Drivlineförlust

Hur mycket är den egentligen?

Hur ser förlustkurvorna ut för respektive del? däck, bakdiff, växellåda osv. Då även kontra varvtal och/eller vridmoment gärna.

Är det möjligt att räkna ut den med hyfsat tillförlitliga siffror? och vad kan man behöva för data för att göra tillförlitliga siffror isof?


Bakgrunden är att turbonörd som jag är så ser jag mer och mer bänkningar på antingen nav eller på bakhjulen där resultatet EFTER omräkning till motorhästar är helt uppåt väggarna fel. De som bänkar lägger heltenkelt bara på en procentsats på drivlineförlusten sen är de nöjd.
Flera bänkningar man sett som efter omräkning fått mer effekt ur en turbo än vad som är tekniskt möjligt ,har t.ex massor av data efter motorbänkningar av likadan turbo och likadan motor och diffen är "förstor" för att vara mätfel.

Därför brukar det vara rätt bra att jämnföra just drivhjulseffekt för det är ju det
som faktiskt registrerats av bänken.

De som kör dynapack bänkar på naven brukar lägga på ca 11% när de gör omräkningen till motoreffekt.

De stora felen brukar vara bänkar med rullar som mäter på hjulen med bilar med mycket effekt.
Med den typen av bänkar brukar de lägga på 20-25% när de tar fram motoreffekten.

Re: Drivlineförlust

Big Al skrev:

Hur mycket är den egentligen? Hur ser förlustkurvorna ut för respektive del? däck, bakdiff, växellåda osv. Då även kontra varvtal och/eller vridmoment gärna. Är det möjligt att räkna ut den med hyfsat tillförlitliga siffror? och vad kan man behöva för data för att göra tillförlitliga siffror isof? Bakgrunden är att turbonörd som jag är så ser jag mer och mer bänkningar på antingen nav eller på bakhjulen där resultatet EFTER omräkning till motorhästar är helt uppåt väggarna fel. De som bänkar lägger heltenkelt bara på en procentsats på drivlineförlusten sen är de nöjd. Flera bänkningar man sett som efter omräkning fått mer effekt ur en turbo än vad som är tekniskt möjligt ,har t.ex massor av data efter motorbänkningar av likadan turbo och likadan motor och diffen är "förstor" för att vara mätfel.

Vill man veta motoreffekten så är det mätning i motorbänk som gäller, har man gjort det och sedan kör på rullar eller navmätning har man ju ett bra hum om vilka förluster det blir.

Rototest brukar väl ange 6-7% på framhjulsdrivna (tvärställd motor) och 8-10% bakhjulsdrivna (längsmonterad motor) har jag för mig.

Hur mycket förlust ett däck står för beror nog en hel del på vilket däck och typ av däck.

Inte riktigt samma sak men för lastbilar och bussar tror jag det är ungefär 10% överdrivning i en tuff backe i lite fart, det är nog mest däcksdeformation skulle jag tro.

Jag funderar på om det alltid är ett procenttal eller om det ibland skulle vara mer rätt att titta på den absoluta förlusten inom vissa gränser.

Exempel:

Mazda MX-5/Miata med 140 hk (1,8 l sugmotor) brukar i originalskick bromsas till 105-110 hk på bakhjulen. Turbovarianten med 180 hk brukar landa på 150-155 hk på bakhjulen otrimmad (samma drivlina). Om man hade gått efter procentuell förlust så borde turbon lämna c:a 140 hk på bakhjulen. Istället ser man att drivlineförlusten är 30-35 hk för båda motorerna (förutsatt att fabriksuppgifterna stämmer). Om man trimmar vidare till 350-400 hk lär man nog få lite mer förluster än 30-35 hk men inom rimliga gränser tror jag inte förlusterna ökar så mycket.

Rullande landsvägars effektuträkning litar jag inte riktigt på. Min MX-5:a hade 108 hk på hjulen vilket är helt rimligt men bänken (Vtech) tyckte samtidigt att jag hade 151 hk i motorn (140 hk original och öppet luftfilter som enda modifiering)...

Man kan dela upp förlusterna i två termer; en som är hastighetsberoende och en som är momentberoende.

Förlusterna i vanlig kuggväxel ligger på totalt på c:a 1-1.5% om man inkluderar dom förlusterna som man får indirekt av lagerlasterna. I en vinkelväxel blir förlusterna större, ungefär 2-3% inklusive lagerförluster.

Dom hastighetsberoende förlusterna brukar motsvara 1-2% vid maxeffekt, men dom är väldigt beroende på oljeviskositet, oljenivå och temperatur.

Det man bör hålla reda på är vad man mäter i olika typer av mätningar. När man kör på rullande landsväg och efteråt mäter utrullning så får man på så vis ut den hastighetsberoende delen. Den momentberoende delen får man dock lägga till efteråt. Men om man tex kör bakhjulsdrivet så brukar man köra på direktväxeln och då blir det ganska lite momentberoende förluster (enbart vinkelväxeln bak).

