artikel

Meten van koppel en vermogen (2002-05)

Techniek

Als het vermogen wordt gemeten aan de wielen van een auto, wordt een koppelkromme weergegeven. Heeft deze dezelfde vorm als de koppelkromme die rechtstreeks aan de motor gemeten wordt? Is het aan de wielen gemeten koppel lager dan de fabriekswaarde door verliezen in de aandrijflijn? Waarom wordt er alleen over vermogensverliezen gesproken, maar niet over koppelverliezen? Kunt u iets zeggen over de koppel/vermogens ‘meting’ die gemaakt wordt door middel van een PC onder het rijden.

Het meten van het vermogen op een rollenbank is al vele jaren onderwerp van discussie. Laten we proberen de werkwijze te ontrafelen. Om te beginnen zijn er twee meetmethoden: dynamisch en statisch. Bij de dynamische meting accelereert het voertuig terwijl het de rollen aandrijft. Bij een statische meting is het toerental van de motor (dus ook het toerental van de rollen) constant tijdens het meten. Een vermogensrem zet het geleverde vermogen om in warmte of elektriciteit. Gemeten worden het koppel dat de rem ondervindt en het toerental van de rem. Daaruit laat zich het geleverde vermogen berekenen.

Bij de dynamische meting wordt de tijd gemeten die nodig is om de rol van een bepaald toerental naar een volgend toerental te brengen. Als het traagheidsmoment (vliegwielwerking) van de rol bekend is kan berekend worden hoeveel vermogen nodig is om de rol te versnellen. Dankzij de elektronica kan zo’n proces razendsnel verlopen en is na enkele seconden het vermogensverloop opgetekend.

Nu komt de puzzel. Hoe bereken je het krukasvermogen? De verliezen tussen de krukas en de band(en) op de rol zijn niet nauwkeurig te meten en moeten dus via ervaringswaarden en aannames worden bepaald. Als dat voor elkaar is, is het vermogensverloop afhankelijk van het toerental weer te geven. Het koppel laat zich via de formule vermogen = koppel x toerental x constante berekenen. Er is dus ook sprake van een koppelverlies tussen krukas en wegdek of roloppervlak.

Op de weg laat zich van alles meten. Uit de massa van het voertuig en de verschillende traagheidsmomenten van de draaiende onderdelen is te bepalen welke aandrijfkracht er nodig is geweest om een bepaalde versnelling van het voertuig te bereiken, immers F = m x a. Het vermogen laat zich dan berekenen met de formule P = F x a. Daarbij moeten de snelheidsstapjes zo klein mogelijk worden gekozen om voldoende nauwkeurigheid te bereiken. Het meten is vergelijkbaar met een dynamische vermogensmeting op een rollenbank.

Het is ook mogelijk om de ingaande as van de versnellingsbak te voorzien van een koppelmeter. Daarmee is het mogelijk het dynamische koppelverloop tijdens het accelereren nauwkeurig te meten. Daaruit laat zich het krukasvermogen berekenen. Als op andere assen, bijvoorbeeld de aandrijfassen naar de wielen, ook koppelmeters worden geplaatst, is het mogelijk de transmissieverliezen onder belaste en onbelaste condities te meten.

Door het uitlezen van het motormanagement systeem (handig met een PC!) kan uit de fabrieksgegevens het momentane motorkoppel worden uitgelezen. VW geeft deze waarde bijvoorbeeld op aan de hand van de gegevens van de luchtmassameter.

Er zijn tuningbedrijven die dankbaar gebruik maken van de OBD aansluiting, zij kunnen de motor voorzien van een andere voorontstekings- of inspuitkenveld. Dit tunen of opvoeren vindt vooral plaats bij turbodieselmotoren en is niet zonder risico’s voor de motor- en transmissietechniek.

Reageer op dit artikel