Mahlzeit miteinander, ich baue hier gerade an meinem Motorenprüfstand und bin dann zu der Frage gelangt, wie eigentlich ein Rollenprüfstand für PKWs funktioniert. Zuerst klingt die Frage primitiv, aber je mehr ich darüber nachdenke, umso mehr komme ich auf den Trichter entweder einen Denkfehler zu haben, oder die Sache ist nicht halb so trivial, wie sie zuerst scheint. Wird - z.B. beim Tuner - ein PKW auf den Prüfstand geschnallt, so brettert der auf der Walze bis in den fünften Gang hoch - möglichst schnell - und gibt dann solange Gas, bis das System nicht weiter beschleunigt. Daraus resuliert jetzt eine Drehzahl-Drehmoment-Kurve. So weit, so einfach. Das Problem, das ich jetzt für mich habe, ist folgendes: Um überhaupt sagen zu können, welche Leistung (und damit Drehmoment) ein Motor bei einer gewissen Drehzahl hat, müsste ich eigentlich den Motor bei genau dieser Drehzahl so lange belasten, bis der Motor die Drehzahl nicht mehr halten kann. So wird es im obigen Prüfzyklus allerdings nicht gemacht. Bei meinem Motor lasse ich den Prüfling (bürstenloser Asynchronmotor) durch einen Servo bremsen. Ohne Gegenmoment läuft er auf Leerlaufdrehzahl, durch Erhöhung des Gegenmoments bricht die Drehzahl immer weiter ein, bis der Motor irgendwann kippt, und nurnoch das Haltemoment aufbauen kann. Zeitgleich nehme ich über einen Sensor das Drehzahl-Drehmoment-Diagramm auf, und erhalte damit die Motorkennlinie. Analog dazu müsste ich auf dem Rollenprüfstand das Auto erstmal bis Ultimo lastfrei beschleunigen, was dann irgendwo der 6te Gang im Drehzahlbegrenzer wäre, und die Last so lange erhöhen, bis der Motor absäuft. Keine sonderlich materialschonende Methodik. Wie also wird die Messung gemacht?
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google? http://www.cbcity.de/leistungsmessung-wie-funktioniert-ein-rollenleistungspruefstand gibt wohl mehrere Möglichkeiten
Das System kennt wohl die Trägheit der drehenden Massen, die bei dem Rollenprüfstand beschleunigt werden müssen. Die Leistung des Motors ergibt sich dann aus dem Anstieg der Kurve.
Robert L. schrieb: > google? > > http://www.cbcity.de/leistungsmessung-wie-funktioniert-ein-rollenleistungspruefstand > > gibt wohl mehrere Möglichkeiten Irgendwie nichts dazu gefunden. Ist ja ne ganz interessante Übersicht. Ok dann gehe ich auch davon aus, dass die wirklich nur ganz primitiv mit einer Schwungmasse arbeiten und keine Netzrückspeisung nutzen. Gerade letzteres wäre ziemlich interessant gewesen. Statische Prüfstände machen es dann also so, wie ich, indem im Leerlauf belastet wird.
Motorenprüfstände speisen die freiwerdende Energie oft über einen Bremsgenerator und Frequenzumrichter bzw. Vierquadrantensteller ins Netz ein. Früher auch ohne moderne Leistungselektronik über einen Leonardsatz. Es gibt aber auch genug solcher Prüfstände, die mit Wasserwirbelbremsen arbeiten. Diese ganzen Proleten-Tuning-Prüfstände haben solchen Aufwand nicht. Die meisten Motoren würden die Belastung sowieso keine Sekunde länger aushalten. Die fliegen ja so schon regelmäßig auseinander. Wenn man die nun auch noch länger bei einer konstanten Drehzahl voll belasten würde, könnte man neben dem Prüfstand gleich noch eine Autopresse aufbauen. Die wäre gut ausgelastet.
Ben B. schrieb: > Motorenprüfstände speisen die freiwerdende Energie oft über einen > Bremsgenerator und Frequenzumrichter bzw. Vierquadrantensteller ins Netz > ein. Früher auch ohne moderne Leistungselektronik über einen > Leonardsatz. Es gibt aber auch genug solcher Prüfstände, die mit > Wasserwirbelbremsen arbeiten. Damit kann man dann direkt das Fahrtwindgebläse antreiben. Für die Erzeugung der Kühlluft gehen auch einige kW drauf.
