Dynamomètre
le de pour le dynamomètre utilisé dans railroading, voient la voiture de dynamomètre de .
Un dynamomètre , " de de ; dyno" ; , " de ; dyn'r" ; ou " de ; pump" ; pour le short, est une machine utilisée pour mesurer le couple et la vitesse de rotation dont ( T/MN ) de à partir la puissance produite par un moteur , le moteur ou tout autre moteur tournant peut être calculée.
Un dynamomètre peut également être utilisé pour déterminer le couple et la puissance exigés pour actionner une machine conduite telle qu'une pompe. Dans ce cas, un circulant en voiture ou le conduisant le dynamomètre de est employé. Un dynamomètre qui est conçu pour être conduit s'appelle une absorption de ou le dynamomètre passif du . Un dynamomètre qui peut conduire ou absorber s'appelle un dynamomètre actif universel de ou de .
En plus de l'utilisation pour déterminer les caractéristiques de couple ou de puissance d'une machine à l'essai (MUT), des dynamomètres sont utilisés dans un certain nombre d'autres rôles. Dans les émissions standard examinant des cycles de ce type définis par l'Agence pour la Protection de l'Environnement des USA (USA EPA), des dynamomètres sont utilisés pour fournir le chargement simulé de route du moteur (using un dynamomètre de moteur) ou du plein powertrain (using un dynamomètre de châssis). En fait, au delà des mesures simples de puissance et de couple, des dynamomètres peuvent être utilisés en tant qu'élément d'un banc d'essai pour une série d'activités de développement de moteur telles que le calibrage des contrôleurs de gestion de moteur, des recherches détaillées sur le comportement de combustion et de la tribologie.
Dans le royaume médical, des dynamomètres de main sont utilisés pour le criblage courant de la force de préhension et l'évaluation initiale et continue des patients présentant le trauma et le dysfonctionnement de main.
Principes de fonctionnement
Un dynamomètre absorbant agit en tant que charge qui est conduite par le moteur qui est à l'essai. Le dyno doit pouvoir utiliser à n'importe quelle vitesse, et charge le moteur à n'importe quel niveau de couple que l'essai exige. Un dynamomètre est habituellement équipé de quelques moyens de mesurer le couple et la vitesse d'opération.Le dynamomètre doit absorber la puissance développée par le moteur. La puissance absorbée par le dynamomètre doit généralement être absorbée à l'air ambiant ou être transférée à l'eau de refroidissement. Les dynamomètres régénérateurs transfèrent la puissance aux lignes électriques électriques.
Des dynamomètres peuvent être équipés d'une série de systèmes de contrôle. Si le dynamomètre a un régulateur de couple, il fonctionne à un couple d'ensemble tandis que le moteur fonctionne à quelque vitesse il puisse atteindre tout en développant le couple qui a été placé. Si le dynamomètre a un régulateur de vitesse, il développe quelque couple soit nécessaire pour forcer le moteur pour fonctionner à la vitesse d'ensemble.
Un dynamomètre circulant en voiture agit en tant que moteur qui conduit l'équipement à l'essai. Il doit pouvoir conduire l'équipement à n'importe quelle vitesse et développer n'importe quel niveau de couple que l'essai exige.
Seulement le couple et la vitesse peuvent être mesurés ; La puissance doit être calculée à partir des chiffres de couple et de vitesse selon la formule : Là où K est déterminé par les unités de mesure utilisées comme peut être vu ci-dessous :
Pour calculer la puissance dans l'utilisation des puissances en chevaux (puissances en chevaux) de : où : le couple de est en livre-pieds (livre-force de ·le pi) vitesse de rotation est en révolutions de par minute (T/MN)
Pour calculer la puissance dans l'utilisation des kilowatts : où : le couple de est dans des newton-mètres (N de ·m) la vitesse de rotation de
est en révolutions par minute (rpm)
(le sur des graphiques de couple contre le T/MN les valeurs numériques du couple et de la puissance sont toujours égal quand la valeur de T/MN est égale à la constante, de K. Les valeurs numériques des puissances en chevaux et de la livre-force·les pi de couple sont toujours égaux à 5252 t/mn parce que 5252 t/mn dans le numérateur décommandent dehors la constante, 5252 dans le dénominateur laissant seulement le chiffre de couple égal au chiffre de puissance.)
