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CRITT M2A CONFIDENTIAL
PAK-DAY 2017
A.MILLOT
15/06/17
CRITT M2A CONFIDENTIAL2
PAK-DAY 2017• Qui sommes nous ?
• Moyens d’essais
• Fonctionnalités PAK
- mobilité / flexibilitéhardware & software
- exemples d’utilisationmesure du TLOSS turbocompresseurmesure Lw turbocompresseur sur véhiculemesure Lw turbocompresseur sur gas stand
• Questions
Un centre d’essais indépendant, d’expertise et de recherche basé dans le Nord de la France
QUI SOMMES NOUS ?
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mutualiser des moyens et compétences au service de l’industrie dans le plus grand respect de la confidentialité
ACV MOTEUR TURBO ELECTRIQUE
Nos clients
+ de 75% des ventes à l’export
Compétition automobile Constructeurs automobiles & Trucks Equipementiers Rang 1 & 2 Aéronautique
35 employés
3 Chambres réverbérantes couplées
Volumes : 76 m³, 210 m³, 136 m³
Piste d’essai
Mesure Bruit de Passage (norme ECE R51-03)
ACOUSTIQUE & VIBRATION : moyens d’essais
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Chambre Semi Anéchoïque équipée d’un banc à rouleaux (2 roues motrices)
Volume : 410 m³ Bruit de Fond : 15 dB(A)
Fréquence de coupure : 70 Hz
12/06/2017 CONFIDENTIEL
ACOUSTIQUE & VIBRATION : moyens d’essais
MOTEUR : moyens d’essais
12/06/2017 CONFIDENTIEL
5 Bancs Moteurs
1 Banc d’endurance (frein)
300 kW / 900 N.m
4 Bancs dynamiques (génératrices)
250 kW / 525 N.m
1 Banc "GMP" Acoustique 330 kW / 1400 N.m
(milieu anéchoïque complet)
5 Cellules d’essais indépendantes
Puissance brûleur : de 200 kW à 800 kW
Débit massique : de 0,01kg/s à 1 kg/s
Température gaz : de 150°C à 1200°C
Pression maximale air/gaz : 6 bar
TURBOCOMPRESSEUR : moyens d’essais
12/06/2017 CONFIDENTIEL
ELECTRIQUE : moyens d’essais
80 VOIES DE TEST CELLULE Puissance: ± 2 kW
Tension: 0-8 V Courant: ± 250 A Temps de montée du courant: <1 msSimulation du ripple
10 ENCEINTES CLIMATIQUES De -40°C à +80°C
4 voies de test par chambre climatique
10 ENCEINTES CLIMATIQUES De -40°C à +90°C
4 voies de test par chambre climatique
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Système MKII transportable et modulaire
- piste avec 2 châssis (embarqué / bord de piste) communiquant en wi-fi- banc moteur et banc turbo : installation dans la cellule ou hors cellule- banc à rouleaux : installation dans le véhicule ou hors cellule- chambres réverbérantes : liaison et synchronisation au système de génération sonore
Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Flexibilité et polyvalence du hardware
- Modules ICP42 -> utilisable en ICP/V ou tacho
- Modules MIC42 -> utilisable en polarisation 200V, ICP/V ou tacho
- Modules ICT42 -> utilisable pour tacho 50 MHz ou trigger externe
Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Flexibilité et polyvalence du hardware
- Démontage des modules et cartes pour mix des configurations hardware :=> utilisation de plusieurs châssis (2 slots / 3 slots)
=> intégration d’un plus grand nombre de voies dans un châssis 6 slots(solution de location de mainframe)
Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Flexibilité et polyvalence du software
- Sur la base d’un jeu de licences communes aux différents systèmes (BS_PAK / D_EXPORT / P_THRUPUT / P_SIGNATUR / P_N OCTAVE / O_ARI), possibilité d’ajout ou de transfert de licences de poste à poste en fonction des besoins et des spécificités (Passby / Reverberation / Crank angle / Vibration de Torsion / ODS / Impact etc…)
- Solutions de location des licences / chargement simple des fichiers *.lic
- Facilité de transfert des « Tables » entre les différentes machines pour récupérer les setup / graph definition / layout etc ….
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure du Transmission Loss turbocompresseur
50
mm
50
mm
43
mm
43
mm
50 mm
50 mm
214 mm 125 mm
21
4 m
m
60 mm
80 mm
100 mm
60
mm
80
mm
10
0 m
m
P1_Out_A
Compressor
Anechoic
Sou
rce
P2_Out_A
P3_Out_A
I_Out_A
I_In_A
Utilisation capteurs ICP (2 x 3 voies) + module ALO
Intégration des données mesurées dans un process de traitement des données externe (algorithme beamforming codé sous Matlab)
Objectif : mesure de la perte par transmission (TLOSS) entre l’entrée et la sortiede l’étage compresseur d’un turbo
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure du Transmission Loss turbocompresseur
- Contraintes expérimentales liées à la méthode beamforming :
Méthode utilisée pour la décomposition des ondes acoustiques dans le conduit (p+ / p-)et calculer le TLOSS à partir de la matrice de diffusion
50
mm
50
mm
43
mm
43
mm
50 mm
50 mm
214 mm 125 mm
21
4 m
m
60 mm
80 mm
100 mm
60
mm
80
mm
10
0 m
m
P1_Out_A
Compressor
Anechoic
Sou
rce
P2_Out_A
P3_Out_A
I_Out_A
I_In_A
P+ (i)P- (i)
P+
(o)
P-(
o)
Besoin d’une excitation sinus pas à pas pour maximiser le rapport signal sur bruit. Nécessite de connaître l’amplitude de la pression acoustique aux points,ainsi que le déphasage entre le P1 IN ou P1 OUT et les capteurs P2/P3 de la branche considérée.
