Démarrage météo fraîche TDI 300

[nanard833]

bon ben tension retombée à 9.70V batterie fichue
A+

[cdjklm]

Ça me semblait bizarre ton relevé de 13,95v mais n'étant pas pro je préfèrai rien dire, en heolyen il y avait une opération où on nous demandait de contrôler le voltage (valeur demandé 14V)on l'a jamais eu, sur 80 machines, y'a qu'à la fin du chantier qu'ils'ont changé et ont admi que 12,7 13 V c'était bien pour une batterie de 12 V, franchement pour des électriciens ça fait peur lol
Mais merci pour ta contribution

[The Pater]

en heolyen il y avait une opération où on nous demandait de contrôler le voltage (valeur demandé 14V)on l'a jamais eu, sur 80 machines,

En heolyen ????!!!!!

A+

[cdjklm]

en heolyen il y avait une opération où on nous demandait de contrôler le voltage (valeur demandé 14V)on l'a jamais eu, sur 80 machines,

En heolyen ????!!!!!

A+

Et oui en éolien, il y a des batteries pour des interventions hors tension pour aux moins assurés l'éclairage à led, il y a aussi des 6v mais me rappelle plus pourquoi

[nanard833]

bon aujourd'hui après 24h de charge tension batterie en charge sous chargeur: 13.95 V

C'est juste la tension que le chargeur applique aux bornes de ta batterie pour la recharger. Débranche la batterie, et refait la mesure après quelques heures de repos.

oui tout à fait c'est pour cela que j'ai préciser sous chargeur

[cdjklm]

Bon, 4x4 récupéré du garage, malheureusement ou heureusement je sais plus lol le climat s'est bien adoucit donc les conditions de mon soucis pas réunis.

À la fin de la première journée j'appelle pour des nouvelles il me dit qu'ils ont testé le préchauffage RAS et qu'ils n'ont rien détecter d'anormal mais veulent le garder pour faire un démarrage le lendemain matin à froid, bon OK.

J'appelle le lendemain à 11h00,finalement ils ont changé 1 bougie de préchauffage et un embout sur le circuit de pompe de dépression mais m'a indiqué qu'ils n'avait rien trouvé d'anormal, ha oui quand je leurs ai demandé pour la batterie il m'a dit qu'elle était faiblarde mais non HS (par précaution j'ai préféré en prendre une nouvelle) .

Par contre quand je l'ai emmené je lui ai parlé de mes mesures que j'avais prises avec une pince ampère métrique, réponse :c'est quoi une pince ampère métrique, je sais pas, comment ils font eux ?

Pour l'instant vu la météo (+ 10 en 2 jours) ça devrais aller mais je vais refaire des mesures sur chaque bougie car entre ce qu'il m'a dit et entre mes mesures et ce que j'ai lu sur le net c'est pas clair et en électricité non ça doit être clair.

En tout cas merci.

[Normand 1400]

Par contre quand je l'ai emmené je lui ai parlé de mes mesures que j'avais prises avec une pince ampère métrique, réponse :c'est quoi une pince ampère métrique, je sais pas, comment ils font eux ?

Ils travaillent généralement à l'ohmètre ; en d'autres termes, ils mesurent la résistance des bougies.

A part que :

la résistance unitaire à froid d'une bougie est de l'ordre de 0,8 à à peine un ohm. Autrement dit, il faut un bon appareil pour être sûr de son coup et je ne parle pas de la propreté des points de mesure, qui doit être impeccable sous peine de prendre quelques ohms de résistance bidon au passage ;

certains poussent le vice jusqu'à faire des mesures sans rien débrancher du tout. Mais comme les quatre bougies sont montées en parallèle, la résistance mesurée sera encore plus faible. Exemple : 4 bougies d'une résistance unitaire de 0,83 ohm montées en parallèle présenteront une résistance équivalente de 0,21 ohm, ce qui devient vraiment délicat à mesurer avec un ohmètre de base ;

pour résumer, à l'ohmètre, on va détecter si une bougie est coupée ou en court-circuit, mais pas si son fonctionnement est normal ou pas à chaud. Ce qui arrive de temps en temps, surtout si leur serrage a été excessif.

Dans le cas qui nous concerne, il est possible qu'un d'entre elles au moins ait été en court-circuit. De mémoire, il me semble que la centrale de gestion du préchauffage coupe le circuit si elle détecte une intensité trop forte (c'est en général une des causes du bourdonnement). Sans préchauffage, le 4x4 démarre beaucoup plus difficilement quand la température ambiante baisse (avec une injection indirecte, le démarrage aurait été impossible) et cela peut expliquer tes difficultés.

En résumé, tu ne sais toujours pas si le fonctionnement de ton 4x4 est vraiment correct.

Au passage, remplacer une bougie sur les quatre, c'est pas vraiment satisfaisant. En d'autres termes, les paris sont ouverts quant à la longévité de la réparation!

Surtout lorsqu'elle est couplée avec un oscilloscope, la pince ampèremétrique permet d'obtenir en quelques minutes un diagnostic complet et totalement fiable de tout le circuit électrique du véhicule, de l'alternateur au démarreur en passant par le pré/post chauffage et la qualité de la masse. Après, il faut maîtriser certaines notions, ce qui cause assez souvent quelques difficultés aux tontons cambouis.

Ces difficultés ont fini par mettre hors course une bonne partie des mécaniciens « traditionnels » qui ont été incapables de prendre le virage de l'électronique et les horreurs qu'on peut lire sur le Net sont souvent assez édifiantes à ce sujet.

Et ça va être bien pire avec les voitures électriques pasque là, le choc culturel va vraiment piquer...

A suivre!

[cdjklm]

Par contre quand je l'ai emmené je lui ai parlé de mes mesures que j'avais prises avec une pince ampère métrique, réponse :c'est quoi une pince ampère métrique, je sais pas, comment ils font eux ?

Ils travaillent généralement à l'ohmètre ; en d'autres termes, ils mesurent la résistance des bougies.

Désolé, j'ai pas été fort sur ce coups, en effet en parcourant le chema électrique du préchauffage je me suis aperçu que le jus ne passait pas par le câble principal mais plutôt par l'un des 2 câbles beaucoup plus petit, j'ai fais une mesure et j'ai obtenu 70A.

Par contre depuis le radoucissement des températures plus de soucis, j'ai même pas encore branché la nouvelle batterie.

Désolé encore pour mon incompétence et passez de bonnes et joyeuses fêtes de fin d'année , je lâche pas l'affaire pour autant, merci à tous.

[Normand 1400]

Désolé encore pour mon incompétence

Tu plaisantes, j'espère?

Ce forum n'est pas un organisme d'évaluation des connaissances et encore moins une société savante où des « initiés » donneraient solennellement des leçons à des béotiens cherchant juste à comprendre à quoi ils sont confrontés!

je lâche pas l'affaire pour autant

Dans ce cas, ton propos m'incite à partager de manière un peu plus approfondie quelques éléments relatifs au seul préchauffage, ce qui m'a permis, en vérifiant mes anciennes mesures, de rectifier une erreur d'un facteur 10 sur mon graphe du 12 décembre.

Ce qui porte à 350 A la consommation efficace du démarreur sur un moteur à sa température de fonctionnement et non 35 comme je l'avais — faute d'être vraiment dedans sans doute — écrit un peu trop vite!

Une paille...

Je peux donc écrire : désolé pour la boulette, c'est pas très sérieux...

Pour en revenir au préchauffage, la portée pratique de ce que j'ai rassemblé en fouillant dans mon bazar est sans doute assez limitée, mais elle peut éclairer le propos, notamment l'intérêt de privilégier les mesures dynamiques.

Si cela intéresse, on peut donc développer un peu l'échange sur la question de l'analyse du préchauffage et du comportement dynamique d'une batterie.

Dernier point : la pince est à positionner sur un des câbles sortant de la batterie. Non seulement pour des raisons d'encombrement car une pince tenant de telles intensités n'a évidemment pas le gabarit d'une pince à épiler, mais aussi parce que les intensités en jeu sont telles qu'on se moque un peu des quelques bricoles genre voyant au tableau de bord ou plafonnier qui peuvent pomper une poignée d'ampères.

A suivre, donc...

[cdjklm]

Dernier point : la pince est à positionner sur un des câbles sortant de la batterie. Non seulement pour des raisons d'encombrement car une pince tenant de telles intensités n'a évidemment pas le gabarit d'une pince à épiler, mais aussi parce que les intensités en jeu sont telles qu'on se moque un peu des quelques bricoles genre voyant au tableau de bord ou plafonnier qui peuvent pomper une poignée d'ampères.

OK, merci bien de votre compréhension

Par mesure dynamique, veux tu dire mesure prise aux moment de la montée d'intensité ?

J'ai une pince de 900 A ça devrait le faire si je prend les 3 câbles.

