RPM EDITOR est notre nouvel outil d’ingénierie qui redéfinit l’analyse des moteurs thermiques et hybrides pour la construction de nos modélisations 3D. L’application tient compte de paramètres rarement intégrés ailleurs : variation dynamique des pertes de transmission, influence simultanée de plusieurs turbos, intégration des courbes électriques issues de systèmes hybrides et comparaison entre valeurs théoriques constructeur et résultats corrigés. Avec l’outil RPM EDITOR, le studio J3DMODDING démontre sa capacité à allier expertise technique et innovation. Cette application incarne une approche d’ingénierie mécanique 4.0 : simulation, calcul, visualisation et export dans un seul environnement !

COMPRENDRE LES BASES : COUPLE, PUISSANCE ET CONVERSIONS

Avant d’entrer dans le fonctionnement de l’outil, il est essentiel de rappeler les bases de l’analyse mécanique. Deux grandeurs structurent l’évaluation d’un moteur : le couple, exprimé en Newton-mètre, qui représente la force de rotation appliquée sur le vilebrequin, et la puissance, exprimée en kilowatts ou en chevaux, qui traduit la quantité de travail fournie par unité de temps. En théorie, la puissance découle directement du couple et du régime moteur. Mais dans la réalité, l’équation est bien plus complexe. Des facteurs comme les pertes mécaniques liées à la transmission, la suralimentation engendrée par les turbos, ou encore la contribution des moteurs électriques dans une architecture hybride viennent transformer profondément les courbes attendues. C’est précisément dans cette complexité que RPM EDITOR innove, en proposant une approche unifiée et dynamique qui prend en compte l’ensemble de ces phénomènes.

UN BANC DE PUISSANCE NUMÉRIQUE

Notre outil RPM EDITOR lit des fichiers de données moteur et en déduit automatiquement les courbes de couple et de puissance. Ces courbes peuvent être éditées manuellement ou lissées automatiquement grâce à un algorithme d’interpolation qui comble les intervalles trop larges. L’utilisateur visualise donc en temps réel : le couple réel mesuré (courbe orange), le couple théorique constructeur (courbe marron en pointillé), La puissance réelle (bleu clair), la puissance théorique (bleu foncé pointillé), Cette double approche permet de comparer la théorie à la pratique avec une précision inégalée.

PERTES PAR LES TRANSMISSIONS

Grâce à notre outil, nous avons constaté que certaines modélisations ne correspondent aux caractéristiques données par le constructeur. En effet, la construction du fichier de couple moteur peut être complètement erroné si les données renseignées proviennent d’un passage au banc sur moteur nu plutôt que d’un passage au banc incluant les pertes de puissance par les transmissions. La différence est estimée en moyenne à 20%. Pour rappel, un moteur produit un couple au vilebrequin mais ce couple ne passe pas intégralement aux roues. Il traverse toute la chaîne cinématique qui font décroitre la valeur finale de la puissance : embrayage (3 %), boîte de vitesses  (4 %), arbre de transmission (2 %), Différentiel (7 %) et Roulements – cardans – pneus (3 %).

THERMIQUE ET ÉLECTRIQUE S’ADDITIONNENT-ILS ?

Nous avons rapidement constaté que le couple théorique total pouvait être rapidement erroné. En effet, il faut noter que sur des véhicules électriques et/ou hybrides, le couple est délivré instantanément, mais uniquement à bas régime et sur une courte période. Il n’est en aucun cas soutenu en permanence. Celui-ci varie selon l’état de charge du système et la gestion électronique. Nous avons donc dissocié les résultats avec une valeur du couple théorique maximum (somme brute) et une valeur du couple estimé exploitable. Il n’existe pas de règle universelle concernant cette valeur. Puisqu’il faut théoriquement estimer que sur des Formules Hybrides la contribution peut être entre 30% et 40% et que sur des prototypes hybrides, le système électrique est plus agressif avec des contribution entre 60% à 70%, nous mettons une option de correction via un slide avec une plage de 20% à 70%, laissant ainsi une valeur du couple total cohérent avec le réel.

