Содержание
Измерение мощности на Dynamometer. Какая разница между мощностью с колес и на маховике?
Ключ к пониманию чего-нибудь заключается в определении основных слов объекта (предмета) “Dynamometer” – состоит из двух слов (dynamo) это Греческое слово обозначающее “power in motion” – мощность, сила в движении. Второе слово “meter” также Греческое – измерение. Можно просто назвать «Дайно» (часто называют Дино) – фактически машина (стенд) для измерения мощности в движении.
Существует два типа Дайно (стендов) – моторный стенд (engine dynamometers) и роликовый, барабанный, колесный стенд ( chassis dynamometers).
На фото — двигатель, закреплённый на моторном стенде
Для того чтобы измерить мощность двигателя на моторном стенде необходимо его снять с машины и установить на моторный стенд, подключив напрямую к маховику. Для этого используются специальные адаптеры, также необходимо подключить систему охлаждения и т.д. Процедура, занимающая много времени. Этот вид стендов в основном используют разработчики моторов. И это ЕДИНСТВЕННЫЙ МЕЖДУНАРОДНО ПРИЗНАНЫЙ МЕТОД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ.
Для тюнинга автомобилей такой вид стендов редко используется, из-за сложности подключения, больших трудозатрат и т.д. Для этих целей более эффективен (в ценовом плане) колесный стенд, вот о них мы сегодня и поговорим.
На фото: автомобиль стоящий на колёсном стенде
Колесный стенд – специально спроектирован для измерения мощности С КОЛЕС. Двигатель, генерирующий мощность на маховике, которая передается в КПП через сцепление. КПП в свою очередь передает мощность через дифференциалы, привода, карданный вал на колеса. Все эти девайсы, механизмы поглощают часть мощности и как результат, мощность, поставляемая к колесам – оказывается меньше чем на маховике двигателя. Потери варьироваться между 18%-28%. Мощность; на колесах это то, что определяет характеристику, эффективность автомобиля. Основная проблема заключается в том, что все производители машин определяют, указывают, измеряют мощность на маховике, а не на колесах.
При этом много Дайно (колесных стендов) пытаются определить мощность мотора (на маховике) измеряя ее на колесах.
Количество потерь варьируется от автомобиля к автомобилю, очень много зависит от типа трансмиссии, размера шин, температуры КПП, подшипников и т.д.
ЧТО ДАЙНОМЕТЕР ИЗМЕРЯЕТ?
Любой дайнометер измерят момент и скорость, и исходя из этого рассчитывает мощность. Вот здесь и начинается большая неразбериха. Попытаемся разобраться.
Давайте представим, что мы хотим растолкать автомобиль. Когда мы начинаем толкать авто, мы прилагаем усилие (момент) на колеса. Если машина слишком тяжелая для нас, чтобы сдвинуть её с места, но мы при этом прилагаем определенное усилие (момент), даже если не произведена никакая работа (машина продолжает стоять на месте). Только когда мы сдвинем с места авто, будет произведена работа. Время в течении которого мы толкаем — определяет мощность, которую мы имеем.
Давайте представим, что у машины нет аэродинамического сопротивления, трения и т.
д. Попросим 120-килограммового штангиста растолкать машину начиная с 0 км/час и пока он не достигнет своей максимальной скорости (где-то 20 км/час), в этот точке он больше не будет прилагать усилие (момент), а просто будет бежать с машиной, не забывайте (в нашем эксперименте нет сопротивления, потерь и т.д.) Скорее всего, он разовьет 20 км/час (свой максимум) через 50 метров.
Если мы попросим растолкать машину 90-килограммового чемпиона мира в беге на 100 метром, то он скорее всего через 50 метров достигнет только 15 км/час, но будет продолжать разгонять (ускорять) машину. Когда он достигнет скорости 20 км/час — он будет продолжать ускоряться (прилагать момент для ускорения машины), скажем до 30 км/час.
Для того, чтобы протолкать машину на 100 метров — штангист и бегун затратят одинаковое количество времени, точки 100 метров они достигнут в один момент времени. Это значит, что у штангиста и бегуна одинаковая мощность.
