О диностендах

О диностендах

Способы измерения мощности и момента двигателя

Тестирование двигателей внутреннего сгорания – достаточно сложная проблема. Для того чтобы замерить момент вращения и мощность правильно, нужно учесть ряд факторов. Выделяются три принципиальные решения, которые зависят от способа и цели применения динамометрических стендов: замер с равновесием сил или торможение, во время ускорения – инерционный замер, во время ускорения – под нагрузкой (мощностной замер). Динамометрические стенды, производимые нами, работают во всех из трех конфигураций – все зависит от их оборудования и опций. Динамометрические стенды, оснащенные тормозами или электромагнитным тормозом, носят название мощностных динамометрических стендов. Не оборудованные тормозом и работающие в инерционном режиме динамометрические стенды называются инерционными. Обращаем ваше внимание на то, что все предложенные динамометрические стенды обладают тормозами, необходимыми для блокировки роликов, и подъемниками, предназначенными для снятия с роликов автомобиля. Не стоит путать электромагнитный тормоз и тормоза, необходимые для блокировки роликов.

Инерционный замер – способ замера, используемый на мощностных и инерционных динамометрических стендах.

Суть инерционного замера заключается в том, что авто разгоняется на динамометрическом стенде, далее выжимается сцепление, ввиду чего, движение колес машины замедляется без применения тормозов до полной остановки. Нагрузки на двигатель: сопротивление приводного механизма, масса роликов и сопротивление качению. Среднее время замера составляет 10-30 сек. максимальной нагрузки и пару минут свободного качения до полной остановки. Момент и мощность измеряются как функции ускорения на роликах автомобиля (момент на колесах и мощность), и его торможения (момент потерь и мощность). Сумма этих составляющих и есть результат, представляющий момент двигателя и мощность.

По сравнению с замером под нагрузкой, инерционный замер обладает некоторыми преимуществами:

  • Он не нуждается в дорогостоящих системах охлаждения авто – будет достаточно среднего вентилятора.

  • Интервал полной нагрузки более короткий, что безопасно для двигателя.

  • Метод отличается точностью, так как тензометр тормоза, термика и ограниченная управляемость тормозом приводят к ухудшению точности в процессе замера под нагрузкой.

Стоит отметить и некоторые недостатки инерционного замера:

  • Мощные турбинные двигатели требуют большей нагрузки. У замера в режиме динамической нагрузки такой проблемы нет, - вы можете увеличить нагрузку свободно, но при этом немного ухудшиться точность.

  • Инерционный динамометрический стенд не учитывает тестирование авто в постоянном rpm (измерение оборотов в минуту).

Процесс измерения на инерционном динамометрическом стенде идет следующим образом:

  • Автомобиль заезжает на стенд. Подъемник опускает машину на ролики и разблокирует их. Авто устанавливается по оси, а затем крепится к измерительному стенду ремнями.

  • Далее исследуется передаточное отношение привода и коробки передач – осуществить это возможно несколькими способами. Потом информация вводится в специальную программу стенда.

  • Начинают работать вентиляторы охлаждения. Стоит убедиться в том, что температура двигателя соответствующая. Далее водитель разгоняет на выбранной им передаче до нужных оборотов автомобиль (как правило, это «отсечка»).

  • Потом, при включенной передаче, водитель выжимает сцепление. Диностенд замедляет движение до остановки. Итог измерения будет отображаться на экране. Тюнер способен произвести анализ получившихся результатов (мощность на колесах, мощность, сопротивление качения и механизмов, момент вращения, результаты измерительных устройств, которыми оснащен стенд и прочее), все зависит от оборотов.

Замер при режиме динамической нагрузки возможен на мощностных диностендах.

По своей сути, замер в данном режиме идет примерно также, как в инерционном. Разница лишь в том, что электромагнитный тормоз может симулировать большую нагрузку. Что такое коэффициент нагрузки? Это процентное значение, устанавливаемое пользователем в программе динамометрического стенда.