Ben B. schrieb: > Motorenprüfstände speisen die freiwerdende Energie oft über einen > Bremsgenerator und Frequenzumrichter bzw. Vierquadrantensteller ins Netz > ein. Früher auch ohne moderne Leistungselektronik über einen > Leonardsatz. Es gibt aber auch genug solcher Prüfstände, die mit > Wasserwirbelbremsen arbeiten. Bei einem richtigen Motorenprüfstand kann ich allerdings auch ganz anders die Kennlinien fahren. Am Prüfstand kann ich einen Motor auf eine Nenndrehzahl bringen und anschließend belasten und Lastwechselreaktionen dynamisch erzeugen. Das geht ja auf einem Rollenprüfstand nicht so ohne weiteres. Daher ja meine Frage. Dass aber nur primitiv das Schleppmoment der Rolle genutzt wird, und man nicht die Last, sondern nur die Beschleunigung der Rolle als Last benutzt, war mir so einfach nicht klar. Eine Wasserwirbelbremse macht ja faktisch auch nichts anderes.
Eine gute Wasserwirbelbremse ist stufenlos regelbar bzw. die Drehmomentlinie ist verschiebbar, ähnlich wie bei einem Bremsgenerator. Dazu hat die Wasserwirbelbremse noch den Vorteil, daß sie extrem gut kühlbar ist. Wenn man einen Teil des Wassers verdampfen lässt, bekommt man einige Megawatt damit weg. Theoretisch könntest Du die konstante Drehzahl auch auf einem Rollenprüfstand messen, wenn Du die Rolle aktiv bremsen kannst. Die Messung wird evtl. ein wenig ungenauer (Radschlupf) und Du mußt die Verlustleistung vom ganzen Antriebsstrang (Getriebe, Reifen) mit einrechnen - aber im Prinzip ginge das auch. Aber welche Tuner-Karre hält denn mehr als 30 Sekunden Vollgas aus, ohne daß der Motor seine Eingeweide auskotzt? Bei Lokomotiven wird manchmal ebenfalls ein sehr interessanter Ansatz gewählt. Das Testmuster bekommt eine oder zwei Bremslokomotiven an den Haken und darf diese dann ziehen, während die Bremslokomotiven einen Großteil des verbrauchten Stromes in die Oberleitung zurückspeisen.
Vor Jahrzehnten rüstete ich mal interesseshalber bei einem Golf2 GTD einen LLK nach. Aber nicht den, der auch serienmäßig verbaut wurde, sondern einen, der optimal (vorne, unter der Stoßstange) angebracht war. Danach Leistungs- und Abgasmessung für die TÜV-Abnahme bzw. Eintragung. Natürlich "löcherte" ich bei der Leistungsmessung die Leute mit allerlei Fragen. Was ich Dir hier (aus der Erinnerung und hoffentlich noch richtig) gerne weitergebe. :) Martin S. schrieb: > Wird - z.B. beim Tuner - ein PKW auf den Prüfstand geschnallt, so > brettert der auf der Walze bis in den fünften Gang hoch - möglichst > schnell - und gibt dann solange Gas, bis das System nicht weiter > beschleunigt. Nein, nicht bis in den fünften Gang, sondern bis in den, bei dem die Drehzahl am Getriebe-Ausgang identisch mit der Motordrehzahl ist. Bei 5-Gang-Getrieben ist das beim 4. Gang der Fall. Dies deshalb, weil die Leistungsangabe in den Papieren immer an eine Drehzahl "gekoppelt" ist. Und diese Drehzahl muß natürlich auch die sein, bei der ein Motor in der Lage dazu ist, seine max. Leistung "auf die Räder" bringen zu können. Zur Beschleunigung der Rollen fragte ich natürlich auch nach, wie das alles funktioniert, weil ja z.B. auch der Cw-Wert eine Rolle dabei spielt. Der wird über Korrekturfaktoren berücksichtigt. Was man mit den Rollen nur machen kann, ist, die Verhältnisse zu simulieren, mit denen ein Motor seine Kraft bei einer ganz bestimmten Drehzahl über die Antriebsräder "auf die Straße" bringen