Меню

Оборудование для определения мощности двигателя



Стенд замера мощности автомобиля

Мы предлагаем услугу по замеру авто на динамометрическим стенде SuperFlow.

Особенности динамометрического стенда замера мощности

Передние и задние беговые барабаны стенда соединены механически, что позволяет замерять машины с не отключаемой системой ESP (современные модели BMW, Porsche, Mercedes и другие). При разности скоростей вращения передней и задней осей, автомобили с системой ESP автоматически переходят на аварийный режим работы, но на данном стенде SuperFlow, систему ESP полностью отключать не требуется.

Расстояние между роликами изменяется электрически, для возможности замеров машин с различной колесной базой.

Максимальная мощность авто для замеров: до 2000 л.с. при ускорении и до 1500 л.с. под нагрузкой в длительном режиме. Максимальная скорость на стенде – 320 км/ч.

Каждый набор роликов оснащен собственными датчиками измерения крутящего момента. Это позволяет измерять распределение крутящего момента между осями полноприводного автомобиля.

Продуманная система обдува позволяет имитировать набегающий поток со скоростью до 240 км/ч. Нет никакого риска перегрева автомобиля.

На выходе доступны графики как с колес, так и с маховика, потери стенд определяет автоматически, путем выбега.

Замер мощности двигателя автомобиля на диностенде

Замер мощности двигателя автомобиля на диностенде

Замер мощности двигателя автомобиля на диностенде

Замер мощности двигателя автомобиля на диностенде

Стоимость замеров на мощностном стенде

— Стоимость замеров авто с мощностью до 300 лс — 3 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 301 до 400 лс — 4 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 401 до 500 лс — 5 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 501 до 600 лс — 6 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 601 до 700 лс — 7 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 701 до 800 лс — 8 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью от 801 лс до 1000 лс — 10 000 руб.
— Стоимость замеров авто с мощностью свыше 1000 лс — 14 000 руб.

* В стоимость включен один час замеров на стенде, если машина находится на стенде более 1 часа, каждый последующий час оплачивается дополнительно, исходя из стоимости первого часа для конкретной категории авто.
* При замерах до и после нашего чип-тюнинга в рамках одного дня, стоимость будет всегда одна и равняться базовой стоимости часа для конкретной категории авто, не зависимо от того, сколько времени авто провело на стенде.
* При расчете стоимости, берется максимальная пиковая мощность с маховика, которую показал автомобиль во время сессии замеров.

Длительная аренда диностенда и скидки:

Возможна аренда стенда на срок от 2х часов и более, в таком случае предоставляется скидка 20%.

При аренде стенда на 6 часов и более, скидка согласовывается индивидуально.

Предоставляется скидка в размере 10% на замеры для клиентов Seven Force, которые ранее приобретали услугу чип-тюнинга в центральном офисе г. Москва или у любого нашего дилера в других регионах.

Приглашаем к сотрудничеству другие тюнинг ателье и калибровщиков, которые не имеют своего стенда, мы готовы обсудить индивидуальные условия по аренде стенда и приятные скидки.

Если у вас остались какие-то вопросы или вы хотите записаться на замер, то свяжитесь с нами.

Узнайте все интересующие вас вопросы

Свяжитесь с нашим менеджером в онлайне чате, и он ответит вам в кратчайшие сроки.

Источник

Стенд замера мощности двигателя

Что такое моторный стенд или стенд мощности?

Полноприводный моторный стенд CARTEC LPS 2810-4WD представляет собой роликовый стенд и компьютер со специализированным программным обеспечением. Это дорогостоящее профессиональное оборудование, которое позволяет измерять характеристики двигателей автомобилей с мощностью до 750 л.с. на одну ось. Таким образом, теоретически, мы можем измерить мощность двигателя полноприводного автомобиля до 1500 лошадиных сил с распределением крутящего момента 50/50.