Aujourd'hui avant démarrage j'ai mesuré la tentions de la nouvelle batterie à 12,71 V qui était aux repos depuis hier, le moteur était bien entraîner mais quelques tours quand même avant de démarrer, es ce ce petit rafraîchissement là cause, faudrait que ça descende un peu plus pour voir.

Merci.

[Normand 1400]

Par mesure dynamique, veux tu dire mesure prise aux moment de la montée d'intensité ?

Un peu plus que ça dans la mesure où je travaille avec une pince couplée à un oscilloscope numérique, ce qui me permet d'analyser la variation de courant (et de tension, car je l'enregistre également vu qu'elle permet de se faire une idée assez précise de la manière dont la batterie encaisse le feu du démarrage) dans le détail.

C'est ce qui me fait dire que le procédé, en raison de l'équipement métrologique qu'il requiert, n'est pas directement exploitable par tous.

Ce qui n'empêche pas de le présenter et de décortiquer le fonctionnement de détail d'un préchauffage sachant que, par ailleurs, cela peut aider à mieux sentir ce qui se passe.

J'ai une pince de 900 A ça devrait le faire si je prend les 3 câbles.

Attention : si tu enserres plusieurs câbles, ta mesure risque d'être fausse si l'un d'entre eux sert au retour du courant!

Une pince ampèremétrique réagit au champ électromagnétique émis par le passage d'un courant ; en d'autre termes, si tu enserres la phase et le neutre (le circuit aller et retour du courant) les champs vont se compenser et ta pince affichera un courant ... nul.

Un sens de courant — donc un seul câble — à la fois dans les mâchoires de la pince, c'est la base de l'utilisation de cet outil!

Aujourd'hui avant démarrage j'ai mesuré la tentions de la nouvelle batterie à 12,71 V qui était aux repos depuis hier

C'est la tension normale dans ces conditions (batterie bien chargée et au repos).

La tension théorique d'un élément plomb/acide bien chargé et au repos depuis au moins six heures est de 2,1 V. En régime de soutirage modéré à courant constant (en principe, c'est 5% de la capacité nominale, soit 5 A pour une 100 A·h, 3,5 A pour une 70 A·h, etc.) la tension doit se stabiliser à 1,9 V pendant plusieurs heures. Et la décharge ne doit jamais descendre en dessous de 1,8 V sous peine de sulfatation des électrodes, synonyme de destruction de la batterie.

C'est l'atteinte de ce seuil de 1,8 V qui marque le début de la décharge profonde, à ne dépasser sous aucun prétexte.

La difficulté de la mesure est liée à la précision du voltmètre, car ça je joue au dixième de volt près...

Une batterie de 12V comportant 6 éléments, je te laisse faire les calculs.

C'est aussi sur cette partie, plus axée sur la fiabilité résiduelle d'un accumulateur plomb que je comptais intervenir, car une partie de ton questionnement tourne autour de ce point.

[cdjklm]

Pas évident ton truc, un occiloscope n'est pas à la portée de tout le monde encore moins son fonctionnement même si à l'école en matière technologique j'en ai déjà vu un car on faisait un peu d'électronique (fabrication de pcb et soudure de quelques composants)

Étant en possession d'outillage électro portatif je me suis renseigné sur les batteries et me suis rendu compte qu'en faites elles étaient composées de plusieurs modules montés en série pour atteindre le voltage désiré, je ne pensais pas qu'il en était de même pour de vieilles technologie comme nos batteries de voiture.

La première fois j'ai testé la pince impere métrique c'était sur un câble domestique, lol aucune mesure et après un temps de réflexion me suis dis c'est peut-être car mon câble rassemblé la phase le neutre et la terre, en faîtes il faut tester chaque câble séparément, faudrait d'ailleurs que je teste mon poste à soudure, ac/dc 200a en AC et 160 en DC, en sorti les câbles sont bien séparés, juste pour voir si c'es bien calibré

J'ai 3 câbles qui sortent du + l'un va vers le démarreur, un autre vers la boîte de gros fusibles (jusqu'à 100 A) un autre je ne sais où.

Tu parles d'aller retour en matière de courant, sur 4x4 il y a d'alternatif ?

En tout cas avec toi j'en apprend, j'ai pas d'endroits et de quoi me passer de 4x4 donc merci pour votre temps

[Normand 1400]

Je te propose de commencer (la réponse et la nouvelle année ) par la question la plus simple : non, sur un véhicule automobile, il n'y a pas de courant alternatif.

Sauf dans l'alternateur — généralement triphasé — la conséquence étant que, juste avant les ponts de diodes (un par phase, en principe), on a de l'alternatif : 14 V et des poussières sur une voiture, beaucoup plus sur une moto (80 V est une valeur fréquente) pour des questions de puissance massique de l’alternateur, tension que l'électronique se charge de ramener gentiment à 14,5 V .

Les puristes objecteront qu'il s'agit en réalité d'un courant ondulé puisqu’il n'y a pas de filtrage en sortie d’alternateur. C'est juste, mais peu gênant dans la mesure où le parfait achèvement du redressement s’effectue par combinaison avec le courant de la batterie, ce qui rend superflu le recours à un ensemble de condensateurs de filtrage.

Il faut simplement garder à l'esprit, par analogie avec le système phase neutre (on va laisser le triphasé de côté sinon la semaine ne suffira pas ) qu'il y a bien un sens sortant du courant (le + batterie) et un retour courant via la masse (le - batterie). Donc si tu utilises une pince, il te faudra toujours faire attention au sens du courant en la positionnant sur le circuit.

Et au nombre de câbles ou fils (un seul!) enserré.

Cette remarque liminaire est également l'occasion d’en finir une bonne fois pour toutes avec le positionnement de la pince. En principe, tout est sur le schéma, sachant qu’elle est positionnée sur le retour batterie (câble relié au -) pour des raisons de simplicité (à cet endroit, on intercepte tout le courant qui circule) et d'encombrement :

Maintenant, rentrons un peu plus dans le détail.

La planche suivante présente ce qui sort brut de décoffrage de l'oscilloscope lorsque l’on mesure, sur un 300 Tdi, tension et courant en phase de préchauffage sans démarrer le moteur : en voie 1, on a l'intensité et en voie 2, la tension batterie. Je vais détailler plus loin, mais ce qui doit interpeller d’emblée, c'est que l'intensité soutirée à la batterie n'est pas constante.

On constate également que la tension batterie accuse une baisse, légère mais certaine, aux alentours de 11,66 V, soit très près de la valeur caractéristique de 1,9 V par élément. J'y reviendrai aussi, mais sans doute dans une inter ultérieure afin de ne pas surcharger un texte qui s’annonce pour le moins copieux.

Les raisons de cette variation sont assez complexes ; disons que d'une manière générale, la plupart des métaux voient leur résistance au passage du courant augmenter avec la température.

Ainsi, si tu mesures la résistance de (feue) une ampoule à incandescence de 60 W, tu vas trouver entre 60 et 70 Ω à 20°C. En service, la température du filament de tungstène dépassant les deux mille degrés, la résistance de cette même ampoule avoisinera les 850 Ω.

Évidemment, la mesure à chaud est impossible à l'ohmètre ; il faut donc recourir à la loi d'Ohm qui indique que la résistance n'est autre que le résultat de la division de la tension par l'intensité. Cette loi simple n'est valable que pour des résistances dites mortes ou encore purement ohmiques (ampoules à incandescence ou halogènes, résistances de chauffage, de cumulus, bougies de préchauffage... ).

Pour les circuits électroniques, les moteurs ou les circuits comprenant des capacités, bref tout ce qui est caractérisé par un facteur de puissance inférieur à 1, on oublie cette loi, du moins sous sa forme simple.

Les bougies de préchauffage de première génération étaient, comme un bête chauffe-eau, composées d'une simple résistance. Leur puissance unitaire était de l'ordre de 30 à 70 W et elles étaient calculées de telle sorte que la somme de l'énergie dispersée (convection + conduction + rayonnement) amenait filament ou crayon à environ 800 à 900 ° C et ce sans conduire à un échauffement exagéré de l'élément chauffant.

Formulé autrement, si le temps de chauffage tendait vers l’infini, l’équilibre thermique de la bougie était obtenu du début à la fin sans endommager l’élément chauffant, mais au prix d’une certaine lenteur.

C’était l'époque des Diesel qu'il fallait préchauffer au blairomètre, le temps moyen de chauffe atteignant facilement la minute !

Tous ceux qui ont conduit des tracteurs genre Som' 40, Massey, Mc Cormik et autres Renault doivent voir à quoi je fais allusion...

