E39 M5 - wykresy z hamowni

[Maros]

Wypadało by więc, że procentowo sie one zmniejszą, wraz ze wzrostem mocy.....

Przy danej prędkości tak jest. Jeżeli masz M5 400KM które ma 100KM stra przy prędkości 250km/h to jak wyciśniejsz z silnika 500KM to nadal będzie to 100KM strat przy 250km/h, więc procentowo mniej.

[brus_ik]

...
Ale o ile rozumiem wcześniej, to straty mają pewną stałą wartość arytmetyczną (charakterystyczną dla konstrukcji), która ma mieć mniejszy udział w bilansie mocy.
Wypadało by więc, że procentowo sie one zmniejszą, wraz ze wzrostem mocy.....
Pełnej liniowości nie zakładam oczywiście do nieskończoności.

O ile wspolczesnie stosowane w mechanice, termodynamice czy konstrukcji maszyn zalożenia są słuszne to wychodzi na to że prawdopodobnie jest tak napisałem wcześniej

STRATY MOCY - KLIK
SPRAWNOSC - KLIK

Sprawność urządzenia na poziomie 75% oznacza, że niezależnie od ilości dostarczonej energii 1/4 tej energii zostanie "stracona".

Więc prawdopodobnie ten sam układ napędowy sprzęgnięty z 2x mocniejszym silnikiem generującym MAKSYMALNĄ MOC wygeneruje 2x większe straty energii ( w sporym przybliżeniu).

Pozdrawiam

edit:
MaRoS to jest tak:

TRZEBA rozróżnić 2 przypadki - zakładamy, że mamy dwa samochody różniące się jedynie mocą silnika - jeden ma powiedzmy w całym zakresie prędkości obrotowych dokładnie 2x taką moc i moment obrotowy, a reszta co za tym idzie i sprawność układu napędowego jest identyczna i równa na przykład 50%.

1.
a) Jedziemy samochodem A (200kW) 100km/h ze STAŁA predkoscia - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to to 15kW. Silnik generuje więc 30kW (sprawnosc 50%), 15kW dostarczamy na koła a pozostałe 15kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła.

b)Jedziemy samochodem B (400kW) 100km/h ze STAŁA predkoscia - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to nadal 15kW (bo to ten sam samochod). Silnik generuje więc nadal tylko 30kW (sprawnosc 50%), 15kW dostarczamy na koła a pozostałe 15kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła.

Wtedy straty zależą tylko od prędkości... ale tak na prawdę jedziemy samochodami o takiej samej mocy (generowanej przez silnik w danej chwili).

2.
a) Jedziemy samochodem A (200kW) 100km/h z gazem w podłodze (silnik generuje np 150kW) - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to 15kW. Silnik generuje jednak 150kW (sprawnosc układu 50%), 75kW dostarczamy na koła a pozostałe 75kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła. Po odjeciu oporów powietrza i toczenia pozostaje nam "wolne" 75-15=50kW - które to powodują, że nasz samochód przyspiesza

b) Jedziemy samochodem B (400kW) 100km/h z gazem w podłodze (silnik generuje odpowiednio 300kW) - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to 15kW. Silnik generuje jednak 300kW (sprawnosc układu 50%), 150kW dostarczamy na koła a pozostałe 150kW jest rozpraszane. Po odjeciu oporów powietrza i toczenia pozostaje nam "wolne" 150-15=135kW - które to powodują, że nasz samochód B przyspiesza nieco bardziej intensywnie niż samochód A

Jednak straty w układzie napędowym są 2x większe - prawda panie Krzysztofie ?

Oczywiście wartości są odpowiednio przesadzone aby lepiej uwidocznić zjawisko.

[Maros]

hmmm, to ja już nic nie wiem

[boogie]

Brusik żeby było prawdziwe to co napisałem wcześniej, to elementy przeniesienia napędu nie mogłyby być bierne. Byłyby aktywne coś jak tranzystory

Czyli wartość strat zależy od mocy i ma stały współczynnik procentowy, który można przypisać do danej konstrukcji napędu.

