Forum: Fahrzeugelektronik Leistungsprüfstand erfinden


von Hannes M. (Gast)


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Hallo,

wie könnte man einen Leistungsprüfstand für ein Pedelec realisieren?

Meine Idee wäre: Vorderrad steht auf dem Boden, Mann sitzt auf, Bremse 
vorne ist gezogen oder das Vorderrad trifft auf eine Wand. Unter dem 
Hinterrad ist eine Rolle drehbar gelagert. Das wäre mech. hinzubekommen. 
Die Rolle treibt dann einen Generator an und hier betrete ich Neuland.

Was gibt es an Generatoren und zugehöriger Messtechnik?
Die max. Leistung wären 1.000 Watt, Drehzahl entsprechend 25 km/h.

Hannes

von Ralf X. (ralf0815)


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Hannes M. schrieb:
> wie könnte man einen Leistungsprüfstand für ein Pedelec realisieren?
>
> Meine Idee wäre: Vorderrad steht auf dem Boden, Mann sitzt auf, Bremse
> vorne ist gezogen oder das Vorderrad trifft auf eine Wand. Unter dem
> Hinterrad ist eine Rolle drehbar gelagert. Das wäre mech. hinzubekommen.
> Die Rolle treibt dann einen Generator an und hier betrete ich Neuland.

Pedelecs mit Vorderradmotor wolltest Du nicht testen?

von Helge (Gast)


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Bremse. Bremskraft messen.

von Chris K (Gast)


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Wirbelstrombremse. Quasi Hometrainer nur mit Ebike Motor am Tretlager.

von Stefan (Gast)


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Rolle. Flächenträgheitsmoment. Beschleunigung. So arbeiten fast alle 
Leistungsprüfstände.

von Hannes M. (Gast)


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Ralf X. schrieb:
> Pedelecs mit Vorderradmotor wolltest Du nicht testen?

Nö, ich will nur meinen Eigenbau testen und der hat den Antrieb hinten.

Stefan schrieb:
> Rolle. Flächenträgheitsmoment. Beschleunigung.

Beschleunigung? Ich möchte das Hinterrad mit 25 km/h laufen lassen und 
dann stetig mehr Leistung am Hinterrad entnehmen, bis die 25 km/h nicht 
mehr gehalten werden können. Leistungsabgabe der Batterie kann ich schon 
messen, mich würden die Verluste im Antriebsstrang interessieren.

von Gunnar F. (gufi36)


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fahr einfach nen Berg hoch und rechne die Leistung aus.

von 1. Vertreter des Anstaltsleiters (Gast)


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Ralf X. schrieb:
> Hannes M. schrieb:
>> wie könnte man einen Leistungsprüfstand für ein Pedelec realisieren?
>>
>> Meine Idee wäre: Vorderrad steht auf dem Boden, Mann sitzt auf, Bremse
>> vorne ist gezogen oder das Vorderrad trifft auf eine Wand. Unter dem
>> Hinterrad ist eine Rolle drehbar gelagert. Das wäre mech. hinzubekommen.
>> Die Rolle treibt dann einen Generator an und hier betrete ich Neuland.
>
> Pedelecs mit Vorderradmotor wolltest Du nicht testen?

Dann setzt er sich anders herum auf das Rad.

von M. K. (schuk0)


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Hannes M. schrieb:
> Mann sitzt auf

Und wer denkt wieder an die Mann:innen?


Zum Thema:
Versucht wurde das als Generator teilweise schon mit 
Waschmaschinemotoren.

Trotzdem hättest du bei der Variante Verluste über den Generator.


Schau dich mal im Bereich zweitakt-Tuning um.
Z. B. bei Simson oder Kreidler.
 Dort gibt es relativ gut verteilt Leute mit kleinen Prüfständen die für 
solche Leistungen gut geeignet sein sollten und auch schon für Zweiräder 
gebaut sind.

von A. S. (Gast)


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Chris K schrieb:
> Quasi Hometrainer

Es gibt kleine Rollenstände, mit denen man aus einem Rennrad einen 
Heimtrainer machen kann.