Замер, производимый в режиме динамической нагрузки, обладает несколькими преимуществами по сравнению с инерционным замером:

  • У пользователя появляется возможность выбирать нагрузку самостоятельно в зависимости от исследуемого двигателя и типа мощности.

  • Есть возможность подбирать для мощных турбодвигателей соответствующую нагрузку, чтобы «постройка» наддува была правильной.

  • Вы можете увеличить время измерения.

Этапы процесса замера при режиме динамической нагрузки:

  • Перед тем как начать замер, нужно установить в программе диностенда дополнительную нагрузку (увеличить при помощи электромагнитного тормоза, который воздействует на авто в степени, не уравновешивающей момента вращения, мнимую инерцию динамометрического стенда). Это позволит вам подобрать нагрузку, в соответствии с мощностью двигателя, наиболее точно. К примеру, для удержания наддува и правильной «постройки»,
  • процедура измерения, после того как определен коэффициент нагрузки, проходит также, как и в инерционном режиме.

Замер при постоянных оборотах под нагрузкой осуществляется на мощностных диностендах.

Замер при постоянных оборотах под нагрузкой заключается в следующем: при помощи вычисления мощности двигателя по данным с датчика силы (тензометра) и электромагнитного тормоза идет уравновешивание силы тяги машины. Для каждой точки (при конкретном выбранном значении оборотов) при полной нагрузке (для считывания результатов и стабилизации оборотов) среднее время измерения равняется 10 секундам.

Замер при постоянных оборотах под нагрузкой – плюсы и минусы.

Если учесть, что замер мощности двигателя на динамометрическом стенде с тормозом (в режиме уравновешивания силы тяги под нагрузкой) будет обладать большой погрешностью, но при этом позволит удерживать авто на нужной скорости, то его следует применять для форсированного тестирования силовых агрегатов и двигателей. Диностенды, оснащенные тормозом, чаще всего покупают фирмы, занимающиеся испытанием новых систем впрыска топлива и управления, для создания гоночных двигателей. Основное преимущество данного динамометрического стенда – это то, что есть возможность настройки авто в режиме реального времени в конкретных точках. Однако стоит учитывать некоторые ограничения, к примеру, температурные. Под полной нагрузкой авто вырабатывает для выбранных оборотов наибольшую мощность, как следствие, идет выработка большого объема тепла. В итоге, в результате работы происходит нагрев двигателя и изменения его параметров (уменьшение коэффициента полезного действия), несмотря на то, что охлаждение идет интенсивное. Нет такого вентилятора, который был бы способен заменить воздушный канал с потоком воздуха в 200 километров в час – в данном «канале» движется автомобиль, едущий на большой скорости. При полной нагрузке соответствие действительным условиям эксплуатации машины сохраняется лишь в течении нескольких десятков секунд. При таком режиме замеров предусматривается применение хороших методов испытаний, четкое исполнение оператором действий и эффективное охлаждение.

Этапы процесса замера при режиме постоянных оборотов:

  • В программе оператором устанавливаются измерительные точки, в которых идет стабилизация оборотов.

  • В том случае, если выполнение замера должно идти при открытой дроссельной заслонке, водитель, разгоняя авто, нажимает на педаль газа до упора.

  • Увеличение нагрузки диностендом происходит автоматически до тех пор, пока обороты машины не достигнут необходимого значения, и машина не будет ни тормозить, ни ускоряться.

  • Вычисленное, исходя из показаний тензометра, значение мощности появляется в режиме реального времени на экране. Во время замеров тюнер способен совершать изменения, эффекты отображаются на экране.

Преимущества нашей технологии измерения мощности:

Большая скорость сбора информации

Существующие на рынке решения динамометрических стендов имеют значительный недостаток – частота замеров. Диаграммы из диностендов многих компаний имеют несколько отметок, по которым и формируют характеристики, приближенные к действительным. Естественно, есть возможность сгладить график при помощи кривых, но отвечает ли такой результат реальности? В основном, замер момента и мощности выполняется на диностенде каждые 0,3-1,0 секунд, результат представляет собой средний момент и среднюю мощность в указанном временном интервале. В итоге двукратное измерение момента вращения, изменяющегося моментально ( как и в турбодизелях), дает 2 различных результата. Все зависит от расположения интервалов замеров.

