Проверить мощность авто на стенде
Замеры на стенде — правда и заблуждения
Диностенды — отличный способ измерить мощность автомобиля. Но они также часто становятся причиной огорчений владельцев авто по причине неправильной интерпретации результатов, связанной с незнанием ограничений, недостатков и преимуществ диностендов.
Есть фундаментальная вещь, которую необходимо знать о диностенде: диностенд физически неспособен смоделировать реальную езду авто по настоящей дороге. Как правило, он моделирует линейную нагрузку на двигатель на одной передаче, с низких оборотов до отсечки. В зависимости от выбранной передачи, такой замер может длиться до 45 секунд. За такое время при однотипной нагрузке на двигатель и турбину температура на впуске гарантированно поднимется выше тех показателей, что будут при езде при данной скорости в реальном мире. Рост температуры приведет к снижению запроса по нагрузке, которую указывает блок управления двигателем, тем самым снижая мощность, которую замеряет стенд.
Нередко случается так, что автомобиль показывает скромные результаты на диностенде, при этом показывая впечатляющие результаты на улице или треке. На это есть ряд причин:
1. Вентилятор, который обдувает авто на стенде, дает поток воздуха с определенной скоростью. В реальном мире обдув увеличивается пропорционально повышению скорости, и соответственно нагрузки. Кроме того, зачастую вентилятор на стенде обдувает только часть фронтального сечения автомобиля, и почти всегда не холодным воздухом с улицы, а уже нагретым из помещения. Если интеркулер не находится четко под потоком воздуха, или если уже произведен не один замер и воздух в помещении нагрелся — эффект от такого обдува практически нулевой. Как результат — температура впускного воздуха (IAT, intake air temperature) растет гораздо сильнее, чем это произошло бы на реальной дороге. Чем выше температура — тем ниже будет мощность. Чем больше разница между IAT на стенде и на дороге — тем менее точные результаты покажет даже идеально откалиброванный стенд.
2. Недостатки обдува влияют не только на впуск, но и на все остальные элементы. Накопление тепла в двигателе и выхлопной системе приводит к тому, что блок управления вынужден переходить в режим поправок, компенсируя значительные расхождения в температурах. При существенном недостатке охлаждения он перейдет в режим защиты по температуре выхлопа (EGT (exhaust gas temperature) protection), занижая запрашиваемую нагрузку и переобогащая смесь, чтобы снизить температуру выхлопных газов. На графике это выглядит как преждевременное снижение кривых крутящего момента и мощности, которые так и не выходят на цифры, возможные на реальной дороге, и черный дым из выхлопа, свидетельствующий о переобогащенной смеси.
3. Большинство диностендов имеют свою кривую нагрузки, не всегда соответствующую нагрузкам в реальном мире. Так как блок управления двигателем рассчитывает все параметры (наддув, смесь, углы зажигания) исходя из запрашиваемой нагрузки, задействованные алгоритмы (карты) могут отличаться от тех, что будут использоваться на данной передаче при данной скорости в реальном мире.
4. Стоит также упомянуть о том, что диностенд — это механический инструмент, в котором могут быть свои неисправности, износ, неточности калибровки или ошибки оператора. Все это однозначно повлияет на результат, причем «игрой с настройками» можно повлиять на результат как в меньшую, так и в большую сторону.
Еще одна частая причина заблуждений — указание мощности с колес или маховика. Производители авто всегда указывают мощность на маховике, то есть мощность двигателя, подключенного к диностенду напрямую. Большинство же диностендов считывают только усилие, прилагаемое к валам. Эта цифра сама по себе может быть более-менее адекватной в случае нормального обдува, соответствия температуры воздуха и впуска реальным, отсутствию пробуксовки колес на валах и т.д. Но замеряный результат — это мощность на колесах, а все дальнейшие показатели — продукт математических вычислений с использованием переменных коэффициентов, и финальные значения не обязательно будут соответствовать действительности.
