ISO 3046-4:2009

NORME ISO
INTERNATIONALE 3046-4
Troisième édition
2009-12-01
Moteurs alternatifs à combustion
interne — Performances —
Partie 4:
Régulation de la vitesse
Reciprocating internal combustion engines — Performance —
Part 4: Speed governing
Numéro de référence
©
ISO 2009
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Termes et définitions, symboles et indices.1
2.1 Systèmes de régulation de la vitesse.1
2.2 Paramètres de régulation de la vitesse.2
2.3 Vitesses des moteurs en régime permanent.4
2.4 Comportement de la vitesse en régime transitoire.6
2.5 Symboles et indices .7
3 Classification des systèmes de régulation de la vitesse .8
4 Comportement de la vitesse en régime transitoire.8
5 Règlements et exigences supplémentaires.9
6 Exigences techniques des systèmes de régulation de la vitesse.9
7 Essai des systèmes de régulation de la vitesse .9
8 Classification des performances et valeurs limites en régime permanent des systèmes de
régulation de la vitesse.9
Bibliographie.18

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 3046-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 70, Moteurs à combustion interne.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 3046-4:1997), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 3046 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Moteurs alternatifs à combustion
interne — Performances:
⎯ Partie 1: Déclaration de la puissance et de la consommation de carburant et d'huile de lubrification, et
méthodes d'essai — Exigences supplémentaires pour les moteurs d'usage général
⎯ Partie 3: Mesurages pour les essais
⎯ Partie 4: Régulation de la vitesse
⎯ Partie 5: Vibrations de torsion
⎯ Partie 6: Protection contre la survitesse

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NORME INTERNATIONALE ISO 3046-4:2009(F)

Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances —
Partie 4:
Régulation de la vitesse
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 3046 établit une classification des caractéristiques et des paramètres des
systèmes de régulation de la vitesse et spécifie les termes et définitions relatifs aux vitesses types des
moteurs alternatifs à combustion interne. Des caractéristiques individuelles peuvent être données, si
nécessaire, pour des applications particulières des moteurs.
La présente partie de l'ISO 3046 s'applique aux moteurs alternatifs à combustion interne pour usages
terrestres, ferroviaires et marins, à l'exclusion des moteurs utilisés pour la propulsion des engins de travaux
routiers et de terrassement, des tracteurs agricoles et industriels, des véhicules routiers et des aéronefs. Sont
exclus également les moteurs à autorégulation et les moteurs ne nécessitant qu'une limitation de la vitesse
maximale ou du débit maximal de carburant.
La présente partie de l'ISO 3046 définit des exigences pour les moteurs à huile lourde à allumage par
compression (moteurs diesel). Pour les moteurs à allumage par étincelle ou à deux combustibles, des
exigences particulières peuvent s'appliquer.
NOTE 1 Les performances et les paramètres des systèmes de régulation de la vitesse des moteurs alternatifs à
combustion interne des groupes électrogènes sont spécifiés dans l'ISO 8528-2 et l'ISO 8528-5.
NOTE 2 Les termes et définitions relatifs aux vitesses types des moteurs dans le contexte des systèmes de protection
contre la survitesse sont spécifiés dans l'ISO 3046-6.
2 Termes et définitions, symboles et indices
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions, ainsi que les symboles et indices suivants,
s'appliquent.
NOTE Les termes et définitions liés aux dispositifs de survitesse sont donnés dans l'ISO 3046-6.
2.1 Systèmes de régulation de la vitesse
2.1.1
système de régulation de la vitesse du moteur
dispositif qui, dans des conditions de fonctionnement spécifiques du moteur, compare la vitesse réelle à la
vitesse de consigne et génère une modification de l'alimentation en carburant du moteur, de façon à ajuster la
vitesse réelle du moteur alternatif à combustion interne sur la vitesse de consigne
NOTE 1 Voir l'ISO 7967-7:2005, 3.1.1.
NOTE 2 Les systèmes de régulation de la vitesse peuvent être classés selon ce qui suit:
a) la détection de vitesse et l'amplification de leur signal de sortie (voir l'ISO 7967-7:2005, 3.3.1);
b) leur comportement dynamique (fonction de transfert) (voir l'ISO 7967-7:2005, 7.2);
c) leur fonction en relation avec l'application du moteur (voir l'ISO 7967-7:2005, 3.3.3).