Si on se concentre sur ces bougies crayons, on obtenait donc :

Les performances étant grosso modo les suivantes :

Perso, j'aimais bien ces montages car ils étaient d'une endurance à toute épreuve et faciles à dépanner. Avec les bougies récentes, alimentées sous des tensions plus faibles (5 à 8 volts) et majoritairement pilotées par un circuit électronique indépendant, mieux vaut oublier les fils bananes et autres branchements en direct sur la batterie censés démarrer un mazout dont le circuit de préchauffage avait complètement cramé!

Mais aujourd'hui, comme je le faisais remarquer à une copine à la sagesse toute paysanne (qui, d’ailleurs, occupe l'étage juste au-dessus du nôtre aux grottes de Lascaux) s'étonnant de ne pas avoir de roue de secours dans sa belle auto neuve, les smartphones remplacent tout : la roue de secours, les fils volants, les ampoules, que sais-je encore...

Pour en revenir au sujet, la question sous-jacente renvoie à un problème de physique assez classique : comment faire monter en température un truc très rapidement sans pour autant le faire cramer une fois qu'il est chaud?

Une première réponse a été apportée à cette intéressante question, ce qui a donné naissance à des bougies dites de deuxième génération.

Ceux qui s'intéressent au problème — ou ont essayé de dépanner des radiateurs dits à forte inertie datant de moins de dix ans en les raccordant à des circuits tout simples ainsi que divers autres appareils du même acabit — auront sans doute remarqué divers détails intéressants :

• un transformateur haute tension de four à micro-ondes pèse à peu près moitié moins lourd qu'il y a trente ans ;

• les résistances de cumulus et de tous les radiateurs électriques n'ont plus de blindé que le nom. En d’autres termes, aujourd’hui, elles peuvent lâcher à cause d’une surchauffe ce qui était naguère réservé — et encore, au bout de nombreuses années — aux éléments chauffants de chauffes-eau baignant dans trente centimètres de boue au moins ;

• idem pour les moteurs à collecteur équipant les aspirateurs, perceuses, etc. dont la durée de vie a été divisée par près de cinq en moins de trente ans.

La liste est longue, ce qui a notamment pour effet de me rendre particulièrement attentif dès que j'entends les mots de « progrès technique » et « d'optimisation ».

En fait, le problème se résume à limiter le courant afin d'éviter, pas tellement que les composants grillent avec la chaleur, ce qui arrivait très rarement avec les montages de naguère car ils étaient suffisamment dimensionnés pour encaisser des pointes au démarrage pouvant atteindre jusqu’à dix fois le niveau du régime normal, mais qu'ils coûtent trop cher et donnent l'impression d'être « ringards ou dépassés » à l'usage.

Il est vrai que l'on perd si peu de temps quotidiennement en voiture que gagner plus de 40 secondes au démarrage semble vraiment essentiel.

Ah mince : j'ai oublié le Stop & Go qui, évidemment, exige des préchauffages très rapides. Go, Johnny go, go go, qui disait!

Formulé de manière un peu plus précise, l'augmentation de la résistance interne des éléments chauffants des bougies par le simple effet de la chaleur sur le métal de la dite résistance ne pouvait plus suffire à limiter l'élévation de température du corps de chauffe une fois les transferts thermiques établis. Il a donc fallu trouver un système capable de moduler plus vigoureusement la résistance de l’élément chauffant en fonction de la montée en régime thermique de la bougie.

Cette autre chose est ce qu'on appelle une résistance CTP (coefficient de température positif) ce qui veut dire que sa valeur augmente avec la température.

Son vrai nom est thermistance.

Elle s’intercale avant la résistance de chauffe, en série avec elle, ce qui donne :

Avec la thermistance, les performances sont bien au rendez-vous :

Bien évidemment, le montage ne peut plus fonctionner seul : il faut la platine électronique qui va avec. Laissons de côté les schémas électroniques assommants (de toutes façons, c'est chasse gardée, dès fois que des bidouilleurs aient l’idée saugrenue d’aller patouiller dans la tripaille des circuits) pour plutôt regarder à quoi ressemble le « design » comme disent les chébrans :

Noter que le schéma parle de CTN (N comme négatif). C’est pas grave, tu auras compris le principe.

Revenons maintenant à nos oscillogrammes.

En théorie, avec quelques hypothèses simplificatrices, car sinon le calcul est vraiment tordu, la résolution d'un tel système des points de vue thermique et électrique aboutit à une réponse en courant variant selon une loi exponentielle décroissante.

Un truc du genre, la courbe pas lisse représentant l'appel de courant des quatre bougies de mon bon vieux 300 Tdi, la courbe bien lisse étant la courbe théorique :

Tu vas me dire que la corrélation est pas bien terrible et tu auras raison!

Cela signifie surtout que le régime thermique réel est plus compliqué que le régime théorique ; formulé autrement, les échanges de chaleur avec le milieu ne sont certainement pas linéaires, ce qui n’a rien de surprenant si l’on y regarde de plus près.

Cela dit, j’ai constaté que la consommation en courant de bougies vieillissantes a tendance à prendre la forme d’une droite quasi parfaite. Les causes en sont multiples ; les principales doivent résulter d’une corrosion des filaments, ce qui les rend moins performants et/ou d’une fatigue thermique des résistances, sans parler de ce milieu très oxydant qui doit bien finir par affecter les crayons et leur contenu. Du coup, le régime de chauffe aux premiers instants ralentit un peu. Du coup, le vieillissement a pour principale conséquence, bien avant d’aboutir à un court-circuit ou à une coupure franche, de déformer la courbe théorique.

Afin d'illustrer le propos, le graphe suivant compare deux moteurs : un F8M Renault équipé d’un temporisateur Cartier et le 300 Tdi. Il faut noter que les bougies du Renault ont un kilométrage deux fois supérieur à celles du Land. Outre des temporisations un poil différentes, on voit que la partie gauche de la courbe d’intensité du Renault grimpe moins haut et fléchit moins vite que celle du 300 :

À ce stade, bien qu’il s’agisse d’une injection indirecte, donc plus sensible à d’éventuelles faiblesses du préchauffage, la différence à la conduite est, pour l’instant, à peine perceptible. Il faut vraiment que les températures deviennent fortement négatives pour que mon vieux mazout se fasse un peu prier pour démarrer : dans les cas extrêmes, il faut attendre encore un peu après l'extinction du voyant de préchauffage et parfois préchauffer deux fois. Et, bien sûr, avoir une batterie qui pète le feu car si le moteur tourne trop lentement, cela rajoutera une difficulté supplémentaire.

Il va sans dire qu'avec un ohmètre, la vérification exacte d’un tel régime de marche est impossible.

D'où l’expression « Vérification dynamique », ce qui requiert effectivement quelques moyens.

On comprend donc pourquoi les constructeurs des bougies en préconisent le remplacement à partir de 60 à 80 000 km. En réalité, on peut aller beaucoup plus loin, mais à condition de pouvoir effectuer quelques vérifications de temps à autre, ce qui nous ramène à la question de la métrologie préventive.

Qui, évidemment, concerne à peu près tous les équipements des véhicules récents, bardés de technologies qui, cela ne fait jamais de mal de le rappeler, ont l’intéressante particularité de provoquer des défauts en cascade.

L’analyse de la courbe peut révéler d’autres défauts, dont le plus classique est une perturbation du régime thermique d’une ou de plusieurs bougies en raison d’un excès de serrage. Ce défaut de montage peut aller jusqu’à couper les résistances internes mais généralement, il se repère sous forme d’un relèvement de la partie droite de la courbe : la fuite de chaleur étant très importante, la résistance de la thermistance reste relativement élevée en fin de cycle.

Au lieu de tendre vers une cinquantaine d’ampères, la valeur de l’intensité soutirée conservera un niveau beaucoup plus élevé.

La photo suivante explique le détail du phénomène, qui provoque une compression puis un contact entre certaines pièces, ce qui permet à la chaleur de se propager d’une manière différente de celle recherchée :

Si on dépose la bougie et qu’on la fait chauffer, on constate qu’elle ne rougit pas assez, la chaleur se propageant beaucoup trop (en conditions réelles, c’est encore pire que lors de l’essai à l’air durant lequel la bougie n’est pas montée dans la culasse).

D’autres sécurités existent : l’électronique coupera l’alimentation des bougies si l’intensité est trop élevée, ce qui équivaut à une bougie en court-circuit — le seuil est généralement de 250 A en valeur instantanée — si la tension d’alimentation atteint 16 V, ce qui peut arriver si la batterie est défaillante. Si une bougie est coupée, les valeurs seront inférieures d’un multiple de 25%.

On peut également évoquer les évolutions du préchauffage ; le graphe suivant montre les caractéristiques essentielles des montages récents :

Ainsi, on s'éloigne complètement du profil de la fonction exponentielle précédemment décrite en pilotant de manière encore plus agressive les premiers instants de la chauffe via une modulation de la largeur d'impulsion, procédé utilisé par le µ-processeur pilotant le préchauffage. Cela permet d’élever la température du crayon de 0 à 1 000 °C en deux secondes.