Одно из наибольших заблуждений — превозносить цифру замера с диностенда как Абсолютную Правду. У каждого стенда столько различных параметров, которые влияют на результат, включая калибровку, температуру, настройки оператора, износ валов, и даже давление в покрышках, что два разных стенда практически никогда не покажут одинаковые результаты даже в одинаковых условиях. Стенд — неплохой инструмент, чтобы посмотреть прирост от модификаций на одном и том же авто, но не как способ оценить мощность авто одноразовым замером. Цифры и графики с замера говорят только о том, как ведет себя авто на конкретном стенде при конкретных условиях.
Даже при условиях замера на стенде двух идентичных авто с идентичными настройками, бензином, давлением в покрышках и т.д. все равно есть переменные факторы, которые будут влиять на результат. Например, в авто, на котором перед замером ездили более агрессивно, блок управления двигателем сохранит более значительные значения корректировок по температуре, что в итоге существенно повлияет на результат замера. Точно также не покажет полную мощность автомобиль, который был только что прошит, и еще не прошел полную адаптацию, которая может занимать до 100км.
Пиковые значения с диностенда в общем случае хороши только для того, чтобы хвастаться ими друзьям за пивом. В реальности пиковые значения чаще всего бессмысленны — они ничего не говорят о том, насколько быстрым будет автомобиль в реальной жизни. Намного важнее, как ведут себя кривые момента и мощности во всем диапазоне оборотов, и как реализуется момент.
Ну и последнее: иногда замеры на стенде заканчиваются «не совсем удачно»…
Диностенд: великий обманщик или точный инструмент?
Мы не пожалели времени и сделали выжимку всех заблуждений, связанных с замерами мощности на стендах. Этот текст ставит своей целью окончательно расставить точки над i, j, ё и другими буквами. И если вы найдётся в себе духовные силы осилить этот коротенький опус, вы будете точно знать, почему вас никто не обманывает с мощностью вашего автомобиля. Ну, или почему обманывают все. Мы сами толком не поняли.
Итак, истина первая: шассийный диностенд никогда не показывает абсолютно точных цифр.
Да-да, это так, и с этим надо привыкнуть жить дальше. Когда вы заезжаете на стенд на своём автомобиле, вам проводят замер и говорят, что в его моторе ровно 172 л.с., вам безбожно врут. Но не намеренно, а потому, что действительно не знают, сколько там точно лошадей. Есть довольно длинный список факторов, влияющих на результат замера на диностенде. Выглядит он так:
— Пробег мотора и его износ;
— Состояние трансмиссии и ходовой части;
— Качество ГСМ;
— Температура воздуха и влажность;
— Обдув на стенде;
— Теплоотвод на стенде;
— Механические потери стенда;
— Методика расчета и измерения потерь в трансмиссии;
— Методика коррекции приведённой мощности.
Насчёт пробега и износа мотора всё ясно: если его уездили, мощность в нём до паспортной величины не дотянет никогда. То же самое верно и с трансмиссией и ходовой, потери в которых будут тем больше, чем более боевое прошлое у почехондера на стенде (замеры-то делаются с колёс, так что подклинивающий тормозной суппорт, сожранные зубья редуктора или раздатки и болтающаяся крестовина кардана сожрут лошадей больше, чем французы при отступлении от Москвы холодной зимой 1812 года).
Также очевидно, что и с плохим бензином мотор не покажет всё, на что он потенциально способен. Есть даже конкретный пример в виде Honda Civic Type R, которая приезжала к нам повыпендриваться мощностью. По паспорту у неё должно быть 201 л.с., но на стенде машина показала 187 л.с. Выжгли её бензин, залили другой – вот они, все 201. Так что 10% — вполне реальная потеря.
Насчёт обдува и теплоотвода тоже всё ясно: машина не должна греться, а недостаточное охлаждение элементов системы выпуска меняет температуру выпуска (EGT), что тоже может скинуть 10-20 л.с.
О механических потерях стенда мы рассказывали не слишком много, но они есть. Понятно, что стенд – это тоже механизм, в нём есть сила трения, инерция и прочие физические прелести, так хорошо описанные механикой сэра Исаака Ньютона.