Kaufen oder anschauen. Bremse entweder woanders vermessen oder durch 
einen Generator oder
"Pronyschen Zaum" ersetzen 
(https://de.m.wikipedia.org/wiki/Pronyscher_Zaum)

von Uli S. (uli12us)


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Da ist aber nur ne Reibscheibe drin, keinesfalls irgendwas 
elektronisches.
Ich hab irgendwann letztes oder vorletztes Jahr sowas beim Aldi gekauft, 
wollte damit so ne Art Hometrainer für meine Mutter basteln. Ging aber 
gar nicht weil man die Achse nicht unterbrachte. Dabei war das ne
Nabenschaltung die ohne nachmessen vom Gefühl her deutlich schmaler sein 
sollte, wie ne Kettenschaltung.

von Icke ®. (49636b65)


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Eine ausgediente KFZ-Lichtmaschine mit entsprechender Leistung könnte 
dafür nützlich sein. Möglicherweise kann man sogar das Riemenrad direkt 
als Reibrad am Reifen laufen lassen, ansonsten mußt du dir mechanisch 
was einfallen lassen. Die Lichtmaschine an eine elektronische Last 
anschließen und diese so ausregeln, daß die Drehzahl konstant bleibt. 
Strom und Spannung ablesen und multiplizieren, fertig.

von Hannes M. (Gast)


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Gunnar F. schrieb:
> fahr einfach nen Berg hoch und rechne die Leistung aus.

Berge sind hier gerade keine im Angebot (Flachland). Und wenn, dann kann 
ich den Berg nicht einstellen (Steigung). Einen Prüfstand hat hier weit 
und breit auch niemand. TÜV fällt auch weg, hier kommt der TÜV-Prüfer in 
den Ort.

KFZ-Lichtmaschine wäre gut, aber muss da nicht erst ein Erregerstrom 
fließen, damit Leistung raus kommt?

von Stefan B. (stefan_b278)


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Gibt es alles fertig. Nennt sich Smart Trainer z.b. von Tacx oder Elite.
Auch in Ausführung für direkten Hinterradantrieb.
Mit Leistungsanzeige über Bluetooth oder Ant+.

von Icke ®. (49636b65)


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Hannes M. schrieb:
> KFZ-Lichtmaschine wäre gut, aber muss da nicht erst ein Erregerstrom
> fließen, damit Leistung raus kommt?

Sicher. Den erzeugt sie sich aber selbst in Verbindung mit dem 
zugehörigen Laderegler. Eine genaue Messung läßt sich damit natürlich 
nicht realisieren, schon wegen der Wirkungsgradverluste.

von Anstaltsleiter (Gast)


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Kommt darauf an, wieviel dir eine einigermaßen genaue Messung wert ist.

Solche Leistungsbremsen, noch genannt Wirbelstrombremsen, wären das 
Mittel der Wahl, kosten jedoch ordentlich Kohle.
Wenn du eine kommerzielle Leistungsbremse leihweise zur Verfügung 
hättest, könntest du eine selbst bauen und mittels der kommerziellen 
kalibrieren.

Vielleicht findest du ein schrottreifes Ergometer dessen 
Wirbelstrombremse du dafür benutzen könntest, müsstest du nur 
kalibrieren.

von Hannes M. (Gast)


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Anstaltsleiter schrieb:
> Kommt darauf an, wieviel dir eine einigermaßen genaue Messung wert ist.

Gute Frage! Eigentliche sollte die Messung recht genau sein, weil ich 
den Wirkungsgrad recht genau bestimmen möchte. Wenn also die LiMa 50% 
Verluste macht, kann man das Ganze knicken.