Принцип работы стенда заключается в следующем: автомобиль закрепляется с помощью ремней, разгоняется до максимальных оборотов, при этом ролики, по которым едут колеса, оборудованы специальными тормозами и препятствуют разгону. После достижения максимальных оборотов тормоза отключаются, и автомобиль «катится» до полной остановки. Проводя постоянные измерения, компьютер учитывает потери трансмиссии и вычисляет характеристики двигателя. В результате мы получаем график зависимости мощности и момента двигателя от оборотов. Именно такие графики и публикуют в рекламных брошюрах автопроизводители.

stend.jpg

Стоимость замеров*

Замеры Стоимость
Моно привод до 250 л.с 6 000 руб.
Моно привод свыше 250 л.с. / Полный привод до 250 л.с. 9 000 руб.
Полный привод свыше 250 л.с. 12 000 руб.
Автомобили мощностью свыше 400 л.с. от 15 000 руб.

*Выкладывайте фото своего автомобиля на нашем стенде в инстаграм, отмечайте наш аккаунт @bood.ru и получите скидку 30% на замер мощности на стенде!

Что это дает клиенту?

Стенд делает возможным замер основных характеристик двигателя в реальном времени на конкретном автомобиле. Все происходит непосредственно в нашем боксе. Всем желающим измерить характеристики своего автомобиля и улучшить динамические показатели с помощью чип-тюнинга, мы предлагаем следующую процедуру:

    устанавливаем машину на стенд и считываем программу с блока управления двигателем (ЭБУ) специальным оборудованием

отправляем заводской софт нашим партнерам в A&A Automobiltechnik (Германия), а тем временем меряем машину на заводской программе

  • немецкий инженер модифицирует программу и пересылает нам, наш специалист прописывает заново ЭБУ и автомобиль сразу проверяется на моторном стенде.
  • Таким образом мы подтверждаем заявленные результаты, а клиент получает документ о проделанной работе.

    Для многих современных автомобилей у наших немецких партнеров есть отлаженные программы увеличения мощности и нет необходимости замерять каждый автомобиль. Но есть двигатели с «адаптированным для России» софтом или специфические для России автомобили. Для отладки таких машин не обойтись без моторного стенда. У немцев просто нет возможности получить такую машину на свой стенд.

    У клиента такого автомобиля пропадает необходимость ездить на автомобиле для проверки программы. Моторный стенд позволяет оперативно отреагировать на возможные недостатки новой прошивки ЭБУ. При выявлении нюансов мы тут же их корректируем, обмениваясь с немцами электронной информацией. Иногда это происходит прямо в режиме видеоконференции.

    Видео с замерами на нашем диностенде

    Больше видео со стенда на нашем YouTube канале.




    Что изображено на графике?

    BMW 318i F30

    График замеров характеристик двигателя наглядно демонстрирует эффективность чип-тюнинга. Из него можно понять на каких оборотах двигатель имеет большую тягу и нет ли провалов в мощности. Обычно на графике изображены кривые мощности и момента – черным цветом заводские, красным – после тюнинга. Любое серьезное тюнинговое ателье имеет в своем портфеле подобные графики и с удовольствием демонстрирует их своим клиентам. Но очень часто в интернете выложены не реальные, а нарисованные графические представления ожидаемых результатов. Особенно это касается «тюнинг-боксов». На практике может оказаться совсем не так, как обещано в рекламе. Порой даже происходит занижение заводских параметров, несмотря на положительные субъективные ощущения.

    Что такое СARTEC LPS 2810-4WD?

    • Точно-сбалансированный полноприводный роликовый стенд. Возможность делать измерения как в режиме 2WD (передний или задний привод), так и в 4WD
    • Пневматический подъемник, блокиратор роликов
    • Внешний блок ролика с электронным управлением вихретокового тормоза
    • Электронный контроллер управления стендом
    • Изменяемое расстояние между роликами. Колесная база от 2200 мм до 3200 мм.
    • Измерение силы: тензометрические (тип ячейки загрузки оси).
    • Дополнительные крепления ремней для безопасности автомобиля во время теста (максимум 8 точек фиксации).
    • Максимальная мощность на 1 ось 750 л.с. (Общая — 1500 л.с. для полного привода).
    • Максимально развиваемая скорость на стенде 300 км/ч
    • Максимальная нагрузка на ось около 3.5 тонн

    Источник

    Пересчитываем «лошадей»: народные авто на стенде мощности

    Насколько официальные технические характеристики отличаются от реальных? Мы уже проверяли на лукавство машины из пограничной налогововыгодной категории до 250 л.с. Результаты оказались разными: кто-то честно выдавал заявленную мощность, а кто-то — несколько не дотягивал. Но одно дело – довольно мощные автомобили, которые в любом случае не страдают дефицитом тяги, и совсем другое – народные.