Впрочем, даже потери в трансмиссии многие считают по-разному. Так как мы сегодня хотели быть краткими, как команда «Пли», то ограничимся следующей умной сентенцией: для получения данных о мощности или моменте на маховике нужно сначала рассчитать потери в трансмиссии и высчитать так называемую приведенную мощность. А потом еще и скорректировать её, используя стандарт коррекции приведенной мощности. Наш инерционный стенд позволяет замерить и рассчитать потери в трансмиссии, но большинство стендов этого сделать не может. Там просто вбивают коэффициент (обычно – 10-15% для моноприводных автомобилей и 20-25% — для полноприводных), отчего цифры на окончательном графике не абсолютны от слова совсем. А ведь есть ещё следующий шаг – её коррекция по одному из стандартов коррекции приведенной мощности. «По одному из» — потому что их много. Это может быть методика SAE (к которой тяготеют наши заокеанские друзья из Соединённых Штатов Пиндосстана), кто-то — ISO или DIN (эти стандарты любит либеральная Европа). Разумеется, выбор стандарта тоже влияет на результат замера.
Как Колумб уверенно пёр от Индии в сторону Америки, будучи уверенным, что движется в нужном направлении, так и замеряющие мощность люди с каждым новым фактором уходят всё дальше от абсолютности полученных цифр, пребывая в уверенности их точности. Глубина заблуждения приблизительно равная.
Прежде чем перейти к тому, как правильно мерить мощность, сделаем пару выводов.
Истина вторая …
Бесполезно приезжать к нам (и к не нам тоже) на своём Chevrolet Tahoe 1998 года, проводить замер, выяснять, что из 255 лошадей 60 сдохли ещё в эпоху Ельцина и требовать подтверждающую бумажку для налоговой. Никто вам пересчитывать налог не будет. Для этого нужен замер на омологированном и откалиброванном моторном стенде. Есть желание – снимайте мотор, тащите его не стенд и бейтесь. Скорее всего, в этом случае тоже ничего не выгорит, но тут хотя бы какой-то шанс будет. Хотя это не точно.
… и третья
И, наконец: не надо ругаться на автопроизводителей, которые не доложили в мотор Вашего прекрасного Соляриса с мотором 1,4 л несколько лошадей. Вы, конечно, можете принести им бумажку А4 с распечаткой графика замера, но вас попросят засунуть её куда-нибудь в выпускной коллектор, и будут при этом правы. Хотите правды? Ещё раз велкам на моторный стенд. Тот самый, который найти практически невозможно.
Так, а зачем тогда нужен стенд и как мерить мощность? Внимание, сейчас будет срыв покровов тайн.
Как правильно мерить мощность на стенде?
Думаем, вы уже поняли, что один замер сам по себе бесполезен. Более того, по описанным выше причинам два одинаковых автомобиля на одном и том же стенде с высокой долей вероятности покажут разные результаты. Поэтому поливать кого-то грязью из-за расхождений цифр – вещь бесполезная, как попытка Бузовой научиться петь.
Вот наши правила замера на стенде:
— Всегда делать замер ДО и ПОСЛЕ модификации;
— Не сравнивать результаты замера на шассийном стенде с паспортными данными автомобиля;
— Не ждать одинаковых результатов от одинаковых моторов – всегда могут быть отличия;
— Стараться делать сравнительные замеры при одинаковых погодных условиях;
— Оценивать разницу между стоком и тюнингом, а не абсолютные цифры.
В общем-то, повторяться не будем, все эти выводы мы объяснили выше. Но на всякий случай поясним примером последний пункт.
Предположим, что вы с другом из-за большой любви к определённой модели, марки или друг к другу купили одинаковые машины. Но ваш друг съездил на чип-тюнинг. И там выяснилось, что мощность мотора его почехондера – 105 л.с. После тюнинга она стала, допустим, 120 л.с. Вам захотелось так же, вы поехали туда же и выяснили, что у вашей машине в стоке всего 93 л.с., а после модификации — 108. А ведь у друга — целых 120… Обидно? Развели на бабки? Жёстко кинули? Нагрели руки злодеи? Нет, вряд ли. Просто:
а) нет двух абсолютно одинаковых машина;
б) нет двух абсолютно одинаковых условий замеров.
А если ещё и стенды разные, то общего вообще ничего нет. Хотя, кое-что есть: та самая разница между ДО и ПОСЛЕ, равная в обоих случаях 15 л.с. То есть, никто вас не обманывал.