kann. Die Motordrehzahl muss man dabei, damit das vergleichbar wird, den Papieren entnehmen. D.h. unter Vollgas hält man diese Drehzahl so lange, bis sie durch die Bremsung per Meß-Methode abfällt. Damit hat man ein vergleichbares Ergebnis, das es erlaubt, eine Leistungssteigerung feststellen zu können. So lief das dann auch ab: Der betriebswarme Motor wurde ganz normal bis zum 4. Gang hochgefahren, und dann wurde unter Vollgas gemessen. Mit der Motordrehzahl, die in den Papieren stand. Also nicht bis zur Abregel-Drehzahl der Einspritzpumpe. > Daraus resuliert jetzt eine Drehzahl-Drehmoment-Kurve. Ja, die wird dann (unter Anlegung von Korrekturfaktoren an das Messergebnis) berechnet. > > So weit, so einfach. > > Das Problem, das ich jetzt für mich habe, ist folgendes: Um überhaupt > sagen zu können, welche Leistung (und damit Drehmoment) ein Motor bei > einer gewissen Drehzahl hat, müsste ich eigentlich den Motor bei genau > dieser Drehzahl so lange belasten, bis der Motor die Drehzahl nicht mehr > halten kann. So wird es im obigen Prüfzyklus allerdings nicht gemacht. Bei einem E-Mot. ist das im Prinzip auch nicht recht viel anders. Eigentlich sogar etwas einfacher, weil Du keine Korrekturfaktoren brauchst. Du hast alle Nenndaten. Kannst also, den Mot., ihn abbremsend, so lange laufen lassen, bis er bei Nenndrehzahl die Nenn-A "zieht". Wenn Du Dir dazu selbst etwas bauen willst, geht das am einfachsten unter Anwendung des Pendelmaschinen-Prinzips. https://de.wikipedia.org/wiki/Pendelmaschine Du kannst das jederzeit auch etwas abwandeln, um mit einfachsten Mitteln rein mechanisch Messungen machen zu können. Z.B. indem Du den Mot. festsetzt, mit einer Bremsscheibe bestückst, um an dieser Bremsscheibe eine Backenbremse wirken lassen zu können. Im einfachsten Fall kannst Du die Backenbremse auch vertikal z.B. an eine Federwaage hängen. Wenn Du eine genauere Waage verwenden willst, geht auch das mit Hebel-Umlenkung der Kraft, die an der Bremszange ausgeübt wird. Grüße
L. H. schrieb: > Bei 5-Gang-Getrieben ist das beim 4. Gang der Fall. > Dies deshalb, weil die Leistungsangabe in den Papieren immer an eine > Drehzahl "gekoppelt" ist. Also bei meinem alten Auto ist im 4. Gang das Untersetzungsverhältnis noch immer 1:3,147. Im 5. Gang 1:2,537 und im 6. 1:2,108. Mehr Gänge habe ich nicht. Und was dann? Prüfstand für dieses Auto nicht geeignet? Bei meinem neuen habe ich eine feste untersetzung ohne Kupplung von 1:9,02. Also auch nicht geeignet?
Stephan S. schrieb: > Also bei meinem alten Auto ist im 4. Gang das Untersetzungsverhältnis > noch immer 1:3,147. Im 5. Gang 1:2,537 und im 6. 1:2,108. Mehr Gänge > habe ich nicht. Und was dann? Prüfstand für dieses Auto nicht geeignet? > Bei meinem neuen habe ich eine feste untersetzung ohne Kupplung von > 1:9,02. Also auch nicht geeignet? Klingt für mich sehr merkwürdig. Um welche Autos handelt es sich beim alten und neuen? Im Zweifelsfall kannst Du beim Hersteller nachfragen, wie die Autos auf Prüfständen zu betreiben sind. :) Grüße
wozu ist das mit dem hohen Gang wichtig? doch eher um die Verluste im Getriebe klein zu halten? und das Drehmoment am Rad (also am Prüfstand) klein zu halten welche übersetzung das jetzt GENAU ist, muss doch egal sein.. Drehmoment (und damit auch Leistung) vom Motor ist bei z.b. 3500u/min immer gleich hoch, wie schnell sich die Räder drehen, ist dem Motor erstemal egal..