Если мы представим, что машину будет толкать здоровенный мужик (с моментом и силой — как у штангиста и скоростью — как у бегуна), то он будет продолжать ускоряться, толкая машину и при достижении скорости 20 км/ч (в точке 50 метров) и соответственно затратит меньше времени на 100 метров, он реально мощнее значит.
Переведя на язык машин, можно сказать, что штангист — это американский 5-литровый Chevy, бегун – Honda Integra 1.8, а здоровенный мужик – Porsche 911 turbo. Теперь мы понимаем, что мощность это – момент, умноженный на скорость.
Если мы измеряем момент на маховике, то мы умножаем результат на обороты двигателя, для вычисления мощности. На хорошем дайнометре мы измеряем момент на роликах и умножаем на скорость на колесах (или роликов). Правильнее будет в данном случае использовать не слово момент, а приложенное усилие tractive effort, но суть от этого не меняется, пусть будет момент.
Как только мы измерили момент и умножили его на скорость — получим мощность, она измеряется в лошадиных силах или киловаттах.
Когда-то лошадиные силы измерялись исходя из рабочего объема двигателя. Это было нужно для определения налога, который владелец машины должен был платить.
Но со временем появились умные парни которые научились получать большую мощность из такого же мотора (скажем с двух литров кто-то снимал 90 л.
с., а кто-то 115 л.с.). После этого появился новый термин Brake horsepower (BHP). Он показывает — какая мощность необходима, чтобы затормозить двигатель в ФИКСИРОВАННЫХ ОБОРОТАХ (это очень важно, ниже поясню).
Точнее это значит, какое усилие (момент) необходимо приложить, чтобы двигатель держал определенные обороты (конкретные, фиксированные) при 100% открытом дросселе и умноженное это на обороты или скорость. 1 лошадиная сила по SAE (Society of Automotive Engineers) Brake horsepower равняется 0.746 Киловатт, а в метрической системе 0.736. Все теории я думаю достаточно. Теперь мы определились, что такое момент, мощность (я знаю, что многие это помнят еще со школы, просто хотел напомнить тем, кто забыл).
Существует 2 разных типа колесных стендов (дайнометров). Одни называются loading dynamometer — такие измеряют мощность при загрузке по принципу steady state, а именно — измеряют момент (усилие) приложенное для того, чтобы тормозить колеса, тем самым давая нам реальные данные.
Это дорогие стенды, используются тюнерами для настройки моторов во всех режимах, т.к. позволяют тюнеру настраивать двигатель при константой скорости, при различных нагрузках (от 0 до 100% открытой дроссельной заслонки).
А другой вид (тип) стендов — Inertia dynamometer (инерционные дайнометры) – измеряют скорость, динамику разгона роликов (не приложенное усилие) и потом динамику остановки роликов. Это дешевые стенды, применяются для измерения мощности на моторе (маховике).
Несколько слов о Steady State тесте.
Этот метод измерения единственный, который признается во всем мире. Используется он как на моторных стендах, так и на загрузочных роликовых дайнометрах. Принцип такой – измерения только при постоянной скорости, 100% открытой дроссельной заслонке (полный газ), в течении минимум 3 секунд (это необходимо, для того чтобы получить информацию о возможностях системы охлаждения двигателя engine cooling capacity). Обычно измерения производятся через каждые 500 оборотов (может быть и через 100 об/мин).
Выглядит это так:
На электронном табло в видео: сверху показана — мощность, а снизу — скорость автомобиля. В данном случае замер происходит на 6000 об/мин.
ИЗМЕРЕНИЯ НА Inertia dynamometer
Измерения на инерционном дайнометре основаны на принципе измерения акселерации и дикселерации роликов (барабанов) стенда. Машина устанавливается на стенд, даётся полный газ и раскручивается до максимальных оборотов, потом выключается передача (или выжимается сцепление) — и измеряется дикселерация колес. После этого компьютер на основе этих данных выдает мощность на маховике мотора (при правильной настройке — достаточно точно).
И вот здесь, как я понял большая путаница с этим графиком. Он выглядит так.
