Crank vs Wheel

Når det drejer sig om at beskrive den effekt og det drejningsmoment, som en bil har, er der to sæt tal, der altid kommer op; crank (ofte kaldet motor eller svinghjul) hestekraft/drejningsmoment og wheel horsepower/drejningsmoment. De to sæt tal skaber mange gange forvirring. Formålet med denne artikel er at hjælpe med at forklare forskellene og sammenhængen mellem krumtapakke- og hjultal.

Krumtapakkehestekræfter og -moment

De hestekræfter og drejningsmomenttal, som bilfabrikanterne annoncerer for deres biler, er altid krumtapakketal. Kurvtal er de hk- og drejningsmomentværdier, som er målt ved motoren. For at se disse værdier skal en motor være tilsluttet et motordynamometer (forkortet dyno). Alt motordrevet tilbehør som f.eks. AC-kompressor, servostyring, generator og undertiden endda vandpumpen fjernes fra motoren for at blive testet. Motordynamoerne er normalt placeret i kontrollerede omgivelser for at begrænse de variabler, der påvirker motorens ydeevne. Motoren bringes op på driftstemperatur og køres gennem hele omdrejningshastighedsområdet med motordynografen, der anvender modstandskraft på drejningen af krumtappen. Denne kraft kaldes belastning, og den simulerer, at motoren accelererer den bil, den skal monteres i. Ved hjælp af belastning, accelerationshastighed og et par andre variabler måler motordynografen den udledte effekt. Motordynoer er meget nyttige værktøjer ved udformning og afprøvning af OEM-udstyr og kalibreringer. Når motoren er monteret i et køretøj, kan den ikke længere testes med en motordyno.

Hjulhestekræfter og drejningsmoment

Måling af effekt og drejningsmoment med en motor monteret i et køretøj sker med et chassisdynamometer. Det er herfra, det andet sæt tal, hjulpestyrke og drejningsmoment, kommer. Hjul, i udtrykket “wheel horsepower and torque”, kommer af, at det er værdier, der måles ved hjulene på et køretøj. I eftermarkedet for biler måles HP- og drejningsmomentforbedringer fra tuning og opgraderingsdele normalt ved hjælp af chassisdynotest. En chassisdynotest kræver, at hele køretøjet er spændt fast på “ruller”, så hjulene drejer rundt på rullerne, som om køretøjet kører. Der findes et par forskellige typer af chassisdynoer. Dynojet-dynoer har store og meget tunge ruller, mens andre som Mustang og Dyno Dynamics er belastningsbaserede dynoer, der har små ruller. Dynapack, en anden almindelig belastningstype chassisdyno, er unik, idet dynomodulerne i stedet for ruller er boltet direkte til hjulnavene.

Typer af dynoer

Dynojet-dynoer måler effekt ved at være præcist kalibreret til rulle(r)’s masse og inerti. Belastningsbaserede dynoer fungerer på den anden side på samme måde som en motordyno. Der påføres en belastning på små ruller for at gøre det sværere for hjulene at dreje. Typisk kan disse belastningsværdier ændres og ændres for at matche specifikationerne for det køretøj, der testes, således at dynoen kan være en bedre simulering af kørsel på vej. For at få belastningskontrol på en Dynojet-dyno tilbyder Dynojet hvirvelstrømsopgraderinger til deres dynoer. Begge typer af dynoer måler acceleration, tid, motoromdrejninger, atmosfæriske forhold og rullehastighed for at generere testresultater. På trods af lighederne varierer resultaterne fra forskellige dynoer ret ofte på grund af beregningsmetoder og betingelser, hvorfor det er bedst at holde sig til at bruge den samme dyno og sammenligne før- og efterresultater på den samme bil i stedet for forskellige biler på forskellige dynoer.

Crank vs Wheel

Selv om de er relaterede, er crank- og hjulnumre ret forskellige. Forskellen kommer fra det, der kaldes “drivetrain losses”. For at sige det enkelt, bruges en del af motorens kraft til at drive transmissionen, dreje drivakslen(e), dreje differentialerne og dreje akslerne/bremseskiverne/hjulene. Den motorkraft, der bruges til at bevæge alle de nævnte komponenter, varierer afhængigt af transmissionstype (automatisk vs. manuel vs. DCT vs. MCT vs. osv.), drivtype (RWD, FWD, AWD) og alle komponenternes generelle vægt og dimensioner. Mange gange forsøger folk at sætte en simpel procentsats på drivlinjetab.

Det er på grund af drivlinjetab, at en C63 AMG Black Series 2012 med annoncerede 510 hk i Black Series typisk måler omkring 400 hk ved hjulene på en Dynojet-dyno.

Dette skaber almindeligvis forvirring og spørgsmål som:

“Mercedes siger, at den yder 510 hk, hvad er der galt med min bil?”

“Den yder 510 hk som standard, hvorfor siger dynoen, at den kun yder 470 hk, efter at jeg installerede lange rørforstærkere og fik tunet ECU’en, hvorfor mistede den kraft?”

Og omvendt måler nogle af de nye Turbo- og BiTurbo AMG-modeller ved hjulene krafttal, der ligger ret tæt på de krumtaphjulstal, der er annonceret, hvilket yderligere øger forvirringen. Tab i drivlinjen er stadig til stede og stort set uændret i forhold til tidligere modeller. Den reducerede forskel mellem krumtaphjulstal og hjultal på disse køretøjer er et resultat af en praksis, der er kendt som “underrating”. Denne praksis går tilbage til muskelbilskrigene, hvor fabrikanterne reklamerede med lavere tal for at hjælpe med at bekæmpe stigende forsikringssatser for køretøjer med høj motorkraft.

