KURZUS: Járműdiagnosztika I.

MODUL: Elmélet

3. hét: Görgős járműfékpadi mérések

| A lecke célja: A görgős gépjármű fékpadi diagnosztikai vizsgálatokhoz szükséges főbb definíciók, méréstechnikai alapfogalmak megismerése és elsajátítása.
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 90 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak:
görgős teljesítménymérő pad örvényáramú fékgép görgős teljesítménymérő pad jellegmezője mérések teljesítménymérő paddal
A teljesítménymérés alapjai (1. rész)
A görgős gépjármű fékpad a gépjármű álló helyzetében teszi lehetővé a hajtáslánc országúti haladásának megfelelő üzemét, azáltal, hogy a hajtott kerekek görgőkön futnak. Ez lehetővé teszi, hogy különböző (tüzelőanyag-fogyasztás, emisszió stb.) méréseket végezzünk laboratóriumi körülmények között. A gépjármű fékpad eközben terheli a gépjármű hajtásláncát, így különböző munkapontok állíthatók be.
A fékpadon állandósult (stacioner) és folyamatosan változó (instacioner) üzemállapotú vizsgálatokat végezhetünk.
Stacioner üzemállapotban a motor adott (állandósult) munkapontban üzemel, amelyre beállított terhelés és fordulatszám jellemző.
A gépjármű fékpad felépítése
1. ábra
A fékgép
A görgős gépjármű fékpadokon ma általánosan elektromos örvényáramú fékgépet használnak. A mindenkor szükséges fékezőnyomatékot a gerjesztő áram változtatásával egyszerűen be lehet állítani és a karakterisztikák is ezen a módon képezhetőek.
Az elektromos örvényáramú gép állórészének kerületén (1) helyezkednek el az egyenáramú gerjesztő tekercsek (2). A gerjesztő tekercsek pólusai előtt, tehát mindkét oldalon, öntöttvas tárcsák (3) forognak, melyeket az ún. fékezett (a gépjármű ráállása szerinti első) görgők tengelye forgat.
Örvényáramú fékgép
2. ábra
A tárcsa forgása közben metszi az áramjárta gerjesztőtekercsek mágneses terének erővonalait, így a tárcsában feszültség indukálódik. A tárcsa rövidrezárt vezető, melyben a feszültség áramot, ún. örvényáramot kelt, amely létrehozza saját mágneses terét. A két mágneses tér egymásra hatásaként a forgó tárcsa nyomatékot fejt ki az állórészre, azt magával akarja vinni. A csapágyazott állórész elfordulását azonban megakadályozzuk egy erőmérő cellára támaszkodó karral. A 3-as tárcsa hőmérséklete több száz °C is lehet, emiatt abban hűtő ventilátor lapátozást alakítottak ki.
A fékgép állórésze erőmérő karon keresztül (4. ábra) támaszkodik erőmérő cellára, így mérhető a kerék kerületén fellépő erő (vonóerő) reakcióereje.
A fékgép erőmérő karja (hitelesítés közben)
3. ábra
A mérés során a görgő fordulatszámának mérésére is szükség van, amelyből a görgő kerületi sebessége (azaz járműsebesség érték) is képezhető.
A keréken leadott teljesítmény számítása a
P[ kW ]= F[ N ]⋅v[ km/h ] 3600
egyenlet alapján végezhető el.
Az örvényáramú fékgép jellegmezője
Az örvényáramú fékgép jellegmezője az alábbi ábrán látható.
Ennek határoló görbéi (lásd 4. ábra):
1. | A gerjesztőáram nulla esetében az üresjárati határkarakterisztikát a tárcsa légkavarása adja.
2. | A járműsebesség határ (ezt a kezelőnek be kell tartania)
3. | A maximális teljesítmény
4. | A maximális vonóerő (vagy nyomaték) és
5. | a maximális teljesítmény
szakaszok határolják.
Görgős járműfékpad jellegmezője és terhelés karakterisztikái
4. ábra
A görgős jármű fékpadok általában az alábbi terhelő karakterisztikák (lásd 4. ábra) szerint tudnak fékezni:
Az A jelű karakterisztika meredeksége változtatható, mely ezzel a légellenállási együtthatónak megfelelő karakterisztika ( F~ v 2 ) beállítását teszi lehetővé. Ez a terhelés alkalmas pl. tüzelőanyag fogyasztás mérésére. A B jelű karakterisztika a "v" vagy "n" állandó karakterisztika, melynek helyzete az x tengely mentén eltolható, azaz változtatható a megadott sebesség. Olyan mérések végzésére alkalmas, ahol a fordulatszám változás hatását ki kell zárni. A C jelű karakterisztika vonóerő állandósító karakterisztika, mely például motorparaméter optimalizálási feladatoknál lehet szükséges.
A mérés menete
A továbbiakban a mérést előkészítő, a mérési, és a kiértékelési teendőket ismertetjük.
1 | Gépjármű keréknyomásának beállítása (A mérés előtt a hajtott kerekeken meg kell növelni a belső nyomást. Ennek ajánlott mértéke személygépkocsik esetén 50%, haszongépjárművek esetén 30%.) |
2 | Beállás a görgőágyba, kis sebességgel történő egyenesbe állítás (5 km/h). A jármű tengelyének merőlegesnek kell lennie a pad görgőinek tengelyére. |
3 | Jármű rögzítése kereszt és hossz-irányban |
4 | Gépkocsi folyadékszintjeinek ellenőrzése |
5 | Számítógépes program indítása, járműparaméterek megadása, mérési tartományok beállítása |
6 | Elektromos hűtőventilátor üzembe helyezése, fúvásirány beállítása |
7 | Mérések elvégzése |
8 | Mérések kiértékelése |

