Fizica Dyno roata de lucru

- presiunea de admisie a aerului și a temperaturii trebuie să fie în anumite limite. De asemenea, definit temperatura apei / uleiului de lucru. În ce domenii specifice, se măsoară toate temperaturile. necesarul de combustibil.
- motorul supus încercării trebuie să fie complet Set, cu toate accesoriile și admisie / evacuare și cealaltă cu funcționarea sa într-un sisteme de vehicule de producție (sau echivalentele lor complete).
- gestionarea modului de program trebuie să se potrivească cu „drum“ în fiecare punct de măsurare de încercare. În acest caz, pentru masina moderna de pasageri este recomandat în registrul de trafic real, toți parametrii de operare (inclusiv, de exemplu, temperatura de evacuare și presiune), iar precizia pentru a le reda în timpul măsurării (presiunea din gazul de eșapament se propune reglarea supapei automate).
- putere înregistrată pe volantul motorului acceleratia la podea prin următoarea procedură:
Viteza punct de măsurare ar trebui să meargă la pasul 500ob / min și 100ob / min în zona valorilor de vârf ale puterii / cuplului. La fiecare punct al motorului trebuie menținută frâne dyno pentru un minut, în timp ce în timpul deviația dozatoare permisă de turația presetat nu este mai mare de 1% și o temperatură de cel mult 2˚! rezultatul este, de asemenea, considerat a fi adevărat, în cazul în care abaterea a trei măsurători succesive ale mediei nu mai mult de 1%!

Este evident că această procedură este extrem de costisitoare și sunt disponibile doar pentru organizații foarte mari, nu proprietarul mașinii de obicei. Pentru ei și să vină cu o metodă mai „populare“ de măsurare - Dyno „roata“.

Proiectarea și principiul Dyno roată de măsurare

Baza dinamometru roților - una sau două tobe pe o singură axă, pe care sunt amplasate roțile motoare ale mașinii de testat. Întregul arată astfel:

Aici și mai jos, pentru simplitate, vom vorbi despre standul monoprivodnom.

Prima dinamometru a lucrat în așa-numitul modul „inerțială“: masina, măsurată doar tobe unravelled (destul de grele), pe de o transmisie în intervalul de viteză dorită. rezultatul măsurării a fost definit printr-un singur senzor - un unghi tobe senzor de viteză în picioare pe axul.

senzorul de viteză unghiulară pe standul meu

În viitor, din motive care sunt discutate mai jos, în tribune au început să adăugați frână inerțială, ceea ce permite creșterea sarcinii atunci când se măsoară. Pentru a înțelege cum funcționează și avem nevoie atrage grafica, este necesar să înțelegem mai întâi designul cel mai simplu, în primul stand - inerție.

Cum se măsoară puterea de Dyno inerție?

După cum se știe, puterea - este activitatea desfășurată pe unitatea de timp. Conducerea roților auto la tobe și producerea de măsurare inerțial pe stand, am forța să facă treaba pentru depanare tobe. Cum să evalueze acest lucru? Este egală cu creșterea energiei de rotație a tobelor. energie mare de rotație definită prin formula:

Momentul de inerție al standului depinde în întregime de modelul particular al tamburului și este definit în metoda de fabricație, în condițiile experimentale de laborator (acest lucru se face cu o precizie mai mult decât suficient). Apoi, ca o constantă este introdus în program, care lucrează cu un anumit suport.

Drum parametrii standului meu. Inerția - 70 kg * m ^ 2

Lucrați apoi (ca un increment de energie):

Se pare că toate cele necesare pentru determinarea puterii este - momentul de inerție este cunoscută, senzorul de viteză unghiulară măsoară axa de rotație, timpul poate tăia calculatorul de control.
Dacă înlocuim în această expresie valorile de la începutul și sfârșitul măsurării, obținându-se astfel puterea medie a motorului din intervalul măsurat de rotații.
Valoarea este interesant, dar avem nevoie de un program de WCC (caracteristici de viteză externe). Sau programa „instantanee“ puterea maximă la toate vitezele motorului. Pentru a obține aceasta, împărțim totul a înghețat în intervale mici de timp, iar fiecare dintre ele se măsoară viteza cu senzorul de viteză pe suport. Se înregistrează datele din tabel. acesta va fi de aproximativ arata astfel:

