Стенд для проверки двигателя автомобиля
Диагностический стенд MAHA
1. Говорим на одном языке
Диагностика на стенде позволяет владельцу автомобиля и сервису говорить на одном языке, потому что полученные данные не могут трактоваться двояко – они лежат в строгом диапазоне допусков и достаточно наглядны. Если раньше действовала формула “Доверься моему опыту”, который ещё надо бы проверить, особенно с тенденцией многих сервисов “приговаривать” целые детали, то сейчас достаточно пройти диагностику на вибрационном и на роликовом стендах, чтобы получиться сухие данные, в которые можно верить или отвергать только целиком. Как говорится, ничего личного, только цифры.
2. Порядок диагностики
Первым делом автомобиль проходит через техническую мойку, во время которой сбивается грязь не столько с кузова, сколько тщательно вымываются элементы подвески и тормозной системы, с которых может отпасть стенд и попасть внутрь вибрационного стенда, снижая его точность.
Далее автомобиль ориентируется таким образом, чтобы ось его движения была строго перпендикулярна положению роликов для проверки тормозной системы, а левая ось совпадала с осью пластины для проверки бокового увода, которая на фотографии прикрыта защитным резиновым слоем.
Перед заездом на диагностический стенд на педаль тормоза надевается датчик усилия, который позволяет точно оценить эффективность работы всей тормозной системы. Без него диагностика на стенде возможна, но менее информативна.
Порядок диагностики следующий:
1. Проезжаем передними колёсами по пластине бокового увода.
2. Заезжаем передними колёсами на вибрационный стенд.
3. Дожидаемся окончания проверки.
4. Переезжаем передними колёсами на роликовый стенд.
5. Дожидаемся окончания проверки.
6. Повторяем пункты с первого по пятый для задней оси.
7. Съезжаем со стенда.
8. Распечатываем результаты диагностики.
Несколько сокращённо вся процедура выглядит следующим образом.
3. Диагностика амортизаторов
Если простыми словами описать, для чего нужна диагностика амортизаторов, то самым важным является определение качества их работы на отбой – насколько быстро колесо вернётся после подскока или наезда на препятствие и прижмётся к дорожному полотну, обеспечивая не только устойчивость автомобиля и комфорт управления, но и длину тормозного пути. Можно залезть в дебри и привести море дополнительных факторов, но работа на отбой – самое слабое звено.
Передняя ось у нас в норме, разница в работе амортизаторов всего два процента, а относительная величина их работоспособности практически зашкаливает:
– выше 60% – всё хорошо;
– от 40 до 60% – слабые амортизаторы, нужно быть бдительным;
– менее 40% – тревожный набат, сигнал к замене.
Задняя ось слева нас разочаровывает, пациент практически мёртв, реанимация не имеет смысла, это практически гарантированный третий пункт, который обычно выглядит вот так. Смешно смотреть, но печально ездить.
4. Диагностика тормозной системы
Диагностика амортизаторов на стенде штука скучная, не особо разгуляешься, зато проверка тормозной системы куда более информативна. Под “раздачу” попадают передняя ось, задняя и стояночный тормоз. Для первых двух выдаётся три информационных экрана:
– общее состояние оси;
– график тормозной силы;
– график усилия на педали.
Для стояночного тормоза в силу понятных причин последний пункт отсутствует.
Результат диагностики тормозной системы передней оси вполне благонадёжный, даже не смотря на красное число 21 – печально, конечно, но терпимо.
Двадцать один процент в данном случае это максимальный разброс тормозного усилия между осями при допустимом значении в двадцать. На графике достаточно хорошо видно, что при максимально достигаемом усилии почти в три килоьютона, разбаланс наступает в начальной фазе нажатия на педаль при усилии в половину килоньютона.
Человеческим языком это значит, что переднее левое колесо при слабом нажатии на педаль тормозит сильнее правого, после чего разница между ними нивелируется, что подветрждается графиком усилия на тормозной педали. Овальность тормозных дисков в норме и не превышает пороговую величину в 20%, при которой уже явно ощущается биение при активном торможении.