Le voient également le moteur à combustion interne (section d'exécution) .
Description détaillée de dynamomètre
le dynamomètre se compose d'une unité d'absorption (ou amortisseur/conducteur), et inclut habituellement des moyens de mesurer le couple et la vitesse de rotation. Une unité d'absorption se compose d'un certain type de rotor dans un logement. Le rotor est couplé au moteur ou à tout autre équipement à l'essai et est libre pour tourner à quelque vitesse soit exigée pour l'essai. Un certain moyen est fourni de développer un couple de freinage entre le rotor du dynamomètre et le logement. Les moyens de développer le couple peuvent être etc. de friction, hydrauliques, électromagnétiques selon le type de l'absorption/d'unité de conducteur.On signifie pour le couple de mesure est de monter le logement de dynamomètre de sorte qu'il soit libre de tourner sauf qu'il soit retenu par un bras de couple. Le logement peut être rendu libre pour tourner en employant les tourillons reliés à chaque fin du logement pour soutenir le dyno dans des roulements fixés sur piédestal de tourillon. Le bras de couple est relié au logement de dyno et un les balances est placé de sorte qu'il mesure la force exercée par le logement de dyno en essayant de tourner. Le couple est la force indiquée par les balances multipliées par la longueur du bras de couple mesuré à partir du centre du dynamomètre. Un capteur du capteur de pression de piézoélectrique peut être substitué aux balances afin de fournir un signal électrique qui est proportionnel au couple.
Des autres moyens de mesurer le couple est de relier le moteur au dynamomètre par un couple de sentant l'accouplement de ou le capteur de couple. Un capteur de couple fournit un signal électrique qui est proportionnel au couple.
Avec les unités d'absorption électriques, il est possible de déterminer le couple en mesurant le courant dessiné (ou s'est produit) par l'amortisseur/conducteur. C'est généralement une méthode moins précise et pas beaucoup pratiquées dans des temps modernes, mais il peut être proportionné pour quelques buts.
Une large variété des tachymètres sont disponible pour mesurer la vitesse. Quelques types peuvent fournir un signal électrique qui est proportionnel à la vitesse.
Quand les signaux de couple et de vitesse sont disponibles, des essais peuvent être transmis à un système par acquisition de données du plutôt qu'étant enregistré manuellement. Des signaux de vitesse et de couple peuvent également être enregistrés par un enregistreur de diagramme ou la table traçante .
Types de dynamomètres
En plus de la classification comme absorption de , du circulant en voiture ou du universel comme décrit ci-dessus, des dynamomètres peuvent être classifiés d'autres manières.Un dyno qui est couplés par directement à un moteur est connu comme dyno de moteur de .
Un dyno qui peut mesurer le couple et la puissance a livré par le moteur d'un véhicule directement du whee d'entraînement ; ou des roues (sans enlever le moteur de l'armature du véhicule), est connues comme dyno de châssis de .
Des dynamomètres peuvent également être classifiés par le type de l'unité ou de l'amortisseur/de conducteur d'absorption qu'ils emploient. Quelques unités qui sont capables de l'absorption seulement peuvent être combinées avec un moteur pour construire un amortisseur/conducteur ou un dynamomètre universel. Les types suivants d'unités d'absorption/conducteur ont été employés :
Types d'unités d'absorption/conducteur
Courant de Foucault ou frein électromagnétique (absorption de seulement) Moteur électrique /générateur (absorber ou commande)
Frein de ventilateur (absorption seulement)
Frein hydraulique du (absorption seulement)
Frein mécanique de frottement ou frein (absorption de Prony de seulement)
Frein hydraulique (absorption seulement)
Type amortisseur de courant de Foucault
Les dynamomètres de l'EC sont actuellement les amortisseurs les plus communs utilisés dans des dynos modernes de châssis. Les amortisseurs de l'EC, fournissent la vitesse la plus rapide de changement de charge pour l'arrangement rapide de charge. Les la plupart sont air refroidi et n'exigent aucun système externe de refroidissement par l'eau. Dans un système correctement conception, aussi peu que 5 ampères à 220vac fournira la valeur d'approximativement 150 véritables HPs de la charge.Dynamomètre de moteur électrique/générateur
Le moteur électrique /les dynamomètres générateur sont un type spécialisé de lecteurs de Réglable-vitesse de l'absorption/unité de conducteur peut être un moteur du courant alternatif (C.) de ou un moteur du courant continu (C. Un moteur à courant alternatif Ou un moteur de C.C peut fonctionner comme générateur qui est conduit par l'unité à l'essai ou un moteur qui conduit l'unité à l'essai. Une fois équipé des boîtiers de commande appropriés, le moteur électrique/dynamomètres de générateur peut être configuré en tant que dynamomètres universels. Le boîtier de commande pour un moteur à courant alternatif Est un lecteur de Variable-fréquence de et le boîtier de commande pour un moteur de C.C est un lecteur de C. Dans les deux cas, les boîtiers de commande régénérateurs peuvent transférer la puissance à partir de l'unité à l'essai à la compagnie d'électricité. Là où permis, l'opérateur du dynamomètre peut recevoir le paiement (ou le crédit) de l'utilité pour la puissance retournée.Dans l'essai de moteur, les dynamomètres universels peuvent non seulement absorber la puissance du moteur mais également, conduire le moteur pour le frottement de mesure, les pertes de pompage et d'autres facteurs.