Wie wäre es mit dem Umweg über die Drehzahlmessung:

Man wählt eine ausreichend große und schwere Rolle und erfasst die 
Drehzahländerung und die Zeit der Beschleunigung. Man beschleunigt also 
die Rolle auf 5 km/h und gibt dann volle Motorleistung, bis sich der 
Antrieb bei 25 km/h abschaltet. Die Messung sollte wegen der Auflösung 
min. 10 sec. dauern. Dann könnte man eine Kurve für die 
Drehzahlsteigerung über die 10 sec. erstellen und in einem zweiten 
Schritt die Drehzahlsteigerung mit der Masse der Rolle in eine Leistung 
umrechnen und dann daraus eine Leistungskurve erstellen. Im dritten 
Schritt dann den Wirkungsgrad des Antriebsstranges zwischen 5 und 25 
km/h, der sicher nicht linear ist.

Die Verluste müssten sich bei der Methode eigentlich in Grenzen halten, 
wenn man den Reifen etwas fester aufpumpt und die Rolle in leicht 
laufenden Kugellagern gelagert ist. Die Rolle könnte man mit Sand 
füllen, um die Masse zu erhöhen.

Problem ist dann die Mathematik. Wie berechnet man aus der 
Drehzahlsteigerung pro Zeiteinheit und der Masse der Rolle die Leistung 
des Motors?

Nun sind die Mathe-Profis gefragt, Mutige vor ...

von Einer (Gast)


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Hannes M. schrieb:
> hier betrete ich Neuland.

Ah, CDU-ler. Für die ist alles Neuland, was nicht Steinzeit ist.

von MaWin (Gast)


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So etwas gab es doch schon in den 80er: Mofaprüofetstand der Polizei. 
Mit einer bestimmten Laschet wird geschaut ob er 25 oder schneller 
läuäft

von Thorsten (Gast)


Angehängte Dateien:

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MaWin schrieb:
> So etwas gab es doch schon in den 80er: Mofaprüofetstand der
> Polizei. Mit einer bestimmten Laschet wird geschaut ob er 25 oder
> schneller läuäft

MaWin schrieb:
> Laschet

Siehe Bild

von Hannes M. (Gast)


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MaWin schrieb:
> So etwas gab es doch schon in den 80er: Mofaprüofetstand der Polizei.
> Mit einer bestimmten Laschet wird geschaut ob er 25 oder schneller
> läuäft

So was gibt es auch heute noch für die frisierten Pedelecs. Du hast aber 
das Thema nicht erkannt, es geht nicht um Geschwindigkeit, sondern um 
den Wirkungsgrad eines E-Antriebs. Thema total verfehlt, 6 - setzen!

@Thorsten: Kannst nicht wo anders spielen?

von Hannes M. (Gast)


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Einer schrieb:
> Ah, CDU-ler

Mit Klostein gestreckten Stoff gedrückt?
Du solltest mal den Dealer wechseln.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Hannes M. schrieb:
> Hallo,
>
> wie könnte man einen Leistungsprüfstand für ein Pedelec realisieren?
Du lebst in der EU?
Das ist geregelt seit mehr als 40 Jahren. EWG 80/1269
Die uralte DIN 70020 ist nicht mehr so ganz frisch.

Wie gut das sein muss kannst du hier lesen:
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:31980L1269&from=EN

Krad Leistungsprüfstand kann man kaufen:
http://motoinvest.com.pl/pobierz/karty/MAHA2.pdf

Wie du das bremst ist egal. Wenn du eine exponentielle Bremskurve haben 
willst ist ein Ventilator nicht schlecht.
Wenn du das linear bremsen willst: Wasserbremse.

Drehzahl (Tachometer) und Moment (Dehnungsmesssteifen) messen und in den 
Mikrocontroller einspeisen.

: Bearbeitet durch User
von Hannes M. (Gast)


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Sebastian L. schrieb:
> Krad Leistungsprüfstand kann man kaufen:
> http://motoinvest.com.pl/pobierz/karty/MAHA2.pdf

Macht allerdings für ein paar Messungen keinen Sinn.

Sinn würde eher machen, nach einem irgendwo montierten 
Leistungsprüfstand zu suchen. Selbige findet man aber eher bei 
Tuningfirmen und dort bewegt man sich in einem ganz anderen 
Leistungsbereich. Mit 800 Watt darf man da nicht ankommen, damit wird 
sich nicht mal die Rolle drehen.