Det som strular till det när man kör på rullar är att man har ganska stora förluster i däcken, speciellt om man kör på dubbla små rullar. Den förlusten är svår att mäta men den är både hastighets- och momentberoende. Hastighetstermen mäter man med utrullning men den momentberoende förlusten i däcken förblir en gissning.

Re:

Zoomzoom skrev:

Man kan dela upp förlusterna i två termer; en som är hastighetsberoende och en som är momentberoende. Förlusterna i vanlig kuggväxel ligger på totalt på c:a 1-1.5% om man inkluderar dom förlusterna som man får indirekt av lagerlasterna. I en vinkelväxel blir förlusterna större, ungefär 2-3% inklusive lagerförluster. Dom hastighetsberoende förlusterna brukar motsvara 1-2% vid maxeffekt, men dom är väldigt beroende på oljeviskositet, oljenivå och temperatur. Det man bör hålla reda på är vad man mäter i olika typer av mätningar. När man kör på rullande landsväg och efteråt mäter utrullning så får man på så vis ut den hastighetsberoende delen. Den momentberoende delen får man dock lägga till efteråt. Men om man tex kör bakhjulsdrivet så brukar man köra på direktväxeln och då blir det ganska lite momentberoende förluster (enbart vinkelväxeln bak). Det som strular till det när man kör på rullar är att man har ganska stora förluster i däcken, speciellt om man kör på dubbla små rullar. Den förlusten är svår att mäta men den är både hastighets- och momentberoende. Hastighetstermen mäter man med utrullning men den momentberoende förlusten i däcken förblir en gissning.

Bra kommentarer. Enda sättet att veta vad motorn levererar är att mäta på svänghjulet i en provcell. Att försöka mäta det på andra sätt blir bara en uppskattning om man inte har mätt upp förlusterna i drivlinan separat, men det är ju jobbigare än att köra motorn i bänk.

Mäter man på naven får man anta en förlust som beror på växellådan, drivaxlar, hjullager, ev friktion från bromsskivan. Hur stor den är i varje enskilt fall är omöjligt att veta exakt. Men man får reda på det som är viktigt, dvs hur mycket effekt motorn kan leverera till hjulnaven. Det är det som kommer att accelerera bilen. Rototest har ju mätt upp en mängd bilar och jämfört med vad motortillverkaren anger som svänghjulseffekt så de borde ha en rätt bra uppfattning om hur stora förlusterna är ut till naven.

Mäter man på rullar så får man även med rullmotståndet som kan vara väldigt stort beroende på däck och hur hårt man har spänt ner bilen mot rullarna. Däremot uppskattar man förlusten med utrullning vilket iaf säger en del om hur stora förlusterna är.

En annan sak är hur snabbt man tillåter motorn att varva upp. Ett svep kommer alltid att ge mer effekt än en statisk bromsning där man väntar upp emot en minut på att temperaturer ska stabilisera sig. En annan sak som spelar roll är lufttryck, temperatur och hur bra kylning man har till ev laddluftkylare.

Förstår inte riktigt varför det är så viktigt att uppskatta effekt på svänghjulet. Förstår att det kan vara intressant för hjämförelser med en orginal bil. Har man gjort en mätning och redovisar resultaten kommer ändå halva forumet säga att det är orimligt Framförallt om man har mätt på rullar då alla "vet" att en viss procentsats är orimlig. Oavsätt däcktyp, däckstryck och hur hårt bilen är nedspänd mot rullarna.

För min egen del räcker det gott att göra en statisk bromsning på naven för att se momentkurvans utseende. Det intessanta för bankörning är ändå inte exakt hur många hästkrafter motorn har utan hur snabbt min bil kan accelerera ifrån runt 70km/h till ungefär 150km/h. Vid de flesta accelerationer når man inte toppfarten på den aktuella banan. Det är också bra om motorn klar att accelera bilen en hel dag utan driftstörningar...

En turbo levererar inte en effekt, den levererar ett massflöde vid ett givet varvtal. Kompressorn kommer att choka vid ett visst massflöde på max varvtal. Dock går det att få ut lite mer massflöde med en lagom övervarvning. Sen kan man alltid uppskatta någon form av teoretisk motoreffekt ur det massflödet men det kräver att antagandena man gör för den aktuella motorn är giltiga.

Tycker mig ha börjat hitta en formel som faktiskt fungerar.