Здесь показано на снимке два графика. На одном — мощность на маховике мотора (верхний), а на другом — скорость разгона роликов. Многие пытаются выдать значения с нижнего графика — за мощность на колесах. ЭТО НЕ ТАК – ЭТО НЕ МОЩНОСТЬ НА КОЛЕСАХ, ЭТО ВСЕГО ЛИШЬ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ НА МАХОВИКЕ.
На них вообще лучше не обращать внимание…
Из своего опыта, а я работал на всех видах стендов (включая моторный) эти значения (нижняя полоска графика) — очень часто отличаются от реальных колесных, измеренных на загрузочном стенде, по методу Steady State теста ( обычно на 10-15%). Это промежуточное значение, которое некоторые люди пытаются выдать за мощность на колесах, зависит от многих факторов (я не буду здесь писать об этом, это еще на несколько страниц). Один из факторов – передаточное значение в КПП должно быть равно единице. Но повторюсь, этот вид стендов достаточно точно может измерить только мощность на маховике (верхний график на приложенном снимке).
Подытоживая вышесказанное. Официально признанный метод измерения во всем мире, только один — Steady State. Соответственно, если вы хотите знать мощность мотора своего авто – надо измерить его на моторном стенде (фото вначале поста, где двигатель стоит на таком, отдельно от машины).
Если нужна мощность на колесах – можно измерить только на загрузочном роликовом стенде, и только если всё делать по методу Steady State теста.
Возможно вы уже изучали известные во всем мире дайно датабазы. Так вот, очень серьезные тюнинговые компании указывают там мощность только с колес (если измеряют на роликовом или колесном стенде) и/или мощность на маховике, если она было получена с моторного стенда. У них могут быть большие судебные разбирательства, штрафные санкции если информация окажется некорректной или предоставлена при измерениях по каким-то другим, официально непризнанным методам измерения.
КОНКРЕТНЫЙ ПРИМЕР
Теперь немного картинок. Как-то настраивал автомобиль российскому клиенту. Машина — Мерседес C200, W204 (1.8 литра, турбо) мощность по тех.паспорту 184 л.с. Клиент уже произвел перед этим кое-какие модификации для поднятия мощности. Он производил замеры в Москве на дайно-стенде, которые якобы показали 210 сил на маховике. Нами были сделаны свои измерения. Вначале мощность на колесах – результат 160 л.с. (напомню, это с учётом потерь в трансмиссии, ходовой части и т.д.).
После того как мы поработали с машиной мощность на колесах стала 218 сил.
Разница составляет 58 сил. Это значит, что машина (не двигатель, а именно машина в целом) реально получила прибавку в 36.2% мощности (в динамике и т.д.)
Ради эксперимента (для меня) и маленьких цифр для клиента (которые он увидел, с колес) был произведен замер динамичный, инерционный — результат 268 л.с. на маховике, а по паспорту напомним у этой модели 184 л.с.
Но я не остановился на этом и поэтому хочу Вам показать еще и этот график, в котором мы можем увидеть промежуточные значения (не имеющие ничего общего с реальной мощностью на колесах). Так там мы видим максимальное значение РАВНЯЕТСЯ 240. НО В РЕАЛЬНОСТИ У ЭТОЙ МАШИНЫ, МОЩНОСТЬ НА КОЛЕСАХ — 218 Л.С.
А про цифру 240 вообще лучше никому не говорите — чтобы не выглядеть глупо со стороны. Ещё раз повторюсь — это НЕ КОЛЁСНАЯ МОЩНОСТЬ.
А теперь небольшая часть — специально для субаристов: у Subaru WRX STI объёмом 2.5 литра 2008 года по паспорту 300 л.с.
В то же время в официальных дайно дата базах: 220-225 л.
с. на колесах.
Т.е. пока мощность дойдёт от мотора до точек контакта шин с дорожным покрытием, то потеряется 75-80 л.с. в трансмиссии, ходовой и т.д.