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L. H. schrieb: > Klingt für mich sehr merkwürdig. > Um welche Autos handelt es sich beim alten und neuen? Alt: 2000er Golf 4 TDI Neu: 2018er Golf 7 Elektro
Kannst mal hier unter Angabe korrekter Daten für Deinen Golf4 TDI nachsehen, wie das bei dem 6-Gang-Getriebe tatsächlich aussieht. http://www.golf4.de/motortuning/194722-daten-zur-getriebeuebersetzung.html Denn das hier: Stephan S. schrieb: > Also bei meinem alten Auto ist im 4. Gang das Untersetzungsverhältnis > noch immer 1:3,147. Im 5. Gang 1:2,537 und im 6. 1:2,108. Mehr Gänge > habe ich nicht. ist wenig plausibel. Welchen Sinn sollten denn 5. und 6. Gang haben, wenn nicht den, die Motordrehzahl am Getriebe-Ausgang bzw. das Verhältnis unter 1:1 bringen zu können? Normalerweise sind weitere Gänge nach dem 1:1 nur dazu da, um beim Fahren in nahezu ebenem Gelände die Motordrehzahl absenken zu können. Und damit auch den Sprit-Verbrauch. Geht es aber bergauf, kannst Du sehr schnell gezwungen sein, zurückzuschalten: Eben auf den Gang mit dem Verhältnis 1:1. Klar, daß Du beim E-Auto weder eine Kupplung, noch ein mehrstufiges Getriebe drin hast. Grüße
L. H. schrieb: > Nein, nicht bis in den fünften Gang, sondern bis in den, bei dem die > Drehzahl am Getriebe-Ausgang identisch mit der Motordrehzahl ist. > Bei 5-Gang-Getrieben ist das beim 4. Gang der Fall. Das ist nur bei sehr wenigen Getrieben der Fall. Und mit 5-Gang Getrieben hat es auch nichts zu tun. L. H. schrieb: > Eben auf den Gang mit dem Verhältnis 1:1. Eine Getriebeübrsetzung von 1:1 hat überhaupt nichts mit Prüfständen, Fahren in der Ebene oder sonstiger Geriebeauslegung zu tun. Eine Übersetzung von 1:1 ist einfach eine preisgünstige Lösung für eine Gangstufe indem man ein Zahnradpaar einsparen kann. Bauartbedingt funktioniert das aber nur bei gleichachsigen Getrieben wie sie in Standardantrieben verwendet werden (BMW, Mercedes, alte US-Cars) Dabei wird im 4. Gang einfach die Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle verbunden: https://www.kfz-tech.de/Biblio/Getriebe/GleichachsigesGetriebe.htm Stephan S. schrieb: > Also bei meinem alten Auto ist im 4. Gang das Untersetzungsverhältnis > noch immer 1:3,147. Natürlich, wieso nicht. Ein Golf hat kein gleichachsiges Getriebe. Und eine Gangübersetzung von 1:1 macht man nicht, technisch schlecht. Außerdem wird bei Frontantrieben die Übersetzung des Differentials gleich mit eingerechnet, somit schlüssig.
Ich finde die Werte schon plausibel. Im 6. Gang fahre ich bei etwa 1800 1/min 100 km/h Tacho. 30 1/s. 30 1/s / 2,108 = 14,2 1/s am Rad. Bei einem Abrollumfang meiner Räder von etwa 1,93 m ergibt das 14,2 1/s * 1,93m = 27,5 m/s = 98,9 km/h. Passt doch zusammen. Bei 1:1 müsste ich bei 1800 1/min dann ja schon über 200 km/h fahren... Beim Motorrad habe ich Werte <1 gesehen, aber da ist die Maximaldrehzahl ja auch weit größer als beim Diesel.
