Modélisation de cycles de conduite

L'auteur

Cet exemple a été réalisé par Alain Charlet, enseignant de Polytech' Orléans.

polytech

Aujourd'hui, les constructeurs automobiles sont contraints d'évaluer les émissions polluantes de leurs véhicules à l'aide de bancs d'essai et en respectant des cycles de conduite normalisés. À l'aide d'AMESim, il est possible de mener « virtuellement » de tels essais.

Présentation du modèle

Afin d'effectuer les simulations, les paramètres décrivant le véhicule sont fixés. Les conditions extérieures liées à l'environnement (vitesse du vent, profil de la route, etc.) pourront par la suite être modifiées. Les données numériques suivantes permettent d'établir le modèle du véhicule :

  • masse du véhicule : 1550 kg ;

  • effort longitudinal maximal exercé sur une roue : 4000 N ;

  • vitesse de rotation de l'arbre : 800 trs/min ;

  • type de moteur : turbo ;

  • surface frontale : 2,03 m² ;

  • coefficient de traînée Cx : 0,32 ;

  • cylindrée : 2,2 L.

Modèle AMESim

vehicule-amesim

Cycles de conduite

Les cycles de conduite normalisés diffèrent d'un pays à l'autre. Pour la suite, on s'intéressera essentiellement à trois cycles de conduite appliqués dans des régions différentes du monde.

Cycle FTP 72 (États-Unis)

Ce cycle est effectué sur une distance de 12,07 km  ; la vitesse maximale est de 91,2 km/h et la vitesse moyenne de 31,5 km/h. Il se décompose en deux phases : la première phase est réalisée avec un démarrage à froid - le véhicule possède alors une température de 20 °C ; le démarrage de la deuxième phase se fait à chaud.

Description des phases

Durée (s)

Distance (km)

Vitesse moyenne (km/h)

Pondération

Première phase

505

5,78

41,2

0,43

Deuxième phase

804

6,21

25,9

0,57

La pondération est appliquée lors du calcul des émissions polluantes du véhicule. Les valeurs des émissions polluantes sont les moyennes pondérées des résultats obtenus lors des deux phases.

Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle FTP 72
Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle FTP 72

Cycle NEDC (Europe)

Ce cycle est effectué sur une distance de 11,007 km  ; la vitesse maximale est de 120 km/h et la vitesse moyenne de 32,5 km/h. Il est également composé de deux phases : la première phase simule une conduite urbaine et la deuxième une conduite hors agglomération.

Description des phases

Durée (s)

Distance (km)

Vitesse moyenne (km/h)

Vitesse maximum (km/h)

Première phase

780

4,052

18,7

50

Deuxième phase

400

6,955

62,6

120

Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle NEDC
Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle NEDC

Cycle 10-15 modes (Japon)

Ce cycle est un dérivé du cycle 10 modes, auquel a été ajoutée une nouvelle phase « 15 modes » à haute vitesse. Le cycle 10-15 modes se compose ainsi de trois cycles 10 modes et d'un cycle 15 modes. Ce cycle est effectué sur une distance de 4,16 km ; la vitesse maximale est de 70 km/h et la vitesse moyenne de 22,7 km/h.

Description des cycles

Durée (s)

Distance (km)

Vitesse moyenne (km/h)

Vitesse maximum (km/h)

10 modes

135

0,664

17,7

40

15 modes

231

2,168

33,8

70

Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle 10-15 modes. : trois cycles 10 modes suivi d'un cycle 15 modes.
Profil de vitesse d'un véhicule au cours du cycle 10-15 modes. : trois cycles 10 modes suivi d'un cycle 15 modes.