Les dynamomètres de moteur électrique/générateur sont généralement plus coûteux et complexe que d'autres types de dynamomètres.
Frein de ventilateur
Un ventilateur est employé pour souffler l'air pour fournir la charge de moteur. Embrayage ou ventilateur ou simplement mesure changeant du T/MN maximum atteint.
Frein hydraulique
Le circuit de freinage hydraulique se compose d'une pompe hydraulique (habituellement une pompe à engrenages), d'un réservoir et d'une tuyauterie liquides entre les deux pièces. Insérée dans la tuyauterie est une valve réglable et entre la pompe et la valve une mesure ou des autres moyens de mesurer la pression hydraulique. Habituellement, le fluide utilisé était huile hydraulique, mais les huiles multigrades synthétiques récentes peuvent être un meilleur choix. En termes les plus simples, le moteur est apporté jusqu'au T/MN désiré et la valve est incrémentalement fermée et pendant que la sortie de pompes est restreinte, la charge augmente et la commande de puissance est simplement ouverte jusqu'à à l'ouverture désirée de commande de puissance. À la différence de la plupart des autres systèmes, la puissance est calculée en factorisant le volume d'écoulement (calculé à partir de Spéc. de conception de pompe), la pression hydraulique et le T/MN. Freiner la HP, si figuré avec de la pression, volume et le T/MN ou avec un type différent dyno de capteur de pression de piézoélectrique de frein, devrait produire essentiellement les chiffres identiques de puissance. Les dynos hydrauliques sont renommés pour avoir la capacité absolument la plus rapide de changement de charge, juste légèrement surpassant les amortisseurs de courant de Foucault. Le du côté incliné est qu'elles exigent de grandes quantités d'huile chaude sous la pression et la condition pour un revevoir d'huile.
Type amortisseur de frein hydraulique
L'amortisseur du frein hydraulique s'appelle parfois de manière erronée un " ; dynamometer" hydraulique ;. Les amortisseurs de frein hydraulique sont relativement communs, ayant été fabriqués pendant beaucoup d'années et remarquables pour leurs possibilités de puissance élevée, petit paquet, poids léger, et coût de fabrication relativement bas par rapport à autre, un " de réaction plus rapide ; absorber" de puissance ; types. Leurs inconvénients sont qu'ils peuvent prendre une période relativement longue au " ; stabilize" ; leur quantité de charge et le fait qu'ils exigent un approvisionnement constant en eau au " ; housing" de frein hydraulique ; pour le refroidissement. Dans beaucoup de parties du pays, les règlements environnementaux interdisent maintenant le " ; traverser le " ; l'eau et de grands réservoirs d'eau doivent être installés pour empêcher l'eau polluée d'écrire l'environnement. Le schéma montre le type le plus commun de frein hydraulique, le type de niveau variable. L'eau est ajoutée jusqu'à ce que le moteur soit tenu à un T/MN régulier contre la charge. L'eau est alors maintenue à ce niveau et remplacée par la constante s'écoulant et remplissant, qui est nécessaire pour emporter la chaleur créée en absorbant les puissances en chevaux. Les tentatives de logement de tourner en réponse au couple produit mais est retenues par la balance ou la cellule régulatrice de couple qui mesure le couple.
