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Uff... mi sa che 'sto post verrà lunghetto.
Piccola premessa: quanto esposto in seguito é solo una personale interpretazione dei sistemi di funzionamento di un banco prova a rulli. La realtà potrebbe essere più o (spero di no) meno vicina alle mie elucubrazioni (ocio, la fisica non si discute... soprattutto se togliete il "si" in mezzo... ma io con la fiSIca a volte vado poco d'accordo).
Come funzicano i banchi secondo Avoletta (cazzarola, ora inizio pure a parlare in terza persona come Hulk... "Avo spacca"
)
Banco a rulli di tipo inerziale.
Il banco legge l'accelerazione dei rulli, conoscendone il momento d'inerzia risale alla coppia a cui sono soggetti. Quest'ultima moltiplicata per la velocità angolare dei rulli fornisce la potenza trasferita. Tramite i rapporti dimensionali tra diametro rulli e ruota
ed il rapporto di trasmissione (rapporto al ponte moltiplicato per qello della marcia innestata) si risale alla coppia relativa a quest'ultima. La potenza infatti é la medesima visto che si tratta in pratica di un accoppiamento tra ruote di frizione che con ottima approssimazione é a conservazione di potenza.
Banco a rulli frenato
I rulli tenderebbero ad accelerare sotto l'azione delle ruote. Tramite un "freno" (meccanico, idraulico, elettromagnetico, a criceti
) generiamo una coppia antagonista che ne mantiene costante la velocità. In qualche modo stimiamo la potenza dissipata dal freno (potenza elettrica fornita, quantità di acqua evaporata nell'unità di tempo, usura delle guarnizioni, stanchezza dei criceti ) dividiamo per la velocità angolare dei rulli e sempre tramite i rapporti dimensionali e di trasmissione di cui sopra troviamo magicamente la coppia "alle ruote" ferma restante l'ipotesi di conservazione di potenza nell'accoppiamento pneumatici-rulli. Pertanto (da come la vedo io) in un frenato si passa attraverso una succssione di stati di equilibrio tra coppia motrice e frenante. Le ruote tendono ad accelerare, il banco inizia a "frenare"... ad un certo punto la velocità sarà costante (es 2000 giri motore) calcolo la potenza e segno una "tacca" sul grafico (potenza-regime di rotazione). Poi si rilascia un po' il freno, si riaccelera fino ad un regime leggermente superiore, si risabilisce l'equilibrio e via con un'altra "tacca" ripetendo l'operazione fino al limitatore. Si trova la curva interpolante i vari punti ed ecco il responso.
E fin qui abbiamo parlato di quella che viene definita "potenza alla ruota".
Ora però balza immediatamente all'occhio che le potenze rilevate tramite le due diverse modalità non saranno (in linea di principio) confrontabili.
Nel primo caso infatti si va a leggere solo l'acc. del rullo, senza considerare che una parte della coppia disponibile si sarà persa sia per far accelerare la trasmissione ed il gruppo ruota (entrambi con un'inerzia propria sensibilmente variabile a seconda del tipo
di trasmissione, gommatura e cerchio) che per vincere gli attriti tra i vari accoppiamenti.
Ferma restando quest'ultima componente della potenza "perduta" é chiaro che nel caso di banco frenato l'inerzia dell'ambaradan non conti una cippa lippa, visto che la
rilevazione avviene in condizioni di accelerazione nulla.
Pertanto (se tutto funzica come suppongo) i valori segnati dal frenato per la "coppia alla ruota" (e di riflesso per la relativa potenza visto che sono rigidamente legate) saranno lievemente superiori ai medesimi dell' "inerziale" (proprio della quota parte persa per accelerare le varie masse). Se comunque l'inerzia dei rulli é di molto superiore a quella delle masse non sospese del veicolo, e solitamente lo é DI BRUTTO BRUTTO BRUTTO a meno che non stiate rullano un big foot con ruore da 6 metri, l'errore introdotto (dall'inerziale) é una sciocchezza.
Vediamo ora come si passa dalle caratteristiche alla ruota a quelle "all'albero". In pratica dobbiamo vedere quanto ci siamo persi per strada...
Da quel che mi sembra di capire (e non vedo modi differenti) entrambe le tipologie di banchi rilevano la potenza perduta con il medesimo principio di funzionamento dell'inerziale.
Dalla velocità di rotazione massima si passa in "folle" e si vede quanto ci mettono i rulli a fermarsi a causa delle coppie di attrito.
Anche in tal caso, maggiore sarà l'inerzia dei rulli, minore sarà l'errore introdotto trascurando quella delle masse rotanti relative al veicolo.