On obtient, via le jeu combiné d’une thermistance ultra courte et d’une platine électronique un peu plus sophistiquée, une chute d'intensité très brutale sitôt les bougies en température.

Le tout avec une tension d'alimentation plus faible que celle de la batterie parce que synthétisée par l’électronique ; d'où l'impossibilité, dans le cadre d'un dépannage, de raccorder ces bougies directement à la batterie en vue de tenter un démarrage sous peine de les cramer en quelques secondes.

Après cet inventaire des différents profils de la courbe l'appel de courant de nos quatre bougies, passons à la temporisation.

Le graphe reproduit ci-dessous mais déjà présenté rappelle l’allure des abaques régissant la durée d'activation des bougies avant leur coupure automatique (pas de démarrage du moteur thermique) ainsi que l’extinction du voyant informant le conducteur que les bougies sont en température. Cette fonction est de plus en plus rare aujourd’hui, le calculateur principal assurant directement la mise en marche du thermique à partir des informations délivrées par son compère gérant le préchauffage :

À partir des informations suivantes, on peut vérifier que la temporisation est correcte :

La température du moteur étant ici de 12,9 °C, on déduit du graphe précédent que le délai de mise en sécurité du circuit de préchauffage doit être compris entre 12 et 17 secondes.

L'oscillo a mesuré un peu plus de 11 secondes pour le Land.

Pour la Renault, le délai passe à un peu plus de 12 secondes :

Une autre vérification intéressante mais un peu plus technique porte sur l’établissement de l’intensité. Pour ce faire, il faut travailler à une échelle de temps beaucoup plus fine.

Pour le Land, on obtient ceci :

Et pour la Renault :

On remarque que la forme de la courbe est typique des circuits inductifs : le courant ne s’établit pas instantanément lors de la fermeture du relais de puissance. On constate que ce temps est de l’ordre de 700 µ secondes pour le Land et de 500 µs pour la Renault.

Je le répète, ces affaires-là ne sont pas mon métier, ce qui signifie que je ne dispose ni des informations techniques détaillées que peuvent détenir les constructeurs ou les ateliers spécialisés, ni de l’échantillonnage statistique permettant de vérifier certaines hypothèses.

Pour autant, j’ai observé à plusieurs reprises une réduction significative du temps d’établissement du courant au fur et à mesure que les bougies vieillissaient, signe probable d’un affaiblissement du champ électromagnétique émis par les deux résistances et, donc, de leur efficacité.

Phénomène que l’on peut corréler avec la linéarisation progressive de la courbe de variation du courant en temps long que j’évoquais précédemment.

L’hypothèse reste évidemment à valider, mais il est probable que la mise sous tension brutale des résistances (chauffe et thermistance) induise des courants dans la masse métallique de la bougie, ce qui la rend très légèrement inductive. Et c’est ce que l’on observe à l’oscilloscope et qui donne cette allure exponentielle à la signature du phénomène, à part qu’il s’agit d’une exponentielle croissante, cette fois.

Des défauts de commutation du circuit de puissance peuvent aussi apparaître : signal fortement bruité, montée du courant erratique (oscillation du relais) pour ne citer que les principaux.

Pour finir, voici quelques ordres de grandeurs intéressants que l’on peut tirer de cette mesure :

pour le Land, l’énergie consommée par les bougies durant le préchauffage sans démarrage s’élève à un peu plus de 9 000 joules. On obtient ce chiffre en multipliant la tension par l’intensité régnant à chaque pas de temps et en sommant les résultats.

Le temps total s’élevant à 11,11 secondes, en divisant l’énergie par le temps, on obtient la puissance consommée, soit un peu plus de 800 W pour le groupe des quatre bougies.

La puissance instantanée maximale absorbée par une bougie est légèrement supérieure à 300 W (ce chiffre correspond à l’instant précis de la mise sous tension). Chiffre à comparer aux 70 W (maxi) des bougies de première génération ; il aura donc fallu quadrupler la puissance unitaire des bougies pour réduire le temps de préchauffage.

Enfin, la résistance à froid d’une bougie de 300 Tdi s’établit à 0,862 Ω.

Tu vas me dire que sans cette métrologie, ces vérifications et contrôles sont impossibles. D’une certaine manière, c’est vrai, mais cela ne veut pas dire qu’il ne faille rien tenter. Un moyen d’avancer est, comme je l’indiquais précédemment, de travailler en tenant compte du rythme d’acquisition et d’affichage des données par la pince ainsi que de la manière dont sont calculées les valeurs (valeurs efficaces, autre calcul?).

Il sera alors facile, connaissant ces éléments, de les corréler avec ceux que je viens d’exposer.

Bref, c’est la base de la mesure des courants et il serait vraiment surprenant que ceux qui t’ont prêté l’outil ne puissent pas te répondre.

Si tel devait néanmoins être le cas, tu devras compter le nombre de changements d’affichages de la pince durant la mise sous tension des bougies ; il sera toujours possible de calculer les différentes intensités efficaces en découpant le temps de préchauffage total en autant de segments qu’il y aura eu d’affichages à la pince.

Note que dans le cas du Land, cette intensité s’établit à 71 A pour un temps total de 11,11 secondes, valeur très proche de celle que tu indiquais.

D’une manière plus générale, j’ai profité de ce long développement pour expliciter la façon dont j’aborde généralement ces questions de mécatronique. L’incroyable développement des technologies numériques et la manipulation des grandeurs obtenues au moyen d’outils de calcul souples et puissants, utilisables très simplement sur les ordinateurs actuels, rendent les analyses les plus fines extrêmement rapides et fiables.

Par ailleurs, le niveau de prix de ce matériel a considérablement baissé ; il est donc très surprenant que des professionnels n’aient pas suivi le mouvement, car le gain de temps et l’efficacité que confèrent ces outils (aucun démontage n’est nécessaire) sont réels.

J’ai donc beaucoup de mal à admettre qu’on ne trouve pas les moyens d’opérer d’une manière un peu plus carrée et efficace dans la majorité des questions de mécatronique abordées ici et là sur ce forum. Les difficultés habituellement rencontrées sont d’ordre sociologique plutôt que technique et c’est la raison pour laquelle j’ai souhaité t’accompagner dans ta démarche d’aller de l’avant.

Si cela t’intéresse, je pourrais également aborder la seconde question que tu poses depuis le début et qui, n’en doutons pas, va bientôt devenir centrale dans le cadre du marché des véhicules électriques d’occasion : comment s’assurer qu’une batterie est toujours opérationnelle ?

À suivre, donc, si ça te dit…

[bisnouk]

Je plussoie ce développement complexe mais intéressant sur la gestion étrange et farfelue des batteries de nos véhicules "modernes" !
Une de mes voitures est une simple Citroën C4 Picasso HDI 150Cv acheté neuve en 2017 dont la gestion du Start&Go fonctionnait parfaitement jusqu'à cet été.
J'ai réalisé un jour que le moteur ne s'arrêtait plus au feu (à l'arrêt, au ralenti et au point mort non débrayé). J'ai mis ça sur le coup de la forte chaleur de la Provence et de la nécessaire climatisation...
Et je n'y ai plus pensé jusqu'à ces dernières semaines.... Le moteur démarre parfaitement lorsqu'il est froid (même très froid pour le sud !) et de temps en temps, il met assez longtemps pour redémarrer juste après l'arrêt (genre 15 à 30 secondes) comme si le calculateur attendait avant de lancer le démarreur.

Je n'ai pas encore vraiment investigué (plutôt pas facile avec ce genre d'ordinateur roulant) mais d'après les infos glanées, il semblerait que ce soit la batterie qui soit fatiguée (elle est d'origine !) et que même si elle ne semble pas faible au démarrage, sa courbe de réponse à la charge ne conviendrait pas au calculateur qui inhiberait automatiquement la fonction Start&Go...

Loin de moi l'idée de polluer ce post avec une inter non LandRover mais j'ai trouvé que cet exemple collait bien avec la tournure torturée de ce thread

PS : Bonne année à tous et à toutes

[Normand 1400]

Salut Bisnouk !

Une longue et vigoureuse (je parle de l'année bien sûr ) à toi aussi, aux GM mais également à ce forum qui, il faut bien le dire, fait partie — à mon grand regret car cela signifie un nouveau recul du partage des savoirs et des expériences — des espèces en voie d'extinction au profit du temple des egos et du rinçage de cerveau que sont les réseaux sociaux du genre Tik Tok, Instagram, Face de Bouc et autres gâteries...

Et encore, dans le registre torturé puisque telle est ton expression , je n'ai pas évoqué, dans le cas de courbes d'intensité dérivantes, le nécessaire contrôle du point de calage et de qualité de la pulvérisation en cas de nouvelle dérive prématurée des courbes après remplacement des bougies, l'origine du phénomène étant un échauffement excessif des crayons provoqué par une injection yoyotante.