Aici, pasul de cuantizare temporar este ales foarte dur - 0.5s. Într-adevăr reprezintă date care înlătură mai repede decât o sută de ori pe secundă. Se trasează punctele de pe graficul mesei și, ca urmare a obține o traiectorie a unui număr finit de puncte:

calendar realist măsurarea vitezei unghiulare a tamburului din stand

Acum, în conformitate cu formula derivată de mai sus, la fiecare interval (rând din tabel) se calculează puterea medie a intervalului:

Se obține o nouă cale în grafic, punctul de care arată puterea calculată la fiecare moment al timpului de măsurare:

puncte de putere de grăsime, mici - viteza unghiulară

Ok, avem un grafic de putere în funcție de timp, dar vrem să știm puterea motorului la viteze specifice (X-axa de cautare viteză). Pentru a face acest lucru, stand pentru a furniza date suplimentare - reprezintă factorul de conversie viteza tamburului în viteză a arborelui cotit al motorului. În cele mai multe cazuri, pe standuri, acest coeficient este procedura de sincronizare calculat - pentru selectat pentru măsurarea motorului de transfer lin (pentru a selecta toate transmisie backlash) „Derulează“ prin RPM predeterminată, iar la momentul trecerii mașinii tahometru memorat raport dorit (raportul dat turația motorului la cifre de afaceri tambur

Luând date din ultimele două coloane ale unui tabel, construi programul dorit:

puterea se aprinde grafic

Cifrele obținute în urma acestui calcul, care urmează să fie numit „roata“, deoarece standul cu tambur se răsuci roțile mașinii, și funcționează.
Excelent, a făcut înghețat, programul a primit. Cum acum pentru a compara aceste cifre cu pașaportul obținut prin procedura descrisă la început? Strict vorbind, este imposibil de a face acest lucru:

- În primul rând, sub dinoruma normală imposibilă (sau nefezabile economic) pentru a atinge aceeași stabilitate a controlului temperaturii modurilor de operare și parametrii de funcționare.
- În al doilea rând, ne-am blocat realizat în modul dinamic - Stand tobe și roțile autovehiculului este accelerat în mod continuu, în timp ce în motorul procedură de măsurare este SAE atunci când a avut loc la o viteză fixă. Care este diferența dintre aceste metode și modul în care acestea pot fi comparate, se va ocupa de mai târziu.
- În cele din urmă, am măsurat pe roți, iar traseul dintre suportul volant și tambur, Putere gestionează mai multe „splash“ în procesele de frecare și de accelerare a diferitelor mase mecanice. Acest lucru înseamnă că cifrele obținute din roțile vor fi considerabil mai mic.

(Măsura în care acestea pot fi mai puțin o problemă care de obicei toată lumea este extrem de interesant, asigurați-vă că să se uite la mai târziu.)
În general, încălcarea continuă a condițiilor experimentului se dovedește.

Deci, standuri roți sunt inutile? Bineînțeles că nu! Din două motive. În primul rând, acesta este un mod simplu și ieftin pentru a vedea vizual schimbări reale în funcțiune a motorului după orice modificări sau reparații. Datorită simplității măsurării metodei și imutabilitatea a parametrilor de intrare (stand in greutate nu se schimba), la volanul reprezintă o repetabilitate foarte bună a măsurării pentru măsurarea, precum și orice modificări în funcționarea motorului este în mod clar vizibil (inclusiv ca urmare a unor variații ale condițiilor meteorologice, este de asemenea mai târziu) . Ei bine și în al doilea rând, standul roata caracterizează perfect capacitățile dinamice ale tuturor mașinii în ansamblu, luând în considerare aproape toate pierderile, mai degrabă decât doar motorul său. Nu suntem la partea de sus a motorului sunt în mișcare! Numerele de putere roată arată cât de mult putere utilă reală pe care trebuie să te desparți de masina si ceea ce ai in conducere reale, mai degrabă decât teste pe standul motorului. De asemenea, aceste numere permite o mai „corect“ pentru a compara unele cu altele diferite masini cu diferite tipuri de jante / anvelope / transmisie.

Mai mult decât atât, metoda descrisă de măsurare a suportului roții de pe dinamica cele mai apropiate de condițiile reale de drum, și, uneori, complet coincide cu ei. Pentru a vedea în detaliu în acest moment, vom introduce conceptul de a suporta greutatea echivalentă de tobe:

Greutatea echivalentă a standului este egală cu greutatea masinii, dinamica de accelerare pe drum, care, după deducerea eventualelor pierderi suplimentare potențiale, este în deplină concordanță cu dinamica de accelerare pe stand.

