Динамометрический стенд , неофициально называемый « катком» [1] или динамометром , представляет собой механическое устройство, которое использует один или несколько фиксированных роликовых узлов для моделирования различных дорожных условий в контролируемой среде и применяется для самых разных целей испытаний и разработки транспортных средств.
Существует множество типов динамометрических стендов в зависимости от целевого применения, например, измерение выбросов, динамометрический стенд для накопления пробега (MACD), измерение шума, вибрации и жесткости (NVH или «акустические испытания»), испытания на электромагнитную совместимость (ЭМС), испытания в конце линии (EOL), измерение производительности и настройка. Другое базовое деление - по типу транспортного средства - мотоциклы, автомобили, грузовики, тракторы или по размеру ролика - в основном 25", 48", 72", но также и любой другой. [2] Современные динамометры, используемые для разработки, в основном представляют собой конструкцию с одним роликом на колесо, а колесо транспортного средства размещается сверху ролика. Более старые конструктивные решения - это два ролика на колесо, а транспортное средство размещается между этими роликами - это конструктивное решение дешевле и проще, однако из-за требований к точности и строгих ограничений больше не используется для разработки новых транспортных средств, а только как испытательный динамометр в конце линии или для измерения производительности двигателя без его разборки, [3] или настройки производительности в "гаражных" компаниях. [4]
Непосредственно измеряемыми переменными являются только сила на датчике крутящего момента (т.е. тензодатчике) и обороты, измеряемые на динамометре энкодера. Все остальные переменные рассчитываются на основе известной конструкции (т.е. радиуса ролика и крепления тензодатчика).
Из-за трения и механических потерь в различных частях силовой передачи измеренная мощность на колесах примерно на 15–20 процентов ниже мощности, измеренной непосредственно на выходе коленчатого вала двигателя (измерительное устройство для этой цели называется испытательным стендом двигателя) [5] .
Поскольку транспортное средство закреплено на динамометрическом стенде, это предотвращает изменение набора данных такими переменными, как сопротивление воздуха. Динамометрический стенд предназначен для суммирования всех сил, которые прилагаются к транспортному средству при движении по реальной дороге, чтобы имитировать их через шины и рассчитывать результаты испытаний. Увеличение сопротивления воздуха со скоростью на дороге проявляется в увеличении тормозного усилия колес транспортного средства. Цель состоит в том, чтобы заставить транспортное средство на динамометрическом стенде ускоряться и замедляться так же, как на реальной дороге. Сначала вам нужно знать параметры «поведения» транспортного средства на реальной дороге. Чтобы получить «параметры дороги», транспортное средство должно двигаться по идеально ровной дороге без ветра с любого направления, передача должна быть установлена на нейтралку, а время, необходимое для замедления без торможения, измеряется в определенных интервалах, например, 100–90 км/ч, 90–80 км/ч, 80–70 км/ч, 70–60 км/ч и т. д. Замедление с более высокой скорости занимает меньше времени, в основном из-за сопротивления воздуха. Эти параметры позже устанавливаются на динамометрической рабочей станции вместе с инерцией транспортного средства. Транспортное средство удерживается, и должна быть выполнена так называемая адаптация транспортного средства. Во время адаптации транспортного средства динамометр автоматически замедляется с установленной скорости, изменяя свои собственные «параметры динамометра» и пытаясь получить такое же замедление в заданных интервалах, как на реальной дороге. Эти параметры затем действительны для данного типа транспортного средства. Изменяя заданную имитируемую инерцию, можно имитировать способность автомобиля разгоняться при полной загрузке, задавая уклон, можно имитировать силу, возникающую при движении автомобиля под уклон и т. д. Существуют динамометрические стенды для климатической камеры, где можно изменять температуру в заданном диапазоне, т. е. от -40 до +50 °C, или барокамера, где можно проверять расход топлива при различных температурах или давлении и имитировать движение по горным дорогам.