Δυναμόμετρα
Tελικά, πόσο αξιόπιστα είναι;
H αγορά των βελτιώσεων προσφέρει στον καταναλωτή μια τεράστια γκάμα λύσεων για αύξηση της
ιπποδύναμης του κινητήρα, με κόστος που ποικίλλει ώστε κάθε «βαλάντιο» να βρίσκει μια
προσιτή σε αυτό λύση. Δεν είναι λίγες οι φορές, όμως, κατά τις οποίες διατυπώνονται
αμφιβολίες για το πραγματικό όφελος μιας βελτίωσης. H πιο διαδεδομένη μέθοδος για την
αντιμετώπιση των όποιων αμφιβολιών είναι η μέτρηση σε δυναμόμετρο.
Kείμενο: Πέτρος Σακελλαρίου
Πολλοί βελτιωτές, στην προσπάθειά τους να πείσουν τους καταναλωτές για τις υπηρεσίες που
προσφέρουν, επικαλούνται τα αποτελέσματα δυναμομετρήσεων. Το ερώτημα που τίθεται είναι
εάν και κάτω από ποιες συνθήκες τέτοιου είδους μετρήσεις είναι έγκυρες ή, έστω, σημαίνουν
κάτι. Το τοπίο είναι αρκετά θολό, μιας και όλοι ισχυρίζονται ότι οι δικές τους μετρήσεις
είναι έγκυρες και όλων των άλλων αναξιόπιστες. Όπως συμβαίνει συνήθως σε αυτές τις
περιπτώσεις, κανένας δεν έχει δίκιο (ή έχουν όλοι?).
O καταναλωτής έρχεται σε επαφή με τα δυναμόμετρα διπλού ή μονού κυλίνδρου, που μετρούν
την ισχύ στον τροχό. Η τιμή της μέγιστης ισχύος που λαμβάνεται με αυτό τον τρόπο είναι
μικρότερη από την ισχύ του κινητήρα, που είναι μετρημένη στην έξοδο του στροφαλοφόρου,
αφού μεσολαβούν οι μηχανικές απώλειες του συστήματος μετάδοσης και όχι μόνο. Για να
υπολογιστεί η πραγματική ισχύς του κινητήρα, υπολογίζονται οι απώλειες και προστίθενται
στην ισχύ που μετράει το δυναμόμετρο στον τροχό. Ακούγεται λογικό, αλλά δεν είναι σωστό.
Ο υπολογισμός των στροφών του κινητήρα
Καταρχήν, πολλά δυναμόμετρα μετρούν την ταχύτητα περιστροφής των κυλίνδρων (ή του
κυλίνδρου) που είναι σε επαφή με τους τροχούς του αυτοκινήτου. Έχοντας δώσει στα δεδομένα
του προγράμματος Η/Υ που ελέγχει το δυναμόμετρο τις διαστάσεις των ελαστικών και τη
συνολική σχέση μετάδοσης (σχέση κιβωτίου x σχέση διαφορικού) με την οποία γίνεται η
δυναμομέτρηση, ο Η/Υ υπολογίζει τις στροφές του κινητήρα και παράγει την καμπύλη ισχύος.
Εδώ είναι και το πρώτο σημείο στο οποίο χάνεται η ακρίβεια. Τα λάστιχα των τροχών, καθώς
περιστρέφονται με επιταχυνόμενη κίνηση, παραμορφώνονται. Έτσι, η διάμετρος των τροχών που
υπολογίζει ο Η/Υ από τις διαστάσεις των ελαστικών και χρησιμοποιεί για τον υπολογισμό των
στροφών του κινητήρα έχει μόνο θεωρητική αξία. Η πραγματική διάμετρος είναι διαφορετική,
λόγω παραμόρφωσης, και κανείς δεν ξέρει πόσο (εδώ τα δυναμόμετρα μονού κυλίνδρου είναι
λίγο καλύτερα, γιατί ο ένας κύλινδρος μεγαλύτερης διαμέτρου παραμορφώνει λιγότερο τα
ελαστικά). Υπάρχουν, όμως, και δυναμόμετρα που υπολογίζουν με ακρίβεια τις στροφές του
κινητήρα, «κλέβοντας» σήμα από τον πολλαπλασιαστή. Και στις δύο περιπτώσεις, όμως, πρέπει
να προστεθεί η ολίσθηση (σπινάρισμα) των τροχών επάνω στους κυλίνδρους. Τα περισσότερα
δυναμόμετρα ανιχνεύουν την ολίσθηση επάνω από ένα ελάχιστο όριο (κατώφλι ανίχνευσης) και
διακόπτουν τη λειτουργία τους. Όσο, όμως, η ολίσθηση παραμένει κάτω από το κατώφλι
ανίχνευσης, η δυναμομέτρηση συνεχίζεται και, φυσικά, η έστω και μικρή ολίσθηση επηρεάζει
τα αποτελέσματα των μετρήσεων. Πρέπει, τέλος, να λάβουμε υπόψη και το ενδεχόμενο
ολίσθησης στο συμπλέκτη. Οι παραπάνω παράγοντες δημιουργούν μια αβεβαιότητα της τάξης του
2% έως 4% στο αποτέλεσμα της μέτρησης. Και όταν το κέρδος μιας φτηνής μετατροπής (όπως
ένα «τσιπάκι» στον εγκέφαλο του κινητήρα, μια πιο ελεύθερη εξάτμιση κ.ά.) είναι αυτής της
τάξης μεγέθους, εύκολα αντιλαμβάνεστε πως δεν έχει νόημα να μετράμε με δυναμόμετρο τα
αποτελέσματα τέτοιων μετατροπών. Η αξιολόγηση μιας μετατροπής (π.χ., με υπερσυμπιεστή)
που προσθέτει διψήφιο αριθμό ίππων είναι, βέβαια, άλλο πράγμα. Εκεί έχει νόημα η
δυναμομέτρηση πριν και μετά, αλλά πραγματική αξία έχουν τα αποτελέσματα που μετρούνται
στον τροχό. Το γιατί το εξηγούμε παρακάτω.
