HAMOWNIA

 

Nasza hamownia to obciążeniowy model VT-2/B1 wyposażony w hamulec elektrowirowy o max. sile hamującej wynoszącej aż 1000 Nm. ( w wersji mobilnej - możliwość obsługi imprez motoryzacyjnych, zlotów ). Jest to urządzenie niezwykle precyzyjne, dane są dostarczane z prędkością do 3000 odczytów na sekundę, podczas gdy większość starszych urządzeń oferuje raptem kilka odczytów na sekundę, a nawet mniej. Wyniki z takich urządzeń są obarczone sporym błędem i są mało powtarzalne.
Nasza hamownia umożliwia wręcz chirurgiczną precyzję pomiaru i niespotykaną powtarzalność ( dla przykładu – w porównaniu z hamowniami MAHA mamy rozbieżności rzędu +/- 1 koń mechaniczny )

 

Metody pomiaru momentu i mocy silnika


Zagadnienie testowania silników spalinowych jest dość złożone. Poprawny pomiar mocy i momentu obrotowego wymaga uwzględnienia szeregu czynników. W zależności od naszego celu i sposobu używania hamowni podwoziowych, można zasadniczo wskazać trzy rozwiązania – pomiar inercyjny (podczas przyśpieszania), pomiar w trybie obciążeniowym (podczas przyśpieszania), pomiar z równowagą sił (hamowany). Posiadana przez nas hamownia może pracować we wszystkich tych konfiguracjach.

Pomiar inercyjny


Pomiar inercyjny polega na rozpędzaniu auta na hamowni a następnie po wysprzęgleniu na oczekiwaniu aż auto zatrzyma się bez użycia hamulca. Obciążeniem silnika są: masa rolek i opory toczenia oraz opory mechanizmu napędowego. Czas pomiaru to ok. 10-30 sekund pełnego obciążenia i kilka minut – swobodnego toczenia się po hamowni aż do zatrzymania. Moc i moment mierzone są, jako funkcje przyśpieszenia samochodu na rolkach (moc, moment na kołach) oraz jego zwalniania (moc i moment strat). Ich suma tworzy wynik reprezentujący moc i moment silnika.

Pomiar inercyjny ma kilka istotnych zalet w porównaniu z pomiarem pod obciążeniem:

- wymaga krótszego czasu pełnego obciążenia – jest więc bezpieczniejszy dla silnika
- nie wymaga kosztownych układów chłodzących auta – wystarcza średniej wielkości wentylator
- jest dokładniejszy, ponieważ tensometr hamulca oraz ograniczenia sterowalności hamulca i jego termika pogarszają dokładność przy pomiarze obciążeniowym.

Pomiar inercyjny ma również kilka wad:

- bardzo mocne silniki turbinowe mogą wymagać dużego obciążenia dla poprawnego „zbudowania” doładowania. Hamownia z hamulcem nie ma tego problemu – obciążenie można zwiększyć według uznania nieznacznie tylko pogarszając dokładność.
- hamownia inercyjna nie pozwala na badanie auta w trybie stałych obrotów.

Proces pomiaru inercyjnego przebiega następująco:

Pojazd wjeżdża na hamownię. Winda opuszcza auto na rolki i odblokowuje je, samochód zostaje ustawiony w osi, a następnie zamocowany do stanowiska pomiarowego za pomocą pasów. Badane jest przełożenie skrzyni biegów i napędu – można to zrobić na kilka sposobów. Informacja zostaje wprowadzona do programu hamowni. Uruchamiane są wentylatory nadmuchu. Po upewnieniu się, że temperatura silnika jest już prawidłowa operator rozpędza auto na wybranym przez siebie biegu do żądanych obrotów (zwykle – do tzw. „odcięcia”), następnie wciska sprzęgło pozostawiając włączony bieg. Hamownia zwalnia aż do zatrzymania. Wynik pomiaru prezentowany jest na ekranie. Tuner może analizować uzyskane wyniki (moc, moment obrotowy, opory mechanizmów i toczenia, moc na kołach, wyniki przyrządów pomiarowych będących na wyposażeniu hamowni etc.) w zależności od obrotów.


Pomiar w trybie dynamicznego obciążenia


Pomiar w tym trybie wygląda podobnie jak w trybie inercyjnym z tą różnicą, że hamulec elektrowirowy symuluje większe obciążenie. Wskaźnik obciążenia jest wartością procentową, określaną w programie hamowni przez użytkownika.