Sommiano a grandezza trovata alla potenza alla ruota e puff... "potenza al motore"
E qui veniamo al dunque! Quella trovata non é la potnza all'albero motore, ma al secondario del cambio!! Nessun nessun banco a rulli può stimare la potenza all'albero motore, in quanto non si può sapere in nessun modo il rendimento di trasmissione del cambio di velocità, visto che esso viene bypassato nella prova di decelerazione. Ad occhio direi che la potenza dichiarata dai costruttori sia invece proprio quella all'albero, testata con una roba che misura DIRETTAMENTE la coppia del nostro "frullino" STACCATO dal resto dell' auto ( detto anche banco prova motore ) . Alla luce di tale considerazione, tanto più elevato sarà il rendimento del cambio, tanto più i responsi di banco a rulli e banco prova saranno vicini, ma mai coincidenti.
Pensate un po' di elaborare un motore e lesciare invariato tutto il resto. La potenza alla ruota rilevata crescerà, la "dissipata" calcolata dal banco però rimarrà sensibilmente inalterata rendendo quindi praticamente privo di significato il valore della somma, non coincidente con la nuova potenza all'albero... ed i valori potrebbero anche essere di gran lunga differenti visto che la potenza persa dovrebbe crescere linearmente al variare della potenza erogata. (vabbuò, ci sarebbe da specificare come si é aumentata la potenza... per i pignoli diciamo che non siamo andati a toccare il regime di rotazione massimo, altrimenti rompono le balle )
Quello che volevo sapere é se in qualche modo i banchi correggano questo "vizio formale" (anche se non vedo come, dato che i rendimenti di trasmissione reali a momenti non li sanno neanche i costruttori) o se risultano in definitiva uno stumento ancor meno affidabile di quanto non si creda.... cioé, per me vanno benone, tanto quello che interessa é la potenza alla ruota, ma la gente si ostina a fare i confronti su quella al motore...
P.S.
Lo so che le modalità di calcolo per le fasi inerziali non si svolgono propriamente come le ho illustrate, ma scrivere anche solo 3 eqazioni su questo forum sarebbe stato un discreto D.A.C. (l'acronimo chi lo capisce é bene... chi no fa lo stesso ) .... prendi l'equation editor, salva un JPG, uplodalo su un sito e inkalo. Sinceramente non credo valga la pena di tutto questo sbatti solo per questioni di correttezza formale. AH, ho anche omesso le coppie di attrito variabili sui cuscinetti dei rulli a seconda del peso che grava su di essi ed un sacco di altre cause di imprecisioni nella misura .
P.P.S.
Sicuramente ci sarà una marea di errori in giro, ma non mi fate rileggere tutto 'sto papiello noiosissimo! Ditemi voi che poi correggio... ops, correggo
CiauZ
Piccola premessa: quanto esposto in seguito é solo una personale interpretazione dei sistemi di funzionamento di un banco prova a rulli. La realtà potrebbe essere più o (spero di no) meno vicina alle mie elucubrazioni (ocio, la fisica non si discute... soprattutto se togliete il "si" in mezzo... ma io con la fiSIca a volte vado poco d'accordo).
Come funzicano i banchi secondo Avoletta (cazzarola, ora inizio pure a parlare in terza persona come Hulk... "Avo spacca"
)Banco a rulli di tipo inerziale.
Il banco legge l'accelerazione dei rulli, conoscendone il momento d'inerzia risale alla coppia a cui sono soggetti. Quest'ultima moltiplicata per la velocità angolare dei rulli fornisce la potenza trasferita. Tramite i rapporti dimensionali tra diametro rulli e ruota
ed il rapporto di trasmissione (rapporto al ponte moltiplicato per qello della marcia innestata) si risale alla coppia relativa a quest'ultima. La potenza infatti é la medesima visto che si tratta in pratica di un accoppiamento tra ruote di frizione che con ottima approssimazione é a conservazione di potenza.
Banco a rulli frenato
I rulli tenderebbero ad accelerare sotto l'azione delle ruote. Tramite un "freno" (meccanico, idraulico, elettromagnetico, a criceti
) generiamo una coppia antagonista che ne mantiene costante la velocità. In qualche modo stimiamo la potenza dissipata dal freno (potenza elettrica fornita, quantità di acqua evaporata nell'unità di tempo, usura delle guarnizioni, stanchezza dei criceti ) dividiamo per la velocità angolare dei rulli e sempre tramite i rapporti dimensionali e di trasmissione di cui sopra troviamo magicamente la coppia "alle ruote" ferma restante l'ipotesi di conservazione di potenza nell'accoppiamento pneumatici-rulli. Pertanto (da come la vedo io) in un frenato si passa attraverso una succssione di stati di equilibrio tra coppia motrice e frenante. Le ruote tendono ad accelerare, il banco inizia a "frenare"... ad un certo punto la velocità sarà costante (es 2000 giri motore) calcolo la potenza e segno una "tacca" sul grafico (potenza-regime di rotazione). Poi si rilascia un po' il freno, si riaccelera fino ad un regime leggermente superiore, si risabilisce l'equilibrio e via con un'altra "tacca" ripetendo l'operazione fino al limitatore. Si trova la curva interpolante i vari punti ed ecco il responso.E fin qui abbiamo parlato di quella che viene definita "potenza alla ruota".