Thomas F. schrieb: > Außerdem wird bei Frontantrieben die Übersetzung des Differentials > gleich mit eingerechnet, somit schlüssig. Sowohl bei Heckantrieben als auch bei Frontantrieben wird im Differential untersetzt und NICHT übersetzt! Wenn man das Diff. mit einbezieht, was ich unschwer erkennbar nicht tat, sind deshalb die Werte schlüssig. Stephan S. schrieb: > Passt doch zusammen. Ja, was aber noch nicht Deine Frage klärt ob der TDI "prüfstandstauglich" sei. ;) Natürlich ist er das. Sieh Dir mal das hier dazu an: https://www.auto-motor-und-sport.de/technik/die-technik-moderner-leistungspruefstaende/ Da ist beiläufig von einem "Prüfgang" die Rede, der oft auch als "Testgang" bezeichnet wird. Das ist genau der Gang, in dem Leistungsmessungen erfolgen müssen, damit sie vergleichbar sind. Könntest Du z.B. beim Hersteller erfragen. :) Grüße
Kai D. schrieb: > 4. Gang hat in der Regel 1:1, passt! Diese Stammtischweisheit war schon verstaubt, als der Thread es noch nicht war.
soul e. schrieb: > Damit kann man dann direkt das Fahrtwindgebläse antreiben. Für die > Erzeugung der Kühlluft gehen auch einige kW drauf Bei einem bekannten Autohersteller sind die hauseigenen Abgasprüfstände als Scheitelrollenprüfstände mit ca 1,1m Rollendurchmesser ausgelegt bei denen als Last zwei 300kW-Maschinen die Bremsenergie über spezielle Einspeiseumrichter ins Netz einspeisen. Von der rückgespeisten Bremsenergie gehen aber wieder rund 20kW für das Kühlgebläse drauf. Der Aufwand für die Klimatisierung des Prüfstandes ist da noch nicht eingerechnet.
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L. H. schrieb: > Nein, nicht bis in den fünften Gang, sondern bis in den, bei dem die > Drehzahl am Getriebe-Ausgang identisch mit der Motordrehzahl ist. > Bei 5-Gang-Getrieben ist das beim 4. Gang der Fall. > Dies deshalb, weil die Leistungsangabe in den Papieren immer an eine > Drehzahl "gekoppelt" ist. Nein. Man wählt immer den Gang, der am nächsten zu 1:1 liegt. In der Praxis findet man kaum 1:1. Wohl aber 1:0.97 oder 1:12. L. H. schrieb: > Also nicht bis zur Abregel-Drehzahl der Einspritzpumpe. Sowas wäre fatal. Die Einspritzpumpe regelt gar nix ab. Wenn schon die Einspritzventile.
> Wie funktioniert PKW Rollenprüfstand?
Zuerst baut man viele Monate an dem Auto und investiert mindestens
30.000 Euro in das Motortuning. Kleine Turbolader oder gar nur einer
geht gar nicht wenn man es richtig machen will und ist in der Szene
verpönt.
Dann schnallt man das Auto einmalig auf diesen ominösen Rollenprüfstand,
jagt den kalten Motor bei mindestens 10.000 U/min und 8 bar Ladedruck
(weniger gilt als Ziel verfehlt) zur Hölle und dabei wird die Brandlast
während der Explosion des Motors gemessen.
Nachdem man anschließend die Teile zusammengefegt hat, beginnt der ganze
Spaß von neuem.
Ben B. schrieb: >> Wie funktioniert PKW Rollenprüfstand? > Zuerst baut man viele Monate an dem Auto und investiert mindestens > 30.000 Euro in das Motortuning. Kleine Turbolader oder gar nur einer > geht gar nicht wenn man es richtig machen will und ist in der Szene > verpönt. > > Dann schnallt man das Auto einmalig auf diesen ominösen Rollenprüfstand, > jagt den kalten Motor bei mindestens 10.000 U/min und 8 bar Ladedruck > (weniger gilt als Ziel verfehlt) zur Hölle und dabei wird die Brandlast > während der Explosion des Motors gemessen. > > Nachdem man anschließend die Teile zusammengefegt hat, beginnt der ganze > Spaß von neuem. Das ist wie bei den Elektronikern: Da basteln die Jungs im uC.net monatelang an einer Schaltung, die man auch hätte kaufen können, um dann beim ersten Test festzustellen das die Bauteile es gar nicht abkönnen. Dabei wird auch gleich die Brandlast wärend der Explosion der Kondensatoren gemessen... Dein Horizont hat einen Radius von R=0 und du bist stolz drauf!
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