Czyli przy 500KM, zamiast 100KM dla 400KM, otrzymamy 125KM strat.
Proponuje prędkości do tego nie mieszać, bo na hamowni opory powietrza nie mają na oddawanie mocy wpływu jaki miałyby na drodze.

[brus_ik]

Oczywiście prędkość "wkradła się" tam tylko dlatego, że tak było mi wygodniej zobrazować o co mi chodzi, a istota samego zjawiska została mam nadzieję zachowana.

I oczywiście mocy potrzebnej do pokonania oporów powietrza nie można mylić z mocą traconą w układzie przeniesienia napędu bo to dwie różne "bajki"

Pozdrawiam

[kostek_ja]

Ja osobiście po przeczytaniu tego tematu doszedłem do moim zdaniem ciekawego wniosku odnośnie strat w układzie napędowym:

Uważam że strat w napędzie nie można jednoznacznie ocenić procentowo czy daną wartością gdyż zachodzą tam procesy które różnie tę moc wytracają. Np. potrzebujemy danej mocy do rozpędzenia/przyśpieszenia całego układu napędowego a ta wartość będzie stała, ale też część energii jest zamieniana na ciepło i tutaj będą to wówczas straty procentowe. Pytanie tylko jak się ma rząd wielkości jednych do drugich.

Ogólnie temat pozornie prosty jest niesamowicie skomplikowany i chyba faktycznie najbardziej miarodajne byłoby porównywanie mocy na kołach

Może trochę nie na temat, ale w sumie mówimy o stratach mocy, a ostatnio zastanawiała mnie jedna rzecz. Dokładniej wytracanie mocy przez klimę. Słyszałem opinie że klima wytraca do 10% mocy, ale dla mnie jest to bzdura. Nie wydaje mi się żeby moc zużywana na klimę zależała od mocy produkowanej przez silnik, tylko wynosi np. 5KM co przy samochodach które dysponują 60KM to faktycznie dużo ale przy mocach >300 właściwie bez znaczenia

[rypik]

Może trochę nie na temat, ale w sumie mówimy o stratach mocy, a ostatnio zastanawiała mnie jedna rzecz. Dokładniej wytracanie mocy przez klimę. Słyszałem opinie że klima wytraca do 10% mocy, ale dla mnie jest to bzdura. Nie wydaje mi się żeby moc zużywana na klimę zależała od mocy produkowanej przez silnik, tylko wynosi np. 5KM co przy samochodach które dysponują 60KM to faktycznie dużo ale przy mocach >300 właściwie bez znaczenia

Sprężarki klimatyzacji wykonują pracę podobnie jak silnik samochodu również wykonuje pracę.
W uproszczeniu można powiedzieć, że klima pobiera tyle, (zakładając stałe 100% obciążenie - czyli w lato, sprężanie mocno rozprężonego na parowniku czynnika do wartości roboczej po stronie zimnej) ile wydajności ma sprężarka klimatyzacji + jej straty własne. Niech to będzie 7kW ciepła (które wytrąca się na skraplaczu)... widzisz już zależność dlaczego w samochodach niedużej mocy "czuć" klimę ?

Oczywiście moc chłodząca sprężarki klimatyzacji jest różna w zależności od pojemności cieplnej samochodu czyli w zasadzie jego objętości.

[Venom]

Na wielkość strat podczas pomiaru ma wpływ chociażby ilość powietrza w gumieniu czy to jak mocno samochód jest dociśnięty do rolek po przypięciu pasami ale straty te mozna zmierzyc wystarczająco dokładnie i końcowy wynik przyjąć za całkiem wiarygodny jeżeli hamownia jest odpowiednio obsługiwana...

No tak, ale bilans musi byc zachowany. Czyli jezeli pomiar byl wykonany na kolach w ktorych brakowalo powietrza to odpowiednio moc na kolach powinna byc mniejsza, a straty wieksze. Stad moze wynikac to dlaczego az tak duzo mocy jest tracone...

