Tra i valori di potenza misurati su banchi prova diversi esistono grandi discrepanze. A volte la differenza è involontaria, altre volte è voluta. In questo articolo spieghiamo come capire se il valore di potenza che ci viene fornito è reale oppure no.
In tutto l’articolo faremo riferimento ai banchi prova CON freno dinamometrico, perché è l’unico tipo di banco che può essere calibrato correttamente. I banchi prova inerziali non possono essere calibrati correttamente a meno che non abbiano un freno dinamometrico associato (lo spiegherò in un prossimo articolo).
La potenza deriva dalla combinazione di coppia e giri secondo la formula della potenza riportata nell’immagine di copertina.
Dove:
T: coppia in chilogrammetri (kgm)
RPM: velocità di rotazione del motore in giri al minuto
P: potenza in CV
Come si vede, la potenza si ottiene moltiplicando la coppia per i giri. Quindi, se misuriamo uno di questi valori con un errore, anche la potenza sarà misurata con un errore (esiste un’altra fonte di errore che vedremo più avanti).
I giri vengono misurati in modo digitale ed è raro che presentino un errore significativo, dato che in genere non vengono calibrati.
Il contributo della cella di carico ai valori misurati
I banchi prova dinamometrici utilizzano per la misura una cella di carico, un dispositivo elettronico che converte la forza esercitata dal freno in un segnale elettrico letto dal sistema. Questo elemento richiede necessariamente una calibrazione, ed è lì che può trovarsi l’errore più rilevante.
La procedura di calibrazione della cella di carico prevede di appendere un peso di valore noto al braccio di calibrazione del freno. Lo scopo è generare una coppia di valore noto, esattamente come farebbe il motore in funzione.
La coppia è Forza x Distanza, quindi la coppia che deve generare il peso noto è pari alla sua massa in chilogrammi moltiplicata per la lunghezza del braccio di calibrazione fino al centro di rotazione dell’albero (non importa dove si trovi la cella di carico).
Se il banco prova è a noleggio: porta un peso
In pratica, se noleggi un banco prova, porta con te un peso di valore noto e appendilo al braccio di calibrazione.
Sullo schermo del sistema devi leggere ZERO quando il peso non è montato e, quando è appeso, la coppia in chilogrammetri, newton metro o libbre piede corrispondente a quel peso (ricorda: forza in kg x distanza in metri). È importante leggere il valore di potenza NON CORRETTO per i fattori climatici, perché questi non influiscono in alcun modo sul peso di calibrazione.
Se sospetti che i giri siano misurati male, usa un contagiri preciso (digitale) per confrontare la lettura. Tieni presente che alcuni contagiri analogici, persino gli Autometer, hanno errori superiori a 200 giri/min!
La calibrazione dei fattori di correzione atmosferica
Un altro fattore che può influire sul valore di potenza è il fattore di correzione atmosferica. Il suo valore dipende da temperatura, umidità e pressione ambiente. Assicurati che il sistema su cui stai provando il veicolo disponga di questi ingressi, manuali o automatici. PRETENDI SEMPRE CHE IL RAPPORTO DI POTENZA RIPORTI QUESTI DATI:
- Valori di temperatura, umidità e pressione al momento della prova
- Norma utilizzata per la correzione (usa sempre la SAE J1349, la più moderna e precisa)
- Valore del fattore di correzione applicato. Deve essere vicino a 1,0 (circa tra 0,95 e 1,05)
- Se possibile, sia la potenza corretta sia quella non corretta.
INFINE, VOGLIO PRECISARE CHE QUESTA REGOLA VALE SOLO PER LE MISURE A PUNTI FISSI. CIÒ SIGNIFICA CHE LA LETTURA DELLA POTENZA DEVE ESSERE EFFETTUATA A GIRI COSTANTI. AL MOMENTO DELLA MISURA, LA LANCETTA DEL CONTAGIRI DEVE ESSERE STABILE DA CIRCA 10 SECONDI.
Conclusioni
Per comodità e praticità, la maggior parte degli utenti di banchi prova esegue prove in rampa di accelerazione (o decelerazione). Pur essendo un modo rapido per eseguire una prova, è un metodo che genera errori di misura, perché il motore è sottoposto a un carico INERZIALE oltre al carico del freno.
Molti banchi prova NON MISURANO il carico inerziale, ed è per questo che la potenza misurata in una prova in salita di giri è inferiore a quella misurata in una prova in discesa.
La misura di potenza normalizzata è quella eseguita punto per punto, con i giri stabilizzati per almeno 10 secondi in ogni punto.
Nel prossimo articolo spiegherò qualcosa di più sull’effetto dell’inerzia nelle prove.
Accudyno dispone oggi di una compensazione inerziale che permette di eseguire prove in rampa con gli stessi risultati di una prova a punti stabilizzati.