    Вот мы и проверили машины попроще. Поскольку силенок у таких меньше, потеря каждой «лошади» становится весьма ощутимой. То же касается и крутящего момента.

    Итак, вот наша тестовая пятерка. В бюджетном сегменте выступают Лада XRAY Cross и ее родственник-конкурент Renault Logan Stepway. В гольф-классе – набирающий обороты Kia Ceed третьего поколения. Привлек наше внимание и один из лидеров в стане кроссоверов – обновленный Nissan X‑Trail.

    Китайский кроссовер Haval H6 не самый популярный на российском рынке среди одноклассников, но довольно свежий. О реальной мощности «китайцев», особенно с турбонаддувом, судачат в каждом гараже. Вот и проверим!

    Разбежавшийся табун

    Замеры мы проводим совместно с нашими хорошими знакомыми из мастерской AGP Motorsport – на современном динамометрическом стенде Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, который рассчитан на привод любого типа. Прежде чем загнать машины на барабаны, несколько слов о методике испы­таний.

    Сейчас все производители замеряют мощность на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием. Естественно, мы не можем снять мотор с каждой машины. Понятно, что стендовая мощность «с колес» при разгоне на прямой передаче с 1500–2000 об/мин до максимальных оборотов будет значительно меньше мощности нетто на маховике. Потому что неизбежны потери в трансмиссии. Именно ­поэтому любой современный стенд умеет пересчитывать результаты с учетом всех потерь.

    Еще один автоматически применяемый стендом коэффициент касается условий испытаний. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585, температура окружа­ющего воздуха должна быть +25 °C, атмосферное давление – 99 кПа.

    При этом все равно стенд дает погрешность, которая не превышает 5%. Как показывает наш опыт, погрешность эта всегда не в пользу автомобилиста. Но если полученные данные укладываются в эти проценты, считаем, что мощность и момент двигателя указаны честно.

    Чтобы подкрепить результаты стенда, мы проведем и замеры динамики, то есть времени разгона с места до 100 км/ч.

    НЕТТО И БРУТТО

    Как измеряется мощность двигателя при составлении технических данных нового автомобиля? Когда-то производители оперировали мощностью брутто, или так называемой лабораторной мощностью, – снимаемой с двигателя без навесного оборудовании. Понятно, что в этом случае показатели выше, но к реальной отдаче «на колесах» эти данные не имеют никакого отношения. Поэтому постепенно от таких замеров отказались в пользу мощности нетто, замеряемой на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием.

    Стендап

    Первой на барабаны заезжает Лада XRAY Cross с 1,8‑литровым двигателем ВАЗ‑21179. Серия зачетных выбегов дает лучший результат 118 л.с. при заявленных 122 силах. С учетом погрешности измерений можно считать, что вазовский мотор честно выдает заявленную мощность. А вот крутящий момент недотянул до заводских данных, часть ньютон-метров разбежалась в неизвестном направлении: 152 Н·м против 170 Н·м в заводской таблице характеристик.

    Следом – три иномарки российской сборки: Renault Logan Stepway с 113‑сильным мотором 1.6, за ним хэтчбек Kia Ceed с мотором того же объема, но мощностью 128 л.с. и полноприводный Nissan X‑Trail с 2,5‑литровым двигателем в 171 л.с. Результаты замеров оказались как под копирку – все недобрали по пять-шесть «лошадок». А вот с крутящим моментом ситуация другая: Renault и Kia выдали близкие к официальным данным результаты, тогда как Nissan X‑Trail «ньютонов» недосчитался.

    На десерт – Haval. Под свист китайской турбины H6 раскручивает барабаны и… Скептики посрамлены! Мощность очень близка к заявленной, как и момент: 206 Н∙м против 210 Н∙м в «паспорте». Выходит, честнее всех оказался именно тот, в ком мы больше всего сомневались.