Так что не верьте абсолютным цифрам на роликовом стенде. Они обманчивы, как макияж гулящей женщины. Верьте только разнице, которую вы видите до и после тюнинга. При одной и той же погоде, на одном и том же бензине, на одном и том же стенде. И будет вам счастье.
Ликбез: Замеры мощности различными стендами.
Приветствую всех читателей драйва.
Публикую запись в этом разделе, так как здесь напрямую обсуждаем результаты.
И так, в последнее время вижу очень много споров и негатива от мягко говоря завистливых юзеров, которые похоже не могут подготовить сильные моторы, потому обвиняют во лжи и подстройке всего и вся, включая все Московские стенды, называя местных настройщиков шарлатанами. Смешно, конечно, только зачем это?! На дороге и по динамике схожих и стоковых машин в большинстве случаев и так будет все ясно. Тут скорее комплексы маленькой пипирки или психологические травмы детства.) Показывать пальцем на них не буду, пол драйва уже знают про них…но речь не об этом.
Перейдем от побудивших причин к сути.
Что касается стендов, они есть роликовые мощностные нагрузочные, которые дают переменную нагрузку на барабаны, в том числе могут зафиксировать точку оборотов нагрузкой. Очень удобно в настройке определять эффективный угол с большей мощностью, это более сложные стенды, например Maha. Инерционные роликовые с постоянной нагрузкой попроще, это Super Flow, их большинство в Москве. Есть ступичные. Возможно это не все из известных.
Теперь рассмотрим колесные силы на этих стендах, то есть измеренные на барабанах или ступицах, которые якобы должны соответствовать силам на дороге. Но это не совсем так, давайте разбираться почему.
На ступичном стенде замер производится крепежом к ступице устройства измеряющего упрощенно силу и скорость, для расчета кривой момента и после мощности этого достаточно. Но первое, из реальной цепочки на дороге исключается само колесо, то есть отсутствуют инерционные потери в его раскрутке и второе, нет сил трения на смятие покрышки.
Перейдем к инерционному стенду. Super Flow имеет два ролика большого диаметра, колеса встают сверху.
Метод измерения тот же, снимается с роликов изменение силы и скорости, но в отличии от первого рассмотренного стенда тут уже присутствуют колеса и трение смятия покрышек обоих осей, но стенд не меняет нагрузку. Какой есть постоянный момент инерции роликов, то и раскручиваем.
Пример атмосферный Лансер 1,6. по итогу WHP 137лс.
Теперь поговорим про более сложный нагрузочный стенд Maha. В нем на каждую ось имеется по два небольших в диаметре ролика, колеса встают между ними, чем сильнее притянуть авто тросами, тем больше сомнутся покрышки и соответственно будет больше сил трения покрышек. Но это не все отличие от инерционного, в нем перед замером вводится масса и Сх, то есть стенд пытается имитировать реальный разгон на дороге, поднимая нагрузку на ролики с увеличением скорости. Силы лобового сопротивления растут согласно квадрату скорости. В отличии от инерционного по графикам видно, что на этом стенде кривая потерь нелинейна и зависит от скорости.
В итоге прогон замера на нагрузочном Maha в два раза дольше чем на инерционном Super Flow, то есть нагрузка на мотор и трансмиссию выше, резина дымится, сил потерь больше.
Смотрим следующую картинку, стенд Maha та же машина из первого примера, WHP уже 113лс, а на маховике также 162лс. Помимо этого на графике замер стока Лансер 1,6 98лс, результат 97-99лс в зависимости от системы SAE или DIN.
В итоге мы имеем на трех разных стендах совсем различные условия для получения силы и скорости на роликах или ступицах. 137лс колесных на Super Flow равны 113лс колесных на Maha, передача замера одинаковая 4.
Первый вывод!
