MACROMODELISATION AVEC PSPICE

Pour simuler certains systèmes, des modèles comportementaux doivent être élaborés pour décrire les composants physiques qui interagissent fortement avec les parties électriques. Les lois de Kirchhoff des tensions et des courants sur lesquelles est basé tout simulateur électrique, sont issues des lois de conservation de l’énergie et peuvent donc être généralisées à d’autres domaines (mécanique, thermique, hydraulique, pneumatique) obéissant aussi à des principes de conservation. Les tensions et les courants ont leurs équivalents dans les autres domaines. Ainsi, dans le présent chapitre, nous allons modéliser le moteur thermique et le circuit de traitement de signal interpréter les résultats de la simulation et proposer quelques améliorations. Pour la modélisation et la simulation, nous avons utilisé le logiciel PSPICE 9.1 version Student. 

MODELISATION DU MOTEUR THERMIQUE ET DU CIRCUIT DE TRAITEMENT DE SIGNAL

Le système à modéliser comprend deux blocs et nous allons voir le modèle de chacun d’entre eux. 1- Modélisation du moteur thermique Le but de notre travail n’est pas de modéliser chaque élément composant le moteur mais de simuler les variations temporelles et fréquentielles de certains paramètres. Ces paramètres sont : la pression du mélange générée par la combustion, la vibration du bloc moteur et le régime moteur avec la détection du PMH. Notre méthode consiste à prendre un à un ces trois paramètres. Ainsi, le moteur est considéré comme une boite noire comportant trois sorties S1, S2 et S3 et est représenté sur la figure suivante. 

Les paramètres de sortie du moteur thermique S1, S2 et S3 sont respectivement la pression à l’intérieur du cylindre, la vibration du bloc moteur et la rotation du vilebrequin avec le repérage du PMH. La figure suivante montre la variation de chacun de ces paramètres. La courbe de couleur vert foncée représente la variation de la pression dans le cylindre. La valeur négative de la tension indique l’aspiration du mélange air-essence au temps d’admission et l’évacuation des gaz au moment d’échappement. La montée de la courbe indique la compression et la descente signifie la détente. On étudie ici un moteur à quatre temps. La courbe vert claire indique la vibration du bloc moteur ou cliquetis excessifs. C’est le temps d’explosion qui déclenche l’amplitude maximale du signal de vibration. Si cette amplitude augmente, le moteur est trop bruité et ceci peut endommager le piston. Les cliquetis proviennent de l’avance d’allumage.