Für den angedachten Selbstbau würde ich eine ziemlich große und schwere 
Trommel benötigen. Von der müsste dann noch die Massenträgheit bekannt 
sein.

Fazit: Kann man knicken.

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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Also schnell, einfach, billig aber nur mäßig genau geht es durch die 
Messung der benötigten Energie. Da gibt es sogar fertige Geräte die auch 
während der Fahrt Strom und Spannung messen z.B. Watts Up.
Zugegeben, der Wirkungsgrad wird nicht berücksichtigt aber ich vermute, 
daß mit einer realistischen Korrektur des Wirkungsgrades die Genaugkeit 
besser ist als bei einem  gebastelten Prüfstand mit 70 unbekannten 
Größen.

von Hannes M. (Gast)


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Frank D. schrieb:
> Zugegeben, der Wirkungsgrad wird nicht berücksichtigt ...

Witzbold, genau den möchte ich bestimmen. 6 - setzen!

> aber ich vermute, daß mit einer realistischen Korrektur
> des Wirkungsgrades ...

Könntest du etwas genauer erläutern, wie du den nicht bekannten 
Wirkungsgrad realistisch korrigieren willst?

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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Beim Leistungsprüfstand hast du Schlupf an den Rollen.
Du hast Reibungsverluste in der Lagerung bis zum Generator.
Der Generator hat auch verluste und der Wirkungsgrad ist vermutlich 
unbekannt.

Also hast du bei einen Prüfstand etliche Verluste und Unsicherheiten die 
du kalkulieren musst.

Wenn du die aufgenommende Leistung deines Pedelecs misst hast du auch 
verluste, im Fahrregler; im Motor; in den Lagern und Schlupf gibt es 
auch.

Bei beiden Varianten bist du letztendlich gezwungen, Wirkungsgrade und 
Verluste abzuschätzen. Ich glaube nicht, das du mit einem Prüfstand 
wesentlich genauer wirst. Dafür aber wesentlich teurer.

von roehrenvorheizer (Gast)


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Hallo,

alleine der Reifen bietet bereits einen Rollwiderstand, der mit der 
Gewichtsbelastung und der Geschwindigkeit zunimmt. Du müßtest also, um 
vergleichbare Werte zu erhalten mit einem "Normalreifen", 
"Norm-Geschwindigkeit" und "Norm-Gewichtsbelastung" messen. Eine 
unverformbare Rolle sei vorausgesetzt. So ein permanent erregter 
Waschmaschinen-Motor über Riemen angetrieben könnte da erste Ergebnisse 
liefern, wenn man basteln möchte. Nur ohne passende Drehmaschine und 
passende Konstruktionsmöglichkeiten kommt man da nicht weit. Die 
Waschmaschine wird nicht 1 kW Antriebsleistung haben.

Ohne Reifen direkt mit Riemenabtrieb müßte innen die Form der Felge 
passen.

Wenn es was fertiges gibt, besser das nehmen.


Mfg

von Hannes M. (Gast)


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roehrenvorheizer schrieb:
> alleine der Reifen bietet bereits einen Rollwiderstand, der mit der
> Gewichtsbelastung und der Geschwindigkeit zunimmt.

Das ist klar. Ich hätte den Reifen max. aufgepumpt, um so diese Verluste 
auf ein Minimum zu reduzieren.

Dass es mit der Messung via Generator große Verluste geben wird, war mir 
ebenfalls klar. Deshalb auch meine Idee, einfach eine große und schwere 
Rolle (die optimal gelagert ist), in z.B. 20 sec. von 5 auf 25 km/h zu 
beschleunigen und über den Umweg der Beschleunigung die Leistungskurve 
zu berechnen.

Aber solche eine Rolle würde wohl ziemlich schwer werden und die 
Massenträgheit bei Rotation sollte man auch wissen. Ich meine, bei 
meinen Recherchen gelesen zu haben, dass man solche Rollen kaufen kann, 
für nette 4-stellige Beträge. Deshalb: Kann man knicken.

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