Ale wg mnie mozna sie zastanowic jeszcze nad czym innym, opisze ponizej

MaRoS to jest tak:[/b]

TRZEBA rozróżnić 2 przypadki - zakładamy, że mamy dwa samochody różniące się jedynie mocą silnika - jeden ma powiedzmy w całym zakresie prędkości obrotowych dokładnie 2x taką moc i moment obrotowy, a reszta co za tym idzie i sprawność układu napędowego jest identyczna i równa na przykład 50%.

1.
a) Jedziemy samochodem A (200kW) 100km/h ze STAŁA predkoscia - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to to 15kW. Silnik generuje więc 30kW (sprawnosc 50%), 15kW dostarczamy na koła a pozostałe 15kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła.

b)Jedziemy samochodem B (400kW) 100km/h ze STAŁA predkoscia - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to nadal 15kW (bo to ten sam samochod). Silnik generuje więc nadal tylko 30kW (sprawnosc 50%), 15kW dostarczamy na koła a pozostałe 15kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła.

Wtedy straty zależą tylko od prędkości... ale tak na prawdę jedziemy samochodami o takiej samej mocy (generowanej przez silnik w danej chwili).

2.
a) Jedziemy samochodem A (200kW) 100km/h z gazem w podłodze (silnik generuje np 150kW) - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to 15kW. Silnik generuje jednak 150kW (sprawnosc układu 50%), 75kW dostarczamy na koła a pozostałe 75kW jest rozpraszane głównie w postaci ciepła. Po odjeciu oporów powietrza i toczenia pozostaje nam "wolne" 75-15=50kW - które to powodują, że nasz samochód przyspiesza

b) Jedziemy samochodem B (400kW) 100km/h z gazem w podłodze (silnik generuje odpowiednio 300kW) - moc potrzebna do pokonania oporów powietrza i wszystkich innych mechanicznych to 15kW. Silnik generuje jednak 300kW (sprawnosc układu 50%), 150kW dostarczamy na koła a pozostałe 150kW jest rozpraszane. Po odjeciu oporów powietrza i toczenia pozostaje nam "wolne" 150-15=135kW - które to powodują, że nasz samochód B przyspiesza nieco bardziej intensywnie niż samochód A

Jednak straty w układzie napędowym są 2x większe - prawda panie Krzysztofie ?

Oczywiście wartości są odpowiednio przesadzone aby lepiej uwidocznić zjawisko.

Pomyslmy jak wykonywany jest pomiar.
1. Pomiar auta z silnikiem o mocy 200kW i dla przykladu straty wyniosly 50kW przy danej predkosci na danym biegu
2. Pomiar tego samego auta ale silnik o mocy 400kW i straty musialy wyniesc tez 50kW i ani watta wiecej, poniewaz caly uklad napedowy jest ten sam, a pomiar strat odbywa sie na wcisnietym sprzegle.

Tak naprawde pomiar strat moglby byc mierzony nawet bez obecnosci silnika w aucie.
Mysle ze problem jest w tym ze pomiar strat nie jest mierzony podczas przeplywu mocy od silnika do kol a od kol do sprzegla. Dlatego nie ma tu znaczenia jaka moca dysponuje silnik. Przy danej predkosci pojazdu dany uklad napedowy potrzebuje danej mocy (pochodzacej od kol - nie od silnika) aby pojazd jechal ze stala predkoscia... A jakie straty generuje przy mocy pochodzacej od silnika to juz kolega brus_ik opisal.

Co o tym sadzisz brus_ik?

Co do tego jaka wielkosc mierzy sie na hamowni podwoziowej to jestem na 99% pewny ze jest to sila, mierzona przez tensometr przymocowany jednym koncem do bebna hamulca (elektrowirowego czy innego) a drugim koncem do podpory stalej. Znajac odleglosc tensometru od osi bebna mamy sile na ramieniu a wiec moment. Dalej pewnie jest to sprowadzone do osi rolki (rolek) na ktorej stoi kolo samochodu. Dalej moc = moment * obroty i jeszcze dalej moc na rolce = moc na kole (brak poslizgu).