У мирового лидера в настройках Subaru – СОВВ: 223 л.с. на колесах
Я придерживаюсь следующего принципа измерения. Приехала машина, скажем Subaru, измерили мощность перед модификациями и настройкой, получилось скажем 223 л.с. с колёс. После работ измерили ещё раз и получили например 400 л.с. Прибавка составила 400-223=177 сил с колёс или 79%. А какова получилась прибавка на маховике мотора — не знаю, да и не хочу знать, ведь машина едет колесами. Но знаю одно, что мощность, которую я замерил — правильная, и указана реальная, и это мощность с колёс. Но если вам больше нравится оперировать мощностью мотора с маховика — ваше право. На примере этой статьи, надеюсь вы поняли разницу в видах измерений мощности, и как правильно их трактовать.
Всем удачи!
С уважением
Barik
Партнер материала — автохимия Grass.
Получите 500 бонусов при регистрации по ссылке на сайте Grass.su
Почему мощность автомобиля на самом деле «плавающая», а не постоянная?
Вот почему правильнее проверять мощность с колес, а не с маховика двигателя
Почему мощность двигателя не равна выходной мощности на колесах, а производители автомобилей указывают в технических характеристиках не ту мощность, которую нужно знать покупателям? Ведь мощность двигателя у автомобилей с одинаковым количеством лошадиных сил на колесах может быть совершенно разной из-за особенности конструкции привода, типа трансмиссии и другой разницы в применяемых элементах конструкции.
Смотрите также: В чем разница между лошадиными силами, Bhp, Hp, кВт и PS?
Удивительно, но для большинства легковых автомобилей мощность в 100 лошадей более чем достаточна для решения поставленных перед автовладельцем задач. Такой автомобиль заедет на любой подъем на обычной дороге и проложит себе путь там, где нет дорог, при помощи раздаточных КПП, блокировки дифференциалов и других вспомогательных элементов конструкции.
150, 200, 300 л. с. и так далее излишни по определению.
Так зачем же производители постоянно увеличивают мощность своих машин? Все дело в том, что это великолепный маркетинговый ход, невероятно притягательный фактор, по которому покупатели судят об успешности, эксклюзивности и технологичности автомобиля. Но в этом, казалось бы, интуитивно понятном способе измерения есть свои темные изъяны, о которых мало кто задумывается, а точнее, даже почти никто не знает.
Откуда лошадей «снимать»: с двигателя или с колес?
Основная претензия у специалистов-мотористов, заботящихся о правильности подсчетов автопроизводителей, заключается в том, что, по мнению первых, последние должны использовать не лошадиные силы, замеренные на двигателе, а мощность, снимаемую непосредственно с колес.
Мощность, замеряемая непосредственно с колес и называемая на английский манер «wheel horsepower» (WHP), гораздо реальнее хотя бы потому, что энерговооруженность мотора будет всегда выше, поскольку не учитываются затраты на трансмиссию, вращение дифференциалов, шестерен коробки переключения передач, колес и других составных частей автомобиля.
Разница между двумя на первый взгляд одинаковыми, но на самом деле такими разными показателями будет огромная. По данным специалистов портала autotest.pro,
«Все эти девайсы, механизмы поглощают часть мощности, и как результат мощность, поставляемая к колесам, оказывается меньше, чем на маховике двигателя. Потери могут варьироваться между 18%-28%».
Обратите внимание: в худшем случае (полноприводный внедорожник) и при худших условиях (мороз, повышенная влажность и другие погодные неурядицы) автомобиль способен потерять от реальной мощности практически треть! При этом вы будете уверены, что в вашем распоряжении по-прежнему будет находиться положенных, к примеру, 160 лошадиных сил. Вполне возможно, что вместо заявленных производителем 160-ти лошадей колеса будут сообщать грунту всего 115 сил.
Смотрите также: Почему динамометрические стенды для измерения мощности врут?
При этом на маховике двигателя мощность будет оставаться номинальной, автомобиль будет полностью исправен, но ехать уже будет не так бойко.
Вместе с тем также не стоит забывать и о других сопутствующих движению факторах, таких как сопротивление воздуха, нагрузка, профиль пути и другие нюансы. Каждый понемногу как бы отнимает мощи, снижая эффективность машины, но при этом повышая расход.
