilibrage des puissances (BoP). Les autres technologies échouent techniquement et/ou commercialement à cause de la précision, de la taille, de l’adaptabilité à l’installation embarquée, de la résistance aux vibrations, de la durée de vie, de l’influence sur la fonctionnalité du moteur ou du prix.
Débitmètre de carburant PUM
Les principaux avantages du principe ultrasonique sont :
- Haute précision
- Non intrusif
- Pas de pièces mécaniques mobiles
- Large plage de mesure (débits faibles et élevés)
- Haute fréquence de mesure
- Adapté à l’installation embarquée (résistant aux vibrations et aux conditions environnementales)
- Extensible
Grâce à la polyvalence du principe ultrasonique, il peut être produit de façon compacte et économique pour la production de masse. Ainsi, chaque véhicule peut être équipé d’un débitmètre de carburant embarqué directement en usine, offrant aux utilisateurs la consommation réelle de carburant et une meilleure compréhension du RDE.
Avec plus de dix ans d’expérience, Allengra est le fabricant de référence des débitmètres de carburant à ultrasons. Un principe raffiné de temps de vol ultrasonique à la base de la mesure, combiné à d’autres technologies, pour répondre aux besoins spécifiques de l’industrie automobile.
Compte tenu des nombreuses configurations et topologies de moteurs à combustion interne, ainsi que des différents points de mesure avec des conditions spécifiques, la technologie de mesure doit offrir une grande flexibilité. Notre technologie propriétaire présente notamment les points forts suivants :
1. Pressions
- Jusqu’à 20 barG après la pompe basse pression ou les systèmes d’alimentation spécifiques aux motos
- Jusqu’à 2200 barG après la pompe haute pression pour la surveillance du processus d’injection
2. Températures du fluide
- De -40 °C à 100 °C en conditions normales d’utilisation
- Applications cryogéniques (ex. hydrogène liquide) ou températures élevées jusqu’à 240 °C possibles sous conditions particulières
3. Températures ambiantes
- De -40 °C à 125 °C, couvrant aussi bien les hivers rigoureux que l’installation proche du moteur ou d’autres éléments générateurs de chaleur
4. Vibrations
- Conformément aux normes ISO 16750 et IEC 60068
5. Plage de mesure des débits
- Mesure de 0 ml/min à 8000 ml/min avec haute précision
- Autres plages de débit sur demande spécifique
6. Fréquences de mesure
- Jusqu’à 1 kHz pour les débitmètres classiques
- Jusqu’à 6 kHz pour les débitmètres destinés au sport automobile visant la limite BoP pour garantir l’anti-repliement
- Jusqu’à 100 kHz pour la mesure au niveau des injecteurs, permettant de surveiller et d’adapter le profil d’injection en temps réel
7. Canaux de mesure
- 1 canal de mesure pour applications simples et économiques
- 2 à 3 canaux de mesure pour applications haut de gamme avec redondance ou exigences anti-repliement
- Jusqu’à 32 canaux pour surveiller le cycle complet de combustion au niveau des injecteurs
8. Identification et compensation du type de carburant
- La qualité, la température et la pression du carburant influencent la précision de mesure.
- Les systèmes Allengra peuvent être calibrés pour des carburants spécifiques afin d’obtenir une très haute précision (<0,5 %) ou s’auto-compensent grâce à une fonction intégrée d’identification du carburant.
Kit de visualisation et correction en temps réel des injecteurs de carburant
Les débitmètres de carburant Allengra sont principalement utilisés dans les domaines suivants :
- Sport automobile : Championnat FIA de Formule 1, Championnat du Monde d’Endurance FIA, Championnat du Monde Superbike FIM, etc.
- Recherche & développement : développement de moteurs à combustion interne, études universitaires, surveillance d’injection, véhicules prototypes/tests, évaluation des carburants E-Fuels
- WLTP : détermination précise des émissions en conditions réelles (RDE)
- Autres : véhicules lourds, camions, drones
