MARKNADENS MEST EXAKTA DYNO

En mycket viktig aspekt av en dynocell (bromsrum) är ordentlig ventilation. Motorn producerar mer effekt i frisk luft än i en miljö med avgaser. Ute får fordonet frisk luft och för att få realistiska mätningar som i sin tur ofta leder till åtgärder (justeringar, mappning…) behöver det vara likadant i dynocellen.

För att åstadkomma realistiska förhållanden kan vi i vår dynocell byta ut hela luftvolymen i cellen på 1,5-sekunder, löpande. Tänk dig en fullskalig orkan som drar igenom rummet…

En annan viktig aspekt är att möjligheten att kunna få en ordentlig ”fartvind” emot bilens motorrum. Osaken är bl.a. dessa:

• Fartvinden är viktig för att kylningen på bilen ska fungera. Det räcker inte att det blåser lite lätt på vattenkylare, oljekylare mm. utan luften måste effektivt ta sig igenom dessa kylare och för det krävs två saker – hög hastighet och en rak luftström. Det är också viktigt att bilens underrede får ordentlig kylning så att t.ex. växellåda och sådant som är i närheten av bilens avgassystem inte överhettas och t.ex. börjar brinna.
• Motorrumet mättas med luft vilket påverkar förutsättningarna för motorn att dra i sig frisk och kall luft. För att mätningen av effekt ska bli korrekt och mappningen likaså krävs därför att man kan åstadkomma denna effekt även i dynocellen. För detta krävs en enorm fläktkapacitet.

Hur har vi löst det?

Vår överdimensionerade kylanläggning är unik på marknaden! De två huvudfläktarna genererar en rak luftström på 200km/h, ofta över fordonets frontalarea. Varje fläkt består i av dubbla rader vingblad som roterar åt motsatta håll och skapar en rak luftström. Huvudfläktarna drivs rent hydrauliskt av den kraft som testbilen producerar. Anläggningen konverterar upp till närmare 700hk av bilens kraft till fläktdrift – det är enormt! Utöver detta har vi flera väl tilltagna fläktar för punktkylning och utsug/dränering av dynocellen.

Grundförutsättningen för ett mätverktyg är att verktyget kan kalibreras emot just det som den är avsedd till att mäta.

En badrumsvåg kalibreras genom att kända vikter placeras på vågen och man kontrollerar och justerar resultaten så att den visar rätt. Ett skjutmått kalibreras genom en lasermätning där exakt avstånd kontrolleras och därefter kontrolleras/justeras de mätvärden som skjutmåttet levererar. En klocka kalibreras mot ett atomur som är en exakt angivare för tid.

Osv…

Enligt samma vetenskapliga principer kalibreras vår dynoanläggning efter just det som den är avsedd att mäta, nämligen varvtal och vridmoment, faktorerna som tillsammans ger effekt. Det finns inte heller några okända led i mätningen. När enheten är kalibrerad är allt som påverkar mätningen direkt kalibrerat.

Rullande landsvägar och andra dynos för bilar kan inte fullt ut kalibreras direkt emot det som de är avsedda att mäta. Det innebär att det finns okända källor och det i sin tur tillåter en stor felmarginal och tar alltjämt bort det vetenskapliga i mätningen. Dessutom kalibreras generellt inte rullande landsvägar och i synnerhet inte efter att dom har sålts från tillverkaren. Ofta blir det alltså dyra leksaker som det handlar om, men inte någon vetenskaplig mätutrustning.

Det finns exempelvis andra varianter på s.k. ”hub-dyno” eller ”nav-dyno” som säger sig kunna mäta vridmoment och effekt. I praktiken mäter de inte alls det utan istället endast oljetryck genom en elektronisk oljetrycksgivare. Dels mäter inte anläggningen trycket i sig, utan spänningen ut från givaren – något som i ytterligare led kräver kalibrering eftersom det kan avvika med tiden, dessutom påverkas det faktiska oljetrycket i systemet av oljans temperatur, viskositet, inre läckage i oljepumpar och resten av systemet. Det ger utrymme för stor felmarginal.

