Як проводиться замір потужності мотоцикла
Нам періодично ставлять запитання, суть яких полягає в тому - "Чому Ваш стенд показує на 10-15лс більше ніж поширений Dynojet". Відразу хочу сказати - Ви маєте рацію. Мощностной стенд Діноджет дійсно показує трохи меншу потужність. Спробуємо в цій статті розібратися, хто правий - і відкриємо завісу таємниці над деякими методами вимірювань, які використовуються нами.
Отже, як нам вже відомо - стенд заміряє потужність за допомогою визначення прискорення встановленої маси (інерційний барабан). Чим швидше розганяється важка болванка - тим більше потужність.
Нагадаємо формулу обчислення крутного моменту, яку використовують 99% мото-стендів:
Наведемо повну формулу визначення потужності так:
P - Потужність Мотоцикла, в кіловатах
m - маса обертових деталей (барабан, колесо і т.д.). кілограми
r2 - радіус обертових деталей, метри
a - кутовий прискорення, вимірюється датчиком обертів барабана. Rad / s2
RPM - обороти барабана стенду, об / хв
Pi - число Пі, 3.14 і т.д.
hint. Якщо в даний момент Ви щось не розумієте - прочитайте цей абзац ще раз, подивіться Wikipedia, підручники фізики і т.д. ) Ця формула є ключовою для розуміння, як працює стенд. Якщо є якісь моменти, які не зрозумілі Вам - розберіться, будь ласка - це дуже важливо для розуміння подальшої інформації.
Отже, ми отримали потужність на задньому колесі мотоцикла в кіловат. Начебто, все правильно. Опустимо поки момент, що нас не цікавить ця потужність, а потрібна потужність на колінчастому валу - розберемося - може десь тут є помилка!
А вона - є, не сумнівайтеся. Це ті самі I = m / 2 * r2. Момент інерції обертових деталей. Здається, метод вимірів геніально простий - вимірюємо прискорення важкої болванки і обчислюємо потужність. Чим швидше болванка набирає обертів - тим більше потужність мотоцикла який її розкручує.
Але, як би не так. Уявіть якийсь "еталонний мотоцикл" з потужністю на колесі 100лс.
Ви ставите його на діностенд. Робите завмер - показує ті самі 100лс.
Тепер - заборонений прийом :) МІНЯЄМО ЗАДНЄ КОЛЕСО на чавун, вагою 50кг. І - Діноджет показує вже не 100, а якісь 30 сил. Хоча потужність щось не змінилася! Змінюється тільки маса деталей, які двигун розганяє.
Міняємо колесо на зовсім-зовсім-легке, скажімо вуглепластикові. І діноджет показує 150лс.
Це - Другий ключовий момент в розумінні алгоритмів стенду. Звичайний стенд НІЧОГО не знає про масу деталей мотоцикла. Ніхто ж не буде зважувати колесо мотоцикла перед вимірами. Тому, при розрахунку використовується тільки маса вимірювального барабана. Додайте до цієї маси у формулі - масу колеса, зірок, ланцюги і т.д. деталей мотоцикла - і ви отримаєте РЕАЛЬНУ ПОТУЖНІСТЬ НА КОЛЕСІ (true wheel horse power - TWhp). Вона вже на 5-6 к.с. більше тієї потужності, яку показує Діноджетовскій стенд. І саме цю потужність показують все стенди в гальмівному режимі.
Відповідно, з помилкою вимірювання потужності на Діноджете, на відміну від нашого стенду - нічого не зробити - все мотоцикли мають різну масу коліс, а динамометр це не враховує.
Йдемо далі. Ланцюг, зірки, підшипники коліс - це деталі, що труться, які споживають потужність. Зменшіть тертя в підшипниках - і стандартний стенд покаже велику потужність. Але ж це не правильно - ми ж налаштовувати не тертя в підшипнику, а Двигун. І нам цікаво знати, яка потужність на виході ДВС.
Додайте втрати на трансмісії (Transmission Losses - Tl) до істинної потужності (TWhp) - і Ви отримаєте потужність двигуна (Engine Power).