Задняя ось нас разочаровывает и опять слева: овальность диска близка к критическим 25%, разница между усилиями в пике составляет 58% против положенных двадцати.
Правое заднее колесо хоть и работает, но рывками, при торможении есть риск увода автомобиля вправо за счёт расторможенного заднего левого колеса – достаточное основание для проверки в первую очередь состояния направляющих и цилиндра тормозного суппорта.
Картину завершает стояночный тормоз с ещё более удручающими показателями.
Левое заднее колесо какую-то работу, конечно выполняет, но по факту машину в таком состоянии лучше не эксплуатировать.
Казалось бы, диагностика на стенде однозначно указывает на серьёзные проблемы с задней тормозной системой, устранение которых может вылиться в ощутимую сумму, а по факту сзади у нас установлены барабаны, которые достаточно было просто отрегулировать. Это как раз тот вариант, когда можно долго крутить колёса и не найти ответ, но достаточно заехать на роликовый стенд и всё становится ясно.
Общая картина тем не менее достаточно оптимистичная: суммарное тормозное усилие 62% при минимуме допустимого в 53%, а стояночный тормоз всего 19% при минимуме в 25%, что устраняется в нашем случае путём разведения барабанных колодок.
5. Схождение и выводы
Мы совсем забыли о пластине увода, с которой начинается вся диагностика. Получаемая величина не имеет размерности, так как показывает увод в метрах на каждую тысячу метров. Значения до 7 указывают на норму, от 7 до 12 допустимы к эксплуатации, а всё что свыше – требует заезда на стенд схода-развала для проверки и регулировки углов.
Диагностика на стенде, как вибрационном, так и роликовом, не даёт всех ответов о состоянии подвески, зато крайне чётко рисует картину поведения автомобиля на дороге при движении и торможении с точки зрения безопасности.
Кантователи и стенды для ремонта двигателя
Найдено 77 товаров
Категория
Грузоподъемность: 570 кг
Грузоподъемность: 680 кг
Грузоподъемность: 560 кг
Грузоподъемность: 900 кг
Грузоподъемность: 675 кг
Грузоподъемность: 1000 кг
Грузоподъемность: 400 кг
Грузоподъемность: 600 кг
Грузоподъемность: 550 кг
Грузоподъемность: 500 кг
Грузоподъемность: 580 кг
Грузоподъемность: 500 кг
Конструктивные особенности установок позволяют надежно удерживать груз при перевозке и обслуживании.
Параметры выбора
Грузоподъемность. Каждый стенд для сборки двигателя и оборудование для обслуживания авто имеет допустимый показатель весовой нагрузки (от 250 до 1000 кг).
Максимальная высота подъема. Если вы выбираете стенды для двигателей или трансмиссионные стойки, то нужно знать, на какую высоту кантователь сможет осуществить подъем. Чтобы мастеру было удобнее работать, нужно, чтобы высота была не менее 1 м.
Стенды испытания двигателей
При испытаниях технических объектов, связанных с вращающимися узлами приходится опираться на термины, для которых в русском языке нет соответствующих определений. Проблема эта не нова. Инновации, к сожалению, идут к нам пока из англоязычной научно-технической среды, и привносят соответствующую терминологию в наш язык обыкновенные переводчики. И если термин «нечистоты» (inpurities), применительно к полупроводникам был довольно быстро исправлен на «примеси», то с расширением файла (file extension) мы маемся уже не один десяток лет.
Так что нельзя сказать, что никогда не было и вот опять: Динамометры для измерения механической мощности. Что это такое, вроде бы очень знакомое, но вне закона, вне стандартов. С этим понятием, как и с множеством других из чрезвычайно важной отрасли испытаний, а также кратким введением в методы и средства испытаний двигателей предлагается ознакомиться в ниже следующей статье.
Почему слово «ДИНАМОМЕТР» мы заключаем в кавычки?
Кратко о разновидностях измерителей механической мощности.
При использовании датчиков момента серии TM происходит прямое бесконтактное измерение крутящего момента, но и здесь инерционность проявляет себя.
Инфрастуктура испытательного стенда двигателя.