Rullande landsvägar utgår generellt ifrån att det krävs en viss effekt för att accellerera en känd massa. I praktiken kan dock kullager som rullen roteras på variera i tillstånd och motstånd, massan i sig slits med tiden och vikten ändras osv… Dessutom kommer ytterligare variabler in och stör den s.k. mätningen så fort elektroniska bromsar kommer in i bilden, avsedda för att ge bilen ett visst motstånd.

En viktig aspekt när det gäller kalibrering är att det görs regelbundet. Vi har utöver själva anläggningen även tillhörande kalibreringsutrustning vilket innebär att vi regelbundet kalibrerar anläggningen för att säkerställa bästa möjliga mätnoggrannhet.

På en rullande landsväg kan däcken spinna pga. dåligt grepp mellan däck och rullar.

Hos oss existerar inte sådana problem eftersom dynon fysiskt bultas fast på hjulnaven på bilen.

På en rullande landsväg får du i regel olika mätresultat beroende på vikten på fälgarna som sätts på bilen. Olika uppsättningar hjul kan alltså påverka mätresultatet.

Hos oss existerar inte sådana problem eftersom hjulen helt demonteras från bilen och dynon bultas fast direkt emot hjulnaven.

På en rullande landsväg kan du få olika effektsiffror beroende på hur hårt bilen är spänd emot rullarna. Att spänna bilen hårdare brukar vara den första åtgärden vid problem med grepp. Problemet med det är att även om motorn levererar exakt lika mycket effekt vid två svep så kan anläggningen presentera helt olika siffror. Eftersom mätvärdet inte är tillförlitligt kan det leda till att bilbyggare/dynooperatör/mappare drar fel slutsatser, gör fel korrigeringar i mappningen, gör fel ändringar på bilen osv…

Hos oss existerar inte sådana problem eftersom däcken demonteras och dynon bultas fast direkt i hjulnaven på bilen.

På en rullande landsväg kan du få varierande friktion mellan däck och rullarna beroende på vilken typ av däck du använder. Typen av däck som används kommer att påverka friktionen emot rullarna. När friktionen varierar så varierar även mätresultatet. Precis som ovan kan det i sin tur leda till en rad olika problem, utöver att mätvärdet i sig inte är tillförlitligt.

Vår dynoanläggning ger självklart inga möjligheter för operatör eller någon annan att manipulera mätvärdena. Det resultat som mätningen ger är det som gäller.

Många anläggningar ger även operatören en möjlighet att ändra på en s.k. ”konstant”. Konstanten fungerar ungefär som ett volymreglage, dvs. operatören kan ”höja volymen” på mätresultaten. Dvs. visa den effekt den önskar. Då kan man fråga sig vad syftet är med en linjal, om man kan anpassa en 1M-linjal på längden för att stämma överens med det man mäter, om man vill så kan allting då bli 1M långt.

En återkommande fråga relaterat med effektmätningar är drivlineförlusterna. Man hör frågor som t.ex. ”hur mycket effekt har jag i motorn” eller ”hur många procent mer är det i motorn?”.

Drivlineförluster är ett komplext ämne som inte går att förenkla till ett fast procentuellt förhållande till motoreffekten. Om de hade haft ett fast procentuellt förhållande till motoreffekten skulle det innebära att drivlineförlusterna skulle bli 3ggr. högre, om motoreffekten tredubblades – vilket det inte blir.

En grov förenkling och tankeövning:

Vi utgår från att du har en bil med 4WD och en 2L-motor med 200hk. Du knuffar den framåt känner efter hur jobbigt det är. Därefter plockas motorn ur och ersätts med en annan näst intill identisk 2L-motor, men som istället producerar 600hk = 3ggr. mer. Du knuffar bilen igen och känner efter hur tungt det går nu. Har den då blivit tre gånger tyngre att knuffa?

Eftersom drivlineförluster inte har en fast procentuell relation till motoreffekten blir hela utgångspunkten ”hur många procent mer är det i motorn” felaktig.