Вот почему и у нас в стране, и за рубежом некоторые специалисты касаются этой щекотливой темы. Когда покупатель берет автомобиль и отталкивается от количества лошадиных сил, как минимум он должен знать, что реально в его распоряжении будет меньше мощности, чем заявлено производителем. Это банальная механика. Более того, в зависимости от условий эксплуатации автомобиля «тянуть», то есть выполнять полезную работу, машина будет по-разному.
Почему автопроизводителям невыгодно использовать мощность с колес?
Ну, во-первых, самый главный момент, из-за которого никто не будет усложнять себе замеры, – это потому, что так удобнее государствам. Проще стандартизировать мощность с двигателей для обложения равным налогом одинаковых по мощности автомобилей.
Во-вторых, как мы уже говорили выше, автопроизводителям выгодно показать более высокие показатели – так гораздо приятнее гражданам-покупателям. Помните, как в 60-е, 70-е годы в США чуть ли не все автомобили имели в паспорте по 250-300 лошадиных сил? После начала 80-х все более новые автомобили внезапно значительно «растеряли» свои силы. Как так получилось? Просто лошадей стали считать по-другому.
В целом в реальности ничего не изменилось, но у покупателя остался неприятный психологический осадок.
В-третьих, такие подсчеты, разумеется, означают больше работы для автопроизводителей, поскольку многие автомобили имеют несколько конфигураций трансмиссии (FWD, AWD, ручную, автоматическую, роботизированную и так далее), и все они нуждаются в своей собственной оценке WHP.
Смотрите также: Как просто перевести кВт в лошадиные силы: умножьте значение киловатт на 1,36
И наконец, в-четвертых, количество лошадиных сил с колес сложнее стандартизировать.
Нужны схожие идеальные условия стендовых испытаний для выявления идеального результата.
Смотри не на лошадей, а на другие показатели
Как же определить реальную мощность? Можно отнять 15-20% от заявленной производителем и примерно высчитать результат. Можно высчитать соотношение мощности к весу, время разгона от 0 до 100 км/ч, показатели аэродинамического сопротивления и так далее.
Dodge Challenger Hellcat с его монументальными 707 л. с. будет выглядеть блекло с 630 WHP, согласитесь
Покупка автомобиля – это большое дело, и я считаю, что потребители имеют право на точное информирование. Это относительно простое изменение, и оно дает покупателю более реалистичную информацию для выбора. Это покажет, какие автомобили имеют более эффективные трансмиссии и какие автопроизводители пытаются скрыть более архаичные конструкции трансмиссии под большими показателями лошадиных сил двигателя.
WHP или CHP: чему доверять?
WHP или CHP: чему доверять?
-
Сообщение от
Джастин Лафферти - 4 марта 2021 г.
Компании любят заявлять о мощности, но как узнать, сколько энергии на самом деле вырабатывает ваш автомобиль? В наши дни существует много путаницы в отношении того, как измеряется и рекламируется мощность, и на самом деле это сводится к двум очень разным показателям.
Существует два основных способа измерения мощности, вырабатываемой транспортным средством: мощность на колесе и мощность на кривошипе
Определение C л.с. и Вт л.с.
Мощность на коленчатом валу (также известная как мощность на маховике или двигателе в л.
с.) – это мощность, которую двигатель может вырабатывать без подключения трансмиссии, измеряемая на маховике. Мощность на колеса — это мощность, которую двигатель вырабатывает при подключении к трансмиссии, измеряемая на колесах.
Проще говоря, мощность коленчатого вала изолирует двигатель, поэтому вы можете узнать, сколько лошадиных сил генерирует двигатель без трансмиссии или каких-либо модификаций. CHP измеряется на динамометрическом стенде двигателя. Мощность колеса — это общая мощность транспортного средства, измеряемая на динамометре шасси.
Менеджер по исследованиям и разработкам Dynojet, Карл Честейн, описывает различия между WHP и CHP:
Почему CHP популярен
Простая причина, по которой CHP наиболее популярен, заключается в том, что число почти всегда выше, чем WHP.