Delar först upp formeln i förlusterna:

drivlineförlust (%/100) = växellådsförlust * difförlust
interiaförlust (Nm) = (interia i drivlina * hastighetsändring) + (interia i däck å fälg * hastighetsändring)
däckförlust (Nm) = rullmotstånd * däckradie ink slip / (växellådsutväxling * diffutväxling)

sen hela:
hjulmoment + interiaförlust + däckförlust / drivlineförlust = motormoment

Vad tror ni? är det nått jag missat eller?

https://rejsa.nu/forum/viewtopic.php?t=3143

Går sakta framåt mot en formel.
Nu är man väldigt dålig på vad som är "standard" bokstäver för de alla ... så jag hitta på endel :P


Nmw + Fr + M / nt = Nm

Nm = Motormoment (Nm)
Nmw = Hjulmoment (på bänkpappret) (Nm)


Fr = Nf*Nk*b/r

Fr = Rullmotstånd (Nm)
Nf = Normalkraft (m/s^2)
Nk = Tyngdkraft på hjul (kg)
b = Cr * r
Cr = Rullmotståndskoefficient
r = Hjulradie ink slip (m)


nt = nv * nd

nt = Total Effektivitet drivlina (%/100)
nv = Effektivitet växellåda (%/100)
nd = Effektivitet diff(ar) (%/100)


M = (Id*w')+(Ih*(w'/ut))

M = Rörelsemoment (Nm)
Id = Tröghetsmoment drivlina (koppling) exkl svänghjul (kg/m^2)
Ih = Tröghetsmoment hjul (kg/m^2)
w' = Vinkelhastighet motor (rad/s^2)
ut = Total utväxling (växellåda * diff)


Så vad tror ni som är duktig på matte? vad är fel å vad är missat?
Försökte dela upp så mkt som möjligt så det blir lättare att se eventuella fel tänkte jag.
Formeln är främst tänkt att fungera på bänkningar med ett fast svep, dvs inertiabänkar går tyvärr bort.

Det går ju att förspänna en låda för att driva den med bara sin momentberoende förslut om man verkligen vill veta.

Kan vara spännande att köra den i drivriktning och i backriktning. Samt vid olika varvtal för att få ut lager och skvalpförluster.
Men ibland när man låtit bilen bromsa rullen så känns det spontant som för stora siffror man får fram.


Det svåra med motorbromsningar är ändå repeterbarheten. Få "hobbydynosar" som klarar av temperaturkriterierna.


Vad gäller turbochoke, så kommer man väl sällan till riktig choke av kompressorn innan man bara pumpar värme.

Re:

LuddeR skrev:

Det går ju att förspänna en låda för att driva den med bara sin momentberoende förslut om man verkligen vill veta. Kan vara spännande att köra den i drivriktning och i backriktning. Samt vid olika varvtal för att få ut lager och skvalpförluster. Men ibland när man låtit bilen bromsa rullen så känns det spontant som för stora siffror man får fram.

Håller med, men när man mäter i princip olastat på coast-sidan så...

Skickade formeln till en expert för koll.

Så lite experthjälp senare så har man fått tillbaka formeln





Om ni kikar så är även bromsrullens tröghetsmoment med i uträkningen samt mer ingående uträkningar av drivlinan osv

Intressant diskussion. Det man bör ha med sig när man gör en effektmätning på rullar och räknar baklänges för att få motoreffekt är att detta är en kompromiss. Du slipper tillverka adaptrar och rigga upp motorn i en riktig bromsbänk men får istället räkna med att resultat inte är helt hundra, du får göra en hel del antaganden mellan svänghjul och däck/hub (som ni ser i Big Als svar ovan. Exempelvis uppskattas verkningsgraden för drivlinan till 84.6%).

Det du saknar i din uträkning (även om vi nu börjar närma oss överkurs) är att effekten man mäter upp inte riktigt är det man är ute efter. Ofta vill man kunna jämföra mot ett tidigare resultat för att verifiera att man går åt rätt håll effektmässigt eller verkningsgradsmässigt. Kanske mot biltillverkarens utlovade originaleffekt?

För att mätningarna skall vara så jämförbara som möjligt så har man bland annat vissa regler på hur man skall mäta (brutto och netto effekt) men även vilken hänsyn man skall ta till förhållandena vid mätningen.

Detta regleras i standarder exempelvis SMS, DIN, SAE och framförallt ISO. Det som (antagligen) alla har gemensamt åtminstone SAE och ISO är att man kompenserar för tryck, luftfuktighet och temperatur.

Exempelvis använder man torra luftens partialtryck, temperatur och motortyp vid kompensering för ISO effekt.

Om mätningen skall uppfylla en standard fullt ut så är det ganska hårda krav på mätningen och man bör då också använda sig av referensbränslen med snäva toleranser för att få så lite avvikelser som möjligt i sina mätresultatet.

Det finns de som bara använder bänkningspapper till att titta på max-värden vilket är en ganska begränsad användning.

Man kan i princip ta körningar på samma bil från olika bänkar och jämföra utan att kika på värden i första hand. Läs kurvan som en karta och kolla vad som sker vid de olika avvikelserna. Om hela kurvan rört sig men formen är densamma är det förmodligen inte bilen som ändrat sig utan i stället mätmetoden.

När jag stod vid en dyno dagligen var de kunder som var mest nöjda flitiga med att dokumentera sin bils prestanda och beteende genom t.ex. accelerationsmätningar och använda dyno-mätning för finkalibrering och ibland enbart för att få kvitto på vad de senaste ändringarna gett. Precis som man kan kolla avgasvärden på en bils besiktningspapper historiskt för att se hur de förändrats genom åren så är ett protokoll värt bra mycket mindre än hälften av två.