Comment des dynamomètres sont utilisés pour l'essai de moteur
Les dynamomètres sont utiles dans le développement et l'amélioration de la technologie moderne de moteur de jour. Le concept est d'employer un dyno pour mesurer et comparer le transfert de puissance à différents points sur un véhicule, de ce fait permettant le moteur ou la boîte de vitesse à modifier pour obtenir un transfert plus efficace de puissance. Par exemple, si un dyno de moteur prouve qu'un moteur particulier réalise 400 N· ; m (lbf· 300 ; pi) de couple, et expositions seulement 350 N· d'une dynamo de châssis ; m (lbf· 260 ; le pi), un saurait pour regarder à la boîte de vitesse pour les améliorations principales. Les dynamomètres sont les morceaux d'équipement en général très chers, réservés pour certains champs qui se fondent sur eux pour un but particulier.
Méthode d'essai générale
Le dynamomètre applique de diverses charges sur le moteur et mesure la capacité du moteur de déplacer la charge. Le dynamomètre peut être relié à un ordinateur qui calcule le rendement du moteur. Le moteur est couru du ralenti à son maximum T/MN et le rendement est mesuré et tracé sur un graphique . Presque tous les aspects d'opération de moteur sont mesurés pendant une course de dyno.
Dynamomètre de moteur
Un dynamomètre de moteur de mesure la puissance et le couple directement du vilebrequin du du moteur (ou du volant ), quand le moteur est enlevé du véhicule. Ces dynos n'expliquent pas des pertes de puissance dans la boîte de vitesse, telle que la boîte de vitesse , la transmission ou le différentiel etc. clear=" de
Dynamomètre de châssis
Un dynamomètre du châssis mesure la puissance fournie à la surface du " ; conduire le roller" ; par la commande le roule que le véhicule est souvent garé sur le rouleau ou les rouleaux, que la voiture puis des tours et le rendement est mesuré.Le type moderne systèmes de rouleau de dyne de châssis utilisent le rouleau de Salvisberg, qui a amélioré la traction et la répétabilité au-dessus des rouleaux lisses ou moletés d'entraînement.
Sur une moto, la perte de puissance typique à une puissance plus élevée nivelle, la plupart du temps par le câble de pneu, est environ 10% et la chaîne de boîte de vitesse et d'autres pièces de transfert de puissance sont un 2% à un 5% différents.
D'autres types de dynamomètres de châssis sont disponibles qu'éliminer le patinage potentiel de roue sur des rouleaux d'entraînement de vieux modèle et l'attacher directement aux hub du véhicule pour la mesure directe de couple de l'axe. Les dynos montés par hub incluent des unités faites par Dynapack et Rototest. Ces dynes devraient lire environ 10% à 15% plus hauts qu'un " ; wheel" arrière ; dyne de châssis.
Les dynos de châssis peuvent être fixes ou portable.
Les dynamomètres modernes de châssis peuvent faire beaucoup plus que montrent le T/MN, les puissances en chevaux, et le couple. Avec l'électronique moderne et réagir vite, de bas systèmes de dyne d'inertie, il est maintenant possible d'accorder à la meilleure puissance et aux courses les plus douces, en temps réel.
C'est également terrain communal à, à un niveau au détail, avec une sonde de la bande large 02, représentée graphiquement avec le T/MN, au " ; air à un ratio" air-carburant ;.
Certains, comme Dynojet et d'autres, peuvent également ajouter l'information diagnostique de véhicule au graphique de dyno aussi bien. Ceci est fait en recueillant des données directement du PCM du véhicule par l'intermédiaire de la communication d'OBD.
En raison des pertes de friction et mécaniques dans les divers composants de boîte de vitesse, la puissance en chevaux mesurée frein de roue arrière est généralement de 15-20 pour cent moins que les puissances au frein mesurées au vilebrequin ou au volant sur un dynamomètre de moteur. clear=" de
D'autres sources, après recherche plusieurs " différent ; engine" ; progiciels de dyno, constatés que l'utilisateur de dyno de moteur peut intègralement ajouter le " ; loss" de friction ; creuser des rigoles les facteurs de +10% +15% vers la puissance de volant, soulevant la réclamation qui 20% 25% puissances ou plus sont perdue réellement entre le vilebrequin aux sorties de puissance élevée.