Si je m'attelle à la rédaction du couplet sur les batteries, non seulement je pense qu'on tombera très vite d'accord mais que tu procéderas au test que je pense proposer, ce qui élargira mon approche statistique!

Et pour rappeler une réalité qui peut parfois déranger, mes mazout tournent avec des batteries accusant largement plus de dix ans et, même si elles sont un peu anémiques, c'est moi qui décide de ce qu'il convient de faire et non une puce savante qui, faut-il le rappeler, traduit rien de plus (ni rien de moins) que les fantasmes ou les délires de ceux qui les ont programmées.

C'est ma façon de dire qu'avec toutes ces belles technologies, on privilégie le fait social et non le fait technique, ce qui n'est pas tout à fait la même chose...

A +

[cdjklm]

Et encore, dans le registre torturé puisque telle est ton expression , je n'ai pas évoqué, dans le cas de courbes d'intensité dérivantes, ..............

Très intéressant tes messages et je t'en remercie même si ça devient très complexe pour une personne lambda, ça fait plusieurs fois que je les lis j'ai besoin de pause pour absorber toutes ces informations, j'ai rien fais dessus vu que tout va bien vu la météo mais me suis rendu compte que les personnes autour de moi qui m'avait prêté le matos sont bien moins spécialisés dans ce domaine électrique, c'est plus des je ne saurai dire, mais pas des auto électroniciens ça c'est sur
Samedi j'ai essayé une yaris et une aygo lol heu ça irait bien en complément de 4x4

[Normand 1400]

Ce n'est pas de l'électronique, tout au plus de l'électrotechnique...

Je me suis permis de développer un peu à la lecture de ton profil, qui laisse entendre que tes centres d'intérêt sont assez variés!

Dans la deuxième et dernière partie, je vais reformuler quelques points, ça devrait éclaircir certaines choses.

[bisnouk]

[Mode hors Topic]
Pour se déprimer encore plus... ton histoire est transposable à la fonction publique... moi qui suis un "vieil" ingénieur en système informatique, je n'ai plus que quelques semaines sur mon poste actuel... car :

[...] s'est fait virer par un jeune trou du cul sorti de je ne sais plus quelle école d'ingénieurs et qui, comme c'est généralement la règle, savait tout mieux que personne.

Et dans quelques temps :

[...] son DG s'est très rapidement rendue compte qu'il y avait un sérieux problème de compétence au sein de la nouvelle équipe et que cette incompétence finissait par lui coûter très cher, en tout cas bien plus cher qu'un mec compétent correctement rémunéré.
[...]

Et même pour nous (fonctionnaires techniques de l'état) retrouver une affectation convenable (pas une affectation d'office à l'autre bout de l'hexagone) est devenu très compliqué...
[/Mode hors Topic]

[Normand 1400]

Pour terminer l’exploration du fonctionnement de détail du préchauffage, il est intéressant de coupler l’analyse de l’évolution des tensions avec celle de l’intensité.

En toute rigueur, plutôt que de tension, il faudrait utiliser le terme de « force électromotrice » (f.é.m) vu qu’au moment du démarrage, le seul générateur alimentant les circuits en énergie est la batterie.

Revenons un instant sur l’intensité. Sur le graphe suivant, on constate que l’intensité n’est pas constante et décroît lorsque le temps s’écoule. Moyennant quelques hypothèses simplificatrices que l’on va discuter un peu plus loin, l’intensité peut être regardée comme une fonction exponentielle décroissante du temps :

À présent, intéressons-nous à la f.é.m délivrée par la batterie durant la phase d’alimentation des bougies. En adaptant la représentation graphique des deux grandeurs pour les rendre plus lisibles, on obtient ceci, l’échelle des intensités se situant en partie gauche et celle des tensions en partie droite :

À partir de là, les choses se compliquent un peu — d’où mon choix de diviser la rédaction en deux parties distinctes — car on tombe sur un aspect un peu plus tordu du sujet : la cinétique de la chimie des batteries.

Je vais bien me garder d’aborder ce point, assez peu évoqué d’une manière générale — en particulier lorsqu’il est question de la gentille auto verte — alors qu’il est en réalité crucial. Même si la technologie LiOn présente des avantages incontestables sur celle du Pb acide, il n’en demeure pas moins qu’à ma connaissance, trois points majeurs ne font toujours pas l’objet d’un consensus mondial, ce qui nous promet, en complément du rêve publicitaire qui s’intensifie manifestement de jour en jour, des séances d’enfumage technique bien toniques :

• la quantité d’énergie consommée pour les produire et les exploiter ;

• la mise en exploitation de secteurs de la planète jusque-là préservés et les conséquences qu’on peut en attendre. Ainsi, le lithium n’est guère abondant sur Terre : il se situe au 33 ème rang du point de vue des quantités de matériaux disponibles, les principaux gisements se trouvant en Amérique latine et au Tibet. Et, autre point que je trouve particulièrement croustillant, il en existe également dans nos bons vieux massifs français : j’avoue que, rien qu’à imaginer la tête de nos Bobos Ecolos découvrant l’ouverture (au titre de l’intérêt supérieur de la Nation) de carrières à ciel ouvert en Bretagne ou en Auvergne, carrières destinées à mieux satisfaire leur boulimie (parkinsonienne) de mobilité, j’en salive d’avance… En fait, c’est un peu comme la chansonnette de la réindustrialisation de la France : en termes de prise de conscience et de pédagogie, rien ne vaut le vécu, surtout quand il se traduit par quelques menus désagréments situés en plein sous notre nez, mais dont l’intérêt est de donner un peu plus de consistance et de réalité (non virtuelle cette fois) à ce que l’on appelle les « technologies vertes » ;

• la modélisation de leur vieillissement.

Pour faire court, plus le mur arrive, plus on accélère. Mais, rassurons-nous : l’espèce humaine, autoproclamée bien plus intelligente que les autres, trouvera vite une solution !

Pour en revenir à nos braves moutons, en croisant les courbes courant/tension, on constate deux phénomènes intéressants.

Le premier, dont la durée est très courte (environ une seconde) se situe à gauche du graphique : on observe qu’à partir d’un certain point, la chute de tension ralentit. On constate également que les évolutions de la f.é.m sont extrêmement faibles (on compte en dixièmes de volts). Pour autant, ce ralentissement de la chute de f.é.m, aussi modeste soit-il, a pourtant une incidence sur l’intensité soutirée, dont la courbe accuse une cassure, légère mais certaine. S’agissant de la phase d’appel de courant, très intense et très brève, il ne s’agit pas d’un problème de circulation de l’électrolyte : là, on est confronté au vieillissement de la matière active et de l’électrolyte, à l’encrassement lent mais inexorable des plaques et des électrodes par — entre autres — une sulfatation discrète, mais inéluctable. En d’autres termes, comme nous, une batterie subit les outrages du temps et des contraintes passées, ce qui réduit inexorablement ses performances et sa durée de vie.

La résistance interne de la batterie se maintient à une valeur un poil plus élevée qu’elle ne le devrait et ce phénomène parvient à limiter la vigueur de l’appel de courant qui, sans cela, évoluerait d’une manière plus exponentielle encore.

Or c’est justement durant les premiers instants que les bougies sont le plus calorifères : même avec des bougies en parfait état, tout fléchissement de la courbe de courant en début de cycle se soldera par un certain nombre de degrés en moins au crayon lors du lancement du moteur thermique.

En partie droite du graphique, on observe un phénomène plus classique et beaucoup plus étendu dans le temps : celui de la récupération de la batterie. Outre le vieillissement, il est surtout lié à la vitesse de recirculation de l’électrolyte, d’autant plus intense que l’appel de courant aura été violent. Un peu comme le sang qui apporte l’oxygène et les nutriments aux muscles et au cerveau tout en évacuant divers sous-produits de notre chimie interne…

Ce phénomène avait été constaté expérimentalement par Peukert — donnant naissance à la relation du même nom — il y a fort longtemps ; j’y reviendrai.

Si on traduit tout cela en commentaires sur le graphe lui-même, on aboutit à ceci :

La courbe en rouge pointillé donne une image de ce que pourrait être l’appel de courant s’il n’était pas bridé par la batterie.

On constate qu’une fois la cinétique de la réaction chimique passée en régime établi, la chute de courant en fonction du temps est parfaitement régulière et se superpose plutôt bien à la courbe théorique. Quant à la f.é.m, elle amorce une légère remontée durant les dernières secondes, au fur et à mesure que l’appel de courant des bougies, régulé par leurs thermistances, fléchit. On observe que cette f.é.m tourne aux alentours de 11,66 V, soit juste au-dessus de la valeur caractéristique d’une décharge musclée, mais régulière, d’une batterie en parfait état.

