Prüfstandsmessungen auf Rollenprüfständen...

  • Hier mal ein paar Infos zu den Prüfständen, um was es eigentlich geht:

    Infos zum Prüfstand MAHA mit den Formeln (Wie beim Dynoday eingesetzt)

    (Betriebsanleitung 10MB, am Besten save as...)
    http://www.maha.de/datenbank/support/ba/books/de/0523B04D.pd f

    Die Infos sind von Maha, ich hab sie angemailt Wink Ich würde sagen wir stellen einen kleinen Fragekatalog zusammen, bezogen auf die Messungen vom Dynoday... hier meine ersten Fragen:

    - Wo wird die Lufttemp (Ansaug) am effektivsten gemessen damit die Normleistung am Schluss einer Messung auf dem Motorenprüfstnd am nächsen kommt? a) Vor dem Auto b) Am Ansaug der Airbox c) Im Motor über OBD (Beim S2000 im Sammler nach der DK)

    - Was ist der Dampfdruck?


    So, hier noch die allgeine Beschreibung einer Messung auf der Rolle: (Viel Spass Laughing )

    Leistungsmessung auf Rollenleistungsprüfständen


    1. Grundlagen der Messung auf Rollenleistungsprüfständen

    - Messung der Radleistung ( 1.1 )
    - Messung der Verlustleistung ( 1.2 )
    - Berechnung der Motorleistung, Normleistung ( 1.3 )
    - Berechnung des Drehmomentes ( 1.4 )


    1.1 Messung der Radleistung

    1.1.1 Schwungmassenprüfstände

    Die Rollen des Rollensatzes eines Schwungmassenprüfstandes besitzen eine große Masse. Bei diesem Prüfstandstyp wird keine Bremse eingesetzt. Bei der Messung beschleunigt das Fahrzeug die schweren Rollen – aus der gemessenen Beschleunigung kann die Radleistung ermittelt werden. Die Dauer einer Messung liegt für einen normalen PKW bei ca. 15 –20 s. Diese Beschleunigungszeit ist sehr kurz und entspricht nicht den Verhältnissen auf der Strasse. Bei einem Motor mit Turbolader kann der Lader in der kurzen Zeit nicht den vollen Ladedruck aufbauen – damit erreicht das Fahrzeug auf dem Prüfstand nicht die volle Leistung, besonders im unteren Drehzahlbereich ( flachere Leistungskurve ). Der Prüfstand ist nur zur Leistungsmessung und nicht als Funktionsprüfstand verwendbar.


    1.1.2 Prüfstände mit Wirbelstrombremse ( Prinzip des MAHA LPS )

    Die Rollen dieses Prüfstandstyps besitzen eine wesentlich geringere Masse. Die Belastung für das Fahrzeug wird über eine oder mehrere Wirbelstrombremsen realisiert. Die Drehzahl der Prüfstandsrollen und die Kraft, die die Wirbelstrombremse dem Fahrzeug entgegensetzt werden gemessen. Aus Kraft und Drehzahl (Geschwindigkeit) lässt sich die Radleistung berechnen. Darüber hinaus kann man auch verschiedene Belastungssituationen, wie sie auf der Strasse auftreten simulieren (Funktionsprüfstand / Diagnoseprüfstand ).


    Der MAHA LPS bietet zwei Messmethoden zur Ermittlung der Leistung:


    - Kontinuierliche Messung :
    Die Wirbelstrombremse des Prüfstandes wird so geregelt, dass das Fahrzeug bei Vollgasstellung des Gaspedals eine konstante Beschleunigung erreicht. Die Kraft, die die Wirbelstrombremse dem Fahrzeug entgegensetzt wird über eine Messfeder aufgenommen und so kann aus der Kraft und der Rollendrehzahl die Radleistung ermittelt werden. Diese Messmethode wird vorwiegend für PKW eingesetzt.


    - Diskrete Messung:
    Die Messung der Leistung erfolgt hier an bestimmten Messpunkten. Der Prüfstandsbediener gibt vor der Messung an bei welchen Drehzahl- oder Geschwindigkeitspunkten die Leistung gemessen werden soll. Der Prüfstand regelt dann das Fahrzeug auf den ersten Messpunkt ein, hält das Fahrzeug auf dieser Drehzahl bzw. Geschwindigkeit für die angegebene Haltezeit und fährt anschließend den nächsten Messpunkt an. Dies wiederholt sich so lange bis der letzte Messpunkt erreich ist. Aus den einzelnen Messpunkten wird die Leistungskurve berechnet, wobei die Werte zwischen dem Messpunkten interpoliert werden. Der Vorteil dieser Messmethode ist, dass der Motor in den Messpunkten über längere Zeit konstant gehalten wird und sich alle Komponenten in diesen Arbeitspunkten stabilisieren. ( Stationäre Messung ) Die ` Diskrete Messung ` ist ideal, wenn während der Leistungsmessung weitere Messwerte, die etwas Zeit brauchen um sich zu stabilisieren, aufgenommen werden sollen ( z.B. Verbrauchsmessung, Abgasmessung )


