Teste de dinamômetro de chassi WLTP: Simulação de carga rodoviária e validação de desaceleração

WLTP mudou o significado do teste de dinamômetro de chassi

O Procedimento Mundial Harmonizado de Teste para Veículos Leves (WLTP), obrigatória para a homologação de automóveis de passageiros na Europa desde 2017 e adotado ou referenciado em mercados da China (CLTC toma emprestado pesadamente dele) para a Índia, impõe um teste de dinamômetro de chassi muito mais exigente do que o antigo NEDC que substituiu. A velocidade média do teste aumentou de 46 km/h para 46.5 km/h, mas a velocidade máxima aumentou de 120 km/h para 131.3 km/h, e criticamente, o ciclo tem quatro fases de velocidade (Baixo / Médio / Alto / Extra Alto) que cobrem uma gama muito mais ampla de condições do mundo real.

Mas a mudança mais importante não é o perfil do ciclo em si — é a metodologia de determinação da carga rodoviária. O WLTP exige que o dinamómetro do chassis seja configurado com coeficientes de resistência ao avanço em estrada específicos do veículo, derivados de um teste de desaceleração numa estrada real. Os resultados de emissões e consumo de energia são rastreáveis ​​até um veículo real medido, não é uma média de classe. Isto significa que a qualidade dos seus dados de desaceleração determina diretamente a validade do seu teste de homologação.

Teste de costa para baixo: A base da carga rodoviária WLTP

Um teste de desaceleração mede a desaceleração de um veículo em desaceleração de uma velocidade alvo para uma velocidade mais baixa em um nível, estrada sem vento. De acordo com o Regulamento nº da ONU. 83 Anexo 4a e Anexo WLTP GTR 4, o veículo deve ser testado nas direções de avanço e ré em cada velocidade de referência para cancelar a curvatura da estrada e os efeitos do vento. O resultado é um conjunto de coeficientes de resistência ao movimento (f₀, f₁, f₂) que descrevem o arrasto aerodinâmico e a resistência ao rolamento como uma função polinomial da velocidade.

• Precisão de velocidade: A desaceleração deve ser acionada dentro de ±1 km/h da velocidade alvo; A medição da velocidade de referência baseada em GPS com precisão de ±0,1 km/h é uma prática padrão. Os sinais de velocidade provenientes de OBD têm latência demais para esta medição.
• Preparação de massa: A massa de teste deve ser definida como a Massa de Referência (RM) ou, para WLTP, a massa de teste (MT) definido pelo regulamento. As pressões dos pneus devem ser confirmadas de acordo com as especificações imediatamente antes de cada corrida.
• Média: WLTP exige um mínimo de três execuções válidas por direção, com a média usada. Valores discrepantes (funciona com efeitos anômalos de rajadas de vento) são identificados comparando a repetibilidade corrida a corrida; qualquer percurso que se desvie mais do que 2% da média é rejeitado.

Configurando o Dinamômetro do Chassi a partir dos Coeficientes de Carga Rodoviária

Uma vez estabelecidos os coeficientes f₀/f₁/f₂, o dinamômetro do chassi deve ser programado para reproduzir a força de carga em cada velocidade do rolo. Os dinamômetros de chassi modernos usam uma unidade de carga regenerativa AC controlada por uma tabela de pesquisa de força-velocidade (ou um cálculo polinomial em tempo real). As principais verificações de calibração antes de cada execução de teste são:

1. Verificação da superfície do rolo

A rugosidade da superfície do rolo afeta o atrito de contato pneu-rolo. WLTP especifica um diâmetro de rolo de pelo menos 318 milímetros (12.5 polegadas) para automóveis de passageiros; rolos maiores (48 polegadas, conforme usado em dinamômetros de chassis para serviços pesados ​​ECONOTESTS) fornecer uma área de contato do pneu mais representativa para veículos maiores. A velocidade de superfície deve estar de acordo com o dispositivo de medição de velocidade de referência dentro de ±0,1%.

Métricas principais: Circunferência do rolo (medido, não placa de identificação); temperatura da superfície do rolo; perdas parasitas do volante de inércia em cada velocidade de teste.

2. Verificação de simulação de inércia

WLTP utiliza a massa de teste real do veículo para simulação de inércia, ao contrário do NEDC, que usava classes de inércia padronizadas. A simulação de inércia do dinamômetro do chassi deve corresponder ao valor alvo dentro de ±20 kg. Isto é verificado pela desaceleração do rolo (desaceleração no laboratório) no início de cada campanha de teste e comparado com a desaceleração esperada derivada de f₀/f₁/f₂.

3. Correção de Perda Elétrica

Para testes BEV e PHEV sob WLTP, o dinamômetro do chassi deve medir o fluxo de energia elétrica na porta de carga CA do veículo ou na interface da bateria HV simultaneamente com a velocidade e a força de tração. Os protocolos aplicáveis ​​são ISO 23274-1 (BEV) e ISO 23274-2 (PHEV); ambos exigem incerteza de medição de energia abaixo 1%.

4. Validação de rastreamento de unidade

O rastreamento da unidade WLTP é conduzido por um operador humano ou um driver de robô seguindo o perfil velocidade-tempo exibido na tela do operador do dinamômetro. A porcentagem de tempo de teste gasto dentro da faixa de tolerância de velocidade (±2 km/h do alvo) deve atender ao critério mínimo de dirigibilidade do regulamento. Os robôs com driver dinâmico de chassi automático normalmente alcançam 99%+ tempo na banda mesmo para a fase de velocidade Extra Alta.

Métricas principais: % tempo na banda por fase; ultrapassagem única máxima; rastrear contagem de valores discrepantes.

5. Emissões e Medição de Energia

Para veículos ICE e híbridos, gases de escape são amostrados através do túnel CVS (Amostrador de volume constante) para análise de bolsas (NMHC, NOx, CO, CO₂) e via PEMS (Sistema portátil de medição de emissões) para correlação RDE. Para BEVs, faixa por ciclo é a saída primária, complementado pela energia útil da bateria medida na tomada.

Túnel de Vento - Correlação Dyno do Chassi

Alguns fabricantes agora usam um túnel de vento combinado e um dinamômetro de chassi, onde o veículo vê um vento contrário real compatível com sua velocidade. Isso elimina a contribuição aerodinâmica de f₂ no rolo (que de outra forma é definido pelo software) e fornece o fluxo de ar inferior mais realista para o desenvolvimento do gerenciamento térmico. A ECONOTESTS fornece dinamômetros de chassi em configurações padrão e acopladas em túnel de vento para OEM R&Centros D.

Se o seu programa exigir configuração de carga rodoviária compatível com WLTP, verificação de desaceleração em laboratório, ou integração combinada de dinamômetro de chassi e túnel de vento, nossos engenheiros podem oferecer suporte à configuração de instrumentação e software específica para seu mercado regulatório. Fale com nossa equipe sobre seu plano de testes.