Să vedem cum să calculeze masa.
Pentru forțe în patch-uri de contact, împingând masina pe un drum reale, se aplică formula (Wikipedia):

Deoarece definiția greutății echivalente, dinamica de accelerare pe stand și pe drum trebuie să fie aceeași în orice moment dat, putere de muncă, trebuie să fim egali. Apoi, din formulele (1) și (2):

Ajuns la greutatea echivalentă a suportului rolă este direct proporțională cu momentul său de inerție și invers proporțională cu pătratul razei sale. Moment și diametrul tamburului standului meu acolo, în fotografia de mai sus. Calculăm greutatea sa echivalentă:

Ceea ce înseamnă că greutatea mașinii 780 kg de cilindru la standul meu în modul de măsurare inerțial va fi accelerată în același mod ca și pe drum. Mașina de cântărire, de asemenea, o tona si jumatate, va fi accelerată pe standul de două ori mai repede. standul meu este o greutate relativ mică echivalent, deoarece este proiectat pentru măsurători cu utilizarea frânelor suplimentare. Purely standuri inerțială au o greutate echivalentă de aproximativ 1500 kg, permițând un grad ridicat de precizie pentru a emula o accelerare reală pentru mașini secundare.

Astfel, într-un mod pur inerțială pentru a înțelege de măsurare.
Și acum, să analizeze în primul rând interesant înșelătoare în interpretarea măsura în care, pentru un motiv oarecare, aproape nimeni nu acordă atenție. Și anume, afișarea orei pe diagramă „roata“ din stand.
Mulți cred rigueur opera de măsurare cifre „pe roți“, cu plăcerea de a vizualiza aceste grafice:

Programul powerpoint cu roți pentru stativ meu

Toate acestea au văzut sute, și unul dintre motivele pentru care nu minte că puterea este într-adevăr „roata“ (așa cum este considerat, am știut deja), dar cifrele uita momentul, de fapt, foarte ciudat.
Despre masina cu motor de putere / cuplu, unul dintre ei cine și cum, pe Internet o mulțime de foi acoperite cu scris-text furios dreptate. Cine vrea să - citit, sau au citit. Pur și simplu rețineți că energia de putere ca un derivat - o valoare fundamentală, au proprietăți remarcabile, de exemplu, depinde de măsurarea aleasă pentru transmiterea perechii principale de roți și diametrul (fără pierderi). Chiar krivorukost viteza de sincronizare a operatorului este independent (calcule de viteză de mai sus am învățat după puterea). Da, dacă sincronizați în mod corespunzător viteza, întreaga putere program pe cifra de afaceri „muta“ într-o direcție sau alta, ci sub formă de cifre absolute și va fi în continuare corecte!
Deci, chiar dacă graficul pe care le-ați dat, cifre de afaceri la sfârșitul măsurării, în opinia dumneavoastră, sunt semnificativ diferite de „cut-off“ se transformă (dacă sunteți de până la el a fost măsurat), nu vă faceți griji, cifrele de putere, ca principalele caracteristici ale motorului, tot îngrijire credincios.
Dar ce zici de acum? Aici el e tot rău. Moment - un lucru foarte capricios, și merge de la volantă la roți și tobele standului, timp pentru a schimba de mai multe ori. Să vedem cum. Ajută-ne aici este formula:

Mvyh și Mvhod - momente la ieșirea și la intrarea în raport de demultiplicare a k

Asta este, dacă am avut inițial, de exemplu, 100nm pe un volant la anumite viteze, prima roată, cu un raport de 4 la ieșirea din cutie (pe Cardan) va avea 400nm. Cât de mult de tracțiune liberă atunci, da. )
Să ne întoarcem la măsurarea. Lăsați motorul nostru dă pe 6000ob / min, aproximativ 350Nm pe volantului. Am masurat masina cu tractiune spate pe transmisia „directă“, ceea ce înseamnă că raportul de transmisie în caseta este egal cu 1. Ieșirea cuplului a cutiei, apoi a rămas neschimbată 350Nm. Apoi, există o cutie de viteze. Să presupunem că aburul principal este egal cu 4,3. Din acest moment pe osiile roata este 350 * 4.3 = 1500Nm. 1500. Un pic mai puțin de 350 nu este așa cum este ilustrat pe grafic și altele!
Poate că este, am făcut ceva greșit, nu este corect să se aplice cu formula? Să mergem la cealaltă parte. Dupa cum am scris pe bună dreptate, în foarte multe foi de pe Internet, puterea și cuplul sunt interconectate într-o manieră cunoscută:

Știm că în „roata“ noastră în zona de diagramă 6000ob / min pe roți aproximativ 200 kW. Pentru a afla viteza de rotație a roților la care am primit puterea, cere programul cabina de viteza de rotații:

Vom vedea figura 140 kmh. Aceasta este de aproximativ 40 m / s. Convenabil, lungimea circumferențiară a roților profil scăzut R17 aproape exact 2 metri. Viteza de rotatie este apoi: 40/2 = 20 rot / sec sau, într-o rotație completă a 2 radiani pi *, 20 * 2 * pi - aproximativ 130 rad / c. Noi credem timpul:

Din nou, 1500. Dar nu 350!