Vi mäter i regel effekt och vridmoment på naven och kan därför inte uttala oss om drivlineförlusterna. Undantaget är om fordonet redan har försetts med utrustning för att mäta effekt & vridmoment t.ex. på kardanen och att denna utrustning är kalibrerad.

Beroende på var man mäter på drivlinan får man olika möjligheter och begränsningar i sin mätning och när man diskuterar drivlineförluster är det grundläggande att ha förståelse för det.

För att kunna mäta drivlineförluster behöver man samtidigt som man mäter effekten på naven eller hjulen, även mäta vridmoment och varvtal direkt på vevaxeln.

Vi har inte stött på någon annan på eftermarknaden som vid mätning på hjul- eller nav även mäter förlusterna på ett korrekt sätt, t.ex. genom att samtidigt mäta direkt på vevaxeln. Det är vanligt att innehavare av rullande landsvägar och olika former av bromsbänkar uttalar sig om drivlineförluster ändå, men det innebär varken att de har- eller gör rätt.

Det krävs alltså minst två mätpunkter på fordonet för att kunna dra några slutsatser om förlusterna mellan dessa två mätpunkter. Dessutom behöver bägge mätningarna ske just samtidigt eftersom varken motor eller drivlina beter sig exakt likadant hela tiden. Allt påverkas av en lång rad interna och externa faktorer.

På bilden ovan ser man en sensor som monteras på utgående anslutning på växellådan. Om man kombinerar en sådan mätning med en mätning på naven så kan man få fram drivlineförlusterna som är mellan naven och utgående anslutning på växellådan. Om man även skulle vilja inkludera förluster igenom växellådan skulle man på liknande sätt mäta vridmomentet på ingående axel i växellådan, eller nästa steg kanske direkt på vevaxeln på motorn, innan svänghjul och koppling.

Vissa rullande landsvägar kan göra ett s.k. decellerationstest. Testet går till på så sätt att rullarna med bilens hjälp varvas upp till ett visst startvärde. Sen låter man anläggningen själv rulla ner till ett stopp. Anläggningen jämför då decellerationstiden med hur lång tid rullarna skulle ha tagit på sig att stanna helt olastade. Antingen teoretiskt eller baserat på en tidigare kalibreringsmätning. Därifrån görs det en bräkning på hur mycket bromsverkan bilens drivlina (inkl. nedspända däck mm.) har på rullarna. Därefter presenterar anläggningen påstådda drivlineförluster och motoreffekt.

Det finns stora begränsningar i denna metod och det används i regel helt felaktigt i diskussioner.

Drivlinan på fordon beter sig annorlunda under en olastad decelleration jämfört med under en maxlastad acceleration. Här är några faktorer att ha i åtanke:

• Profilerna på drev i växellåda, fördelningslåda och bakaxel skiljer sig mellan sida A (acceleration) och sida B (decelleration). Därmed är det vanligt att friktionen skiljer även vid samma last åt bägge håll. Frågan blir än mer komplex när man blandar olastat med maxlastat.
• Själva husen i växellåda, fördelningslåda, diffar & slutväxlar påverkas av lasten. Det är vanligt att de deformeras en del under max last vilket påverkar saker som i sin tur påverkar friktion &  funktion. Ett exempel är lagerbanor som olastade linjerar bra medan de kan bli lite förskjutna under last och gå tyngre.
• Däcken beter sig olika.
• Diffar som reagerar olika under olastad decelleration med maxlastad acceleration kan påverka förlusterna.

Vår filosofi är att antingen mäter man, eller så spekulerar man. Om man mäter ska det vara på en vetenskapligt rimligt hög nivå. Man ska kunna övertyga proffs med sina metoder till skillnad från det vi ofta ser på marknaden där man istället lurar lekmän med falska påståenden.

Man kan jämföra det mesta, men rätt fråga är egentligen ”bör man jämföra olika mätningar med varandra?” och isf. vad ger det egentligen?

