artikel

Vermogensmeting en rendement (2001-03)

Techniek

Bij uw autotests geeft u grafisch aan hoe het motorvermogen en -koppel, het vermogen aan de wielen en het verliesvermogen tussen motor en wielen verloopt in afhankelijkheid van het motortoerental bij maximum belasting (‘plankgas’). Ik constateer daar bijvoorbeeld uit dat bij maximaal vermogen in het algemeen ongeveer 25% van het motorvermogen niet nuttig aan de wielen komt.
In de praktijk gebruikt een automobilist vrijwel nooit het maximum vermogen, dat gebeurt hoogstens bij accelereren. Kunt u eens wat nader op zaken ingaan als (verlies-)vermogen en motor- en/of voertuig-rendement en dat niet alleen bij volgas, maar met name bij deellast.
Wat wordt eigenlijk onder motorvermogen (-koppel) verstaan, oftewel welke verbruikers zijn al van het bruto vermogen/-koppel afgetrokken (bijvoorbeeld koelwater- en oliepomp, dynamo) en hoe groot is het vermogen van deze verbruikers dan?
Kunt u het typische verschil in verloop van het motorrendement van een moderne benzinemotor en diesel-motor laten zien?

Al in een eerder stadium werd een deel van uw vragen beantwoord. In AMT 2, 3 en 9 van 1998 kwamen de rollenbankverliezen aan bod, in AMT 2 van 1998 staat iets over de ISO en DIN vermogensmetingen. Voor degene die de oudere nummers van AMT niet bij de hand hebben, volgt hier een korte samenvatting.

Het vermogenverlies in de transmissie bedraagt 6,5 tot 14,5%. In de versnellingsbak gaat namelijk 2 tot 8% verloren, in de eindoverbrenging 2,5 tot 4,5% en in de aandrijfassen ongeveer 2%. Op de MAHA rollenbank die AMT gebruikt, drijft de auto de rollen aan tot de hoogste meetsnelheid. Dan wordt de koppeling ingetrapt en drijven de rollen de wielen en de transmissie aan voor het bepalen van het ‘verliesvermogen’. Het gaat hierbij om metingen bij vollast.

Metingen bij deellast zijn zonder meer heel belangrijk, want het brandstofverbruik wordt immers over de Europese rijcyclus gemeten. De autofabrikanten doen hun uiterste best het verbruik onder deze meet-omstandigheden te verminderen.

Bij de vollastmetingen die de autofabrikanten doen, wordt met de ISO 1585 norm gewerkt. Deze norm standaardiseert de inlaatluchttemperatuur op 25°C en luchtdruk op 99 kPa. De motor wordt gemeten met alle apparatuur, dus met dynamo, luchtfilter, koelventilator, uitlaatdemper etc. De vroeger gebruikte SAE bruto vermogensmeting leverde soms een 25% hoger vermogen op. Bij de verbruiks- en emissiemetingen bedraagt de temperatuur in de testruimte ongeveer 20°C en draait de motor met alle apparatuur zonder extra’s als airco, de achterruitverwarming, verlichting en dergelijke.

Het rendement van een motor verloopt over het belasting-toerengebied en wordt weergegeven door een zogenaamd ei-diagram. Daarin zijn de punten van een gelijk specifiek brandstofverbruik met elkaar verbonden, door de vorm lijken de gebieden binnen de lijnen op een ei. Het rendement wordt berekend uit het specifiek brandstofverbruik en de onderste verbrandingswaarde van de gebruikte brandstof. De laatste waarde verschilt slechts enkele procenten tussen benzine en dieselolie. Het specifiek brandstofverbruik wordt uitgedrukt in g/kWh (gram per kiloWatt per uur) en is sterk afhankelijk van de gemiddelde effectieve druk. (Dit begrip is in AMT 2/99 beschreven).

Hoe lager de gemiddelde effectieve druk, hoe hoger het specifiek verbruik en des te lager het rendement. Deze wetmatigheid verklaart het streven van de automobielfabrikanten naar kleinere motoren met drukvulling, variabele compressieverhouding, variabele kleppentijden en uitschakelbare cilinders.

Met de invoering van een 42 Volt boordnetspanning zal het verlies in alle elektrische apparatuur afnemen, vooral bij het ‘stop and go’ in de stad en in het fileverkeer kost het aandrijven van alle apparatuur in verhouding tot het benodigd wielvermogen veel brandstof.

Uw vragen zijn terecht, maar het beantwoorden kan echter alleen in de algemene zin plaatsvinden.

Reageer op dit artikel