    Важность момента

    Как соотносятся лабораторно-барабанные результаты с реальностью? Действительно ли разгоняет автомобиль не мощность, а именно крутящий момент? Алгоритм динамических замеров стандартный: все «лишние» потребители, отрицательно влияющие на разгон (в первую очередь это компрессор кондиционера), отключены. Окна закрыты. Дорога должна быть идеально ровная к горизонту и прямая. Масса – снаряженная. Правда, при замерах заводчане, как правило, используют автомобили в минимальных комплектациях: чем меньше допоборудования, тем машина легче. Мы же «довольствуемся» тестовыми экземплярами, которые, как правило, напичканы опциями, а потому тяжелее.

    Увы, сравнить полученный результат «китайца» не с чем. Заводских данных о максимальной скорости H6 и его динамике попросту нет. Мы разогнали кроссовер до 100 км/ч за 12,5 секунды. Принимая во внимание выданную мощность и полторы тонны снаряженной массы, это ожида­емый среднестатистический результат.

    Хотя Лада ближе других подобралась к заявленной мощности, от заводских 10,9 секунды она оказалась далеко. Измерительный комплекс VBOX Racelogic зафиксировал 12,67 секунды разгона с места до 100 км/ч. Это самое большое несоответствие заявленным данным в сегодняшней компании.

    Оптимисты работают и в Renault: «бумажные» 12 секунд до сотни мы не смогли получить, сколько ни старались. В реальности Logan Stepway проигрывает обещаниям полторы секунды: его результат – 13,48. Разница меньше, чем у Лады, как и недобор крутящего момента.

    Больше секунды по сравнению с «заводом» перебрал Nissan.

    Kia Ceed точнее всех: 12 реальных секунд против одиннадцати с половиной в заводских данных.

    Источник

    ЗАМЕР МОЩНОСТИ

    Существует два вида мощностных стендов:

    1. стенд, на который устанавливается непосредственно двигатель — моторный стенд / engine dyno
    2. стенд, на который устанавливается автомобиль — шассийный стенд / chassis dyno

    В первом случае, к двигателю подключаются устройства, позволяющие имитировать различные нагрузочные ситуации, а так же датчики, помогающие специалисту получать сведения о параметрах работы двигателя таких как температура, давление, соотношение топлива и воздуха и т.п. Этот метод используется производителями или техническими подразделениями команд в автоспорте.

    Второй вид стендов наиболее распространён, так как для производства измерений используется непосредственно автомобиль, колёса либо ступицы которого вращаются на подвижных роликах, имитируя движение по дороге. Большинство таких стендов инерционного типа. Они оборудованы тяжёлыми роликами известной массы и размера, что в совокупности с измеренным временем ускорения, достаточно для вычисления мощности автомобиля и крутящего момента. Некоторые производители оборудуют свои стенды дополнительно системой торможения, основанной на вихревых токах. С её помощью становится возможным изменять нагрузочные параметры и на основании полученных в широком диапазоне данных изменять калибровочные данные блока управления двигателем (ЭБУ он же ECU, мотроник или мозги ).

    В компании MORENDI установлен самый современный полноприводный мощностной стенд компании SuperFlow – AutoDyn Vehical Chassis Dynamometer. Кроме того для обеспечения безопасности замеров, а также для возможности работы с автомобилями высокой мощности наш стенд оборудован самой передовой системой обдува и вытяжки. Даже при продолжительной работе на стенеде нет дискомфорта от запаха выхлопа. Обдув автомобиля важен для удержания температурного режима работы двигателя и для получения максимально точных результатов.

    Для автомобилей Lamborghini, Porsche и ряда других марок с компоновкой двигателя сзади мы используем управляемую систему обдува, позволяющую подать воздух на интеркуллеры и воздухозаборники расположенные по бокам либо сзади автомобиля.

    Система удаления отработанных газов также позволяет работать с автомобилями с ЛЮБОЙ компановкой выхлопной трассы.

    Все варианты чип-тюнинга, которые мы производим, обязательно разрабатываются и обкатываются на мощностном стенде, поэтому мы абсолютно уверены в заявляемой нами прибавке мощности и крутящего момента.