Колесные силы на стендах являются УСЛОВНО КОЛЕСНЫМИ, предназначены для дальнейшего вычисления сил на маховике, в чем и есть предназначение стендов. Их — эти силы нельзя корректно сравнивать между различными стендами, как пытаются сделать некоторые, включая пересчет единым для определенного привода % потерь. Да, можно их сравнивать, но в пределах как минимум одного типа стенда и на одном диапазоне скоростей, если модель машина одна, то на равных передачах. Остальное все будет с точностью как по воздуху посчитать абсолютную мощность, это разброс плюс-минус 10-15% от разной эффективности ДВС, то есть только оценочно, но это обсудим отдельно в следующей записи.
Далее давайте разберемся с потерями, % потерь трансмиссии, насколько они реальные на стендах.
Потери трансмиссии состоят из механических и гидравлических потерь.
Механические — это трение в зубчатых механизмах, карданных шарнирах, подшипниках, зависят от качества обработки и смазки трущихся деталей.
Гидравлические — это перемешивание и разбрызгивание масла в узлах трансмиссии, зависит от вязкости, уровня, скорости валов и шестерен.
КПД трансмиссии есть произведение КПД всех механизмов входящих в ее состав. Чем больше зубчатых передач (гипоидная пара имеет меньший КПД, чем прямозубая), карданных шарниров, подшипников, тем ниже общее КПД.
КПД трансмиссии варьируются на переднем приводе 12-14%, задний привод 12-14-16%, полный привод 18-20-25%.
С процентами определись, теперь перейдем к расчетам потерь трансмиссии на стендах.
На ступичном стенде с которым я сталкивался % потерь просто вводился из базы данных, там были цифры для моно привода в районе 8%.
На инерционном Super Flow можно также ввести данный % потерь из базы или замерить выкатом.
На Лансере из примера специально просил замерить выкатом и сравнить что стоит в каталоге по этой машине. Как бы не пытался найти разницу, цифры совпали и мне оператор стенда указал, что нечего его учить как правильно работать со стендом, он замерял машин больше чем их я видел.)
На мощностном нагрузочном Maha потери считаются только на выкате, других вариантов нет, стенд все сам считает в автоматическом режиме.
Второй вывод!
Потери на стенде нельзя измерить корректно, результаты на стенде нельзя напрямую связывать с % потерь трансмиссии, эти цифры только лишь вспомогательные для расчета точных маховичных.
Насколько точные спорить смысла нет, но даже замеряя авто в 500+лс стоковых сил, если стенд нормально откалиброван, никто ничего умышленно не подстраивает с выкатом или % потерь, или еще что-то, то стенды очень точны.
Пример: Заявлено производителем 575лс 750Нм
Да возможно есть какой-то разброс между стендами и никто с этим не спорит, точнее можно замерить на моторном стенде, но это уже не быстро и не дешево. Ну больше или меньше у меня/тебя на 5лс, глупость полная спорить об этом. А на одном стенде, делая три прогона ничего не меняя, разница например у Лансера 160лс была в 0,5лс, то есть каждый стенд меряет с очень маленьким разбросом результатов.
Всем мира и правильного понимания физических процессов в машинах и механизмах.
Замер на динамометрическом стенде
Приветствуем Вас, дорогие подписчики!
Сегодня мы начнем знакомить Вас более подробно с деталями нашей работы, раскрывающими наш довольно обширный спектр услуг. О чем-то Вы уже знаете, но о некоторых из них Вы возможно даже и не догадывались! Следите за обновлениями!
Все автолюбители, которые увлечены увеличением мощности и крутящего момента автомобиля преследуют конкретную цель, которая так или иначе выражается в цифрах. Спортивный интерес, заключающийся в сокращении времени разгона или прохождения участка трассы, прямого или нет. У каждого из нас есть свой рекорд. У кого-то это данные телеметрии при прохождении квотера, а у кого-то дорога от дома на работу 😉 Ни для кого не секрет, что одним из самых верных способов улучшить свой рекорд – это увеличить мощность и крутящий момент. Таким образом, для большинства предметом гордости и личных достижений являются как раз те самые заветные цифры. Но каков верный способ узнать сколько сил в моторе после тюнинга. Есть ли прирост, или доработки привели к потери мощности (такое тоже бывает после вмешательства дилетантов).
Сегодня мы расскажем про наш динамометрический стенд SuperFlow.
Прежде чем мы вдадимся в пояснения, почему был сделан такой выбор, давайте определим круг задач, где он используется.