Отже, реальна потужність двигуна (та, яку показує наш стенд) - це
Ep = TWhp + Tl
Тобто, до реальної потужності на колесі (обов'язково з урахуванням маси колеса мотоцикла!) Додаємо втрати на трансмісії. І Ви бачите ту саму цифру, яка вказана в Технічному Паспорті мотоцикла.
Тепер, розповімо докладніше - як наш стенд вимірює TWhp і Tl.
Ні, ми не знімаємо колесо і не зважуємо його на терезах. Ми не знімаємо двигун щоб зняти потужність з провідною зірочки - нам це не треба. І весь завмер триває максимум 3 хвилини. Ні ви, ні оператор стенду - нічого не знає про формули, моменти інерції, диференціювання та інші страшні терміни - все робиться повністю автоматично.
Типовий цикл виміру:
За Горизонтальної осі - час. По вертикалі - швидкість мотоцикла.
Ключові ділянки підписані знизу цифрами. Пояснимо, що відбувається при вимірі.
1) Оператор плавно розганяє мотоцикл з першої на 6 передачу. У цей момент нічого не вимірюється.
2) Оператор утримує деякий час (3-5 секунд) стабільну швидкість на 6 передачі. У цей момент стенд вимірює передавальне відношення від барабана до коленвалу, без пробуксовки.
3) Різко відкриваємо газ на 100% - мотоцикл розганяється, і в цей момент стенд заміряє потужність в інерційному режимі, точно так само як Dynojet.
4) Відразу після "відсічення" - вичавлюємо зчеплення. Барабан плавно сповільнюється. У цей момент вимірюються втрати на трансмісії мотоцикла. Грубо кажучи - чим менше втрати, тим довше буде крутитися барабан.
5) Момент істини - стенд прикладає до барабану короткочасно гальмує зусилля на 1-2 секунди. Величина і час гальмування строго визначені. Саме в цей момент - знаючи, на скільки сильно сповільнилося барабан - визначається маса обертових деталей. Завдання, зворотна виміру моменту - ми його вже знаємо (з тензодатчика на гальмі), залишилося по "прискоренню" гальмування визначити момент інерції. Це дуже просто, і до кінця 5-го етапу - який займає всього 2 секунди і майже не відчувається - ми дізнаємося точний момент інерції деталей мотоцикла. У цей момент стає відома TWhp
6) Мотоцикл продовжує сповільнюватися на вичавленому зчепленні без гальмування - продовжуємо міряти втрати на трансмісії
7) Замір закінчений! Ми знаємо - справжню потужність на колесі з урахуванням інерції деталей і втрати на трансмісії.
Зрозуміло, всі дані передаються на комп'ютер - і Ви можете попросити показати Вам будь-які з них. Якщо Ви хочете порівняти графік з отриманим на Dynojet - просто попросите вивести потужність з колеса без поправок інерції. Якщо хочете дізнатися, скільки доходить до заднього колеса - Вам потрібен параметр TWhp. Для визначення стану мотора - підійде тільки TWhp + Tl.
Можна також довідатися, наскільки "убита" Ваша ланцюг або колісні підшипники - це параметр Втрати на Трансмісії.
Чому Dynojet стенд не вимірюються точно?
Якщо додати алгоритм вимірювання в софт стенду Діноджет - він буде вимірювати потужність точно так само як наш, і виводити різні маси, втрати і так далі. Майже все необхідне "залізо" в ньому є. Але, алгоритм - давно запатентований фірмою Bosch і ліцензія на його використання коштує великих грошей. Порівнянних з ціною стенду. Тому, додавши таке програмне забезпечення - вартість діностенд б виросла в 1.5-2 рази, а це втрата основного ринку - бюджетний стенд для настройки PowerCommander в "пересічних" зарубіжних мотосервіси.
Так що, якщо Ви хочете перевірити показання нашого стенду - порівнюйте їх з даними точних дослідних стендів SuperFlow або MAHA, або з даними, зазначеними в ПТС мотоцикла.