Comment fonctionne un dynamomètre?

Je n'ai pas grand-chose à ajouter ici. Assez simple.

Comment fonctionne un dynamomètre?

Comment la puissance et le couple sont-ils mesurés en tant que chiffres séparés au cours d'une seule course de dyno?

Il y a pas mal de composants et il y a un composant qui fournit une résistance à la force, il doit y en avoir s'il mesure quelque chose, non?

Je veux vraiment comprendre comment ces appareils fonctionnent à un niveau intime. Plus nous comprenons comment cet appareil fonctionne, mieux nous pouvons comprendre comment les numéros de fabricant sont dérivés, donc je pense que c'est une bonne chose à comprendre.

TIA

REMARQUE: l' exemple suivant suppose une sortie en lb-pi et en chevaux-vapeur. Les dynamomètres peuvent également mesurer la sortie de couple en mètres newton ou kilowatts tout aussi facilement, ou toute autre mesure de couple et de puissance, d'ailleurs.

Tout d'abord, mettons tout le monde sur la même feuille de musique. En ce qui concerne les véhicules, il existe deux types de base de dynamomètres: le moteur et le châssis.

Un dynamomètre moteur (dyno pour faire court) mesure directement le couple émis par le vilebrequin d'un moteur. Voici un dyno de moteur plus grand avec un moteur attaché:

Le moteur qui y est attaché semble être un moteur diesel de Detroit. A noter que le moteur est uniquement attaché au dynamo via un arbre de sortie (recouvert par la pièce jaune).

Un dyno de châssis mesure le couple de sortie d'un moteur comme vu sur les pneus. En voici une qui est au-dessus du sol et avec une voiture dessus:

Dans l'image, vous pouvez voir un grand cylindre sous les roues arrière (motrices) du véhicule. Attaché au grand cylindre est l'appareil de mesure pour ce modèle particulier.

Un dynamomètre est conçu pour mesurer le couple à un point donné (manivelle du moteur ou aux roues, selon le modèle) et la vitesse de rotation à laquelle le couple est mesuré. Pour ce faire (disons pour un dynamo de moteur), le moteur est monté (ou comme certains diraient " sanglé ") sur un berceau. Ce berceau est à proximité du dynamo où l'opérateur peut placer une pièce de liaison entre les deux. Ensuite, tous les systèmes électriques, de carburant et de refroidissement sont connectés au moteur. Parallèlement à cela, tous les capteurs présents seront connectés afin que l'opérateur puisse voir le moteur pour s'assurer qu'il fonctionne correctement ou l'arrêter s'il voit des problèmes. De là, le moteur tourne et le dynamomètre lit la quantité de couple produite par le moteur.

Pour mesurer le couple de sortie d'un moteur, le dynamomètre doit créer une sorte de résistance, puis mesurer la résistance. Cette résistance est ensuite alimentée par un ordinateur qui calcule la quantité de couple à une vitesse donnée et à partir de là, peut calculer la quantité de puissance. Il existe deux façons principales d'appliquer une résistance contre le moteur.

Un dyno de type fluide utilise un appareil similaire au convertisseur de couple d'une transmission automatique. La différence ici est que la résistance du dispositif d'attelage peut être ajustée pour contrôler la vitesse du moteur.

Un autre type de dyno est un dyno à courant de Foucault. Au lieu d'un coupleur de fluide, des courants de Foucault sont utilisés pour contrôler la vitesse du moteur. Considérez-le comme un générateur géant qui peut appliquer une charge en créant le courant, ce qui bloque la vitesse du moteur.

Les dynos à fluide et à courants de Foucault sont appelés dynos de freinage car ils utilisent l'une ou l'autre méthode pour produire une action de freinage qui contrôle le moteur. Une méthode complètement différente pour mesurer le couple à travers un dynamomètre est un dynamomètre inertiel qui calcule la vitesse à laquelle le moteur ou les pneus peuvent accélérer une masse connue. Cela fonctionne sur une prémisse complètement différente d'un banc de freinage. Pour cette raison, les mesures peuvent être différentes entre les deux types.

Lorsque le moteur tourne sur le dynamomètre, il développe un couple. Il y a des capteurs attachés au dynamomètre qui peuvent détecter la quantité de mouvement (torsion réelle de l'appareil lui-même) qui est produite par le dispositif de couplage. Cette force est ensuite calculée dans la quantité de couple produite. Pendant les tests, le moteur est poussé à plein régime (WOT). Le dynamomètre produit une résistance contre le moteur lorsqu'il grimpe dans la plage de régime. Pour mesurer la quantité de couple, la résistance doit être suffisante pour maintenir le moteur à un régime donné, sans pour autant maîtriser le moteur (entravé sa progression dans la plage de régime). Lorsque le moteur monte en tr / min, le capteur fait son travail et lit la quantité de couple qui est produite.

Un dyno de châssis fonctionne à peu près de la même manière (en fluide ou en courant de Foucault), mais est mesuré au niveau des roues (pneus) au contact de la surface du tambour rotatif. La résistance est mise contre les pneus et le couple est mesuré. Lorsqu'elle est mesurée au niveau des pneus, la puissance en couple / chevaux est toujours inférieure à celle qui serait mesurée au vilebrequin en raison des pertes du groupe motopropulseur. Les pertes du groupe motopropulseur sont celles qui sont encourues lorsque la puissance est transmise par la transmission, la ligne de transmission (le cas échéant), les changements de direction via le différentiel, les essieux et les pneus. Une règle d'or impose une perte d'environ 15% lorsqu'un véhicule utilise une transmission manuelle et une perte de 18 à 20% lors de l'utilisation d'une transmission automatique.

Le calcul de la puissance (HP) est la partie la plus facile, principalement parce que c'est juste une équation mathématique qui nous donne le chiffre. Pour calculer HP, suivez simplement le calcul:

P = (T * N) / constant

Où:

P = Power (hp)
T = Torque (lb-ft)
N = Rotational Speed (rpm)
C = Constant (5252)

REMARQUE: La constante 5252 est la valeur arrondie de (33 000 ft · lbf / min) / (2π rad / rev)

Puisqu'il s'agit purement d'un exercice de mathématiques, l'ordinateur peut déterminer à la volée la quantité exacte de HP produite tant qu'il sait à quelle vitesse le moteur tourne et la quantité de couple produite à cette vitesse donnée.