    Замер мощности на стенде Superflow до и после чип тюнинга

    Динамометры Superflow разработаны специально для профессионалов, которым необходим высокий уровень точности и возможность повторения замеров. SuperFlow производит различные типы динамометров: Трансмиссионные, моторные, автомобильные шассийные, мотоциклетные шассийные и т.д.

    Отличительной особенностью динамометров 800-й серии SuperFlow являются 107 см барабаны, которые позволяют меньше нагружать покрышки тестируемого автомобиля и при этом более точно эмулировать пятно контакта с дорогой. Такой динамометр позволяет производить различные виды замеров, будь то замер на одной передаче трансмиссии или на всех передачах при полностью открытой дроссельной заслонке.

    Варианты нагрузки на мощностном стенде MORENDI SuperFlow

    Управляемый разгон, торможение двигателем, пошаговый замер, а также удержание на определенной нагрузке и даже эмуляция аэродинамической нагрузки. И это еще не все, динамометр SuperFlow позволяет эмулировать полноценный дорожный тест с изменяемой нагрузкой в течение замера. Удержание нагрузки может производиться, как для полностью открытого, так и для частично открытого дросселя. Все эти функции доступны на мощностном стенде МОРЕНДИ за счет наличия высокопроизводительной системы обдува и двойного накопителя вихревых токов.

    Источник

    Стенды испытания двигателей

    Испытательные стенды для двигателей двс

    При испытаниях технических объектов, связанных с вращающимися узлами приходится опираться на термины, для которых в русском языке нет соответствующих определений. Проблема эта не нова. Инновации, к сожалению, идут к нам пока из англоязычной научно-технической среды, и привносят соответствующую терминологию в наш язык обыкновенные переводчики. И если термин «нечистоты» (inpurities), применительно к полупроводникам был довольно быстро исправлен на «примеси», то с расширением файла (file extension) мы маемся уже не один десяток лет.

    Так что нельзя сказать, что никогда не было и вот опять: Динамометры для измерения механической мощности. Что это такое, вроде бы очень знакомое, но вне закона, вне стандартов. С этим понятием, как и с множеством других из чрезвычайно важной отрасли испытаний, а также кратким введением в методы и средства испытаний двигателей предлагается ознакомиться в ниже следующей статье.

    Почему слово «ДИНАМОМЕТР» мы заключаем в кавычки?

    Потому что на нашем сайте мы придерживаемся официальной технической терминологии, которая трактует термин динамометр, как устройство для измерения силы, или момента силы, если последняя приложена через рычаг известной длины. А «Динамометры» о которых будет идти речь — это измерители механической мощности (двигателя) на испытательном стенде, содержащие управляемый имитатор нагрузки и датчик угловой скорости от которых эта мощность зависит. Это понятие более узкое и под него подходят все приборы для измерения механической мощности, передаваемой через валы от двигателей/приводов к исполнительным механизмам. Правильно было бы назвать их официально измерителями механической мощности и выпустить соответствующий стандарт. Или дополнить существующие Госты на динамометры, добавив к ним и измерители механической мощности. Тогда от кавычек можно будет оказаться.

    Кратко о разновидностях измерителей механической мощности.

    Можно выделить из их числа так называемые «brake-динамометры», которые позволяют измерить на испытательном стенде чистую выходную мощность двигателя внутреннего сгорания, не включая в неё потери на трение, на вспомогательное оборудования, например, генератор и пр. Они подразделяются на гидравлические — на основе гидротормозов, вихретоковые и гистерезисные устройства измерения механической мощности двигателей на испытательных стендах и при мониторинге состояния двигателей на основе электромагнитных тормозов. Гидравлические «динамометры» по сути являются гидравлическими насосами, у которых рабочий вал крутится двигателем. Нагрузка на двигатель изменяется при открытии или закрытии клапана, который изменяет давление в гидравлическом насосе. Для управления давлением применяются прецизионные клапаны.

