Crank vs Wheel

När det gäller att beskriva kraften och vridmomentet i en bil finns det två sifferuppsättningar som alltid dyker upp: crank (ofta kallad motor eller svänghjul) horsepower/torque och wheel horsepower/torque. De två sifferuppsättningarna skapar ofta förvirring. Syftet med den här artikeln är att hjälpa till att förklara skillnaderna och sambandet mellan vevaxel- och hjulsiffrorna.

Crank Horsepower and Torque

De hästkrafter och vridmomentsiffror som fordonstillverkarna annonserar för sina fordon är alltid vevaxelsiffror. Vevtalen är de HP- och vridmomentvärden som mäts vid motorn. För att se dessa värden måste en motor anslutas till en motordynamometer (förkortat dyno). Alla motordrivna tillbehör som AC-kompressor, servostyrning, generator och ibland till och med vattenpumpen tas bort från motorn för testning. Motordynamoapparater är vanligtvis inrymda i kontrollerade miljöer för att begränsa de variabler som påverkar motorns prestanda. Motorn förs upp till driftstemperatur och körs genom hela varvtalsintervallet med motordynan som tillämpar motståndskraft på vevaxelns vridning. Denna kraft kallas belastning och simulerar att motorn accelererar den bil som den skall installeras i. Med hjälp av belastning, accelerationshastighet och några andra variabler mäter motordynamometern effekten. Motordynor är mycket användbara verktyg vid utformning och testning av OEM-utrustning och kalibreringar. När motorn väl är installerad i ett fordon kan den inte längre testas med en motordynamometer.

Hjulhästkraft och vridmoment

Mätning av effekt och vridmoment med en motor installerad i ett fordon görs med en chassidynamometer. Det är här den andra uppsättningen siffror, hästkrafter och vridmoment på hjulet, kommer ifrån. Hjulet, i termen “wheel horsepower and torque”, kommer från det faktum att det är värden som mäts vid hjulen på ett fordon. I eftermarknadsvärlden för bilar mäts vanligen HP- och vridmomentvinster från tuning och uppgraderingsdelar med hjälp av provning på chassidynor. Ett chassidynamotest kräver att hela fordonet spänns fast ovanpå “rullar” så att hjulen snurrar på rullarna som om fordonet körs. Det finns några olika typer av chassidynor. Dynojet-dynor har stora och mycket tunga rullar medan andra, t.ex. Mustang och Dyno Dynamics, är belastningsbaserade dynor som har små rullar. Dynapack, ett annat vanligt chassidyno av belastningstyp, är unikt eftersom dynomodulerna i stället för rullar skruvas fast direkt på hjulnaven.

Typer av dynor

Dynojet-dynorna mäter effekten genom att de är exakt kalibrerade till rullarnas massa och tröghet. Belastningsbaserade dynor fungerar å andra sidan på samma sätt som en motordynor. Belastning appliceras på små rullar för att göra det svårare för hjulen att vrida sig. Vanligtvis kan dessa belastningsvärden ändras för att motsvara specifikationerna för det fordon som testas, så att dynonet bättre kan simulera körning på väg. För att få belastningskontroll på ett Dynojet-dyno erbjuder Dynojet uppgraderingar av virvelströmmar för sina dynor. Båda typerna av dynor mäter acceleration, tid, motorvarvtal, atmosfäriska förhållanden och rullhastighet för att generera testresultat. Trots likheterna varierar resultaten från olika dynos ganska ofta på grund av beräkningsmetoder och förhållanden, varför det är bäst att hålla sig till att använda samma dyno och jämföra före- och efterresultat på samma bil i stället för olika bilar på olika dynos.

Crank vs Wheel

Som relaterade är vevaxelnummer och hjulnummer ganska olika. Skillnaden beror på vad som kallas “drivlinjeförluster”. Enkelt uttryckt används en del av motorns kraft för att driva växellådan, vrida drivaxlarna, vrida differentialer och snurra axlarna/bromsskivorna/hjulen. Den motoreffekt som används för att flytta alla de uppräknade komponenterna varierar beroende på typ av växellåda (automatisk vs manuell vs DCT vs MCT vs etc.), typ av drivning (RWD, FWD, AWD) och den allmänna vikten och dimensionerna för alla komponenter. Många gånger försöker folk sätta en enkel procentsats på förlusterna i drivlinan.

Det är på grund av förlusterna i drivlinan som en 2012 C63 AMG Black Series med annonserade 510 hästkrafter vanligtvis mäter omkring 400 hästkrafter vid hjulen på en Dynojet-dyno.

Det här leder ofta till förvirring och frågor som:

“Mercedes säger att den gör 510 hästkrafter, vad är det för fel på min bil?”

“Den har 510 hästkrafter i standardutförande, varför säger dyno-datorn att den bara hade 470 hästkrafter efter att jag installerat långa rörledare och fått ECU:n trimmad, varför tappade den effekt?”

Omvänt mäter vissa av de nya Turbo- och BiTurbo-AMG-modellerna effektsiffror vid hjulen som ligger ganska nära vevsiffrorna som annonseras, vilket bidrar till att skapa ytterligare förvirring. Förlusterna i drivlinan är fortfarande närvarande och i stort sett oförändrade jämfört med tidigare modeller. Den minskade skillnaden mellan vevtal och hjultal på dessa fordon är ett resultat av en metod som kallas “underrating” (undervärdering). Denna praxis går tillbaka till muskelbilskriget där tillverkarna annonserade lägre siffror för att hjälpa till att bekämpa stigande försäkringsavgifter för fordon med hög effekt.