2.1.2
dispositif de réglage de la vitesse
dispositif permettant le réglage de la vitesse de consigne d'un régulateur de vitesse, et dépendant
respectivement de l'application ou du type requis de réglage
NOTE Adapté de l'ISO 7967-7:2005, définition 3.1.2.
2.1.3
contrôle du couple
modification de la courbe caractéristique de l'alimentation maximale en carburant naturel obtenue par le
système d'injection de carburant pour des vitesses inférieures à la vitesse déclarée du moteur
NOTE Adapté de l'ISO 7967-7:2005, définition 3.5.3.
2.2 Paramètres de régulation de la vitesse
2.2.1
statisme de la vitesse déclarée
δ n
st,r
différence, exprimée en pourcentage de la vitesse déclarée, entre la vitesse à vide déclarée et la vitesse
déclarée, à la puissance déclarée, pour un affichage donné de la vitesse; elle est calculée à partir de
l'équation suivante:
nn−
i,r r
δ n=×100
st,r
n
r
où
n est la vitesse déclarée;
r
n est la vitesse à vide déclarée
i,r
NOTE Voir Tableau 1 et Figures 4 et 5.
2.2.2
répartition de charge en fonctionnement parallèle
∆P
différence, exprimée en pourcentage, entre la part de la puissance fournie par un moteur individuel et la part
de la puissance totale déclarée fournie par tous les moteurs; elle est calculée à partir de l'équation suivante:
⎡⎤
P
P
∑ a
a
∆=P⎢⎥− ×100
P P
⎢⎥
r ∑ r
⎣⎦
où
P est la puissance réelle fournie par un moteur individuel;
a
P est la puissance déclarée (nominale) d'un moteur individuel
r
2.2.3
force maximale
valeur maximale de la force sur l'actionneur du régulateur, en toute position spécifiée de sa course
[ISO 7967-7:2005, définition 3.4.1]
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2.2.4
couple maximal
valeur maximale du moment du couple disponible sur l'arbre de sortie du régulateur, en toute position
spécifiée de sa course
[ISO 7967-7:2005, définition 3.4.2]
2.2.5
plage de réglage de la vitesse
∆n
s
écart entre la plus petite vitesse à vide affichable et la plus grande vitesse à vide affichable, déterminées
par le dispositif de réglage de la vitesse
NOTE Voir 2.3.7 et 2.3.10.
2.2.6
taux d'affichage de la vitesse
v
n
taux auquel la vitesse affichée peut être modifiée à l'intérieur de la plage de réglage de la vitesse, exprimé
en pourcentage de la vitesse déclarée par seconde, calculé à partir de l'équation suivante:
nn−
i,max i,min
v=×100
n
nt×
r
où
n est la vitesse à vide;
i
n est la vitesse déclarée;
r
t est le temps
NOTE 1 Voir l'ISO 8528-2:2005, 6.3.4.
NOTE 2 Pour les moteurs de propulsion marins, le taux d'affichage de la vitesse dépend nécessairement de
l'application particulière, de la demande du constructeur et/ou du client (par exemple différents taux d'affichage de la
vitesse pour les manœuvres et accélération/décélération normale).
2.2.7
signal d'entrée du régulateur de vitesse
signal à l'entrée du régulateur, qui constitue une mesure de la vitesse instantanée du moteur
NOTE Adapté de l'ISO 7967-7:2005, définition 3.2.1.
2.2.8
signal de sortie du régulateur de vitesse
signal fourni par le régulateur de vitesse, qui est utilisé pour régler l'alimentation en carburant
NOTE Adapté de l'ISO 7967-7:2005, définition 3.2.2
2.2.9
bande de vitesses en régime permanent
β n
étendue des oscillations de la vitesse, ∆n, autour d'une valeur moyenne pour un moteur fonctionnant à
puissance constante, rapportée à la vitesse déclarée, n , et exprimée en pourcentage; elle est calculée à partir
r
de l'équation suivante:
∆n
β n=×100
n
r
NOTE 1 Voir Figure 6.