    Вихретоковые «динамометры» основаны на легко управляемых электромагнитных имитаторах нагрузки. Двигатель на испытательном стенде вращает диск в пространстве между электромагнитными катушками. Электрический ток проходит через катушки окружающие диск, и индуцирует магнитное сопротивление движению диска, жестко закрепленного на валу. Изменяющийся ток изменяет нагрузку на двигатель. «Динамометр» оказывает сопротивление вращению двигателя. Если он подключен к выходному валу двигателя, он называется двигатель — «динамометром». Если к ведущим колесам автомобиля, его называют шасси -«динамометром». Сила, действующая на корпус «динамометра», уравновешивается механическим сопротивлением опорного элемента с датчиком силы (например, тензодатчиком). Таким образом, измерение момента двигателя на испытательном стенде происходит реактивным способом, для которого характерна наибольшая инерционность.

    При использовании датчиков момента серии TM происходит прямое бесконтактное измерение крутящего момента, но и здесь инерционность проявляет себя.

    Особым видом электромагнитных тормозов являются гистерезисные. Принцип их действия основан на том, что при повороте ротора из материала с выраженной широкой петлей гистерезиса относительно электромагнита статора затрачивается энергия на перемагничивание материала (специальной кольцевой втулки) ротора. Материал этой втулки обладает низкой электропроводностью, чтобы не возникали вихревые токи. Чем же они мешают работе работе тормозов? А тем, что нарушают уникальное свойство гистерезисных тормозов — постоянство передаваемого момента. Часто применяемый режим испытаний двигателя на испытательном комплексе — стабилизация момента, требует обычно применения ПИД-регулятора. А при этом тормозном устройстве регулятор не нужен. Что касается мощности тормоза, то он скорее всего будет уступать вихретоковому. Здесь же содержится и ответ на часто задаваемый начинающими испытателями вопрос, почему не используется в качестве управляемого тормоза на стенде электрогенератор. Ведь это бы решило все проблемы с отводом энергии торможения с испытательного стенда и даже снизило затраты электроэнергии. Причина в трудности управления режимами такого тормоза, хотя работы в этом направлении ведутся.

    Инфрастуктура испытательного стенда двигателя.

    Некоторые компоненты измерителя механической мощности обычно размещаются в устройстве вблизи друг от друга: вал и подшипники, тормозящий механизм со свободно подвешенным корпусом, тензодатчик и импульсный датчик угловой скорости со схемой вихретокового измерителя мощности. Вообще говоря, требуется также инфраструктура для охлаждения тормозящего устройства, которое преобразует энергию торможения в тепло. Задача решается с помощью теплообменника или циркуляцией воды или воздуха, что не указано на схеме. Весь стенд размещается на прочной раме, которая соединяется с рамой испытываемого двигателя. Величина силы (F) снимаемой с тензодатчика может быть преобразована в момент умножением на расстояние от оси вала до опорной точки тензорезисторного моста (для случая реактивного датчика крутящего момента).

    Если момент выражен в Нм, а угловая скорость вала в радианах в секунду ,то мощность на валу вычисляется по формуле:

    Контроллеры для измерителей мощности.

    Для испытаний двигателя на стенде необходим контроллер. Это электронное устройство, обладающее возможностью управлять нагрузкой двигателя, например, с помощью изменения тока подаваемого на катушки электромагнитов, как это имеет место в электромагнитных тормозах. Также он должен уметь вычислить уровень нагрузки (крутящий момент) и угловую скорость вала. Контроллер измерителя мощности обычно работает в двух режимах: управление (стабилизация) скоростью и управление (стабилизация) нагрузкой. В режиме управления скоростью на контроллере устанавливается заданное значение скорости. Если измеренное значение скорости меньше заданного, нагрузка снижается и на оборот. Если двигатель располагает достаточной мощностью (моментом), можно ожидать, что контроллер стабилизирует таким образом угловую скорость.

    Схема испытания двигателя с контролем скорости

    Испытания двигателя на стенде

    В режиме стабилизации нагрузки заданное значение нагрузки устанавливается на контроллере (либо как подаваемое из вне управляющее напряжение или установкой на лицевой панели контроллера). Если измеренная нагрузка на двигатель больше, чем заданная, ток на катушки уменьшается. Если измеренная нагрузка меньше заданной, тогда ток на катушки увеличивается. Если двигатель имеет достаточный крутящий момент для достижения заданной нагрузки, то будет поддерживаться постоянная нагрузка при изменяющейся скорости.