Наша фирма разработала новую технологию измерения момента вращения, она применяется в инерционных и мощностных динамометрических стендах. Изначально данный метод замера мы использовали в лабораторных условиях, но затем он начал использоваться и в коммерческом предложении. Метод основан на технологии TrueForce™, которая позволяет измерять момент вращения наиболее плавно. Судя по скорости изменения сил на стенде, выполнение замеров идет в режиме реального времени с неимоверной точностью. Что происходит на самом деле? Энкодер стенда на протяжении секунды измерений передает до 3000 мгновенных значений мощности и момента вращения – каждая линейно независимая измерительная точка может наноситься на график, через каждые 0,0003 сек. В данном случае погрешность времени измерения будет равняться менее 0,00001 секунды. Помимо прочего, данная точность обеспечивается оборудованием стандартного типа. Изменения на графиках плавные. Как так происходит? Изменения момента и работа двигателя не скачкообразны, так как собственная инерция высока. Все дело в том, что точность измерения настолько высокая, что приводит к получению гладкого графика без колебаний. Однако даже самое маленькое нарушение в работе или прекращение замера четко улавливается, также есть возможность точного определения оборотов двигателя, при которых оно произошло. Наблюдение слабоуловимых явлений, к примеру, минимальных «провалов» момента во время выравнивания давления наддува, мгновенных резонансов, пробуксовки колес (расположение роликов известно вплоть до доли углового градуса) теперь возможно. И это еще не все! Любое отдельное выпадающее зажигание существенно снижает момент вращения у двигателя, несмотря на то, что обороты маховика сохраняются! Помимо прочего, идет повторение результатов во всех тестах (естественно, мы ведем наблюдение за температурой двигателя и не осуществляем множество тестов кряду). Все это происходит без усреднения, сглаживания или пересчета с применением придуманных коэффициентов и процентов. Ни одно решение не способно обеспечить такой правильности и точности. Стоит всего один раз увидеть систему TrueForce, чтобы оценить ее возможности.

Высокая повторяемость и точность измерения

Основное преимущество, которое становится возможным благодаря нашему инновационному методу измерений, - это высокая повторяемость. Так как измерение оборотов роликов идет чрезвычайно точно, то измерения мощности и момента, позиционирование на графике точек также получаются точными. Если учитывать точную балансировку, качество подшипников и большую инерцию, точность измерений будет большей, чем в устройствах конкурентов. Помимо прочего, диностенды калибрируются при помощи гравитационного эталона момента вращения, а это гарантирует правильное определение измерений абсолютных значений.

Модульность решений и простота расширений

Каждый, кто инвестировал большие деньги в необходимое оборудование, в число которого входит и динамометрический стенд, интересуется, что произойдет. Когда его потребности возрастут.

Наши решения модульные, обеспечивающие возможность расширения динамометрического стенда инерционного типа до мощностного. При желании можно оборудовать диностенд внешними датчиками: давления, температуры, устройствами анализа состава выхлопов. Есть возможность получить все необходимые условия и размеры установки отдельных опций в форме проектов. Наши пользователи могут проверить возможность расширения динамометрического стенда в специальном помещении.

Престиж владельца зависит от безупречности изготовления

Динамометрические стенды нашей компании производятся на стальных рамах, экранированных двукратно покрытыми и гальванизированными защитным лаком и листами из рифленого металла. Изготовление роликов идет бесшовным методом (сварных швов не видно), далее они хромируются, накатываются и балансируются с точностью в 50 мг. Каждый диностенд оснащен пневматическим тормозом, необходимым для блокировки во время выезда и въезда на стенд роликов. Управляющие компьютеры располагаются в промышленных корпусах, также как и контроллер у электромагнитного тормоза. Размещение органов управления идет в 19" промышленном стеллаже или пульте. В комплекте есть все необходимые элементы. На протоколах и распечатках присутствует адрес клиента, есть возможность размещения логотипа на фоне графика.

