Manivelă vs. Roată

Când vine vorba de descrierea puterii și a cuplului pe care le produce o mașină, există două seturi de numere care apar întotdeauna; puterea/cuplul la manivelă (adesea numit motor sau volant) și puterea/cuplul la roată. Cele două seturi de numere provoacă confuzie de multe ori. Scopul acestui articol este de a ajuta la explicarea diferențelor și a legăturii dintre cifrele de la manivelă și cele de la roată.

Capacitate și cuplu la manivelă

Cele de putere și cuplu pe care producătorii de automobile le anunță pentru vehiculele lor sunt întotdeauna cifre de la manivelă. Cifrele de manivelă sunt valorile de CP și cuplu măsurate la motor. Pentru a vedea aceste valori, un motor trebuie să fie conectat la un dinamometru pentru motoare (prescurtat “dyno”). Toate accesoriile alimentate de motor, cum ar fi compresorul de aer condiționat, servodirecția, alternatorul și, uneori, chiar și pompa de apă, sunt scoase din motor pentru testare. Bancomatele motoarelor sunt de obicei adăpostite în medii controlate pentru a ajuta la limitarea variabilelor care afectează performanța motorului. Motorul este adus la temperatura de funcționare și este rulat în intervalul de turații, iar bancul de încercare a motorului aplică o forță rezistivă la rotirea manivelei. Această forță se numește sarcină și simulează motorul care accelerează mașina în care va fi instalat. Bancul de încercare al motorului, folosind sarcina, rata de accelerare și alte câteva variabile, măsoară puterea de ieșire. Bancomatele motoarelor sunt instrumente foarte utile în proiectarea și testarea echipamentelor și calibrărilor OEM. Odată ce motorul este instalat într-un vehicul, acesta nu mai poate fi testat cu un banc de încercare a motorului.

Putere și cuplu la roată

Măsurarea puterii și a cuplului cu un motor instalat într-un vehicul se face cu un dinamometru de șasiu. De aici provine cel de-al doilea set de cifre, puterea și cuplul la roți. Roata, în termenul “cai putere și cuplu la roată”, vine de la faptul că sunt valori măsurate la roțile unui vehicul. În lumea pieței de piese de schimb pentru autovehicule, creșterile de CP și cuplu rezultate din tuning și piese de upgrade se măsoară, de obicei, cu ajutorul testelor de dinamometrie a șasiului. Un test de banc de încercare a șasiului necesită ca întregul vehicul să fie legat deasupra unor “role”, astfel încât roțile să se rotească pe role ca și cum vehiculul ar fi în mișcare. Există câteva tipuri diferite de dinamometre de șasiu. Dynojet dynos dispune de role mari și foarte grele, în timp ce altele, cum ar fi Mustang și Dyno Dynamics, sunt dynosuri bazate pe sarcină care au role mici. Dynapack, un alt dinamometru de șasiu comun de tip sarcină, este unic prin faptul că, în loc de role, modulele dinamometrice sunt înșurubate direct pe butucii roților.

Tipuri de dinamometre

Dinomatele Dynojet măsoară puterea fiind calibrate cu precizie în funcție de masa și inerția rolei (rolelor). Pe de altă parte, dinozoarele bazate pe sarcină funcționează în mod similar cu un dinamometru de motor. Sarcina este aplicată unor role mici pentru a îngreuna roțile să se rotească. De obicei, aceste valori de sarcină pot fi și sunt modificate pentru a se potrivi cu specificațiile vehiculului testat, astfel încât bancul de încercare să fie o mai bună simulare a conducerii pe șosea. Pentru a avea un control al sarcinii pe un dinamometru Dynojet, Dynojet oferă upgrade-uri de curent turbionar pentru dinamometrele sale. Ambele tipuri de dinamometre măsoară accelerația, timpul, turația motorului, condițiile atmosferice și viteza rolelor pentru a genera rezultatele testelor. În ciuda asemănărilor, rezultatele de la diferite dinamometre variază destul de frecvent din cauza metodelor de calcul și a condițiilor, motiv pentru care cel mai bine este să rămâneți la utilizarea aceluiași dinamometru și să comparați rezultatele înainte și după pe aceeași mașină, în loc de mașini diferite pe dinamometre diferite.