    Испытания двигателя на стенде на предмет мощности:

    Целый ряд различных тестов может быть выполнены с таким простейшим измерителем мощности двигателя. Наиболее распространенным испытанием является получение так называемой кривой мощности двигателя (совместно с кривой крутящего момента двигателя). В этом тесте двигатель работает при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT), а «динамометр» работает в режиме стабилизации скорости вращения вала. Задание скорости изначально устанавливают на низком уровне, в несколько раз ниже скорости холостого хода. Скорость двигателя и крутящий момент измеряются «динамометром», и задание скорости затем увеличивается, например, на 500 об/мин, и как только двигатель стабилизируется на новой скорости, новая скорость и крутящий момент измеряются снова. Это повторяется до достижения максимальной желаемой скорости. Чистая мощность (без учета потерь) может быть рассчитана по измеренным данным, получены кривые для крутящего момента и мощности в режиме WOT (открытая заслонка) в зависимости от частоты вращения двигателя.

    Мощность и крутящий момент двигателя

    Всем известная формула:

    показывает, что мощность P (кВт) при постоянном моменте M (Н*м) будет расти с ростом скорости вращения Ω (об/мин). В режиме постоянного момента это будет прямолинейный рост. Но фактически получаются такие кривые, как на графике выше. Причина в том, что момент с ростом оборотов начинает падать, так как ухудшаются процессы сгорания топлива в режимах, далеких от оптимальных. Инженеру тестировщику и конструктору эти графики могут все рассказать о состоянии двигателя.
    Обратите внимание: при тестировании двигателя на стенде в режиме WOT нужно быть очень осторожным, так как любая ошибка в тестировании может привести к чрезмерному превышению скорости двигателя, возможной его поломке.
    Нужно иметь в виду и еще одну проблему.
    Ручное управлением процессом испытаний на стенде увеличивает продолжительность испытаний и количество тепла, выделяемого в тормозном устройстве и в испытываемом двигателе внутреннего сгорания. А значит повышает требования к теплоотводящей инфраструктуре испытательного стенда.

    Можно было бы предположить, что переход на более продвинутые контроллеры типа DSP7000 позволит ускорить испытательный цикл и обойтись без охлаждающей системы вообще. Но в действительности ускорить процесс испытаний мешают инерционные явления. Например, инерционность датчика крутящего момента, о чем написано в appendix A руководства DSP7000. Кроме того, ступенчатое изменение параметров требует времени на стабилизацию переходных процессов. На DSP7000 можно легко реализовать на испытательном комплексе линейный режим изменения скорости, (постоянное ускорение) при котором можно сделать поправки на инерционность прямого или реактивного датчика крутящего момента (appendix A DSP7000)
    В этом режиме мы получим даже в идеализированном случае отклонение от той зависимости момента от скорости, которая получена вышеописанным ступенчатым процессом испытаний. Это отклонение вызвано постоянным ускорением вращения вала во время испытания. Оно пропорционально ускорению и носит инерционный характер.
    Как показывает анализ, достаточно один раз в эксперименте вычислить коэффициент пропорциональности и дальше делать поправки на инерцию при любых ускорениях, существенно ускоряя процесс испытаний на стенде. Это однократное контрольное измерение делается при оптимальном для данного двигателя числе оборотов, когда процессы сгорания топлива и газообмена происходят в наиболее благоприятном режиме. После этого испытательный процесс на стенде проходит в ускоренном режиме линейного во времени повышения скорости. Отклонение кривой мощности от прямой линии при этом дает испытателю исчерпывающую диагностическую информацию о состоянии двигателя, как кардиологу кардиофония или кардиограмма о состоянии сердца.

    Испытания двигателя. Имитация тест-драйва на испытательном стенде.