    1.2 Ermitteln der Verlustleistung

    Die Verlustleistung auf dem Rollenleistungsprüfstand setzt sich aus den Verlusten des Fahrzeugs ( Getriebe, Antriebswellen, Differential ), den Verlusten des Reifens auf der Rolle und den Verlusten des Prüfstandes ( Lagerreibung, Lüftungsverluste der Wirbelstrombremse ) zusammen. Während des Ausrollvorganges , bei dem das Fahrzeug mit gedrückter Kupplung von der höchsten Geschwindigkeit ausrollt, werden diese Verluste ermittelt und als Schleppleistung im Diagramm ausgegeben.


    1.3 Berechnung der Motorleistung und Normleistung ( an Kupplung )

    Addiert man die gemessene Radleistung und die Gesamtverlustleistung, so erhält man die Motorleistung an der Kupplung. Diese Motorleistung ist abhängig von den Umgebungseinflüssen. Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Leistung , die ein Verbrennungsmotor abgibt.
    In den Fahrzeugpapieren ist die Normleistung, das heißt die Motorleistung unter Norm- Umgebungsbedingungen angegeben. Um diese Normleistung zu erhalten muss die gemessene Motorleistung mit einem Korrekturfaktor multipliziert werden. Dabei gibt es verschiedene Normen ( meist länderspezifisch z.B. DIN, ISO, SAE, JIS ... ) zur Korrektur der Motorleistung auf Normbedingungen. In diesen Normen ist die jeweilige Berechnungsformel für den Korrekturfaktor angegeben. In diese Formel für den Korrekturfaktor gehen Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck ein. Wird über den Korrekturfaktor die Normleistung bestimmt, so können die Ergebnisse von Leistungsmessungen, die unter völlig unterschiedlichen Umgebungsbedingungen durchgeführt wurden, verglichen werden.

    PNorm = PMot x K

    PNorm Normmotorleistung
    PMot Motorleistung auf Prüfstand gemessen
    K Korrekturfaktor


    1.4 Berechnung des Drehmomentes

    Wenn bei der Leistungsmessung die Drehzahl des Fahrzeugmotors erfasst wird, kann aus der Motorleistung und der Motordrehzahl das Drehmoment des Fahrzeugmotors berechnet werden. Ohne Drehzahlaufnahme kann der Leistungsprüfstand keine Drehmomentkurve ausgeben.


    Zusammenfassung:

    Der Motor des Fahrzeugs gibt an der Kupplung 100 % seiner mechanischen Leistung ab. Um den Antriebsstrang ( Reibung Getriebe, Differential, Antriebswellen usw. ) und den Rollensatz (Reibung Reifen / Rolle, Reibung Rollenlager, Lüftungsverluste Wirbelstrombremse usw. ) anzutreiben, muss ein Teil der Motorleistung (Schleppleistung) aufgebracht werden. Der Leistungsüberschuss wird als Radleistung gemessen.

    Es gibt keine Formel über die sich aus der Radleistung die Motorleistung berechnen lässt. Es muss jeweils für jedes Fahrzeug die Radleistung und die Verlustleistung wie oben beschrieben gemessen werden. Aus diesen beiden Werten kann dann durch einfache Addition der Radleistung + Verlustleistung die Motorleistung an der Kupplung berechnet werden. Die Verlustleistung (Schleppleistung) ist stark fahrzeugabhängig. So besitzt ein Allrad-Fahrzeug weit höhere Antriebsverluste als ein einachs-angetriebenes Fahrzeug.
    Die Werte für Radleistung und Schleppleistung hängen auch davon ab, in welchen Gang die Messung gefahren wird. Ein größerer Gang bedeutet höhere Geschwindigkeit und damit höhere Reibungsverluste im Antriebsstrang und Rollensatz. Dadurch wird zur Überwindung der Verluste ein größerer Teil der Motorleistung verbraucht. Das heißt am Rad kommt weniger Leistung an ( Radleistung geringer ). Aber im gleichen Maße wie die Verluste steigen, sinkt die Radleistung. Das heißt das Ergebnis, die Motorleistung (= Radleistung + Schleppleistung) bleibt gleich.
    Somit können die Werte für Radleistung nur bei gleichen Fahrzeugen, die im gleiche Gang gemessen wurden, verglichen werden.