Medición de la eficiencia del vehículo y mapeo de energía

En 1975, el Congreso de los Estados Unidos promulgó las regulaciones en constante cambio de Economía Promedio de Combustible Corporativa (CAFE, por sus siglas en inglés) para mejorar la economía promedio de combustible de los automóviles y camiones ligeros. En países extranjeros también se aplican normas similares de economía de combustible. Estas regulaciones pueden cambiar para que los vehículos deban alcanzar una cierta eficiencia en un año programado. Durante el desarrollo del vehículo, los fabricantes de automóviles deben realizar pruebas exhaustivas para determinar las pérdidas del sistema de propulsión que influyan en el ahorro de combustible.

Una relación comúnmente aceptada es que aproximadamente un tercio de la potencia del motor se pierde a través del calor; otro tercio se pierde por ineficiencias en los componentes del tren motriz; y el tercio final de la energía del combustible se utiliza para propulsar el vehículo. Esto muestra dónde reside alguna oportunidad para aumentar la eficiencia. Para lograrlo, es importante conocer la asignación de las pérdidas de eficiencia para que se puedan realizar las mejoras oportunas. Transductores a menudo se instalan en vehículos de desarrollo para determinar la ubicación de las pérdidas de energía. Michigan Scientific tiene una amplia experiencia en la realización de mediciones de transductores y torneado componentes de producción en transductores de precisión.

La entrada de energía versus la salida de los componentes internos del motor, la transmisión y la línea de transmisión, traza el consumo de energía. A Transductor de fuerza de rueda se puede utilizar para determinar la salida general en la carretera. Todos los demás datos de mapas de potencia se utilizan para mostrar la potencia que se utiliza para hacer que el vehículo se mueva. Para determinar las pérdidas de potencia, se deben medir la velocidad de rotación y el par.

Transductores de salida del motor

Medidas del cigüeñal

Cigüeñal instrumentado con galgas extensométricas aplicadas

Hay muchos componentes diferentes que presentan una oportunidad para el análisis de potencia del motor; tales como ventiladores de enfriamiento, fricción entre partes móviles, consumo de combustible, bombas de aceite y combustible, correas, engranajes, lubricación y más. Los transductores se pueden fabricar o aplicar a los componentes internos y se utilizan para medir la potencia del motor. En un vehículo con transmisión automática, se puede fabricar un transductor aplicando galgas extensométricas al placa flexible para medir el par. Los datos se pueden monitorear usando Michigan Scientific conjuntos de anillos colectores or soluciones de telemetría. Se pueden utilizar técnicas similares para un vehículo de transmisión manual instalando un transductor de par en el volante. También es posible instrumentar el cigüeñal del vehículo mediante calibre profundo, un método para aplicar galgas extensométricas en un orificio profundo en un componente y enrutar los cables de señal a un conjunto de anillo deslizante.

Instrumentación del eje de transmisión de la transmisión

Si bien el transductor de placa flexible se puede usar para determinar la potencia de entrada a la transmisión, los transductores del eje de transmisión se usan para detectar la salida. El par de salida de la transmisión se mide con un eje de salida de transmisión instrumentado o ejes de transmisión instrumentados. Al calcular la potencia de entrada y la salida, la eficiencia de transmisión general se puede medir directamente. Los ejes de salida de la transmisión están equipados y el cableado está contenido en el eje. Luego, los datos se llevan a un conjunto de anillo deslizante montado en la parte delantera de la transmisión o se puede usar la telemetría con energía inductiva o de batería. Las pérdidas importantes en una transmisión pueden deberse a la eficiencia del convertidor de par, el bombeo de aceite y las pérdidas de calor, las pérdidas por giro viscoso, las pérdidas de engranajes, cojinetes y sellos.

Medidas del eje trasero

Torque_Wheel_Telemetría

Conjunto de rueda de torsión de telemetría de Michigan Scientific

El eje de transmisión del vehículo es lo que proporciona el par de entrada al eje trasero, donde el par de salida se divide entre cada eje de transmisión. El par de salida se puede medir con galgas extensométricas del eje del eje, convirtiendo el eje de producción en un transductor de precisión dirigido a un conjunto de anillo deslizante o telemetría, o se puede usar un transductor de par de rueda. Michigan Scientific Transductores de par de ruedas (WTT) Mida el par de torsión entre el cubo de montaje y el neumático. Luego, la eficiencia se determina comparando el par en el eje con la salida medida por el WTT.

 

 

 

Si bien hay muchos otros aspectos que influyen en el consumo de combustible, como la resistencia aerodinámica, la resistencia a la rodadura de los neumáticos, la resistencia de los frenos, la resistencia de los cojinetes y otros; determinar las pérdidas de potencia dentro de la línea motriz del vehículo sigue siendo una parte importante del diseño y desarrollo del vehículo. Michigan Scientific tiene una amplia experiencia en la creación de transductores personalizados y de producción para ayudar con este tipo de pruebas. Para aprender más sobre cómo Michigan Scientific puede ayudar con el desarrollo de vehículos, póngase en contacto con un ingeniero de MSC.