Crank vs Wheel

Chiar dacă sunt legate, numerele de manivelă și numerele de roată sunt destul de diferite. Diferența provine din ceea ce se numește “drivetrain losses”. Pentru a simplifica, o parte din puterea motoarelor este folosită pentru a acționa transmisia, pentru a roti arborele (arborii) de transmisie, pentru a roti diferențialele și pentru a roti punțile/ discurile de frână/roțile. Puterea motorului care este utilizată pentru a mișca toate componentele enumerate variază în funcție de tipul de transmisie (automată vs manuală vs DCT vs MCT vs etc.), de tipul de tracțiune (RWD, FWD, AWD) și de greutatea și dimensiunile generale ale tuturor componentelor. De multe ori, oamenii încearcă să atribuie un procent simplu pierderilor trenului de rulare.

Este din cauza pierderilor trenului de rulare că un C63 AMG Black Series 2012 C63 AMG cu o putere anunțată de 510 CP măsoară de obicei în jur de 400 CP la roți pe un dinamometru Dynojet.

Acest lucru cauzează în mod obișnuit confuzie și întrebări de genul:

“Mercedes spune că face 510 CP, ce este în neregulă cu mașina mea?”

“Face 510 CP pe stoc, de ce spune dyno-ul că face doar 470 CP după ce am instalat headers cu tuburi lungi și am reglat ECU-ul, de ce a pierdut din putere?”

În schimb, unele dintre noile modele Turbo și BiTurbo AMG măsoară la roți, cifre de putere care sunt destul de apropiate de cifrele de manivelă care sunt anunțate, adăugând și mai multă confuzie. Pierderile trenului de rulare sunt încă prezente și în mare parte neschimbate față de modelele anterioare. Diferența redusă dintre cifrele de la manivelă și cele de la roți la aceste vehicule este rezultatul unei practici cunoscute sub denumirea de “underrating”. Această practică datează încă din timpul războaielor mașinilor musculoase, când producătorii făceau reclamă la cifre mai mici pentru a ajuta la combaterea creșterii ratelor de asigurare pentru vehiculele de mare putere.

În cele mai multe cazuri, adevărul este că nu este nimic în neregulă dacă un dinamometru arată că vehiculul produce o cifră mai mică decât cea indicată de producător sau dacă cifrele de la dinamometru sunt semnificativ diferite de cele ale unui vehicul similar testat pe un alt dinamometru. Pierderile din trenul de rulare sunt un aspect natural și inevitabil al automobilelor. De-a lungul timpului, odată cu utilizarea unor materiale mai ușoare și a unor componente mai eficiente ale transmisiei/transmisiei, pierderile din transmisie au fost îmbunătățite până la punctul în care se află în prezent. Pentru o lungă perioadă de timp, Dynojet a fost standardul industriei în ceea ce privește măsurarea puterii la roți. Anumite tipare au devenit evidente cu ajutorul dinamometrelor Dynojet, ceea ce a condus la regulile comune de pierdere a transmisiei de 15% (2WD) și 25% (AWD). Aceste reguli se aplică de obicei vehiculelor cu transmisie manuală, deoarece vehiculele cu transmisie automată sunt predispuse la mai multe pierderi din cauza convertoarelor de cuplu și a componentelor interne mai complexe. Cu toate acestea, regulile nu sunt absolute sau 100% exacte. Tipul transmisiei, dimensiunea roților și a anvelopelor, greutatea arborelui de transmisie, rotoarele de frână etc., toate influențează pierderile trenului de rulare. Cel mai bine este să înțelegeți că regulile comune sunt pur estimative și că cea mai bună utilizare a testelor pe dinamometru este de a măsura rezultatele înainte și după pe un anumit vehicul pe același dinamometru.