NOTE 2 Les valeurs limitant le fonctionnement pour la bande de vitesses en régime permanent sur toute la gamme de
vitesses de fonctionnement d'un moteur alternatif à combustion interne dépendent de la puissance de sortie du moteur et
du fait que le moteur est couplé ou non à une machine entraînée. Ces valeurs limitant le fonctionnement dépendent
également de la vitesse déclarée du moteur alternatif à combustion interne.
Une distinction peut être faite entre les cas suivants.
a) Moteur couplé à des machines entraînées:
1) n < 0,5n ;
r
2) n W 0,5n et P W 0,25P ;
r r
3) n W 0,5n et P < 0,25P .
r r
b) Moteur non couplé à des machines entraînées et fonctionnant à la plus petite vitesse à vide affichable.
Les courbes données aux Figures 1 à 3 sont fondées sur l'expérience. Elles peuvent également être exprimées, en
pourcentage, par l'équation suivante:
−m
βnc= n
r
où les valeurs de c et m sont données dans le Tableau 1 pour les cas spécifiés en a) et b).
NOTE 3 Les valeurs de c et m dépendent de l'inertie de l'ensemble du système, de la capacité du régulateur de vitesse
et de la puissance de sortie du moteur sur toute la gamme de vitesses; aussi n'est-elle importante que pour le client dans
ce contexte.
2.2.10
capacité de travail
travail maximal disponible sur l'arbre de sortie ou l'actionneur du régulateur tout au long de sa course
2.3 Vitesses des moteurs en régime permanent
2.3.1
vitesse à vide déclarée
n
i,r
vitesse haute de ralenti
vitesse du moteur en régime permanent fonctionnant à vide au même affichage de vitesse que pour la
vitesse déclarée
2.3.2
vitesse déclarée
n
r
vitesse à laquelle le moteur génère la puissance déclarée
[ISO 2710-1:2000, définition 11.1.2]
2.3.3
vitesse d'engrènement
n
c
vitesse du moteur à laquelle le dispositif entraîné est accouplé au moteur
2.3.4
vitesse du moteur
n
nombre de tours du vilebrequin dans une période de temps déterminée
[ISO 2710-1:2000, définition 11.1]
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2.3.5
vitesse haute de ralenti
n
i,f
plus petite vitesse à vide affichable augmentée
NOTE La vitesse haute de ralenti est souvent utilisée au démarrage à froid des moteurs et durant la période de
réchauffement du moteur. Elle peut être obtenue par un réglage manuel ou automatique.
[ISO 7967-7:2005, définition 3.6.1.13]
2.3.6
vitesse d'allumage
n
sf
vitesse à laquelle un moteur est accéléré, depuis l'arrêt, au moyen d'une source extérieure d'énergie
indépendante de l'alimentation normale en carburant avant que le mouvement du moteur s'entretienne de
lui-même
[ISO 2710-1:2000, définition 11.1.5]
NOTE La vitesse d'allumage (et la vitesse de démarrage) dépend des conditions ambiantes et de fonctionnement
du moteur au démarrage ainsi que du type de système de démarrage utilisé.
2.3.7
plus grande vitesse à vide affichable fondée sur la vitesse de surcharge
n
i,ov
plus grande vitesse du moteur en régime permanent, fonctionnant à vide, au même affichage de vitesse que
pour la vitesse de surcharge
NOTE Pour les groupes électrogènes, cette vitesse peut être sélectionnée par le dispositif de réglage de la vitesse
du régulateur (voir l'ISO 8528-5).
2.3.8
vitesse à vide
n
i
vitesse du moteur à vide en régime permanent
NOTE Adapté de l'ISO 2710-1:2000, définition 11.1.4.
2.3.9
plus petite vitesse affichable
n
p,min
plus petite vitesse du moteur en régime permanent, fonctionnant accouplé, sélectionnée par le dispositif de
réglage de la vitesse et qui se situe sur la courbe d'hélice ou sur toute autre courbe de puissance spécifiée
2.3.10
plus petite vitesse à vide affichable
n
i,min
vitesse basse de ralenti
plus petite vitesse du moteur en régime permanent, fonctionnant à vide, au même affichage de vitesse que
pour la plus petite vitesse affichable
NOTE 1 Pour les groupes électrogènes, cette vitesse peut être sélectionnée par le di
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