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure du Transmission Loss turbocompresseur
- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :
Excitation sinus pas à pas : module ALO mais attention mode de tracking particulier, pas possibilité de rejouer les temporels en changeant les références de phase en post process
Génération d’un sinus pas à pas et enregistrement synchrone des voies sur la duréeRequise par l’analyse FFT (durée de bloc / moyennes etc …)
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure du Transmission Loss turbocompresseur
- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :
2 références de phase différentes : CPS avec références de phase P1 IN ou P1 OUTPn Samp
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure du Transmission Loss turbocompresseur
Transmission Loss : résultats
0
5
10
15
20
25
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Tra
nsm
issi
on
Lo
ss (
dB
)
Frequency (Hz)
Experimental TL
TL experimental
Cut-off frequency
APS / CPS real + imag
Export *.txt + MATLAB code CRITT
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
Objectif : mesure de la source acoustique (Lw) turbo et des paramètres turbo/moteur
TDM entrée compresseur
TDM sortie compresseurDurite véhicule
Pac x3P / T°
Pac x3P / T°
Q
RPM TC
Calcul du Lw entrée – sortie(beamforming)
Relevés P/T°/Q/RPM turbo
p+ inp- in
p+
ou
t
p- o
ut
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
- Contraintes expérimentales :
Beamforming : 2 références de phase différentes pour les CPS Paramètres turbo/moteur : intégration des signaux P/T°/Q et RPM moteur+turbo(venant de boîtiers de mesure externes)
Bilan voies PAK
Px IN 3 ICP
Px OUT 3 ICP
T1 / P1 2 V
T2 / P2 2 V
Q 1 V
RPM ICE 1 V
RPM TC 1 Tacho
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :
2 références de phase différentes : CPS avec références de phase P1 IN ou P1 OUTPn Samp
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :
Paramètres turbo/moteur : Meas.Mode Channel settings + ICT42
Calibration des voies magnitudevia « compute calibration factor »
Voie RPM Turbo en ICT(capteur inductif passage aubes)
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
- Positionnement du comportement turbo dans le champ compresseur
Paramètres turbo/moteur : résultats
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12
πc
Air mass flow (kg/s)
Run ups over compressor map
Compressor map Engine bench run up
125krpm
150krpm
175krpm
200krpm
225krpm
250krpm
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00
Déb
it m
ass
iqu
e (k
g/s)
Temps (s)
Débit massique en fonction du temps
Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule
- Export *.txt des APS / CPS real & imag pour chaque capteur INLET et OUTLET- Process matlab code CRITT beamforming
Puissance acoustique sortie compresseur : résultats
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
DSP
(dB
)
Fréquence (Hz)
Puissance acoustique à 3500 RPM moteur
P Outlet: Atténuateur P Outlet: Non Atténuateur RunUp
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur gas stand
Objectif : mesure de la source acoustique (Lw) turbo
Calcul du Lw entrée – sortie(beamforming)
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12
πc
Air mass flow (kg/s)
Compressor map
125krpm
150krpm
175krpm
200krpm
225krpm
250krpm
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur gas stand
- Contraintes expérimentales :
Nécessité de réaliser les mesures acoustiques conjointement au mapping compresseur
Au minimum, 7 iso-vitesses avec 5 points par iso (35 points de mesure), parfois plus (~50).
Le mapping compresseur peut durer entre 8 et 12h. Ce type d’essai est lancé en automatique la nuit pour optimiser les plannings.
Besoin d’un mode d’acquisition automatique et synchronisé avec le gas stand.
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur gas stand
- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :
Tracking Time / Start trigger : fonctionnalité de base PAK / voie tacho ICTOptions Measurement definition / Data storage : idem base PAK
Le banc d’essai turbo a vu sa séquence modifiée pour générer un 0-5V qui déclenche lesacquisitions avec PAK + une temporisation de 30 secondes.
=> A l’issue du mapping, Graphic sequence pour générer des graphiques + les *.txt qui sont utilisés dans Matlab ou une macro Uniplot.
Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation
12/06/2017 CONFIDENTIEL
Mesure Lw turbocompresseur sur gas stand
Exemple de cartographies d’intensité acoustique entrée / sortie compresseur :
INLET
SIL
(d
b)
40
0H
z t
o 4
00
0H
z
Co
mp
ressio
n r
atio
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
Mass flow [kg/s]
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12
106
109
127
124
121
118
115
115
112
112
129
125000
150000
175000
200000
225000
250000
160
157
154
151
148
145
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139
136
133
130
127
124
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118
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112
109
106
103
100
OUTLET
Co
mp
ressio
n r
atio
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
Mass flow [kg/s]
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12
127
133
151
148
142
139
139
136
136
145
130
154
125000
150000
175000
200000
225000
250000
160
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154
151
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133
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SIL
(d
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CRITT M2A CONFIDENTIAL
PAK-DAY 2017
Questions : à vous de jouer !
Merci pour votre attention !!!