Ora però balza immediatamente all'occhio che le potenze rilevate tramite le due diverse modalità non saranno (in linea di principio) confrontabili.
Nel primo caso infatti si va a leggere solo l'acc. del rullo, senza considerare che una parte della coppia disponibile si sarà persa sia per far accelerare la trasmissione ed il gruppo ruota (entrambi con un'inerzia propria sensibilmente variabile a seconda del tipo
di trasmissione, gommatura e cerchio) che per vincere gli attriti tra i vari accoppiamenti.
Ferma restando quest'ultima componente della potenza "perduta" é chiaro che nel caso di banco frenato l'inerzia dell'ambaradan non conti una cippa lippa, visto che la
rilevazione avviene in condizioni di accelerazione nulla.
Pertanto (se tutto funzica come suppongo) i valori segnati dal frenato per la "coppia alla ruota" (e di riflesso per la relativa potenza visto che sono rigidamente legate) saranno lievemente superiori ai medesimi dell' "inerziale" (proprio della quota parte persa per accelerare le varie masse). Se comunque l'inerzia dei rulli é di molto superiore a quella delle masse non sospese del veicolo, e solitamente lo é DI BRUTTO BRUTTO BRUTTO a meno che non stiate rullano un big foot con ruore da 6 metri
, l'errore introdotto (dall'inerziale) é una sciocchezza. Vediamo ora come si passa dalle caratteristiche alla ruota a quelle "all'albero". In pratica dobbiamo vedere quanto ci siamo persi per strada...
Da quel che mi sembra di capire (e non vedo modi differenti) entrambe le tipologie di banchi rilevano la potenza perduta con il medesimo principio di funzionamento dell'inerziale.
Dalla velocità di rotazione massima si passa in "folle" e si vede quanto ci mettono i rulli a fermarsi a causa delle coppie di attrito.
Anche in tal caso, maggiore sarà l'inerzia dei rulli, minore sarà l'errore introdotto trascurando quella delle masse rotanti relative al veicolo.
Sommiano a grandezza trovata alla potenza alla ruota e puff... "potenza al motore"
E qui veniamo al dunque! Quella trovata non é la potnza all'albero motore, ma al secondario del cambio!! Nessun nessun banco a rulli può stimare la potenza all'albero motore, in quanto non si può sapere in nessun modo il rendimento di trasmissione del cambio di velocità, visto che esso viene bypassato nella prova di decelerazione. Ad occhio direi che la potenza dichiarata dai costruttori sia invece proprio quella all'albero, testata con una roba che misura DIRETTAMENTE la coppia del nostro "frullino" STACCATO dal resto dell' auto ( detto anche banco prova motore
) . Alla luce di tale considerazione, tanto più elevato sarà il rendimento del cambio, tanto più i responsi di banco a rulli e banco prova saranno vicini, ma mai coincidenti. Pensate un po' di elaborare un motore e lesciare invariato tutto il resto. La potenza alla ruota rilevata crescerà, la "dissipata" calcolata dal banco però rimarrà sensibilmente inalterata rendendo quindi praticamente privo di significato il valore della somma, non coincidente con la nuova potenza all'albero... ed i valori potrebbero anche essere di gran lunga differenti visto che la potenza persa dovrebbe crescere linearmente al variare della potenza erogata. (vabbuò, ci sarebbe da specificare come si é aumentata la potenza... per i pignoli diciamo che non siamo andati a toccare il regime di rotazione massimo, altrimenti rompono le balle
)Quello che volevo sapere é se in qualche modo i banchi correggano questo "vizio formale" (anche se non vedo come, dato che i rendimenti di trasmissione reali a momenti non li sanno neanche i costruttori) o se risultano in definitiva uno stumento ancor meno affidabile di quanto non si creda.... cioé, per me vanno benone, tanto quello che interessa é la potenza alla ruota, ma la gente si ostina a fare i confronti su quella al motore...
P.S.
Lo so che le modalità di calcolo per le fasi inerziali non si svolgono propriamente come le ho illustrate, ma scrivere anche solo 3 eqazioni su questo forum sarebbe stato un discreto D.A.C. (l'acronimo chi lo capisce é bene... chi no fa lo stesso
) .... prendi l'equation editor, salva un JPG, uplodalo su un sito e inkalo. Sinceramente non credo valga la pena di tutto questo sbatti solo per questioni di correttezza formale. AH, ho anche omesso le coppie di attrito variabili sui cuscinetti dei rulli a seconda del peso che grava su di essi ed un sacco di altre cause di imprecisioni nella misura .P.P.S.
Sicuramente ci sarà una marea di errori in giro, ma non mi fate rileggere tutto 'sto papiello noiosissimo! Ditemi voi che poi correggio... ops, correggo
CiauZ
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