Некоторые компоненты измерителя механической мощности обычно размещаются в устройстве вблизи друг от друга: вал и подшипники, тормозящий механизм со свободно подвешенным корпусом, тензодатчик и импульсный датчик угловой скорости со схемой вихретокового измерителя мощности. Вообще говоря, требуется также инфраструктура для охлаждения тормозящего устройства, которое преобразует энергию торможения в тепло. Задача решается с помощью теплообменника или циркуляцией воды или воздуха, что не указано на схеме. Весь стенд размещается на прочной раме, которая соединяется с рамой испытываемого двигателя. Величина силы (F) снимаемой с тензодатчика может быть преобразована в момент умножением на расстояние от оси вала до опорной точки тензорезисторного моста (для случая реактивного датчика крутящего момента).
Контроллеры для измерителей мощности.
Для испытаний двигателя на стенде необходим контроллер. Это электронное устройство, обладающее возможностью управлять нагрузкой двигателя, например, с помощью изменения тока подаваемого на катушки электромагнитов, как это имеет место в электромагнитных тормозах. Также он должен уметь вычислить уровень нагрузки (крутящий момент) и угловую скорость вала. Контроллер измерителя мощности обычно работает в двух режимах: управление (стабилизация) скоростью и управление (стабилизация) нагрузкой. В режиме управления скоростью на контроллере устанавливается заданное значение скорости. Если измеренное значение скорости меньше заданного, нагрузка снижается и на оборот. Если двигатель располагает достаточной мощностью (моментом), можно ожидать, что контроллер стабилизирует таким образом угловую скорость.
Схема испытания двигателя с контролем скорости
В режиме стабилизации нагрузки заданное значение нагрузки устанавливается на контроллере (либо как подаваемое из вне управляющее напряжение или установкой на лицевой панели контроллера). Если измеренная нагрузка на двигатель больше, чем заданная, ток на катушки уменьшается. Если измеренная нагрузка меньше заданной, тогда ток на катушки увеличивается. Если двигатель имеет достаточный крутящий момент для достижения заданной нагрузки, то будет поддерживаться постоянная нагрузка при изменяющейся скорости.
Испытания двигателя на стенде на предмет мощности:
Целый ряд различных тестов может быть выполнены с таким простейшим измерителем мощности двигателя. Наиболее распространенным испытанием является получение так называемой кривой мощности двигателя (совместно с кривой крутящего момента двигателя). В этом тесте двигатель работает при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT), а «динамометр» работает в режиме стабилизации скорости вращения вала. Задание скорости изначально устанавливают на низком уровне, в несколько раз ниже скорости холостого хода. Скорость двигателя и крутящий момент измеряются «динамометром», и задание скорости затем увеличивается, например, на 500 об/мин, и как только двигатель стабилизируется на новой скорости, новая скорость и крутящий момент измеряются снова. Это повторяется до достижения максимальной желаемой скорости. Чистая мощность (без учета потерь) может быть рассчитана по измеренным данным, получены кривые для крутящего момента и мощности в режиме WOT (открытая заслонка) в зависимости от частоты вращения двигателя.
Всем известная формула:
показывает, что мощность P (кВт) при постоянном моменте M (Н*м) будет расти с ростом скорости вращения Ω (об/мин). В режиме постоянного момента это будет прямолинейный рост. Но фактически получаются такие кривые, как на графике выше. Причина в том, что момент с ростом оборотов начинает падать, так как ухудшаются процессы сгорания топлива в режимах, далеких от оптимальных. Инженеру тестировщику и конструктору эти графики могут все рассказать о состоянии двигателя.
Обратите внимание: при тестировании двигателя на стенде в режиме WOT нужно быть очень осторожным, так как любая ошибка в тестировании может привести к чрезмерному превышению скорости двигателя, возможной его поломке.
Нужно иметь в виду и еще одну проблему.
Ручное управлением процессом испытаний на стенде увеличивает продолжительность испытаний и количество тепла, выделяемого в тормозном устройстве и в испытываемом двигателе внутреннего сгорания. А значит повышает требования к теплоотводящей инфраструктуре испытательного стенда.