[brus_ik]

Co do wielkości mierzonej - miałem okazję pomagać w modernizacji starej hamowni obciążeniowej zarówno od strony mechanicznej jak i algorytmów wykorzystywanych do obliczania parametrów silnika - tam mierzona była siła czy moment jak kto woli właśnie z wykorzystaniem tensometrów.
Spotkałem się z kilkoma rozwiązaniami - takie jak opisałeś Ty jak i tensometry naklejone na wałach "mierzące" kąt ich skręcenia i na tej podstawie wyliczana była siła/moment na nie działające....

Stąd moje zaciekawienie jak rozwiązała to MAHA w hamowni za dużo $$$ i deklarowanej 1% dokładności - swoją drogą jestem BARDZO ciekaw czy ta 1% dokładność nie dotyczy mocy na kołach dopisanej gdzieś drobnym druczkiem.

Co do Twoich wątpliwości co do tego czy straty mocy są inne przy pomiarze kiedy energia płynie w kierunku silnik>koła czy też w sytuacji kiedy rozłączymy sprzęgłem silnik od reszty układu - bardzo słusznie zauważyłeś że coś tu jest "nie teges"

Niestety tego typu pomiary są obarczone błędami których w praktyce nie sposób wyeliminować. Jednak "sposób" z wysprzęgleniem i pomiarem strat energii układu napędowego na "wybiegu" uwzględnia możliwe dużo czynników "rozpraszających" energię dostarczoną przez silnik.

Nigdy nie jest jednak w 100% dokładny ponieważ pod obciążeniem w rzeczywistości jest własnie wiecej strat wynikajacych z faktu, ze zależą one od wielkości przenoszonego przez przekładnie momentu obrotowego (i jest to fakt niezaprzeczalny). Wystepują znacznie większe siły tarcia i na powierzchniach współpracujących kół zębatych czy w łożyskach.

Producenci hamowni wprowadzają z lepszym lub gorszym skutkiem różne współczynniki korygujące, a co niektórzy optymistycznie dodają sobie w algorytmach jakis % zmierzonej mocy zależnie od rodzaju napędu co jest już poważnym błędem.

Pozwolę sobie wkleić jeszcze część maila jaki otrzymałem kilka lat temu kiedy drążyłem temat pomiaru strat w napędzie na hamowni do pracy przejsciowej:
" This is not a "user" feature however and is only for internal use by myself. The same feature can also measure the losses that a car / bike transmission & tyres cause. It does this the same way, in that after a run the vehicles clutch is disengaged, and then the drum is logged as it slows back down to a standstill. This allows us to create a "negative" BHP curve showing the road speed v the transmission and tyre losses. This curves data can be inverted and added to the measured power curve to give a "flywheel or engine power curve!

It can never be truly accurate though because there are actually MORE losses than this under load because one component of the losses depends on the actual torque being transferred. Gear teeth under high load "slide" against each other giving increased friction (although only minor due to the oil film) and the same applies to thrust bearings etc inside gearboxes and diffs. This method cannot know how much this happens as it measures the power required to turn tyres, gears, chains, etc whilst not under load conditions.

So SOME software adds a percentage! as well... Which is simply wrong! It is a kind of "fudge factor" that hopefully arrives at a figure that is approximately correct! Sometimes this fudge factor is increased and decreased according to the torque / speed etc.

Some (really dodgy dyno systems) just "guess" at a percentage!!! (You know who you are!) which is so far from being correct its simply criminal!"

Niestety RZECZYWISTOŚĆ nie wygląda tak różowo jak w folderach reklamowych i trzeba się z tym pogodzić albo jeszcze lepiej - żyć w nieświadomości

PS. Amerykanie mają jednak trochę racji z tym ich RWHP
PS2. Pamiętajmy, że wartości sprawności które podałem w przykładach dla wykazania ze problem istnieje są MOCNO przesadzone - w rzeczywistości sprawność całego układu zazwyczaj przekracza 80% w przypadku samochodów z napędem na tył z silnikiem

[boogie]

Hmmm, nie chce już pisać - a nie mówiłem, a propos wielkości strat....
Z tego co piszesz Brusik, to RWHP takiego naszego M5 powinno być w okolicach 320KM.