Deci, în momentul „pe roți“, de fapt, cel puțin 4 ori mai mult decât toate numerele obișnuite de pe volant. Mai mult decât atât, în funcție de transmisie (viteză), iar primul transfer va fi mai mare decât aproximativ 16 (!) Ori. Deci, ce, atunci, pentru Newton cabinele de vopsea metru la topuri „roata“? Dacă încercați să facă un fel de semnificație fizică a acestor cifre, de data aceasta cu un fel de putere volantului „virtual“, care coincide cu roata pe graficul de putere și de impuls corespund cifrei de afaceri a roții vehiculului măsurată. Se calculează după cum urmează:

9549 - factorul care rezultă din conversia dimensiunilor, nici un sens de important nu este urmat, formula este aceeași ca mai sus.
De fapt, o astfel de dată de calcul a sensului fizic nu este responsabil. Acest lucru ar fi valabil și pentru volanta (dar, din nou, nu pentru roțile) vehiculului „ideală“, transmisia fără frecare și fără inerție. Sau pentru o masina care este în mișcare, împingând volantul. )
Așa că am nerușinare păcăli producătorii și proprietarii de standuri? Se pare ca ea. De fapt, dacă te uiți atent „roata“ grafic cu diferite standuri pe ele, nimeni nu susține că cifrele roata dată. Doar spune „Torque“. Unii. Ceea ce, oriunde nu este specificat diagramă. Cu excepția, desigur, situații clinice speciale:
timp
două

Și, dacă veți căuta, puteți găsi exemple de forță de afișare reale roți (cuplul împărțit la raza roții):
Dar aceste programe nu au fost răspândite. În schimb, într-o liniște trage un „timp virtual“. Cauză ceva clar: fiecare client nu poate explica ce aceste cifre de mai multe ori mai mare decât în ​​documentele pentru mașină. Chiar dacă încercați, clientul a dat din cap, iar data viitoare va merge la un alt stand de, în cazul în care astfel de probleme nu au, iar cifrele sunt similare cu adevăr, în opinia sa.
Apropo, îmi pare rău, astfel încât valoarea este destul de interesant și informativ pentru viața reală (și putere roată). De exemplu, eforturile 10000N roților la anumite viteze, o treaptă de viteză anumită (viteză) echivalent cu forța de tracțiune 1000 kg. Acest lucru înseamnă că 1000kg greutatea mașinii la aceste viteze / de transfer se va accelera cu accelerare 1G. Vă puteți da seama imediat dacă această viteză pentru a menține cauciuc sau alunecarea se produce, fie din ulei de otoletsya maslozabornika în carter, care este sarcina motorului, modul în care va curge lacrimi de bucurie pe obraji conducătorului auto, și multe alte lucruri utile.

Deci, cea mai simplă versiune a unei roți a standului am analizat. În secțiunea următoare vom afla cum un stand modern, cu o frână cu curenți turbionari suplimentare, precum și să învețe, în cele din urmă, care fură diferența noastră între puterea motorului și roata și în ce cantități.

PS: scris această analiză aici: www.drive2.ru/b/2930860/ am găsit interesant, „suprarealist“ efect în grafic, care rezultă din înșelăciune reprezintă un producătorii de cuplu roata. Cum ar sugerează încă o dată - înșelăciune nu este bun, mai ales în științele exacte. Iată o diagramă de măsurare:

Roșu - putere albastru - timp, numărate pe motorul, portocaliu - momentul de roți. Viteza de rotație a motorului, în acest caz, stand de recunoscut direct de motor - un senzor inductiv cu bobina de aprindere.
Într-un loc unde timpul volantei „întâlnire“ a început alunecarea (sau ambreiaj, sau roți). După cum puteți vedea, real - timp a roții nu este diminuat. Unde a tragerilor motorului? O bună înțelegere a sarcinii pe materialul de mai sus.