Как приобрести диностенд?

В первую очередь, стоит понять, какой вид диностенда отвечает вашим потребностям. Далее следует выбрать комплект датчиков и опции, а также описать необходимые в будущем потребности расширения. Убедитесь, что помещение, которое вы предполагаете использовать для стенда, отвечает требованиям. Затем, на основании проекта. Полученного от нас, необходимо распланировать положение стенда, место для анкеров для крепления авто и пульта управления, подачу питания. После принятия решения о приобретении устройства, необходимо заказать конкретную модель (при этом подписывается письменный заказ, который обязателен для обеих сторон). Далее вносится аванс. Наша компания определяет термин поставки стенда – начиная от двух недель и до двух месяцев, - все зависит от уровня сложности. В назначенный срок специалисты привезут вам стенд, но вы должны подготовить фундамент исходя из нашего проекта. Затем диностенд монтируется и запускается. Обычно на это уходит пару дней (калибрируется стенд еще на заводе). После мы обучаем ваш персонал (инструкция по эксплуатации представлена в электронном и печатном виде). Вот и все, - можно приступать к тестам!

Способов оплаты несколько. Наиболее простой – внести аванс, а после проведения монтажа доплатить до 100-процентной цены. Есть возможность приобретения диностенда в лизинг.

Гарантия

Наша компания гарантирует безаварийную и безошибочную работу диностенда, а также отсутствие каких-либо дефектов механизмов в течение двухлетнего срока. По истечении гарантийного периода, вы можете получить в нашей фирме платные услуги по осуществлению техосмотров авторизированным персоналом.

Технические параметры

VT-1/M VT-2 VT-2/B1 VT-2/B2 VT-4 VT-4/B2 VT-4/B4
Тип инерционный, для мотоциклов инерционный мощностной мощностной инерционный мощностной мощностной
Размеры (Д x Ш) 1200x2500 1200x3300 1200x3300 1200x3300 1200x3300 5500x3800 [1] 5500x3800 [1]
Максимальная нагрузка на ось [кг] 500 3000 3000 3000 3000 3000 3000
Количество осей 1 1 1 1 2 2 4
Тормоз Telma-Valeo - - 1 2 - 2300/3300 2300/3300
Минимальное / максимальное межосевое расстояние [мм] 1200/900 - - - 2300/3300 900/2200 900/2200
Минимальное /максимальное расстояние между колесами [мм] - 900/2200 900/2200 900/2200 900/2200 900/2200 900/2200
Минимальный диаметр колеса [мм] - 400 400 400 400 400 400
Vmax [км/ч] 300 300 300 300 300 300 300
Pmax [л.с.] – инерционный режим (1 ось / 2 оси) 250 [2] 450 [2] 450 [2] 450 [2] 450 [2] 450 [2] 450 [2]
Pmax [л.с.] – режим с динамической нагрузкой - - 600 [2] 1000 [2] - 1100 [2] 2000 [2]
Pmax [л.с. на колесах] – режим при постоянных оборотах - - 270 540 - 540 1000
Точность измерения в инерционном режиме [%] 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Точность измерения в режиме под нагрузкой [%] - - 1 1 - 1 1

[1] Автономная модель короче на 800 мм.

[2] Замеры более мощных автомобилей могут выполняться с меньшей точностью. Максимальная мощность зависит от характеристик момента вращения и оборотов двигателя.

Доступные опции:

  • восьмиканальный data logger
  • датчик AFR
  • датчик давления наддува
  • датчики температуры
  • электромагнитный тормоз
  • мобильная или автономная версия
  • дистанционное обслуживание программного обеспечения диностенда