Variațiile de putere

Câștigurile anunțate sunt estimări ale CP și cuplului “la motor” calculate din câștigurile măsurate pe un dinamometru în condiții ideale și, de obicei, arată cea mai mare schimbare posibilă. Câștigurile reale depind de următoarele:

• Model – Producătorii folosesc același motor în mai multe modele de vehicule. De multe ori, acestea sunt într-o stare de reglaj diferită, de exemplu: un C63 din 2008 și un CLK Black Series din 2008. Ambele au același motor, însă C63 a venit cu 451 CP, în timp ce CLK63 a venit cu 507 CP. În mod natural, C63 va prezenta mai multe câștiguri, deoarece pornește de la un nivel de putere mai mic.
• Anul modelului – Similar cu cele de mai sus, pe măsură ce timpul avansează, producătorii au tendința de a crește ușor puterea de ieșire prin software de la un an la altul sau de a oferi “pachete de performanță” cu putere crescută. Motoarele rămân în mare parte nealterate. Ca urmare, puterea finală reglată rămâne aceeași, în timp ce câștigurile sunt mai mici, deoarece punctul de plecare este acum mai mare.
• Combustibil – Calitatea combustibilului este FOARTE importantă în cazul vehiculelor de performanță. Combustibilul de calitate scăzută și/sau cu cifră octanică scăzută va avea un mare impact asupra randamentului motorului și, potențial, chiar asupra sănătății motorului. Combustibilii premium de marcă de top ar trebui să fie utilizați întotdeauna pentru a obține cele mai bune rezultate posibile.
• Vremea/condiții – Temperatura, umiditatea, altitudinea și densitatea aerului au un impact asupra performanței motorului. Căldura, umiditatea ridicată și aerul rarefiat vor acționa în sensul reducerii randamentului motorului, deoarece motoarele cu combustie reacționează diferit la diferite cantități de densitate a aerului.
• Sănătatea motorului – Kilometri mai mari tind să ducă la o creștere a acumulărilor și la o compresie mai mică, ceea ce poate avea și va avea un impact asupra randamentului motorului. Motoarele întreținute corespunzător vor avea performanțe mai bune decât motoarele abuzate sau neglijate.
• Actualizări de susținere – Pentru ca un motor să producă putere maximă de la orice produs Weistec, este necesar să existe actualizări de susținere. Un filtru de aer murdar sau bujiile originale cu kilometraj mare devin rapid verigi slabe.

Dyno-ul Weistec Engineering

Weistec Engineering are un banc de încercare Dynojet 424xLC Linx. Este un banc de încercări 4WD legat cu modulul de control al încărcăturii prin curenți turbionari.

Am ales să optăm pentru un dyno Dynojet 424xLC Linx din următoarele motive:

• 4WD a fost o necesitate, deoarece multe dintre modelele Mercedes AMG sunt disponibile doar ca vehicule cu tracțiune integrală 4Matic.
• Opțiunea Linx leagă rolele din față și din spate cu o curea în V industrială masivă. Acest lucru este crucial pentru multe vehicule Mercedes, deoarece un dyno nelegat poate provoca deteriorarea transmisiei la vehiculele cu tracțiune integrală, deoarece diferențialul central/cutia de transfer ar fi atunci responsabil pentru menținerea celor două role foarte grele la viteze egale.
• Modulul de curenți turbionari le permite inginerilor noștri de calibrare să aplice sarcina pentru a simula mai bine condusul pe șosea și să dezvolte reglaje care oferă câștiguri mari cu manevrabilitatea OEM.
• Dynojet este cel mai popular dinamometru de șasiu de pe piață și mulți oameni preferă să vadă cifrele de la un Dynojet, spre deosebire de alte modele de dinamometre.
• Alte dinamometre sunt deseori recalibrate sau ajustate în alt mod pentru a “citi ca un Dynojet” și astfel ajung să citească cu totul diferit față de un alt dinam de aceeași marcă și model.
• Fiind un dinam bazat pe inerție, nu există modalități simple de a manipula rezultatele, ceea ce ajută la menținerea consecvenței rezultatelor în cazul în care trebuie să se facă comparații cu rezultatele unui alt dinam Dynojet. Variabilele de inerție pot fi schimbate doar de către Dynojet înșiși, și nu este ceva ce fac pentru oricine.
• Software-ul Dynojet oferă o mână de factori de corecție (SAE, DIN, JIS, EEC și necorectat) pentru a compensa doar condițiile atmosferice, cum ar fi temperatura, presiunea și umiditatea.