Idées fausses communes au sujet des dynos
Emballage de drague : Les chiffres de puissances en chevaux et de couple sont un facteur prédictif fort mais ne garantissent pas 0-60 M/H spécifique ou 1/4 mille E. Un moteur accélérant dans un véhicule éprouve différentes conditions que sur un dyno. Les forces de G et les différentes températures aussi bien que différents modes de vibration dans un véhicule peuvent causer des différences significatives dans le rendement de puissance. En essayant de contre-vérifier des chiffres de puissance de dynamomètre pour traîner l'exécution de bande, il est relativement conformé pour comparer les chiffres améliorés de HP de FREIN à la borne Mph.Dommages de moteur : L'essai de dyno peut-il endommager des moteurs ? Un dyno de FREIN, en mode équilibré fournit seulement une charge qui est égale la quantité de puissance que le moteur fait à n'importe quel point spécifiquement choisi de T/MN. Si le moteur fait la HP de 200 freins à 5000 t/mn, le frein du dynamomètre ou l'amortisseur de puissance fournira exactement la valeur de 200 HPs de la charge contre elle, gardant le T/MN à 5000 t/mn. C'est une charge réaliste, il est comme si le moteur était dans un véhicule tirant un grand bas de page vers le haut d'une colline. Ne devrait être aucun problème sur le dyno - s'il n'y a aucun problème sur la route.
Cependant, l'appréhension au-dessus de l'essai de dyno et des dommages de moteur a les racines pleines en fait. Dynamomètres de vieux modèle utilisés généralement un " peu coûteux ; brake" de l'eau ; type d'amortisseur de puissance. La charge a été augmentée ou a diminué en remplissant et en vidangeant eau dans le logement pour changer la quantité de volume interne de l'eau pour changer la charge, tout le moment vidangeant et remplissant l'eau pour garder l'eau de l'ébullition - cela prendrait parfois un tout à fait certain temps pour l'opérateur ou l'ordinateur pour obtenir des taux d'apport et de sortie stabilisés et cela est le problème. Ce n'est pas le " ; amount" ; de charge, c'est la quantité de " ; time" ; essai épuisé de stabiliser la charge au T/MN désiré. " ; L'eau Brakes" ; être encore utilisé généralement dans les applications où leurs de petite taille et poids léger sont importants et les courbes de couple moteur sont relativement droites, comme dans grand des véhicules à moteur et des bateaux.
Histoire
Le Gaspard de Prony a inventé le frein de De Prony de en 1821. Le frein de Prony (ou le frein de Prony) est considéré l'un des dynamomètres les plus tôt.Froude Hofmann de Worcester, R-U fabrique des dynamomètres de moteur et de véhicule. Ils attribuent au William Froude l'invention du dynamomètre hydraulique en 1877 et disent que les premiers dynamomètres commerciaux ont été produits en 1881 par leur compagnie, Heenan et Froude de prédécesseur.
En 1928, le " allemand de compagnie ; Karl Schenck Eisengießerei de et " de Waagenfabrik ; a construit les premiers dynamomètres de véhicule pour des essais de frein avec la conception de base des bancs d'essai d'aujourd'hui de véhicule.
Le dynamomètre du courant de Foucault a été inventé par Martin et Anthony Winther dans environ 1931. À ce moment-là, le moteur de C.C/dynamomètres de générateur avait été en service pendant beaucoup d'années. Une compagnie fondée par Winthers, Dynamatic Corporation, dynamomètres manufacturés dans le Kenosha, le Wisconsin jusqu'en 2002. Dynamatic faisait partie de Eaton Corporation de 1946 à 1995. En 2002, les systèmes de dyne du Jackson, le Wisconsin ont acquis le produit de dynamomètre de Dynamatic. Commençant en 1938, Heenan et Froude ont fabriqué des dynamomètres de courant de Foucault pendant beaucoup d'années sous le permis de Dynamatic et d'Eaton. clear=" de
La première vitesse populaire et vraie, commandée par ordinateur, systèmes de dyne de châssis de courant de Foucault établis étaient des systèmes de moto qui ont été établis par le dynamomètre de Factory Pro de San Rafael, CA, Etats-Unis en 1990.
Voir également
Voiture de dynamomètre de pour l'utilisation de chemin de fer Dynamomètre du banc d'essai de moteur de pour des moteurs, par exemple moteurs de combustion
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