I de fleste tilfælde er sandheden, at der ikke er noget galt, hvis en dyno viser, at køretøjet laver et lavere tal end det, der er angivet af fabrikanten, eller hvis dine dynotal er væsentligt anderledes end et lignende køretøj, der er testet på en anden dyno. Drivlinjetab er et naturligt og uundgåeligt aspekt af biler. Med tiden er drivlinjetabene blevet forbedret i takt med brugen af lettere materialer og mere effektive transmissions-/drivliniekomponenter til det punkt, hvor de er i dag. Dynojet har i lang tid været branchens standard for måling af effekt ved hjulene. Visse mønstre blev tydelige med Dynojet-dynoerne, hvilket førte til de almindelige regler for tab af drivlinetab på 15 % (2WD) og 25 % (AWD). Disse regler anvendes normalt på køretøjer med manuel gearkasse, da køretøjer med automatisk gearkasse er tilbøjelige til at have større tab på grund af momentomformere og mere komplekse interne komponenter. Reglerne er imidlertid ikke absolutte eller 100 % nøjagtige. Transmissionstype, hjul- og dækstørrelse, drivakselvægt, bremserotorer osv. påvirker alle drivlinjetabene. Det er bedst at forstå, at de almindelige regler udelukkende er skøn, og at den bedste anvendelse af test på dynamometer er at måle før- og efterresultater på et specifikt køretøj på samme dynamometer.

Variationer i effekt

Advertised gains er skøn over hk og drejningsmoment “ved motoren” beregnet ud fra gevinster som målt på et dynamometer under ideelle forhold og viser typisk den størst mulige ændring. De faktiske gevinster er afhængige af følgende:

• Model – Producenterne bruger den samme motor i flere forskellige bilmodeller. Ofte er de i forskellige tunetilstande, f.eks. en C63 fra 2008 og en CLK Black Series fra 2008. Begge har den samme motor, men C63’eren kom med 451 hk, mens CLK63’eren kom med 507 hk. Naturligvis vil C63 vise større gevinster, da den starter på et lavere effektniveau.
• Modelår – I lighed med ovenstående har fabrikanterne en tendens til, efterhånden som tiden går, at øge effekten en smule via software fra det ene år til det næste eller tilbyde “Performance Packages” med øget effekt. Motorerne forbliver stort set uændrede. Som følge heraf forbliver det endelige tunede output det samme, mens gevinsterne er lavere, da udgangspunktet nu er højere.
• Brændstof – Brændstofkvaliteten er HØJT vigtig for præstationsbiler. Brændstof af lav kvalitet og/eller med lav oktan vil i høj grad påvirke motorydelsen og potentielt endda motorens helbred. Der bør altid anvendes premiumbrændstof af topmærke for at opnå de bedst mulige resultater.
• Vejr/forhold – Temperatur, luftfugtighed, højde og lufttæthed påvirker alle motorens ydeevne. Varme, høj luftfugtighed og tynd luft vil alle bidrage til at reducere motorydelsen, da forbrændingsmotorer reagerer forskelligt på forskellige mængder lufttæthed.
• Motorsundhed – Højere kilometertal har tendens til at resultere i øget ophobning og lavere kompression, hvilket kan og vil påvirke motorydelsen. Korrekt vedligeholdte motorer vil have bedre ydeevne end misbrugte eller forsømte motorer.
• Støtteopgraderinger – For at en motor kan producere maksimal effekt fra ethvert Weistec-produkt, er det et must at have støtteopgraderinger på plads. Et snavset luftfilter eller originale tændrør med høj millage bliver hurtigt svage led.

Weistec Engineering’s Dyno

Weistec Engineering har en Dynojet 424xLC Linx dyno 424xLC. Det er en forbundet 4WD-dyno med belastningskontrol hvirvelstrømsmodul.

Vi valgte at gå med en Dynojet 424xLC Linx-dyno af følgende grunde:

• 4WD var et must, da mange af Mercedes AMG-modellerne kun fås som 4Matic-firehjulstrækkere.
• Linx-muligheden forbinder de forreste og bageste ruller med en massiv industriel kilerem. Dette er afgørende for mange Mercedes-køretøjer, da en ikke-linked dyner kan forårsage skader på transmissionen på firehjulstrækkere, da centerdifferentialet/transferkassen i så fald ville være ansvarlig for at holde de to meget tunge ruller på samme hastighed.
• Virvelstrømsmodulet lader vores kalibreringsingeniører anvende belastning for bedre at simulere vejkørsel og udvikle tuninger, der giver store gevinster med OEM-køreegenskaber.
• Dynojet er det mest populære chassisdynamometer på markedet, og mange mennesker foretrækker at se tal fra en Dynojet i modsætning til andre dynomodeller.
• Andre dynoer er ofte omkalibreret eller på anden måde justeret for at “aflæse som en Dynojet” og ender således med at aflæse helt anderledes end en anden dyno af samme mærke og model.
• Da der er tale om en inerti-baseret dyno, er der ingen enkle måder at manipulere resultaterne på, hvilket er med til at holde resultaterne konsistente, hvis der skal foretages sammenligninger med en anden Dynojet-dynos resultater. Inertivariablerne kan kun ændres af Dynojet selv, og det er ikke noget, de gør for nogen.
• Dynojets software tilbyder en håndfuld korrektionsfaktorer (SAE, DIN, JIS, EEC og ukorrigeret) for kun at kompensere for atmosfæriske forhold som temperatur, tryk og fugtighed.