| Önellenőrző kérdések
1. Mi a görgős teljesítménymérő pad szerepe!
| Az autó fékrendszerét tudjuk vizsgálni vele.
| A gépjármű álló helyzetében teszi lehetővé a hajtáslánc országúti haladásának megfelelő üzemét.
| A járművek hatósági műszaki vizsgáján használjuk.
2. Milyen vizsgálatok végezhetők a görgős teljesítménymérő padon?
| A fékpadon állandósult (stacioner) és folyamatosan változó (instacioner) üzemállapotú vizsgálatokat végezhetünk.
| Állandósult munkapontokban mérhetünk.
| A fékezési folyamatokat mérhetjük.
3. Mivel biztosítjuk a terhelést a fékpadokon?
| Mechanikus terhelő gépekkel.
| A görgős gépjármű fékpadokon ma általánosan elektromos örvényáramú fékgépet használnak.
| Hidraulikus terhelő gépekkel.
4. Hogyan állíthatók be a terhelő karakterisztikák?
| Analóg módszerrel.
| A folyadék örvénylésével.
| A mindenkor szükséges fékezőnyomatékot a gerjesztő áram változtatásával lehet beállítani.
5. Milyen az örvényáramú fékgép felépítése?
| A fékgépben hidraulika folyadék örvénylik.
| Az elektromos örvényáramú gép állórészének kerületén helyezkednek el az egyenáramú gerjesztő tekercsek. A gerjesztő tekercsek pólusai előtt, tehát mindkét oldalon, öntöttvas tárcsák forognak, melyeket az ún. fékezett (a gépjármű ráállása szerinti első) görgők tengelye forgat.
| Hidraulika szivattyú, rotor és sztátor a fő alkotóelemek.
6. Hogyan méri a teljesítményt a pad?
| Az örvényáramú fékgépbe épített teljesítménymérő berendezéssel.
| A vonóerőt és a kerék kerületi sebességét mérve, az SI P=F⋅v összefüggésének segítségével.
| Az örvénylő fékező folyadék áramlásának mérésével.
7. Milyen jellegmezőben működik a pad?
| A terhelőgép maximális teljesítménye és a nulla teljesítmény között.
| A maximális sebesség és a maximális teljesítmény által határolt téglalap területén belül.
| Ennek határoló görbéi: a gerjesztőáram nulla esetében az üresjárati határkarakterisztika, a járműsebesség határ, a maximális teljesítmény, a maximális vonóerő és a maximális teljesítmény függvények.
8. Milyen jellemző terhelő függvények állíthatók be a görgős teljesítménymérő padon?
| Három jellemző karakterisztika van: járműsebesség állandó, vonóerő állandó és F~ v 2 .
| A vonóerő lineárisan változik a járműsebesség függvényében.
| Állandó vonóerő értékek állíthatók be.
9. Beállíthat-e minden járműsebesség érték mellett a 0 vonóerő?
| Igen.
| Igen, de csak, ha nem adunk gerjesztő áramot.
| Nem, mivel a forgórész tárcsa hűtőventilátorainak van légellenállása, ami terheli a járművet.
10. Milyen értékre kell állítani a gépjármű gumiabroncsainak belső nyomás értékét?
| Személygépkocsik esetén 50%, haszongépjárművek esetén 30 %. értékkel a gyári értéknél nagyobbra.
| A gyári értékre.
| A gyári értéknél kisebbre.
11. Milyen célt szolgál mérés közben a fúvóventilátor?
| Pótolja a hiányzó menetszél hűtő hatását.
| Pótolja a hiányzó közegellenállást.
| Pótolja a hiányzó hűtést és közegellenállást.