Производители транспортных средств заявляют о мощности в лошадиных силах, используя ТЭЦ, зная, что это большее число.
CHP не учитывает усилитель рулевого управления или вашу трансмиссию, а также мощность, потребляемую другими компонентами.
CHP — это показатель, который измеряет, на что способен двигатель, но на самом деле он не дает истинного и точного описания мощности транспортного средства. CHP может быть большим кричащим числом, которое дает вам дилер, но когда вы поставите автомобиль на динамометрический стенд, вы сможете измерить WHP и увидеть, сколько мощности ваш автомобиль действительно потребляет.
Многие люди считают, что их автомобиль «теряет» мощность при прогоне на динамометрическом стенде, но это ошибочное мнение. WHP, измеренная на динамометрическом стенде, показывает, на что действительно способен ваш автомобиль, а не только производительность двигателя.
Почему Dynojet Доверяет WHP
С самого первого дня «Истина в силе» была больше, чем лозунг Dynojet.
Это основа нашей миссии как компании.
Мы не верим в уловки или завышенные цифры HP. При тестировании и продвижении наших продуктов мы измеряем все в WHP.
Вы можете протестировать свой автомобиль на динамометрическом стенде Dynojet в любой точке мира и знать, что цифры, которые вы видите, представляют мощность на колесах.
Motorsport Developments — цифры маховика и колеса на динамометрическом стенде
Почему мы не любим указывать мощность маховика?
Самый частый вопрос, который нам задают: «Какая мощность на маховике? » И единственный ответ, который может дать вам честный оператор динамометрического стенда, это: «Мы не знаем» Вот, мы это сказали.
Но другие места говорят нам!
Так и есть – и мы также предоставим вам график мощности маховика . Тем не менее, это всего лишь догадки, и проблема в том, что некоторые предполагают слишком много, чтобы раздуть ваше эго, некоторые — немного занижают, а некоторые совсем не так уж плохи.
Но НИ ОДИН из них не гарантирует точность на 100%, потому что динамометрический стенд может измерять ТОЛЬКО мощность на шинах… больше нигде.
Если вы хотите точно измерить мощность на маховике, вам нужно снять двигатель и измерить его мощность на динамометрическом стенде – это очень просто.
Почему?
Принцип работы динамометрического стенда заключается в том, что он измеряет тяговое усилие на колесах по отношению к известному сопротивлению, а затем при построении графика относительно числа оборотов в минуту и набора поправочных коэффициентов (см. другие знаки) , он выводит чертовски точные график крутящего момента и мощности. Однако этот график, конечно, показывает только мощность в точке измерения… Шины.
Тогда получается дополнительный «процент» обычно добавляется к графику, чтобы представить количество энергии, которую производитель динамометрического стенда предполагает, что система передачи будет поглощать.
Теперь я видел их от 10% до 35%. Это означает, что заведомо исправный автомобиль мощностью 200 л.с. на колесах будет иметь расчетную мощность маховика где-то между 220 и 270 л.с., если он будет работать на каждом из этих динамометров. Он, конечно, не будет разгоняться быстрее, так как у него по-прежнему ровно 200 л. машина идентичная той что ему скажут у него всего 220!
Почему мощность на колесах является самой важной силой?
Сила самих колес — это то, что движет ваш автомобиль вперед. При настройке нашего динамометрического стенда мы берем базовую фигуру колеса за три прогона, а затем настраиваем на большую мощность на колесах. Пока мы получаем больше мощности на колесах, мы точно знаем, что машина будет быстрее разгоняться. Это так просто. Все, что нам нужно, это повторяемость, чтобы мы могли быть уверены, что внесенные нами изменения дали желаемый эффект.
Есть ли приблизительная точная цифра для расчета маховика?
Нет — на самом деле нет — однако мы склонны считать, что достаточно хороший набор цифр для использования выглядит следующим образом:
- Передний привод = 15%
- Задний привод = добавить 18%
- Полный привод = добавить 22%
Пожалуйста, поймите, что эти цифры являются ориентировочными.