Pomiar w trybie dynamicznego obciążenia ma kilka istotnych zalet w porównaniu z pomiarem inercyjnym:

-użytkownik samodzielnie może dobierać obciążenie w zależności od typu i mocy badanego silnika
-możliwość wydłużenia czasu pomiaru
-możliwość prawidłowego obciążenia mocnych silników turbinowych, w celu poprawnego „zbudowania” doładowania

Proces pomiaru w trybie dynamicznego obciążenia przebiega następująco:

- w trybie dynamicznego obciążenia, przed rozpoczęciem pomiaru, należy w programie hamowni ustawić dodatkowe obciążenie (czyli zwiększyć pozorną inercję hamowni poprzez obciążenie auta hamulcem elektrowirowym w stopniu nierównoważącym jego moment obrotowy). Pozwala to precyzyjnie dobrać obciążenie do mocy silnika np. w celu poprawnego „zbudowania” i utrzymania doładowania
- procedura właściwego pomiaru, po określeniu wskaźnika obciążenia, przebiega identycznie jak w trybie inercyjnym

Pomiar obciążeniowy przy stałych obrotach


Pomiar obciążeniowy przy stałych obrotach polega na zrównoważeniu siły napędowej auta za pomocą hamulca elektrowirowego i obliczeniu mocy silnika na podstawie danych z tensometru (czujnika siły). Czas pomiaru to ok. 10 sekund pełnego obciążenia (dla stabilizacji obrotów i odczytania wyniku) dla każdego punktu pomiarowego (konkretnie wybranych obrotów).

Pomiar z obciążeniem przy stałych obrotach – zalety i wady:

Ze względu na to, że pomiar mocy silnika na hamowni z hamulcem (z obciążeniem w trybie równoważenia siły napędowej) obarczony jest większym błędem, ale za to pozwala na utrzymanie auta przy jednej interesującej nas prędkości obrotowej - stosowany jest on najczęściej do forsownych badań nad silnikami i zespołami napędowymi. Wielką zaletą tej metody jest to, że można w czasie rzeczywistym stroić samochód w konkretnych punktach, choć oczywiście trzeba zdawać sobie sprawę z ograniczeń, szczególnie termicznych. Auto pod pełnym obciążeniem wytwarza największą możliwą dla wybranych obrotów ilość mocy, a co za tym idzie – ilość ciepła. Niestety w wyniku takiej pracy silnik nagrzewa się i zmienia swoje parametry (spada jego sprawność), pomimo intensywnego chłodzenia. Żaden wentylator nie jest w stanie zastąpić kanału powietrznego z wiatrem o prędkości ok. 200 km/h - bo przecież w takim właśnie "kanale" porusza się szybko jadący po autostradzie samochód. Auto zachowuje się w powtarzalny sposób tylko w ciągu kilkudziesięciu sekund pełnego obciążenia. Taki tryb pomiaru wymaga dobrej metody badawczej, skutecznego chłodzenia i konsekwencji pracy badacza.

Proces pomiaru w trybie stałych obrotów przebiega następująco:

- badacz określa w programie punkty pomiarowe, podczas których następuje stabilizacja obrotów
- kierowca rozpędza auto, naciskając całkowicie pedał gazu (jeżeli pomiar ma być wykonany dla pełnego otwarcia przepustnicy). Hamownia automatycznie obciąża auto aż obroty wyniosą tyle, ile wartość zadana i auto nie będzie ani zwalniać, ani przyśpieszać. Wartość mocy, wyliczona na podstawie wskazań tensometru jest prezentowana na ekranie w czasie rzeczywistym. Tuner może dokonywać zmian podczas pomiaru i natychmiast obserwować efekty swojej pracy na ekranie

Pozostałe możliwości pomiarowe


Tryb drogowy

Samochód przyśpiesza w sposób zbliżony do warunków drogowych. Hamulce elektrowirowe, na podstawie wprowadzonych danych, generują obciążenie zbliżone do sił wynikających z oporów powietrza i wzniesień, w zależności od aktualnej prędkości auta.