Valeur qui, en théorie, est de 1,9 V par élément, soit 11,40 V pour une batterie de 12 V.

La valeur de 11,40 V constitue un palier, d’autant plus long que la décharge est lente. Par contre, lorsqu’on s’aventure sous ce palier (dont la valeur critique est de 1,8 V, soit 10,80 V pour une batterie de six éléments) ce qui ne prend que quelques minutes même en décharge lente, on amorce la descente aux enfers de l’accumulateur.

J’y reviendrai également.

Pour une batterie en parfait état, le temps de remontée de la tension (partie droite de la courbe) est généralement inférieur à cinq minutes pour une séquence comme celle étudiée (soutirage de 100 à 50 A en une dizaine de secondes). Pour une batterie vieillissante, il peut atteindre 15 à 20 minutes.

En ce qui concerne la partie gauche de la courbe, j’ai simplement constaté que le point A se déplaçait vers le haut et le point B vers la droite au fur et à mesure que les effets du vieillissement se faisaient sentir. Pour autant, mon échantillonnage statistique est bien trop restreint et je n’ai rien trouvé de vraiment convaincant dans la littérature spécialisée pour en tirer des conclusions suffisamment robustes permettant d’évaluer sérieusement les performances résiduelles d’une batterie grâce à cette méthode.

Il faut dire que les enjeux techniques et financiers sont assez faibles pour des batteries de démarrage. En ce qui concerne les batteries équipant les entreprises de manutention (chariots élévateurs électriques) les opérateurs disposent généralement de divers outils les informant de l’état de charge des batteries en cours d’utilisation et de protocoles de charge très précis. Certains disposent même de régénérateurs de batteries dont la fonction est de dégrader les résidus de la sulfatation.

Le tout faisant intimement partie des processus de production, autant dire que le sujet est à peu près correctement balisé.

Pour les batteries associées au Stop&Go, n’ayant jamais été confronté personnellement au problème, je ne sais pas trop quoi en penser. L’expérience relatée par Bisnouk est intéressante ; en ce qui me concerne, j'ai un problème depuis le début avec ce truc-là : quelque part, arrêter systématiquement le moteur dès que le véhicule s’immobilise me semble totalement idiot. La moindre des choses, au lieu de répondre bêtement à une norme, car je crains que ce soit cela le véritable fond de l’affaire, aurait été de déterminer à partir de quelle durée d’immobilisation du véhicule il devient pertinent d’arrêter le thermique. Car la remise en route consomme de l’énergie et l’enjeu est bien de savoir à partir de quand l’énergie consommée pour le redémarrage sera inférieure à celle consommée en laissant le moteur tourner au ralenti.

Sachant que le rendement énergétique d’une batterie Pb est d’environ 70 %, d’un alternateur de 85 %, d’un moteur thermique de 35 %, en multipliant ces trois termes comme il se doit, on arrive à un rendement global du système à peine supérieur à 20 %. Formulé autrement, pour une consommation de 1 000 W demandée par circuit électrique, il aura fallu que le système de production embarqué en consomme 4 800 à partir de son énergie « primaire » (gas oil ou essence).

Même en soustrayant ce que consomme le moteur en étant maintenu au ralenti, on sent bien qu’il faudra un peu plus de 10 secondes d’immobilisation pour équilibrer le bilan énergétique et environnemental. Sans oublier, comme le rappelait Pater, qu’aucune pompe à huile auxiliaire n’est là pour limiter les effets de la rupture du film d’huile lors du redémarrage, ce qui signifie usure accélérée de la mécanique.

Bref, sauf informations contraires, si possible correctement justifiées, démontrant que je suis dans l’erreur, je pense que le redémarrage/arrêt automatique, bien que vendu comme une de ces solutions high tech géniales, est une manière très contemporaine de truquer les comptes et de planquer la poussière sous le tapis.

Un peu comme pour l’électrique, qui, parfois et même souvent, me rappelle certaines de mes lectures sur la construction des centrales thermiques dans la banlieue de Londres à partir de la fin du XIX ème siècle afin de réduire le smog (émis par la star des fossiles de l’époque, j’ai nommé le noir charbon) qui empuantissait les beaux quartiers.

Comme diraient certains, peu importe la pollution, tant qu’elle n’est pas visible ni ne me concerne directement. Allez, on va dire que sans cet habile tour de passe-passe, Pink Floyd n’aurait pas pu rendre la Battersea aussi populaire !

Heureusement que des publicitaires payés à prix d’or nous rappellent régulièrement qu’on vit dans un monde qui bouge : parfois, on pourrait en douter…

Revenons de nouveau à nos moutons.

En estimant au doigt (mathématiquement) mouillé la réponse thermique d’une bougie, on peut se faire une idée relativement précise des conséquences du fléchissement de l’intensité dans les premiers instants de la montée en régime thermique : si la température atteinte lors de l’extinction du voyant de préchauffage s’effondre de plusieurs centaines de degrés, l’état de santé de la batterie jouera un rôle fondamental. Dans le cas contraire, une batterie faiblarde impactera « uniquement » l’énergie soutirée par le démarreur, ce qui n’est pas rien, mais beaucoup moins grave que si c’était pire…

Pour situer le problème avec un minimum de précision, regardons de plus près ce qu’est réellement une thermistance et voyons ce qu’on peut en faire. À titre d’exemple, voici un extrait des caractéristiques d’une gamme de sondes dans laquelle j’ai puisé récemment pour suivre l’évolution des températures d’air chaud sortant d’un appareil de chauffage. Ces courbes, ainsi que d’autres informations très précieuses pour la conception des montages, sont fournies par les constructeurs : eh oui, nous ne sommes plus dans l’univers de l’automobile avec ses secrets de Polichinelle soigneusement gardés !

Attention : l’échelle utilisée pour les résistances est logarithmique, donc pas de règle de 3 pour les extrapolations des valeurs en Ω !

En pratique, dans la gamme des températures dont le suivi m’intéressait (85 à 145 °C) un calcul de coin de table se fondant sur les graphes constructeur révèle que la réponse moyenne de la thermistance est d’environ 1 150 Ω/°C.

C’est la loi de variation réelle que j’ai utilisée pour mon application, mais le chiffre supra donne déjà un ordre de grandeur des capacités de cette famille de composants.

En d’autres termes et pour faire court, si on veut éviter de se compliquer la vie, avec un ohmmètre de base dont la précision est généralement de ± 5 %, on connaîtra la température d’un flux d’air ou d’eau au dixième de degré près. Sachant, qu’en plus, le temps de réponse de ce capteur est sensiblement inférieur à la seconde, on saisit assez vite ce que l’on peut tirer du potentiel d’un composant qui, objectivement, ne ressemble pourtant à rien.

Évidemment, les thermistances sont omniprésentes dans les injections modernes et le suivi de leurs dérives — car il y en a, et elles sont très soigneusement documentées par les industriels qui les produisent — n’est évidemment pas un sujet anodin ; d’où ma proposition, qui n’a jamais abouti, de recenser et de publier sur ce forum toutes les courbes de réponses des thermistances — et autres composants de la même veine — équipant nos 4x4 depuis le Td5.

Cela afin de faciliter le diagnostic des pannes en lançant d’emblée les premières investigations avec un minimum de méthode, ce qui évite de perdre un temps certain.

N’oublions pas, en effet, que si une thermistance dérive, les calculateurs (basiques) équipant la plupart des véhicules n’ont quasiment aucune chance de le voir. Autrement dit, si les concepteurs du système n’ont pas pris en compte la possibilité de dérives plus ou moins marquées — ce qui est compliqué et coûteux, donc généralement négligé — le calculateur ne réagira pas nécessairement de manière adaptée.

Jusqu’au moment où le système va se mettre à débloquer joyeusement, marquant ainsi le début d’une franche rigolade !

Par ailleurs, physiquement comme mathématiquement, l’intensité parcourant les bougies peut être regardée comme la dérivée de la température des crayons. À la fonction de transfert propre à la thermistance près, que l’on peut pifométrer, le tout étant de ne pas changer de pifomètre en cours de route !

Rappel des données d’entrée (en rouge, la courbe de courant réelle, un poil rabotée par le temps de latence de la batterie et en bleu, la courbe théorique) :

Les outils numériques dignes de ce nom ayant relégué aux musées des Arts & Traditions Populaires l’intégration manuelle, on obtient un truc du genre (de nouveau en rouge, l’intégrale de la courbe de courant réelle et de nouveau en bleu, celle de la courbe théorique) les unités n’étant plus des ampères mais des degrés Celsius.

