Pruebas con dinamómetro de chasis de servicio pesado: Validación de vehículos completos para camiones y autobuses

Por qué las pruebas con dinamómetro de chasis de vehículos completos son diferentes

La mayoría de las pruebas discutidas en los círculos de ingeniería de motores y dinamómetros ocurren a nivel de componentes.: un motor, un eje, una caja de cambios montada directamente en el eje de un dinamómetro. La prueba del dinamómetro de chasis da un paso atrás y valida el conjunto completo., vehículo ensamblado — neumáticos sobre rodillos, transmisión completa acoplada, Sistemas de escape y térmicos que funcionan exactamente como lo harían en la carretera.. Los organismos reguladores confían en este enfoque de vehículo completo para la certificación de emisiones de vehículos pesados ​​y economía de combustible.: Las agencias que operan las mayores instalaciones de dinamómetros de chasis de servicio pesado prueban camiones y autobuses de carretera que pesan hasta 80,000 libras según los estándares de eficiencia de combustible y GEI para vehículos medianos.- y vehículos pesados, y los laboratorios nacionales cuentan con instalaciones de dinamómetros de alta resistencia específicamente para ayudar a llevar la Clase 3 de próxima generación.–8 tecnologías de vehículos comerciales al mercado. A medida que la electrificación e hibridación de flotas se aceleran en el transporte por carretera y el transporte público, La validación a nivel de chasis se está convirtiendo en el punto de control donde se confirman las afirmaciones de ingeniería a nivel de componentes. — o expuesto — en condiciones reales del ciclo de conducción. También es donde surgen primero los problemas de integración.: Un motor y una caja de cambios que pasan cada uno sus propias pruebas de banco aún pueden producir una pérdida inesperada de eficiencia., interacción térmica, o problema de capacidad de conducción una vez que se ensamblan en un vehículo completo y se conducen a través de un ciclo de certificación.

¿Qué diferencia las pruebas con dinamómetro de chasis de las pruebas de componentes?

• Ruta de carga de todo el vehículo: resistencia a la rodadura del neumático, pérdidas de transmisión, y simulación de resistencia aerodinámica (mediante coeficientes de resistencia al avance programables) todo influye en el resultado, no sólo el motor o la propia curva de eficiencia del motor.
• Basado en rodillos, no acoplado al eje: el vehículo se mueve sobre uno o dos rodillos grandes que simulan la velocidad y la resistencia de la carretera, en lugar de que la transmisión se desacople físicamente y se atornille a un eje de prueba.
• Ciclos de conducción reglamentarios: Las pruebas siguen ciclos estandarizados diseñados para representar la conducción urbana y en carretera del mundo real., por lo que los resultados son comparables entre vehículos y cumplen con los requisitos de certificación.
• Alta inercia y cargas de rodamiento.: Los rodillos de alta resistencia deben simular la inercia del vehículo hasta decenas de toneladas y soportar cargas proporcionalmente grandes., que es un problema de diseño mecánico distinto de cualquier banco a nivel de componente.

Elementos de prueba básicos

1. Emisiones y economía de combustible del ciclo de conducción reglamentario

Hace funcionar el vehículo a través de ciclos de conducción de certificación estandarizados mientras los analizadores de gases de escape miden la producción de contaminantes y el combustible. (o energía) El consumo se registra para cumplir con los requisitos de eficiencia de combustible y GEI..

Métricas clave: economía de combustible (o kWh/100 km para vehículos eléctricos), Emisiones de CO2/NOx/PM por ciclo, precisión del seguimiento del ciclo (real versus. traza de velocidad objetivo).

2. Simulación del coeficiente de carga en carretera

Programa la resistencia del dinamómetro para replicar la resistencia aerodinámica de un vehículo específico., resistencia a la rodadura, e inercia, derivado de pruebas de desaceleración, por lo que los resultados de laboratorio se correlacionan con el rendimiento en carretera.

Métricas clave: coincidencia del coeficiente de desaceleración (Términos A/B/C), error de correlación vs.. rastrear datos de desaceleración.

3. Rendimiento del tren motriz de vehículo completo

Mide la potencia del lado de la rueda, esfuerzo de torsión, y rendimiento de aceleración con la transmisión completa activada, capturar pérdidas que las pruebas de banco a nivel de componente no pueden detectar.

Métricas clave: potencia de la rueda vs.. potencia nominal del motor/motor (pérdida de transmisión %), 0–X tiempo de aceleración, trepabilidad bajo carga simulada.

4. Comportamiento de transición del modo híbrido/EV

Para vehículos pesados ​​híbridos y electrificados, valida la suavidad y eficiencia de las transiciones entre vehículos exclusivamente eléctricos, solo motor, y funcionamiento combinado durante todo el ciclo de conducción.

Métricas clave: tiempo de respuesta de transición, relación de división de energía por segmento de ciclo, suavidad de la mezcla de torque (idiota).

5. Validación del sistema térmico y de refrigeración

Ejecuta ciclos extendidos o de carga alta para confirmar la batería., motor, o los sistemas de enfriamiento del motor mantienen una temperatura de funcionamiento segura bajo ciclos sostenidos de trabajo pesado.

Métricas clave: temperatura máxima del componente, punto de inicio de reducción térmica, Tiempo de recuperación del sistema de refrigeración entre ciclos..

6. Distribución de carga en varios ejes

Para camiones y autobuses de varios ejes, verifica la distribución de potencia y frenado entre los ejes motrices bajo diferentes condiciones simuladas de carga y tracción.

Métricas clave: Precisión de división de par por eje, comportamiento de intervención de control de tracción, Distribución de la fuerza de frenado entre ejes..

Qué significa esto para la selección del banco de pruebas

Las pruebas con dinamómetro de chasis de servicio pesado requieren rodillos de gran diámetro (comúnmente de 72 pulgadas para camiones y autobuses), alta potencia del motor (a menudo supera los 450 kW por juego de rodillos para absorber la producción total de un vehículo comercial), amplio rango de simulación de inercia, y anchos de rodillos que se adaptan a configuraciones de neumáticos de vía doble y ancha. Porque la prueba valida el vehículo ensamblado y no un solo componente, La planificación de las instalaciones también debe tener en cuenta la extracción de gases de escape., gestión térmica, y software de control del ciclo de conducción — no sólo caballos de fuerza del dinamómetro. Para flotas y fabricantes que evalúan plataformas electrificadas o híbridas de servicio pesado, Vale la pena especificar un dinamómetro de chasis con suficiente espacio para las líneas base actuales de diésel/GNC y el mayor consumo de energía continuo de las transmisiones electrificadas., en lugar de dimensionar estrictamente la línea de vehículos actual. Si especifica la capacidad del dinamómetro de chasis para camión, autobús, o certificación de vehículos pesados ​​y R&prueba D, habla con nuestro equipo de ingeniería sobre el tamaño del rodillo, rango de inercia, y requisitos de control del ciclo de conducción para su flota.