Il WLTP ha cambiato il significato dei test sul banco dinamometrico
La procedura di prova dei veicoli leggeri armonizzata a livello mondiale (Wltp), obbligatorio per l'omologazione delle autovetture in Europa da allora 2017 e adottato o referenziato nei mercati cinesi (La CLTC trae molti prestiti da esso) all'India, impone un test al banco dinamometrico molto più impegnativo rispetto al vecchio NEDC che ha sostituito. La velocità media del test è aumentata da 46 km/ora a 46.5 km/h, ma la velocità massima è aumentata da 120 km/ora a 131.3 km/h, e criticamente, il ciclo ha quattro fasi di velocità (Basso / Medio / Alto / Molto alto) che coprono una gamma molto più ampia di condizioni del mondo reale.
Ma il cambiamento più importante non è il profilo ciclabile in sé, bensì la metodologia di determinazione del carico stradale. Il WLTP richiede che il banco dinamometrico sia impostato con coefficienti di resistenza all'avanzamento specifici del veicolo derivati da una prova di coast-down su una strada reale. I risultati delle emissioni e del consumo energetico sono riconducibili a un veicolo effettivamente misurato, non una media di classe. Ciò significa che la qualità dei dati di coast-down determina direttamente la validità della prova di omologazione.
Test di coast-down: Le basi del carico stradale WLTP
Un test di coast-down misura la decelerazione di un veicolo che procede per inerzia da una velocità target a una velocità inferiore in piano, strada senza vento. Secondo il regolamento ONU n. 83 Allegato 4a e Allegato WLTP GTR 4, il veicolo deve essere testato sia in avanti che in retromarcia a ciascuna velocità di riferimento per annullare la pendenza della strada e gli effetti del vento. Il risultato è un insieme di coefficienti di resistenza alla corsa (f₀, f₁, f₂) che descrivono la resistenza aerodinamica e la resistenza al rotolamento come una funzione polinomiale della velocità.
- Precisione della velocità: Il coast-down deve essere attivato entro ±1 km/h dalla velocità target; La misurazione della velocità di riferimento basata su GPS con una precisione di ±0,1 km/h è una pratica standard. I segnali di velocità provenienti dall'OBD hanno una latenza eccessiva per questa misurazione.
- Preparazione della massa: La massa di prova deve essere impostata sulla massa di riferimento (RM) O, per il WLTP, la Messa di Prova (TM) definito dal regolamento. La pressione dei pneumatici deve essere confermata secondo le specifiche immediatamente prima di ogni corsa.
- Media: Il WLTP richiede un minimo di tre corse valide per direzione, con la media utilizzata. Valori anomali (corre con effetti di raffiche di vento anomali) vengono identificati confrontando la ripetibilità da un'analisi all'altra; qualsiasi corsa che devia più di 2% dalla media viene respinta.
Impostazione del banco dinamometrico dai coefficienti di carico stradale
Una volta stabiliti i coefficienti f₀/f₁/f₂, il banco dinamometrico deve essere programmato per riprodurre la forza del carico stradale ad ogni velocità del rullo. I moderni banchi prova utilizzano un'unità di carico rigenerativa CA controllata da una tabella di ricerca velocità-forza (o un calcolo polinomiale in tempo reale). I principali controlli di calibrazione prima di ogni esecuzione del test sono::
1. Verifica della superficie del rullo
La rugosità della superficie dei rulli influisce sull'attrito di contatto pneumatico-rullo. WLTP specifica un diametro del rullo di almeno 318 mm (12.5 pollici) per le autovetture; rulli più grandi (48 pollici, come utilizzato nei banchi prova ECONOTEST per carichi pesanti) fornire una zona di contatto dei pneumatici più rappresentativa per i veicoli più grandi. La velocità superficiale deve concordare con il dispositivo di misurazione della velocità di riferimento entro ±0,1%.
Metriche chiave: Circonferenza del rullo (misurato, non targa); temperatura della superficie del rullo; perdite parassite del volano d'inerzia ad ogni velocità di prova.
2. Verifica della simulazione dell'inerzia
Il WLTP utilizza la massa di prova effettiva del veicolo per la simulazione dell'inerzia, a differenza del NEDC che utilizzava classi di inerzia standardizzate. La simulazione dell'inerzia del banco dinamometrico deve corrispondere al valore target entro ±20 kg. Ciò è verificato dall'inerzia del rullo (in laboratorio) all'inizio di ogni campagna di test e confrontato con la decelerazione prevista derivata da f₀/f₁/f₂.
3. Correzione della perdita elettrica
Per i test BEV e PHEV secondo WLTP, il banco prova del telaio deve misurare il flusso di energia elettrica alla porta di ricarica CA del veicolo o all'interfaccia della batteria HV contemporaneamente alla velocità e alla forza di trazione. I protocolli applicabili sono ISO 23274-1 (BEV) e ISO 23274-2 (PHEV); entrambi richiedono l'incertezza della misurazione dell'energia riportata di seguito 1%.
4. Convalida della traccia dell'unità
La traccia di guida WLTP è guidata da un operatore umano o da un robot che segue il profilo velocità-tempo visualizzato sullo schermo dell'operatore del banco prova. La percentuale del tempo di test trascorso all'interno della fascia di tolleranza della velocità (±2 km/h dal bersaglio) deve soddisfare il criterio minimo di guidabilità del regolamento. I robot con conducente al banco prova del telaio automatico in genere raggiungono 99%+ tempo in fascia anche per la fase ad altissima velocità.
Metriche chiave: % tempo in fascia per fase; massimo superamento singolo; tracciare il conteggio dei valori anomali.
5. Emissioni e Misurazione dell'Energia
Per veicoli ICE e ibridi, i gas di scarico vengono campionati tramite tunnel CVS (Campionatore a volume costante) per l'analisi delle borse (NMHC, Nox, CO, CO₂) e tramite PEMS (Sistema portatile di misurazione delle emissioni) per la correlazione RDE. Per i BEV, l'intervallo per ciclo è l'uscita primaria, integrata dall'energia utilizzabile della batteria misurata alla presa.
Galleria del vento - Correlazione del banco prova del telaio
Alcuni produttori ora utilizzano una galleria del vento combinata con un banco dinamometrico, dove il veicolo vede un vero vento contrario proporzionato alla sua velocità. Ciò elimina il contributo aerodinamico di f₂ sul rullo (che altrimenti viene impostato dal software) e fornisce il flusso d'aria sottoscocca più realistico per lo sviluppo della gestione termica. ECONOTESTS fornisce banchi dinamometri sia in configurazione standard che accoppiata a galleria del vento per OEM R&Centri D.
Se il tuo programma richiede un'impostazione del carico stradale conforme a WLTP, verifica del coast-down in laboratorio, o integrazione combinata del banco prova e della galleria del vento, i nostri ingegneri possono supportare la configurazione della strumentazione e del software specifica per il vostro mercato normativo. Parla con il nostro team del tuo piano di test.
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