Évidemment — car c’était le but du jeu — la courbe théorique retenue correspond à une montée en température super rapide des bougies :

Si on continue à jouer en rajoutant au premier graphe la différence de température entre les deux régimes thermiques (l’échelle de cette nouvelle donnée se situant à droite) on obtient une nouvelle courbe :

Qui révèle qu’au bout de cinq secondes environ, soit un gros poil avant l’extinction du voyant de préchauffage comme le graphe 353 de mon texte précédent le précisait, la différence de températures entre le régime théorique et le régime réel devient négligeable (une bonne dizaine de degrés tout au plus). En clair, c’est peanuts et ce n’est donc pas une batterie paresseuse qui, malgré le coup de rabot qu’elle inflige à la courbe d’intensité, va mettre le brin dans la montée en température des bougies !

Un souci de moins…

Pour le fun, voici le détail du créneau temporel où la différence de températures Δ est la plus faible (l’échelle des écarts en °C est toujours à droite) :

Revenons un instant sur l’analyse combinée de la tension (f.é.m) et du courant car elle permet de préciser un paramètre important pour un contrôle ne faisant pas appel à une artillerie métrologique lourde : la résistance des bougies à froid.

Précédemment, j’avais annoncé un résultat issu d’un calcul grosse louche. En forçant un peu la cadence d’acquisition de l’oscilloscope (la résolution temporelle passe à 163,8 µ secondes, c’est-à-dire qu’on va mesurer courant et tension tous les cent-soixante millionièmes de seconde environ) on obtient évidemment une photographie parfaitement stable du système juste après la fermeture du circuit (état = relais passant).

Ce qui permet d’appliquer la loi d’Ohm aux deux millièmes de secondes (2 ms) suivant la mise sous tension des bougies qui, bien évidemment, seront toujours froides au bout d’un temps si court. L’intervalle de temps séparant les deux règles verticales délimitant le calcul est de 2 ms, l’intensité de 106,2 A (il s’agit des données brutes de la pince ampèremétrique, qui sort 1 mV/A) et la f.é.m de 12,01 V.

Graphiquement, cette petite tambouille aboutit à un truc du genre :

D’où l’on tire la résistance totale R du circuit, qui vaut 0,113 Ω (12,01/106,2). Or les quatre bougies sont montées en parallèle : la tension est la même aux bornes des quatre bougies mais l’intensité totale (les 106,2 A mesurés par la pince) transite par quatre bougies. Au final, la résistance d’une bougie s’établit donc à 0,452 Ω.

En fait, on retrouve l’équation habituelle donnant les résistances équivalentes de circuits en parallèle : 1/R = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3 + 1/r4 avec, ici, r1=r2=r3=r4.

La puissance instantanée d’une bougie est de 318 W, valeur globalement inchangée par rapport à mon calcul rapide de l’autre jour.

Pour faire court, ces modèles de bougies sont des 25 A sous 12 V, leur puissance unitaire maxi tourne autour de 300 W et leur résistance à froid avoisine le demi ohm. A part qu’il faut déjà un bon ohmètre et des touches parfaitement propres pour mesurer des valeurs aussi faibles.

L’intensité consommée au démarrage par le circuit de préchauffage tourne autour d’une centaine d’ampères. Si elle est supérieure, malaise, car cela signifie qu’une bougie au moins est en court-circuit et si elle est inférieure d’une valeur multiple de 25 ampères, c’est qu’une ou plusieurs bougies sont cramées.

Par ailleurs, pour ceux qui peuvent accéder à un enregistrement en continu du courant, l’allure idéale de la courbe de soutirage est celle d’un hamac . Si la courbe se tend un chouia et s’éloigne un peu des valeurs théoriques (environ 100 A en début de cycle et 50 et quelques A en fin) c’est que les bougies commencent à être fatiguées (plus particulièrement la thermistance, qui ne régule plus correctement l’intensité).

En clair, les courbes jaune et bleue suivantes constituent une première alerte :

Terminons le propos par la question des batteries.

Je ne vais évidemment pas proposer, pour la vérification de la capacité résiduelle d’une batterie, de méthodes faisant appel à une métrologie de malade. On peut faire sans, mais c’est un peu plus long (un peu plus taquin aussi) car il faut éviter de la décharger trop profondément.

En principe, la capacité théorique (on parle d’énergie, là) d’une batterie est donnée par le produit du couple courant·temps qui fait chuter sa f.é.m de 2,1 V à 1,8 V (par élément) en un temps donné. Les constructeurs ont adopté une normalisation qui, en substance, indique que la valeur ainsi obtenue correspond à un temps de décharge de 20 heures pour les batteries de démarrage (celles montées dans les voitures classiques) 10 heures pour les batteries fixes (installations photo-voltaïques), 5 heures pour les batteries de traction (clarks) et 1 heure pour les véhicules électriques.

Ainsi, une C20 de 100 A·h sous 12 V correspond à une batterie de voiture thermique dont la f.é.m va mettre 20 heures pour passer de 12,6 à 10,8 V, ce qui représente une intensité constante soutirée de 5 A.

Dans mes docs collector datant d’après la seconde guerre mondiale, il était précisé que Tudor était le spécialiste des batteries fixes et Fulmen, celui des batteries de traction. Il était également indiqué que les Fulmen étaient plus légères, mais d’une longévité moindre. À l’époque, il fallait donc déjà choisir entre fromage et dessert !

Par ailleurs, si tout était simple du point de vue de la chimie, une variation de l’intensité soutirée aboutirait à une variation inversement proportionnelle du temps de décharge. Ainsi, sur le graphe ci-après, qui correspond à une batterie parfaite, on voit qu’un courant de 5 A et quelques va mettre 25 heures et des poussières à décharger la batterie alors qu’un courant de 30 A déchargera la même batterie en un peu plus de quatre heures.

Comme bien souvent, la réalité est plus compliquée qu’on ne le voudrait : comme évoqué précédemment, non seulement les batteries vieillissent mais la cinétique de leur chimie les rend sensibles à l’intensité de la décharge, fût-elle constante.

Peukert a étudié cette question et en a tiré une loi expérimentale intéressante qui, pas de bol pour les allergiques aux maths, est cette fois une parabole.

Cette loi s’écrit ainsi :

368.JPG (9.07 Kio) Vu 2309 fois

Avec

Td : temps de décharge
Cp : capacité dite « de Peukert »
Id : intensité de décharge
k : exposant de Peukert

La relation de Peukert fournit plusieurs éléments de comparaison très intéressants. Ainsi, une C1 de 100 A·h correspondra à une batterie de traction dont la f.é.m va également plonger de 12,6 à 10,8 V, mais en une heure, l’intensité demandée étant cette fois de 100 A. Or on constate qu’avec ce régime de décharge, notre batterie C20 de 100 A·h, même en très bon état — dont la capacité Peukert est d’environ 127 A·h — tiendra seulement trente-huit minutes. En d’autres termes, il faudrait une batterie de 200 A·h de capacité Peukert pour encaisser la charge tenue par la C1, soit un facteur de 1,57 entre les deux Cp.

On voit donc que la comparaison de la quantité d’énergie mobilisable (annoncée en A·h) entre des batteries destinées à des usages différents revient à comparer des choux et des carottes.

Cp et k sont supposés constants et caractérisent une batterie donnée. En pratique, ils varient en fonction du temps calendaire, de l’histoire de la batterie, de sa température et, plus simplement, de l’âge du capitaine.

Comment exploiter cette équation ?

En premier, il faudrait commencer par déterminer la capacité de Cp de Peukert. En théorie, celle-ci se mesure au moyen d’un courant de décharge constant valant exactement un ampère afin de neutraliser l’effet de l’exposant k. Pas très pratique car, pour une batterie de C20 de 100 A·h en bon état, il faudrait un peu plus de 125 heures pour réaliser la manip !

En second il faudrait, après recharge complète suivie d’un repos d’au moins douze heures, déterminer l’exposant k. Là, un courant, également constant, de 5 A·h, serait le bienvenu. Ce qui représenterait, toujours pour notre C20 de 100 A·h, une vingtaine d’heures de décharge environ.

Dans les deux cas, il faudra impérativement surveiller la batterie afin d’éviter la décharge profonde, synonyme de sulfatation, donc de vieillissement prématuré.

Il existe pourtant un moyen de mesurer Cp et k en une fois ; il faut simplement adapter la manip en fonction de ce que l’on a sous la main et considérer les données constructeurs comme bonnes (catégorie, capacité).

D’une manière générale, une bonne batterie bénéficie d’un k de l’ordre de 1,15. En conservant l’exemple d’une C20/100 A·h déchargée à 5 A, le temps de décharge théorique reste de 20 heures.

Cette intensité peut, par exemple, être obtenue en raccordant une ampoule H4 de 55 W à la batterie.

Si on passe à un courant de décharge de 20 A, le temps théorique tombe à environ 4 heures.

Etc.

En deux mots, avec Cp et k connus ou supposés tels, il suffit de faire jouer l’équation pour trouver Td.

Le problème est que, avec le temps et l’usage (on va considérer que la température ne change pas) Cp évolue à la baisse et k à la hausse.