Följande faktorer påverkar alltid en mätning:

• Om utrustningen är kalibrerad korrekt eller inte. Om den har kalibrerats så behöver man ta ställning till om det är tillförlitligt. T.ex. hur utfördes det? Av proffs eller amatörer? Hur färsk är den kalibreringen? Har något förändrats i anläggning/förhållanden som kan motivera en ny kalibrering?
• Var man mäter på fordonet. T.ex. på hjulen, på naven, på motorn, på kardanen osv.
• Mätmetod, t.ex. statisk mätning på fasta varvtal eller dynamiskt där man kör svep. Om man kör svep så är svepshastigheten högst intressant eftersom snabbare acceleration orsakar större förluster än långsam acceleration. Dvs. accelerationen i sig ”äter” hk.
• Är det rådata man jämför eller omräknade värden enligt någon korrigeringsmetod?
• Yttre förhållanden som t.ex. lufttryck, lufttemperatur, luftfuktighet.
• Inre förhållanden i motorn som t.ex. viskocitet i oljor, oljetemp, förbränningstemp, vattentemp, insugstemp, temp i olika material i motorn och berörda delar mm.
• Skick/hälsa på fordonet, motorn, drivlinan och alla berörda delar. En bil som hade X hk när den var ny kanske inte har alla hästar i stallet efter 10 år.
• Motorstyrningens alla regleringar som leder till att motorn beter sig olika mellan olika svep. T.ex. kamreglering, laddtrycksreglering, tändningsreglering, knackreglering, bränslereglering, reglering av insugsspjäll, spjällägesreglering mm.

Utöver ovanstående faktorer, så tillkommer följande vid mätning på rullande landsväg:

• Vikt på hjulen. Tyngre hjul = högre förluster = lägre uppmätta siffror.
• Däckstyp. Olika däck ger olika friktion.
• Lufttryck i däcken. Olika däckstryck ger olika friktion.
• Temperatur på däcken. Olika däckstemp ger olika egenskaper i däcksgummit som ger olika friktion. Dessutom brukar däckstemp påverka lufttrycket i däcken.
• Hur hårt fordonet har spänts ner mot rullarna. Nedspänningen leder till deformation av däcken som bidrar med förluster. Olika hård nedspänning = olika mycket förluster.

Att göra en mätning i motorbromsbänk och en annan i rullande landsväg eller hub-dyno för att sen jämföra dem är i regel inte användbart till något vettigt. Det finns för många felkällor och okända variabler.

För att kunna jämföra siffror från olika mätningar bör man göra så här:

• Mäta innan- & efter i samma anläggning.
• Bestämma ett identiskt testförfarande innan- & efter varje mätning.
• Se till att anläggningen är kalibrerad.
• Förändra så få andra saker som möjligt mellan mätningarna.
• Eftersträva identiska inre- och yttre förhållanden vid varje påbörjad mätning.
• Köra minst tre upprepade mätningar för varje tillfälle man vill ha med i sin jämförelse och sen räkna ut ett snitt på mätresultaten.
• Endast jämföra skillnaden innan- & efter. Dvs. endast förändringen. Inte bry sig så mycket om de absoluta max-siffrorna.
• Endast kommunicera den uppmätta skillnaden på rätt sätt. T.ex. ”25hk ökning mätt på naven i Rototest”.
• Inte jämföra med andra former av mätningar, andra fordon, anläggningar, mätmetoder (t.ex. motoreffekt/hjuleffekt) osv. Vår erfarenhet är att det endast leder till oändliga diskussioner, spekulationer och antaganden.

Precisionen på vår Rototest chassidynamometer är extremt hög och den har ingen tung egen roterande massa för att filtrera motorns ojämnheter. Den visar verkligheten precis som den är, utan att försköna den. Det gör att man ser motorns karaktär med betydlig högre precision och upplösning än i alla andra former av anläggningar som vi känner till. Därför ser man även eventuella oregelbundenheter tydligare.

En annan anledning är att vi skriver ut våra diagram i porträttformat vilket ger visuellt större lodräta utslag på linjerna i bägge riktningar, än om man hade skrivit ut samma diagram i landskapsformat – något som de flesta andra gör.