Ο υπολογισμός των απωλειών
Ο τρόπος με τον οποίο υπολογίζονται οι απώλειες, για να προστεθούν στη συνέχεια στην ισχύ
του τροχού, προκειμένου να υπολογιστεί η ισχύς του κινητήρα, δεν τεκμηριώνεται
επιστημονικά. Η καμπύλη ισχύος στον τροχό προκύπτει κατά την επιτάχυνση, και μάλιστα με
τέρμα το γκάζι. Τότε, τα γρανάζια του συστήματος μετάδοσης φορτίζονται συνεχώς και κατά
την ορθή φορά, δηλαδή τη φορά κατά την οποία μεταδίδεται κίνηση από τον κινητήρα προς
τους τροχούς. Για να υπολογίσουν τις απώλειες, οι χειριστές των δυναμομέτρων αφήνουν τους
τροχούς να επιβραδύνουν ελεύθερα πάνω στους κυλίνδρους. Τότε, η φόρτιση των γραναζιών του
συστήματος μετάδοσης γίνεται αντίθετα προς την ορθή φορά, και μάλιστα η φόρτιση αυτή
μπορεί να μην είναι συνεχής, αφού δεν εξαναγκάζονται τα δόντια των γραναζιών να
βρίσκονται σε συνεχή επαφή. Ο διαφορετικός τρόπος φόρτισης των γραναζιών στην επιτάχυνση
και την επιβράδυνση συνεπάγεται και την ανάπτυξη διαφορετικών τριβών και, κατ? επέκταση,
απωλειών. Άρα, λοιπόν, όποιος προσθέτει τις απώλειες που μετρούνται κατά την επιβράδυνση
στην ισχύ τροχού που μετριέται κατά την επιτάχυνση προσθέτει πορτοκάλια με αχλάδια? Τότε,
πώς γίνεται τα αποτελέσματα πολλές φορές να είναι λογικοφανή ή και να συμπίπτουν με τις
τιμές που ανακοινώνουν οι κατασκευαστές των αυτοκινήτων; Αυτό συμβαίνει, διότι οι
προγραμματιστές των δυναμομέτρων, σε μια προσπάθεια να πείσουν για τις δυνατότητες των
προϊόντων τους, χρησιμοποιούν εμπειρικούς συντελεστές διόρθωσης, με τους οποίους
πολλαπλασιάζουν τις απώλειες κατά την επιβράδυνση, για να «φέρουν» τα αποτελέσματα εκεί
που «πρέπει». Αυτός ο κατ? εκτίμηση υπολογισμός απέχει πολύ από την ακριβή μέτρηση της
ισχύος στην έξοδο του στροφαλοφόρου.
Ποια είναι η πιο σωστή μέτρηση από όσες έγιναν;
Τέλος, πρέπει να σχολιάσουμε και το θέμα της επαναληψιμότητας των μετρήσεων που γίνονται
με αυτά τα δυναμόμετρα. Η συνήθης πρακτική είναι να γίνεται ένας αριθμός μετρήσεων και να
λαμβάνεται υπόψη η ευνοϊκότερη. Αυτό είναι εντελώς λάθος και αντιβαίνει σε όλους τους
κανόνες της στατιστικής θεωρίας, με την οποία γίνεται ο υπολογισμός των αποτελεσμάτων
εργαστηριακών μετρήσεων. Το σωστό αποτέλεσμα δεν είναι ένας απόλυτος αριθμός, αλλά είναι
ίσο με το μέσο όρο των αποτελεσμάτων όλων των μετρήσεων που έγιναν, συν/πλην την τυπική
απόκλιση των αποτελεσμάτων, διαιρεμένη με την τετραγωνική ρίζα του αριθμού των μετρήσεων
που πραγματοποιήθηκαν. Δεν έχει νόημα εδώ να δώσουμε περισσότερες λεπτομέρειες και
μαθηματικούς ορισμούς. Όσοι γνωρίζουν ήδη έχουν καταλάβει τι εννοούμε.
Ηθικόν δίδαγμα
Τελικά, είναι άχρηστα τα συνήθη δυναμόμετρα; Όχι, βέβαια. Tο θέμα είναι η ερμηνεία των
αποτελεσμάτων που δίνουν, τα οποία έχουν μόνο συγκριτική αξία. Χρησιμεύουν ως διαγνωστική
μέθοδος στα συνεργεία μεγάλων αντιπροσωπειών, για να γίνονται συγκρίσεις ανάμεσα σε ίδια
αυτοκίνητα, όταν αναφέρεται από κάποιον πελάτη πρόβλημα με την απόδοση του αυτοκινήτου
του. Επίσης, δυναμομετρώντας ένα αυτοκίνητο πριν και έπειτα από μια βελτίωση που χαρίζει
αρκετούς ίππους, είναι δυνατό να επαληθευθεί η επιτυχία της βελτίωσης. Όμως, το πόσους
ακριβώς ίππους βγάζει ο κινητήρας ενός αυτοκινήτου ένα δυναμόμετρο μονού ή διπλού
κυλίνδρου δε θα το αποκαλύψει ποτέ._ Π. Σ.
Αρχικό μήνυμα απο Stathis
Bmw Crazy
Δικαιώματα - Επιλογές
Απάντηση με παράθεση