SIMULATIONS DE PERTES DE TRANSMISSION

Aucun moteur ne délivre à la roue la totalité de la puissance théorique calculée au vilebrequin. RPM EDITOR intègre donc un curseur dynamique, permettant de simuler ces pertes ou au contraire de remonter à la valeur brute constructeur. Ce mécanisme inédit offre une vision instantanée de l’impact des pertes sur l’ensemble de la courbe moteur, une approche jusqu’ici absente des outils d’ingénierie généralistes.

GESTION DES TURBOS

Les architectures de moteur avec “turbo” sont souvent sources de calculs approximatifs. RPM EDITOR intègre directement les paramètres de cette suralimentation.  Notre outil calcule automatiquement le facteur multiplicatif appliqué au couple. Il calcule aussi l’utilisation d’un WASTEGATE. Ainsi le couple corrigé n’est plus une simple ligne multipliée, mais une courbe qui s’amplifie progressivement jusqu’à la pleine charge du turbo. Mieux encore, RPM EDITOR affiche non seulement le couple corrigé par turbo, mais aussi la puissance additionnelle générée. Cette approche offre une transparence totale sur le gain réel apporté par la suralimentation.

HYBRIDATION ET MOTEURS ELECTRIQUES

L’innovation majeure de notre application RPM EDITOR réside dans sa capacité à intégrer les moteurs électriques dans l’analyse globale. Les courbes issues des systèmes de récupération d’énergie, que ce soit ERS ou KERS, sont traitées de la même façon que les courbes thermiques. Sur notre graphique, le couple électrique est tracé en vert. La puissance électrique est calculée dynamiquement. On affiche aussi la puissance totale combinée thermique + électrique qui est représentée en rouge, avec un double-trait distinctif. Le résultat est un affichage inédit : on voit pour la première fois la synergie entre thermique et électrique sur une même échelle. Cela permet d’identifier le rôle exact de l’hybridation à chaque régime moteur.

UN AFFICHAGE RICHE ET PRÉCIS

Pour compléter le graphique, nous avons opté pour une légende explicative. Elle rappelle ainsi le limiter (RPM max), la puissance thermique max (en kW et chevaux DIN), le puissance électrique maximale, la puissance totale combinée et le couple max global. Ces valeurs sont mises à jour en temps réel à chaque modification ou simulation appliquée.

IMPORT, ÉDITION ET EXPORT

Les fichiers de n’importe quel véhicule sont chargés via une interface simple. Chaque catégorie (thermique, turbo, électrique) possède son bouton dédié. Chaque fichier est éditable via un bloc texte intégré. On peut ainsi modifier les valeurs manuellement. Chaque changement est instantanément répercuté sur le graphique. Les simulations de pertes par les transmissions ou l’influence d’un ou plusieurs turbos peuvent être combinées avec l’édition manuelle. Chaque bloc peut être ensuit exporté afin de corriger  les fichiers importés. Cela garantit une traçabilité parfaite et la possibilité de réutiliser les résultats dans des environnements d’ingénierie ou de simulation.

LES CALCULS INÉDITS DE RPM EDITOR

Notre outil ne se contente pas d’appliquer une formule, il combine les intervalles, lisses les transitions et calcule les valeurs intermédiaires. Nous avons aussi implanté un curseur dynamique afin de faire varier la perte dynamique de transmission. Cette perte peut varier selon plusieurs hypothèses, cela permet d’en visualiser immédiatement les conséquences sur le graphique. Notre outil calcule aussi simultanément le couple et la puissance combinée. Une fonctionnalité rarement présente sur des calculateurs classiques. Enfin, nous affichons l’impact exact de chaque facteur multiplicatif sur la puissance en Kw et en chevaux DIN. Que ce soit pour le moteur thermique, le moteur électrique et la combinaison totale de l’ensemble.