Можно было бы предположить, что переход на более продвинутые контроллеры типа DSP7000 позволит ускорить испытательный цикл и обойтись без охлаждающей системы вообще. Но в действительности ускорить процесс испытаний мешают инерционные явления. Например, инерционность датчика крутящего момента, о чем написано в appendix A руководства DSP7000. Кроме того, ступенчатое изменение параметров требует времени на стабилизацию переходных процессов. На DSP7000 можно легко реализовать на испытательном комплексе линейный режим изменения скорости, (постоянное ускорение) при котором можно сделать поправки на инерционность прямого или реактивного датчика крутящего момента (appendix A DSP7000)
В этом режиме мы получим даже в идеализированном случае отклонение от той зависимости момента от скорости, которая получена вышеописанным ступенчатым процессом испытаний. Это отклонение вызвано постоянным ускорением вращения вала во время испытания. Оно пропорционально ускорению и носит инерционный характер.
Как показывает анализ, достаточно один раз в эксперименте вычислить коэффициент пропорциональности и дальше делать поправки на инерцию при любых ускорениях, существенно ускоряя процесс испытаний на стенде. Это однократное контрольное измерение делается при оптимальном для данного двигателя числе оборотов, когда процессы сгорания топлива и газообмена происходят в наиболее благоприятном режиме. После этого испытательный процесс на стенде проходит в ускоренном режиме линейного во времени повышения скорости. Отклонение кривой мощности от прямой линии при этом дает испытателю исчерпывающую диагностическую информацию о состоянии двигателя, как кардиологу кардиофония или кардиограмма о состоянии сердца.
Испытания двигателя. Имитация тест-драйва на испытательном стенде.
Пример испытания двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде
Схема расположения на испытательном стенде двигателя мотоцикла и измерителя мощности с вихретоковой нагрузкой.
Ток, протекающий в катушках, вызывает силы сопротивления в индукционном диске, препятствующие вращению приводного вала. Реактивный крутящий момент, создаваемый в корпусе, измеряется тензодатчиком и записывается. Измеритель мощности получает сигнал с датчика скорости двигателя, и сравнивает его с заданным значением скорости, которое устанавливается с помощью лицевой панели контроллера динамометра или подачей внешнего напряжения. Если скорость вала больше, чем заданное значение скорости, ток в катушках увеличивается, увеличивая тем самым торможение на приводном валу и замедляя двигатель. Если скорость ниже скорости задатчика, ток в катушках уменьшается. В близи заданного значения контроллер выдает управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для катушек. Это позволяет контроллеру изменять нагрузку на двигатель, чтобы поддерживать заданную частоту вращения вала. Измеритель мощности с вихретоковой нагрузкой, рассчитан на 30 кВт и управляется простейшим контроллером.
Во время измерения мощности необходимо обеспечить достаточное количество охлаждающего воздуха для двигателя, чтобы избежать перегрева. Это было достигнуто большим вентилятором и раструбом, который обеспечивал поток воздуха над двигателем со скоростью примерно 40 км/час. Температура капота постоянно контролировалась с помощью термопары, чтобы убедиться, что он не перегрелся.
Тормозному устройству также требовалось охлаждения для рассеивания тепла, вырабатываемого индукционным диском и катушками. Это было обеспечено циркуляцией воды через корпус измерителя мощности через специальные трубки. Контроллер измерителя мощности может варьировать нагрузку на двигатель и измерять скорость и крутящий момент приводного вала. Обычно двигатель работал при заданной установке угла заслонки дросселя, и контроллер поддерживал постоянную скорость вала. Все измеренные данные были взяты с вала главной передачи трансмиссии. Эти числа могут быть преобразованы обратно в фактические характеристики двигателя путем деления крутящего момент на передаточное число и умножения скорости на передаточное число. Заметим, что здесь не учитывается эффективность трансмиссии, которая для типичного мотоцикла составляет около 90%. Все количественные данные о мощности и крутящем моменте, представленные здесь, являются необработанными числами, не скорректированными на потери в трансмиссии.
