Teste de dinamômetro de chassi para serviços pesados: Validação de todo o veículo para caminhões e ônibus

Por que o teste do dinamômetro do chassi de todo o veículo é diferente

A maioria dos testes discutidos nos círculos de engenharia de motores e dinamômetros acontecem no nível dos componentes: um motor, um eixo, uma caixa de engrenagens montada diretamente no eixo do dinamômetro. O teste do dinamômetro do chassi dá um passo atrás e valida a completa, veículo montado — pneus em rolos, transmissão completa engatada, sistemas de exaustão e térmicos operando exatamente como fariam na estrada. Os órgãos reguladores confiam nesta abordagem de veículo completo para emissões de veículos pesados ​​e certificação de economia de combustível: agências que operam as maiores instalações de dinamômetros de chassis para serviços pesados ​​testam caminhões e ônibus rodoviários pesando até 80.000 libras sob padrões de GEE e de eficiência de combustível para veículos médios- e veículos pesados, e laboratórios nacionais administram instalações dedicadas de dinamômetros para serviços pesados, especificamente para ajudar a trazer a próxima geração de Classe 3–8 tecnologias de veículos comerciais para o mercado. À medida que a eletrificação e a hibridização da frota aceleram no transporte rodoviário e no trânsito, a validação em nível de chassi está se tornando o ponto de verificação onde as reivindicações de engenharia em nível de componente são confirmadas — ou exposto — sob condições reais de ciclo de condução. É também onde os problemas de integração surgem primeiro: um motor e uma caixa de engrenagens que passem cada um em seus próprios testes de bancada ainda podem produzir uma perda inesperada de eficiência, interação térmica, ou problema de dirigibilidade, uma vez montados em um veículo completo e conduzidos por um ciclo de certificação.

O que torna os testes de dinamômetro de chassi diferentes dos testes de componentes

• Caminho de carga de todo o veículo: resistência ao rolamento dos pneus, perdas de transmissão, e simulação de arrasto aerodinâmico (através de coeficientes de carga rodoviária programáveis) todos os fatores no resultado, não apenas a curva de eficiência do motor ou do próprio motor.
• Baseado em rolo, não acoplado ao eixo: o veículo se move sobre um ou dois rolos grandes que simulam a velocidade e a resistência da estrada, em vez de o sistema de transmissão ser fisicamente desacoplado e aparafusado a um eixo de teste.
• Ciclos de acionamento regulatórios: os testes seguem ciclos padronizados projetados para representar a condução urbana e rodoviária do mundo real, para que os resultados sejam comparáveis ​​entre veículos e estejam em conformidade com os requisitos de certificação.
• Alta inércia e cargas de rolamento: rolos para serviço pesado devem simular a inércia do veículo de até dezenas de toneladas e suportar cargas de rolamento proporcionalmente grandes, que é um problema de projeto mecânico distinto de qualquer bancada em nível de componente.

Itens principais de teste

1. Economia de combustível e emissões regulatórias do ciclo de condução

Opera o veículo através de ciclos de condução de certificação padronizados enquanto os analisadores de gases de escape medem a produção de poluentes e o combustível (ou energia) o consumo é registrado para conformidade com GEE/eficiência de combustível.

Métricas principais: economia de combustível (ou kWh/100km para veículos elétricos), Emissões de CO2/NOx/PM por ciclo, precisão do rastreamento de ciclo (real versus. rastreamento de velocidade alvo).

2. Simulação de coeficiente de carga rodoviária

Programa a resistência do dinamômetro para replicar o arrasto aerodinâmico de um veículo específico, resistência ao rolamento, e inércia, derivado de testes de desaceleração, então os resultados do laboratório se correlacionam com o desempenho na estrada.

Métricas principais: correspondência de coeficiente de descida (Termos A/B/C), erro de correlação vs.. rastrear dados de desaceleração.

3. Desempenho do trem de força completo do veículo

Mede a potência do lado da roda, torque, e desempenho de aceleração com o sistema de transmissão completo engatado, capturando perdas que os testes de bancada em nível de componente não conseguem ver.

Métricas principais: potência da roda vs.. potência nominal do motor/motor (perda de transmissão %), 0–Tempo de aceleração X, capacidade de inclinação sob carga simulada.

4. Comportamento de transição do modo híbrido/EV

Para veículos pesados ​​híbridos e eletrificados, valida a suavidade e a eficiência das transições entre apenas elétricos, somente motor, e operação combinada em todo o ciclo de condução.

Métricas principais: tempo de resposta de transição, relação de divisão de energia por segmento de ciclo, suavidade da mistura de torque (idiota).

5. Validação de Sistema Térmico e de Refrigeração

Executa ciclos prolongados ou de alta carga para confirmar a bateria, motor, ou os sistemas de arrefecimento do motor mantêm a temperatura operacional segura sob ciclos de serviço pesado sustentados.

Métricas principais: temperatura máxima do componente, ponto de início da redução térmica, tempo de recuperação do sistema de resfriamento entre ciclos.

6. Distribuição de carga multieixos

Para caminhões e ônibus multieixos, verifica a distribuição de potência e frenagem entre eixos acionados sob diversas condições simuladas de carga e tração.

Métricas principais: precisão de divisão de torque por eixo, comportamento de intervenção de controle de tração, distribuição da força de frenagem entre os eixos.

O que isso significa para a seleção da bancada de testes

Testes de dinamômetro de chassi para serviços pesados ​​exigem rolos de grande diâmetro (geralmente 72 polegadas para caminhões e ônibus), alta potência motora (muitas vezes excedendo 450 kW por conjunto de rolos para absorver a produção total do veículo comercial), ampla faixa de simulação de inércia, e larguras de rolos que acomodam configurações de pneus de pista dupla e larga. Porque o teste valida o veículo montado em vez de um único componente, o planejamento da instalação também precisa levar em conta a extração de gases de escape, gerenciamento térmico, e software de controle do ciclo de condução — não apenas potência do dinamômetro. Para frotas e fabricantes que avaliam plataformas eletrificadas ou híbridas para serviços pesados, vale a pena especificar um dinamômetro de chassi com espaço suficiente para as atuais linhas de base diesel/GNC e para o maior consumo contínuo de energia dos sistemas de transmissão eletrificados, em vez de dimensionar estritamente de acordo com a linha de veículos atual. Se você estiver especificando a capacidade do dinamômetro de chassi para caminhão, ônibus, ou certificação de veículos pesados ​​e R&Teste D, fale com nossa equipe de engenharia sobre dimensionamento de rolos, faixa de inércia, e requisitos de controle do ciclo de condução para sua frota.