Le graphe suivant donne un aperçu de quelques combinaisons possibles : ainsi, on peut visualiser l’allure de la courbe de réponse d’une C20/100A·h parfaite (k=1), d’une C20/100 A·h d’excellente qualité (k=1,15), d’une C20/100 A·h dont la capacité a baissé de 20 % mais dont le k a pris une claque et, enfin, d’une C20/100 A·h dont la capacité a baissé de 60 % mais dont le k est toujours correct (cas très peu probable en pratique) :

Que la capacité de Peukert et k aient baissé ou non dans la même proportion n’a en fait aucune importance : on voit que les courbes se décalent progressivement vers le bas ce qui, dans tous les cas, signifie que le temps de décharge va évoluer plus ou moins fortement à la baisse pour une intensité de soutirage donnée.

On constate également, toujours pour une C20/100 A·h, que la partie la plus intéressante se situe au coude de la courbe, soit une intensité de décharge comprise entre 2 et 8 A : c’est donc dans cette zone que l’on aura intérêt à mesurer le rapport entre le temps de décharge nominal (batterie neuve) et le temps de décharge d’une batterie vieillissante, ce qui nous donnera un reflet assez fidèle de son état de santé.

Le graphe suivant décrit la manip : la courbe en pointillés représente le comportement d’une batterie en parfait état, la bleue, celle d’une batterie dont la Cp atteint toujours 80 % de la valeur initiale mais dont le k est minable, la rouge, celle dont la Cp est minable mais le k toujours bon. Les deux carrés orange matérialisent l’intersection de la verticale passant par une intensité soutirée de 5 A avec les trois courbes ; ils fournissent donc les temps de décharge pour l’intensité considérée :

On en déduit :

que la capacité de la batterie bleue est réduite comme le quotient des temps de décharge, soit 1-(11,582/20) = 42 %
que celle de la batterie rouge est réduite de 1-(7,9912/20) = 60 %

L’expérience enseigne qu’à partir du moment où la capacité d’une batterie a diminué de plus de 40 % par rapport à sa capacité nominale, les emmerdes sont imminentes, par temps froid comme par temps chaud, la décharge spontanée d’une batterie étant plus marquée quand les températures sont élevées.

Et bien sûr, on ne parle pas du treuillage qui, si on ne prend pas un minimum de précautions, siphonne les batteries en un temps record : plus la capacité d’une batterie est réduite, plus elle se déchargera vite et, conséquemment, plus elle sera sujette à la sulfatation. En d’autres termes, plus le temps passe et pire ce sera !

Comment réaliser la mesure ?

L’idée est que, s’agissant de 4x4, leurs possesseurs disposent généralement de divers moyens techniques leur assurant une certaine autonomie au milieu de nulle part : l’expérience montre que les onduleurs font très souvent partie des lots de bord.

Il se trouve qu’un onduleur digne de ce nom va stopper le soutirage d’énergie avant qu’il ne soit trop tard. Et que cet arrêt est précédé d’une alarme sonore qu’on peut difficilement louper !

L’alarme se déclenche généralement — cette valeur étant commune à tous les onduleurs dignes de ce nom — lorsque la tension atteint 1,8 V par élément (10,8 V pour une 12 V). Il suffit donc de soutirer une intensité d’environ 5 A pour réaliser une mesure.

Attention : il faut évidemment tenir compte du rendement de l’onduleur ! En pratique, mieux vaut vérifier à l’ampèremètre que l’intensité soutirée par l’ensemble onduleur + appareil consommateur est celle attendue. De même, tout ce qui est appareils électroniques (baladeuses à LED, ordinateurs, tablettes, téléphones) dont le facteur de puissance est bien pourri — ce qui donne naissance à une courbe d’intensité complètement merdique dont la valeur efficace sera impossible à mesurer pour un ampèremètre basique — est à proscrire. Une bonne vieille loupiotte à incandescence (ou halogène) utilisée comme baladeuse est encore ce qui se fait de mieux pour réaliser ce genre de montage.

Il suffit de noter l’heure de mise en marche de l’onduleur et celle de l’alerte pour obtenir un temps de décharge relativement précis.

Il est sans doute utile de rappeler quel sera le diagramme de décharge que ce montage permettra de décrire. Le petit graphe ci-dessous en donne l’allure pour un élément Pb acide :

Ce que l’on recherche, c’est à balayer le plus complètement possible le palier horizontal de 1,9 V, ce que l’on parvient à faire grâce à une décharge lente à courant constant.

Attention : s’agissant d’une décharge lente — qui va avoir tendance à effectuer une razzia massive sur tous les électrons disponibles — une fois la mesure effectuée, la batterie doit être rechargée au plus vite et, tant qu’à faire, avec un chargeur de qualité : ne pas tenter de démarrer un véhicule avec pour la recharger comme on le voit parfois !

Cet innocent petit graphe fournit, indépendamment des considérations évoquées plus haut sur les différentes catégories de batteries, un ordre de grandeur qui mérite qu’on s’y arrête. Ainsi, si l’on considère une décharge d’une vingtaine d’heures sous 1,9 V x 6 éléments, soit 11,4 V, la quantité d’énergie soutirable sera de 1 140 W·h (11,4 V x 5 A x 20 H). Sachant que la quantité d’énergie réclamée par une Zoë pour parcourir 100 km est estimée à 14 kW·h (quand tout va bien, hein Jean-Yves) on en déduit que notre accumulateur de 100 A·h — qui est déjà une belle bête, notamment en termes de poids — sera déchargé au bout de … 8 km. Il faudrait donc une douzaine de batteries Pb pour parcourir cette distance et près d’une cinquantaine pour en parcourir 400, ce qui ne représente toujours pas une autonomie folichonne.

Toutes proportions gardées, le problème reste le même avec les LiOn.

Ça ne fait jamais que deux siècles qu’on est sur le sujet (allez, disons un, si l’on se réfère à la Jamais Contente).

D’après ce que j’ai compris du fait social qu’est l’automobile, le concept repose principalement sur trois piliers : la vitesse, la liberté et l’image de soi, valeurs foncièrement individualistes s’il en est. La course à l’armement en matière de puissance, nos braves constructeurs, en bons moutons de Panurge, y travaillent activement, bien aidés en cela par l’argent public qui coule à flots sans chercher — serait-ce une occasion perdue pour la nouvelle cause nationale « sobriété for ever » ? — à limiter tonnage ou puissance. L’image de soi, avec le déferlement des modèles de SUV et autres gentilles auto vertes électriques, dotés d’une armée de gadgets dont l’utilité (à part d’être énergivores) reste à mon sens à démontrer, il est évident qu’ils se dépouillent comme des bêtes pour la dorer à l’or fin. Là où ça coince un peu, c’est l’autonomie, surtout si on se souvient que le réseau électrique français n’est pas si robuste qu’on voudrait bien le croire. Parions ensemble, mes frères, qu’après les centrales, dont l’intérêt (public) soudain retrouvé m’amuse autant qu’il m’inquiète, on ne tardera pas à en entendre parler.

Les hybrides étaient une réponse — totalement ahurissante en termes de complexité technologique à mes yeux, mais une réponse quand même — possible à cette diabolique quadrature du cercle. Pas de bol, leur sort est désormais scellé.

Gageons que l’avenir sera plein de rebondissements !

Si tu réalises une mesure, dis-nous quelle était la capacité résiduelle de ta batterie, ça complétera mes stats…

À suivre!

[cdjklm]

Bon pas évident, depuis qu'on a changé la batterie ça démarre mieux mais un peu plus difficile avec ce froid qui reviend, c'est peut être un ressenti mais ça fait 10 ans que je le connais et j'ai toujours une oreille dessus à chaque phase de trajet, démarrage roulage passage de vitesse arrêt et redémarrage.

Pour l'instant l'ancienne batterie est aux chaud à l'entrée dans un placard en secours aux cas où, ça me fait penser faut que je la contrôl voir mais là avec le taf en quart heu quand on es pas habitué ça use comme les 3 km à pieds lol

Bon je suis dans l'éolien, comment vous dire que niveau électricité pure j'ai eu beau cherché y'a pas et j'ai interrogé peut être 20 mecs de ma boîte et d'une boîte qui font d'autres travaux sur les machines, rien, j'en suis navré car normalement on fait des trucs que les autres ne savent faire.

Ce soir j'en croise un, on discute, il me dit je suis mécano, bateau, dieseliste, impec pour moi, la pompe bosch VE à besoin d'une révision pour une histoire de tirroir et d' aimant , bha il me répond qu'il ne peux rien faire et qu'il ne connaît personne pour le faire.

Pour l'hybride à 4l/100km je cherche toujours pour court moyen trajet contre en moyenne 11l/100km 4x4, on l'adore mais ça suce dans notre cotidien sans compter les zone ZFE, on es en plein dedans.

en tout cas merci