График мощности и крутящего момента, создаваемого двигателем, показан на рисунке. На этом графике показаны результаты нескольких различных тестов, выполненных на второй, третьей и четвертой передаче. Пиковая мощность составляет чуть более 5 кВт при 6000 об / мин, а максимальный крутящий момент составляет примерно 9 Нм при 4200 об / мин. Разброс результатов, полученных в разное время составляет порядка +/- 5% для мощности и крутящего момента для всех протестированных комбинаций.
Стенд замера мощности двигателя
Что такое моторный стенд или стенд мощности?
Полноприводный моторный стенд CARTEC LPS 2810-4WD представляет собой роликовый стенд и компьютер со специализированным программным обеспечением. Это дорогостоящее профессиональное оборудование, которое позволяет измерять характеристики двигателей автомобилей с мощностью до 750 л.с. на одну ось. Таким образом, теоретически, мы можем измерить мощность двигателя полноприводного автомобиля до 1500 лошадиных сил с распределением крутящего момента 50/50.
Принцип работы стенда заключается в следующем: автомобиль закрепляется с помощью ремней, разгоняется до максимальных оборотов, при этом ролики, по которым едут колеса, оборудованы специальными тормозами и препятствуют разгону. После достижения максимальных оборотов тормоза отключаются, и автомобиль «катится» до полной остановки. Проводя постоянные измерения, компьютер учитывает потери трансмиссии и вычисляет характеристики двигателя. В результате мы получаем график зависимости мощности и момента двигателя от оборотов. Именно такие графики и публикуют в рекламных брошюрах автопроизводители.
Стоимость замеров*
Замеры | Стоимость |
---|---|
Моно привод до 250 л.с | 6 000 руб. |
Моно привод свыше 250 л.с. / Полный привод до 250 л.с. | 9 000 руб. |
Полный привод свыше 250 л.с. | 12 000 руб. |
Автомобили мощностью свыше 400 л.с. | от 15 000 руб. |
*Выкладывайте фото своего автомобиля на нашем стенде в инстаграм, отмечайте наш аккаунт @bood.ru и получите скидку 30% на замер мощности на стенде!
Что это дает клиенту?
Стенд делает возможным замер основных характеристик двигателя в реальном времени на конкретном автомобиле. Все происходит непосредственно в нашем боксе. Всем желающим измерить характеристики своего автомобиля и улучшить динамические показатели с помощью чип-тюнинга, мы предлагаем следующую процедуру:
Таким образом мы подтверждаем заявленные результаты, а клиент получает документ о проделанной работе.
Для многих современных автомобилей у наших немецких партнеров есть отлаженные программы увеличения мощности и нет необходимости замерять каждый автомобиль. Но есть двигатели с «адаптированным для России» софтом или специфические для России автомобили. Для отладки таких машин не обойтись без моторного стенда. У немцев просто нет возможности получить такую машину на свой стенд.
У клиента такого автомобиля пропадает необходимость ездить на автомобиле для проверки программы. Моторный стенд позволяет оперативно отреагировать на возможные недостатки новой прошивки ЭБУ. При выявлении нюансов мы тут же их корректируем, обмениваясь с немцами электронной информацией. Иногда это происходит прямо в режиме видеоконференции.
Видео с замерами на нашем диностенде
Больше видео со стенда на нашем YouTube канале.
Что изображено на графике?
График замеров характеристик двигателя наглядно демонстрирует эффективность чип-тюнинга. Из него можно понять на каких оборотах двигатель имеет большую тягу и нет ли провалов в мощности. Обычно на графике изображены кривые мощности и момента – черным цветом заводские, красным – после тюнинга. Любое серьезное тюнинговое ателье имеет в своем портфеле подобные графики и с удовольствием демонстрирует их своим клиентам. Но очень часто в интернете выложены не реальные, а нарисованные графические представления ожидаемых результатов. Особенно это касается «тюнинг-боксов». На практике может оказаться совсем не так, как обещано в рекламе. Порой даже происходит занижение заводских параметров, несмотря на положительные субъективные ощущения.