I de flesta fall är sanningen den att det inte är något fel om en dyno visar att fordonet ger en lägre siffra än vad som anges av tillverkaren eller om dina dynonummer skiljer sig avsevärt från ett liknande fordon som testats på en annan dyno. Förluster i drivlinan är en naturlig och oundviklig aspekt av bilar. Med tiden har förlusterna i drivlinan förbättrats med hjälp av lättare material och effektivare transmissions- och drivlinjekomponenter till den punkt där de är nu. Under lång tid har Dynojet varit industristandarden när det gäller att mäta effekten vid hjulen. Vissa mönster blev tydliga med Dynojet-dynorna, vilket ledde till de gemensamma reglerna om 15 % (2WD) och 25 % (AWD) drivledsförluster. Dessa regler tillämpas vanligtvis på fordon med manuell växellåda, eftersom fordon med automatisk växellåda har större förluster på grund av vridmomentomvandlare och mer komplexa interna komponenter. Reglerna är dock inte absoluta eller 100 % exakta. Typ av växellåda, hjul- och däckstorlek, drivaxelvikt, bromsrotorer etc. påverkar alla förlusterna i drivlinan. Det är bäst att förstå att de vanliga reglerna enbart är uppskattningar och att den bästa användningen av testning på dynamometer är att mäta före och efter resultat på ett specifikt fordon på samma dynamometer.

Variationer i effekt

Advertiserade vinster är uppskattningar av HP och vridmoment “vid motorn” beräknade från vinster som uppmätts på en dynamometer under idealiska förhållanden och visar vanligtvis den största möjliga förändringen. De faktiska vinsterna beror på följande:

• Modell – Tillverkare använder samma motor i fordon av flera olika modeller. Ofta har de olika inställningar, till exempel en C63 från 2008 och en CLK Black Series från 2008. Båda har samma motor, men C63 kom med 451 hk medan CLK63 kom med 507 hk. Naturligtvis kommer C63 att visa större vinster eftersom den börjar på en lägre effektnivå.
• Modellår – På samma sätt som ovan tenderar tillverkarna med tiden att öka effekten något via mjukvara från ett år till ett annat eller erbjuda “prestandapaket” med ökad effekt. Motorerna förblir i stort sett oförändrade. Som ett resultat av detta förblir den slutliga inställda effekten densamma, medan vinsterna är lägre eftersom utgångspunkten nu är högre.
• Bränsle – Bränslekvaliteten är MYCKET viktig för prestandafordon. Bränsle av låg kvalitet och/eller med lågt oktantal kommer att ha stor inverkan på motoreffekten och eventuellt även på motorns hälsa. Förstklassiga premiumbränslen bör alltid användas för att uppnå bästa möjliga resultat.
• Väder/förhållanden – Temperatur, luftfuktighet, höjd och lufttäthet påverkar alla motorns prestanda. Värme, hög luftfuktighet och tunn luft bidrar alla till att minska motoreffekten eftersom förbränningsmotorer reagerar olika på olika mängder lufttäthet.
• Motorhälsa – Högre körsträcka tenderar att resultera i ökad uppbyggnad och lägre kompression vilket kan och kommer att påverka motoreffekten. Korrekt underhållna motorer har bättre prestanda än missbrukade eller försummade motorer.
• Stödjande uppgraderingar – För att en motor ska kunna producera maximal effekt från någon Weistec-produkt är det ett måste att ha stödjande uppgraderingar på plats. Ett smutsigt luftfilter eller original tändstift med hög millage blir snabbt svaga länkar.

Weistec Engineering’s Dyno

Weistec Engineering har en Dynojet 424xLC Linx dyno. Det är en länkad 4WD-dyno med en laststyrd virvelströmsmodul.

Vi valde en Dynojet 424xLC Linx-dyno av följande skäl:

• 4WD var ett måste eftersom många av Mercedes AMG-modellerna endast finns som 4Matic-bilar med fyrhjulsdrift.
• Linx-alternativet kopplar samman de främre och bakre rullarna med en massiv industriell kilrem. Detta är avgörande för många Mercedes-bilar eftersom en icke länkad dynkropp kan orsaka skador på transmissionen på fyrhjulsdrivna fordon eftersom mittdifferentialen/överföringslådan då skulle vara ansvarig för att hålla de två mycket tunga rullarna i samma hastigheter.
• Med virvelströmsmodulen kan våra kalibreringsingenjörer applicera belastning för att bättre simulera vägkörning och utveckla tuningar som ger stora vinster med OEM-drivbarhet.
• Dynojet är den mest populära chassidynamometern på marknaden och många föredrar att se siffror från en Dynojet i motsats till andra dynomodeller.
• Andra dynor är ofta omkalibrerade eller på annat sätt justerade för att “läsas som en Dynojet” och hamnar därmed i en helt annan mätning än en annan dyno av samma märke och modell.
• Då det är en tröghetsbaserad dyno finns det inga enkla sätt att manipulera resultaten, vilket hjälper till att hålla resultaten konsekventa om jämförelser måste göras med en annan Dynojet-dynos resultat. Tröghetsvariablerna kan endast ändras av Dynojet själva, och det är inte något de gör åt någon.
• Dynojet-programvaran erbjuder en handfull korrektionsfaktorer (SAE, DIN, JIS, EEC och okorrigerad) för att endast kompensera för atmosfäriska förhållanden som temperatur, tryck och fuktighet.