Во-первых, это единичный замер параметров автомобиля. Самый верный способ обозначить результат, подвести черту – это квалифицированный замер на мощностном стенде, которых, к слову не так уже и много в Москве и ближнем подмосковье. Ключевое слово здесь – «Квалифицированный», но об этом чуть позже.
Во-вторых, это двойной замер до и после проведения работ по тюнингу. Так как наша компания делает автомобили быстрее, такой замер выступает отличным подтверждением выполненных работ.
Главное назначение – это настройка параметров автомобилей. Как правило, это необходимо для автомобилей с большим списком доработок. Максимально отладить взаимодействие всех изменений, внесенных в автомобиль и добиться наилучшей отдачи в требуемом диапазоне частот вращения.
Как многие из Вас знают программное обеспечение мы пишем индивидуально под каждого клиента. Но как говорится, случаи бывают разные. Когда мы говорим про уровень доработок Stage 1 и Stage 2, практически все параметры можно откорректировать на дороге. Но когда дело доходит до более серьезного вмешательства уже требуется откатка ПО на динамометрическом стенде. Например, в случае с такими автомобилями как наша Audi RS6 T1000, чья мощность давно перевалила за 1000 л.с. Откатывать такие авто на дороге по меньшей мере страшно, и к тому же не безопасно. После любого изменения в «железе» Audi RS6 T1000 приходится ехать, ставить её на стенд и проводить отладку. Не стоит забывать, что она является автомобилем «на каждый день» и цель этого проекта не показать максимум цифр, а добиться лучшего сочетания безумного ускорения, практичного использования и комфортного вождения.
Именно для подобных нетривиальных задач мы и наши друзья и партнеры Citycustoms используем динамометрический стенд Superflow. Конкретно наш стенд полноприводный, что позволяет полностью имитировать движение по дороге, т.к. все колеса на авто вращаются с одинаковой скорости. Эта функция очень полезна не только когда требуется замерить полноприводный автомобиль. На многих современных моноприводных автомобилях установлен так называемый датчик движения, т.е. если у машины вращается только одна пара колес как на моноприводных стендах – автомобиль будет просто на просто глохнуть или ограничивать мощность, соответственно, замер таких авто возможен только на полноприводном стенде.
Почему же именно SuperFlow, спросите Вы? Данная компания производит колесные и моторные мощностные стенды с 70-х годов прошлого века. Их колоссальный опыт позволяет создать точные измерительные и диагностические приборы и быть одними из лидеров в данном сегменте.
Процесс запуска стенда занял целых полтора года с момента заказа оборудования до первых замеров, из которых более двух месяцев было потрачено на установку. Нужно было построить комнату, раму, сделать бетонную яму, вентиляцию. После установки стенд был настроен и откалиброван представителем компании из Европы. Им же была проведена проверка выполнения всех правил и норм эксплуатации нашего стенда.
Очень важным элементом является обдув. По сложности его реализации можно понять, насколько ответственным был подход к установке стенда. Должный обдув вряд ли поспособствует комфортному пребыванию рядом с автомобилем во время замера. И уж тем более если вы увидите подкатной вентилятор, то в лучшем случае верных цифр Вам не видать. В худшем такие специалисты могут перегреть Ваш мотор. Не забывайте, что один замер — это около получаса эксплуатации авто на предельных режимах. И если в гонке вам помогает встречный поток, то на стенде обдув должен создавать условия как минимум не хуже. Напомним про наш тест бензинов, в течение которого рядовой автомобиль Skoda Superb II 1,8 tsi с легкостью пережил более 50 замеров подряд, и главная заслуга принадлежит именно мощной системе обдува. Такое количество замеров можно прировнять общей продолжительности настройки сложных конфигураций авто (stage 3 и выше).
Ещё одним важным элементом является вытяжка. В целях безопасности выхлопные газы должны не задерживаться в испытательном помещении. Особенно это касается автомобилей с установленными системами подачи водометанола, когда выхлопные газы крайне опасны для людей. У нас это реализовано подъемной площадкой, которая во время замера всасывает выхлопные газы и никаких выбросов не ощущается.