    Для проверки поведения двигателя на испытательном стенде в режиме имитации реального тест-драйва лучше всего использовать режим управления нагрузкой. Понятно, что, частота вращения и нагрузка двигателя при этом будут меняться во времени, поэтому контроллер должен быть программируемым или иметь функцию управления нагрузкой по сигналу напряжения, передаваемому на него от программируемого источника напряжения (то есть ЦАП). Обычно оператор получает «график скорости» (то есть скорость в зависимости от времени) в процессе теста и может видеть фактическую скорость двигателя. Его задача — поддерживать двигатель как можно ближе к рабочей (программной) скорости, насколько это возможно, в ходе испытаний с помощью обычной дроссельной заслонки. Эта задача может быть альтернативно более качественно выполнена если применить на испытательном стенде программируемый со входом по скорости контроллер дроссельной заслонки (аналогичный контроллеру динамометра) и с выходом на электрически управляемый привод дроссельной заслонки.

    Пример испытания двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде

    Чтобы проверить двигатель мотоцикла под нагрузкой и измерить его выходную мощность, он был подключен к измерителю мощности на испытательном стенде через приводной вал зубчатого колеса трансмиссии . Для контроля и измерения мощности двигателя использовался вихретоковый имитатор нагрузки. Измеритель мощности, являющийся основой испытательного стенда проверки мотоциклетного двигателя, состоит из приводного вала, вращающего диск с 60 зубцами/метками, и индукционный диск, как схематически показано на рисунке. Индукционный диск вращается внутри корпуса, который содержит электромагнитные катушки. Корпус свободно поворачивается вокруг вала. Повороту корпуса препятствует тензодатчик, соединенный с рамой двигателя.

    Схема расположения на испытательном стенде двигателя мотоцикла и измерителя мощности с вихретоковой нагрузкой.

    Ток, протекающий в катушках, вызывает силы сопротивления в индукционном диске, препятствующие вращению приводного вала. Реактивный крутящий момент, создаваемый в корпусе, измеряется тензодатчиком и записывается. Измеритель мощности получает сигнал с датчика скорости двигателя, и сравнивает его с заданным значением скорости, которое устанавливается с помощью лицевой панели контроллера динамометра или подачей внешнего напряжения. Если скорость вала больше, чем заданное значение скорости, ток в катушках увеличивается, увеличивая тем самым торможение на приводном валу и замедляя двигатель. Если скорость ниже скорости задатчика, ток в катушках уменьшается. В близи заданного значения контроллер выдает управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для катушек. Это позволяет контроллеру изменять нагрузку на двигатель, чтобы поддерживать заданную частоту вращения вала. Измеритель мощности с вихретоковой нагрузкой, рассчитан на 30 кВт и управляется простейшим контроллером.

    Во время измерения мощности необходимо обеспечить достаточное количество охлаждающего воздуха для двигателя, чтобы избежать перегрева. Это было достигнуто большим вентилятором и раструбом, который обеспечивал поток воздуха над двигателем со скоростью примерно 40 км/час. Температура капота постоянно контролировалась с помощью термопары, чтобы убедиться, что он не перегрелся.

    Кривые мощность и крутящий момент от скорости вращения

    Тормозному устройству также требовалось охлаждения для рассеивания тепла, вырабатываемого индукционным диском и катушками. Это было обеспечено циркуляцией воды через корпус измерителя мощности через специальные трубки. Контроллер измерителя мощности может варьировать нагрузку на двигатель и измерять скорость и крутящий момент приводного вала. Обычно двигатель работал при заданной установке угла заслонки дросселя, и контроллер поддерживал постоянную скорость вала. Все измеренные данные были взяты с вала главной передачи трансмиссии. Эти числа могут быть преобразованы обратно в фактические характеристики двигателя путем деления крутящего момент на передаточное число и умножения скорости на передаточное число. Заметим, что здесь не учитывается эффективность трансмиссии, которая для типичного мотоцикла составляет около 90%. Все количественные данные о мощности и крутящем моменте, представленные здесь, являются необработанными числами, не скорректированными на потери в трансмиссии.

    График мощности и крутящего момента, создаваемого двигателем, показан на рисунке. На этом графике показаны результаты нескольких различных тестов, выполненных на второй, третьей и четвертой передаче. Пиковая мощность составляет чуть более 5 кВт при 6000 об / мин, а максимальный крутящий момент составляет примерно 9 Нм при 4200 об / мин. Разброс результатов, полученных в разное время составляет порядка +/- 5% для мощности и крутящего момента для всех протестированных комбинаций.

    Источник

    Читайте также:  Организации по ремонту кранового оборудования