Como funciona um dinamômetro?

Eu não tenho muito a acrescentar aqui. Bem simples.

Como funciona um dinamômetro?

Como a potência e o torque são medidos como números separados durante uma única corrida dinâmica?

Existem alguns componentes e há um componente que fornece resistência à força, tem que haver se estiver medindo algo, certo?

Eu estou realmente querendo entender como esses dispositivos funcionam em um nível íntimo. Quanto mais entendermos como esse dispositivo funciona, melhor entenderemos como os números dos fabricantes são derivados, então acho que isso é uma coisa boa para entender.

TIA

NOTA: O exemplo a seguir assume a saída em lb-ft & amp; cavalos de potência. Os dinamômetros também podem medir a saída de torque em Newton Meters ou Kilowatts com a mesma facilidade, ou qualquer outra medida de torque e potência.

Primeiramente, vamos colocar todos na mesma partitura. Quando se trata de veículos, existem dois tipos básicos de dinamômetros: engine & amp; chassis.

Um dinamômetro de motor (dyno para curto) mede a saída de torque do virabrequim de um motor diretamente. Aqui está um dyno de motor maior com um motor ligado a ele:

O motor ligado a ele parece ser um motor Detroit Diesel. Note que o motor só é conectado ao dyno através de um eixo de saída (coberto pela peça amarela).

Um dyno do chassi mede a saída de torque de um motor como visto nos pneus. Aqui está uma que está acima do solo e com um carro em cima:

Na foto você pode ver um grande cilindro embaixo das rodas traseiras (drive) do veículo. Anexado ao cilindro grande é o dispositivo de medição para este modelo específico.

Um dinamômetro é projetado para medir o torque em um determinado ponto (manivela do motor ou nas rodas, dependendo do modelo) e a velocidade de rotação em que o torque é medido. Para fazer isso (digamos que para um motor dyno), o motor é montado (ou como alguns diriam " amarrado ") a um berço. Este berço fica na proximidade do dinamômetro, onde o operador pode colocar uma peça de conexão entre os dois. Então, todos os sistemas elétricos, de combustível e de resfriamento são conectados ao motor. Além disso, presente será conectado de modo que o operador possa Visão o mecanismo para garantir que ele esteja funcionando corretamente ou desligue-o se eles virem problemas. A partir daí, o motor é acionado e o dinamômetro lê a quantidade de torque produzido pelo motor.

Para medir a saída de torque de um motor, o dyno deve criar algum tipo de resistência e, em seguida, medir a resistência. Esta resistência é então alimentada através de um computador que calcula a quantidade de torque a uma determinada velocidade e, a partir disso, pode calcular a quantidade de potência. Existem duas formas principais de resistência que podem ser aplicadas contra o motor.

Um dyno tipo fluido usa um dispositivo muito parecido com o conversor de torque de uma transmissão automática. A diferença aqui é que a resistência do dispositivo de acoplamento pode ser ajustada para controlar a velocidade do motor.

Outro tipo de dyno é um dyno de corrente parasita. Em vez de um acoplador de fluido, correntes parasitas são usadas para controlar a velocidade do motor. Pense nisso como um gerador gigante que pode aplicar carga através da criação da corrente, que impede a velocidade do motor.

Tanto os dynos de fluidos como os de correntes parasitas são chamados dynos de freio, porque usam um dos métodos para produzir uma ação de frenagem que controla o motor. Um método completamente diferente para medir o torque através de um dinamômetro é um dinamômetro inercial que calcula a velocidade de quão rápido o motor ou os pneus podem acelerar uma massa conhecida. Isso funciona de uma premissa completamente diferente de um dinamômetro de freio. Devido a isso, as medidas podem ser diferentes entre os dois tipos.

Como o motor está funcionando no dyno, ele desenvolve torque. Existem sensores ligados ao dyno que podem detectar a quantidade de movimento (torção real do próprio dispositivo) que é produzido a partir do dispositivo de acoplamento. Esta força é então computada na quantidade de torque produzido. Durante o teste, o motor é empurrado para o acelerador totalmente aberto (WOT). O dinamômetro produz resistência contra o motor ao subir na faixa de rotação. Para medir a quantidade de torque, a resistência deve ser suficiente para manter o motor em uma determinada velocidade, mas não sobrecarregar o motor (impedindo que ele progrida na faixa de rpm). Quando o motor sobe em rpm, o sensor faz a sua coisa e lê a quantidade de torque que está sendo produzido.

Um dinamômetro de chassi funciona praticamente da mesma maneira (em corrente de fluido ou turbilhão), mas é medido nas rodas (pneus) quando eles entram em contato com a superfície do tambor rotativo. A resistência é colocada contra os pneus e o torque é medido. Quando medido nos pneus, a saída de torque / potência é sempre menor do que o que seria medido no virabrequim devido a perdas no trem de força. As perdas do trem de força são aquelas incorridas à medida que a energia é transmitida através da transmissão, da linha de transmissão (se houver), das mudanças de direção através do diferencial, dos eixos e dos pneus. Uma regra geral determina uma perda de 15% quando um veículo usa uma transmissão manual e uma perda de 18-20% ao usar uma transmissão automática.

O cálculo de cavalos de potência (HP) é a parte fácil, principalmente porque é apenas uma equação matemática que nos dá a figura. Para calcular a HP, basta seguir a matemática:

P = (T * N) / constant

Onde:

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

NOTA: A constante 5252 é o valor arredondado de (33.000 ft · lbf / min) / (2π rad / rev)

Como isso é puramente um exercício de matemática, o computador pode descobrir a quantidade exata de HP produzida, desde que saiba a que velocidade o motor está indo e a quantidade de torque produzido a essa velocidade.