Czy może mi ktoś wyjaśnić, co tak naprawde jest mierzone podczas wybiegu auta na rolkach.
Rozumiem, że może zamysłem jest ustalenie procentowości strat, tyle że przy inercyjnym wytracaniu prędkości. I potem odniesienie tego stosunku procentowego (ekstrapolacja) na faze napędzania rolek hamowni przez działający silnik.
Tylko że powstaje pytanie, co tak naprawde w chwili wybiegu posiada ową inercję ???
Dla mnie to jest zespół koła + rolki. A jeśli mam racje, to nie może być mowy o ustaleniu strat przeniesienia napędu począwszy od wału a kończąc na osiach....

Też uważam, że straty podczas wybiegu układu z zasprzęglonym silnikiem, będą inne niż przy fazie napędzania. Drgania, stromość, poprzeczne i wzdłużne naprężenia etc. Tego nie ma podczas wybiegu.

Jako elektryk wiem co oznacza uzyskanie powtarzalnej dokladności pomiarowej układu na poziomie 1%... dlatego napisałem to co napisałem.

[brus_ik]

...Czy może mi ktoś wyjaśnić, co tak naprawde jest mierzone podczas wybiegu auta na rolkach....

...Też uważam, że straty podczas wybiegu układu z zasprzęglonym silnikiem, będą inne niż przy fazie napędzania. Drgania, stromość, poprzeczne i wzdłużne naprężenia etc. Tego nie ma podczas wybiegu....

Dobzre uważasz. Tak jak napisałem. Mierzone są opory ruchu zespołu skrzynia biegów>wał napędowy>dyfer>półosie z przegubami>koła toczące się po rolkach - ale NA WYBIEGU (dlatego nie wrzucamy na luz tylko wciskamy sprzęgło aby nie eliminować skrzyni biegów z tego układu).

Są one MNIESZE NIZ POD OBCIAZENIEM ale to po prostu najlepsze co można zmierzyc - nic lepszego sie nie wymysli bo maymy za duzo niewiadomych.

Jedne algorytmy maja do tego jeszcze wspolczynniki korekcyjne aby ten blad zmienjszyc inne nie - ale to tak czy siak jest to ZGADUJ ZGADULA i nic ani nikt tego nie zmieni niezaleznie od tego czy kosztuje 10000$ czy 10000000$

Pozostaje jeszcze kwesta, że firma MAHA z dlugą tradycją, zapleczem technicznym i budżetem dzięki badaniom i doświadczeniu jak najbardziej może dysponować odpowiednią bazą danych aby ta "zgadywanka" dawała jak najbardziej sensowne wyniki i tego absolutnie nie neguję.

Nawet nie zabierał bym głosu w tym temacie gdyby nie fakt ze Pan Krzysztof, którego zdanie i wyjaśnienie część użytkowników forum przejelo za pewnik stwierdził, ze "straty w napedzie zaleza tylko od predkosci" czy ze "hamownia mierzy moc a oblicza moment" wedle mojej wiedzy dobrze nie świadczą o fachowości.

Absolutnie nie znaczy to, że żle wykonuje pomiary - nie po to placil duzo $$$ za "madre" urzadzenie aby doktoryzowac sie jeszcze z zasad jego dzialania i uzytych mechanizmow czy algorytmow obliczeniowych - i ja to jak najbardziej rozumiem i pochwalam - on jest UZYTKOWNIKIEM tej hamowni i ma umiec jej uzywac aby dawala wyniki jak najblizsze rzeczywistosci i tyle !!! Dobrze bylo by jednak odpowiedziec uczciwie - "nie wiem, bądź nie jestem pewien bo mi to nie potrzebne" i nie wprowadzac ludzi w błąd niektórymi wypowiedziami.