Cykle jazdy

Możliwość wykonywania tzw. cykli jazdy wg samodzielnie skonfigurowanego schematu lub wybranego z dostępnej bazy (np. test EUDC polegający na symulacji jazdy w warunkach pozamiejskich).

Co oferuje Ci używana przez nas technologia pomiaru mocy?



Olbrzymia szybkość gromadzenia informacji

Zasadniczą wadą istniejących na rynku rozwiązań hamowni jest ich częstotliwość próbkowania. Na wykresach z hamowni wielu firm wyraźnie widać kilka lub kilkanaście kresek, z których kształt charakterystyk przybliżany jest do rzeczywistego. Oczywiście możliwe bywa również wygładzenie wykresu krzywymi, ale czy można uznać to za wynik rzeczywisty? Najczęściej próbka mocy i momentu wykonywana jest na hamowni co 0,3-1,0 s, a ustalony wynik jest de facto średnią mocą i średnim momentem w takim przedziale czasu. W efekcie takich technik dwukrotny pomiar momentu obrotowego, który zmienia się gwałtownie (jak w turbo dieslach) daje dwa różne wyniki. Zależy to od tego, jak akurat ułożą się przedziały próbkowania.

Kilka lat temu producent używanej przez nas hamowni opracował nową technologię pomiaru momentu obrotowego, która znajduje zastosowanie zarówno do hamowni z hamulcem jak i hamowni inercyjnych. Pierwotnie metoda pomiaru adresowana była do potrzeb laboratoryjnych pomiarów mocy. Metoda bazuje na opatentowanej technologii TrueForce, pozwalającej mierzyć moment obrotowy całkowicie płynnie. Z punktu widzenia szybkości zmian sił na hamowni pomiar dokonywany jest w czasie rzeczywistym i z niezmierną dokładnością. W rzeczywistości w każdej sekundzie pomiaru enkoder hamowni dostarcza do trzech tysięcy informacji o chwilowej wartości momentu obrotowego i mocy – jeden liniowo niezależny punkt pomiarowy umieszczany jest na wykresie nawet co 0,0003 sekundy. Błąd wyznaczenia chwili czasowej jest mniejszy niż 0,00001 s. Co więcej – taka dokładność oferowana jest, jako wyposażenie standardowe. Na wykresach zmiany są płynne. Dlaczego? Dlatego, że praca silnika i zmiany momentu również nie są skokowe, ze względu na dużą inercję własną. Dokładność pomiaru jest tak wysoka, że wykres jest płynny i nie chwieje się, ale przerwanie pomiaru lub najmniejsze nawet zakłócenie jest bezlitośnie wychwytywane i można bardzo dokładnie wskazać obroty silnika, dla których nastąpiło. Można obserwować subtelne zjawiska takie jak rezonanse chwilowe, uślizg kół (położenie rolek znane jest w każdej chwili z dokładnością do ułamków stopnia kątowego) czy minimalne „przepadki” momentu przy wyrównywaniu ciśnienia doładowania. Co więcej – nawet pojedyncze wypadające zapłony obniżają moment obrotowy silnika i są widoczne pomimo istnienia koła zamachowego! Co więcej, wyniki są powtarzalne w wielu testach (oczywiście o ile dbamy o zachowanie stałej temperatury silnika i nie powtarzamy testów jednego po drugim zbyt wiele razy), aż do znudzenia. Wszystko to bez żadnego wygładzania, bez uśredniania, bez przeliczania przez wyimaginowane procenty i współczynniki. Takiej dokładności i precyzji nie oferuje żadne inne rozwiązanie – po prostu musisz to zobaczyć, aby w pełni docenić możliwości systemu TrueForce.

Bardzo duża dokładność pomiaru i wysoka powtarzalność

Zaletą wynikającą wprost z tej nowatorskiej metody pomiaru, jest naprawdę duża powtarzalność. Ponieważ obroty rolki mierzone są niezwykle dokładnie, dokładne są również pomiary momentu i mocy oraz pozycjonowanie punktów na wykresie. Ze względu na dobre łożyska, dużą inercję i bardzo precyzyjne wyważenie, dokładność pomiaru jest również wyższa niż w innych konkurencyjnych rozwiązaniach. Hamownie są ponadto kalibrowane za pomocą grawitacyjnego wzorca momentu obrotowego, co gwarantuje poprawne wskazania mierzonych wartości bezwzględnych.