Oczywiście jeżeli okaże się, że to ja nie mam racji jak już wczesniej pisałem - pokajam się i przeproszę za moją niewiedzę.

Chociaż obawiam się, że o ile co do metodologii pomiaru przez tą hamownię MAHA mogę się mylić - bo wiem o niej pewnie mniej od Pana Krzysztofa - i dlatego prosilem o wyjasnienie jezeli to mozliwe - to w kwestii strat mechanicznych w układzie napędowym będzie cięzko udowdnić że nie mam racji

Pozdrawiam

[rypik]

No i temat umarł

[ww296]

sorki ża odgrzanie kotleta ale temat ciekawy. Troche inaczej spojrzałem na hamownie - n ie przypuszczałęm że na obciążeniówce mogą być badane odkształecenia tensometrami to faktycznie pomiar momentu bezpośrednio.
Myślałem że jest podobnie jak na prostych inercjach - że po prostu badamy szybkość rozpędzania określonej masy do okreslonej szybkości - czyli przyrost predkości czyli bez żadnych przekształceń zzyli MOC - to zresztą dlatego moment mierzony na inercjach a konkretnie przebieg mocy często mija sie z rzeczywistością a max moc jest powtarzalna np bez względu na to jakie przełożenie wpiszemy do komputera.
Zresztą i tak to co mnie interesuje to max moc silnika bo moment obrotowy NA SILNIKU tak naprawdę nic kompletnie nie mówi o osiągach.

Myąlałem że podobnie jest na obciążeniówkach z tym że dajemy stałe obciążenie które oczywiście możemy zmierzyć i tez badamy przyrost predkości...

Co do mocy na kołach - miałem kilka- kilkanaście pomiarów na hamowaniach inercyjnych i stwierdzam że moc na kołach (czyli bez odjęcia straty liczonych "na wybiegu") nie jest miarodajna ponieważ ta moc zależy np od tego ja mocno przypniemy samochód do rolek, cisnien ia w oponach, samych opon i kół.

[Venom]

Wtrace sie i powiem ze moment obrotowy silnika moze Ci powiedziec dokladnie tyle samo co jego moc. Przeciez sa to parametry powiazane liniowo ze soba. Nie mam tutaj na mysli maksymalnych wartosci bo one faktycznie niewiele mowia. Tak naprawde to liczy sie pole po wykresem, obojetnie czy momentu czy mocy

Co do hamowni to jedyny i sluszny pomiar wg mnie jest pomiar obciazeniowy - czyli z odbiorem mocy... moc najlepiej by byla mierzona na wale, na hamowni silnikowej aby wyeliminowac wszystkie mozliwe przeliczenia.

[ww296]

Moment obrotowy dokładnie nic mi nie powie.
zastanów sie:
- mówię mam auto o wadze 1000 kg i prawie 400 NM
- mam auto o wadze 1000 kg i niecałe 200 NM

co możesz powiedzieć o tych autach?

Pierwszy może byc potwoerm E30 z doładowanym s50 o mocy dobijającej nawet 400 KM lub cichym dieselek o mocy 130 KM
drugi może być diselkiem o mocy 75 KM lub 180 KM hondą

zauważ że jak pojawiła sie w informacjach oprócz wagi moc od razu wiadomo czego sie spodziewać.

To co napędza samochód to moment obrotowy ALE NA KOŁACH!!!! to ile momentu jest na silniku nie ma żadnego znaczenia ponieważ moment na kołach jest zależny od przełożeń i na każdym biegu inny.
Do tego dochodzi duzy błąd hamowni inercyjnej w wyliczaniu tego momentu - a moc sie zgadza - dodam jeszcze max moc bo sam przebieg mocy jest dokładnie tak samo zafałszowany jak moment - bo to ten sam parametr tylko w funkcji obrotów.

o ile parametry momentu moga sie przydać podczas tuningu do porównywania przyrostów po modyfikacjach (na tej samej hamowani z tymi samymi parametrami itp) to do porównan miedzy autami - jest bezuzyteczy!!!