Dinamometre

Bir şasi dinamometresi. ⓘ

Bir dinamometre veya kısaca "dyno", bir motorun, motorun veya diğer dönen ana taşıyıcının torkunu ve dönüş hızını (RPM) aynı anda ölçen bir cihazdır, böylece anlık gücü hesaplanabilir ve genellikle dinamometrenin kendisi tarafından kW veya bhp olarak görüntülenebilir. ⓘ

Test edilen bir makinenin tork veya güç özelliklerini belirlemek için kullanılmasının yanı sıra, dinamometreler bir dizi başka rolde de kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı tarafından tanımlananlar gibi standart emisyon testi döngülerinde dinamometreler, motorun (motor dinamometresi kullanılarak) veya tüm güç aktarma organlarının (şasi dinamometresi kullanılarak) simüle edilmiş yol yüklemesini sağlamak için kullanılır. Dinamometreler, basit güç ve tork ölçümlerinin ötesinde, motor yönetim kontrolörlerinin kalibrasyonu, yanma davranışı ve triboloji ile ilgili ayrıntılı araştırmalar gibi çeşitli motor geliştirme faaliyetleri için bir test yatağının parçası olarak kullanılabilir. ⓘ

El kavrama gücü değerlendirmesi ⓘ

Tıbbi terminolojide, el dinamometreleri kavrama ve el gücünün rutin taramasında ve el travması veya disfonksiyonu olan hastaların ilk ve sürekli değerlendirilmesinde kullanılır. Ayrıca servikal sinir köklerinin veya periferik sinirlerin tehlikeye girdiğinden şüphelenilen hastalarda kavrama gücünü ölçmek için de kullanılırlar. ⓘ

Rehabilitasyon, kinesiyoloji ve ergonomi alanlarında, kuvvet dinamometreleri fiziksel durumu, performansı ve görev taleplerini değerlendirmek için sporcuların, hastaların ve çalışanların sırt, kavrama, kol ve/veya bacak gücünü ölçmek için kullanılır. Tipik olarak bir kola veya bir kabloya uygulanan kuvvet ölçülür ve daha sonra kuvvetten seviyenin eksenine olan dik mesafe ile çarpılarak bir kuvvet momentine dönüştürülür. ⓘ

Saab 96, şase dinamometresi üzerinde ⓘ

Dinamometre, cisimlerin kuvvetlerini ölçmede kullanılan ölçü aleti. ⓘ

Dinamometreler yayların esneklik özelliğinden yararlanılarak yapılmıştır. İç içe geçmiş iki borudan oluşur. İçteki boruda yay asılıdır. İçteki borunun üzeri eşit olarak bölmelendirilmiştir. Cisim içteki borunun ucundaki çengele takılır. Yer cismi ne kadar kendine doğru çekebilirse o cismin ağırlığı o kadardır.Aynı zamanda bu Dinamometrelerin küçüğü de vardır.Bunlar ise daha küçük birimli kuvvetleri ölçer. ⓘ

Tork gücü (emici) dinamometrelerin çalışma prensipleri

Ölü ağırlık tork ölçümü ile erken hidrolik dinamometre

Emici bir dinamometre, test edilen ana taşıyıcı (örneğin Pelton çarkı) tarafından tahrik edilen bir yük görevi görür. Dinamometre, testin gerektirdiği herhangi bir tork seviyesine kadar herhangi bir hızda ve yükte çalışabilmelidir. ⓘ

Emme dinamometreleri, gücü yalnızca bilinen bir kütle tahrik silindirini hızlandırmak için gereken gücü ölçerek hesaplayan ve ana taşıyıcıya hiçbir değişken yük sağlamayan "atalet" dinamometreleri ile karıştırılmamalıdır. ⓘ

Bir absorpsiyon dinamometresi genellikle çalışma torkunu ve hızını ölçmek için bazı araçlarla donatılmıştır. ⓘ

Bir dinamometrenin güç emme ünitesi (PAU) ana taşıyıcı tarafından geliştirilen gücü emer. Dinamometre tarafından emilen bu güç daha sonra ısıya dönüştürülür ve bu ısı genellikle ortam havasına yayılır veya havaya yayılan soğutma suyuna aktarılır. Ana taşıyıcının yük oluşturmak için bir DC motoru jeneratör olarak çalıştırdığı rejeneratif dinamometreler, fazla DC gücü üretir ve potansiyel olarak - bir DC/AC invertör kullanarak - AC gücünü ticari elektrik şebekesine geri besleyebilir. ⓘ

Absorpsiyon dinamometreleri farklı ana test tipleri sağlamak için iki tip kontrol sistemi ile donatılabilir. ⓘ

Sabit kuvvet

Dinamometre bir "frenleme" tork regülatörüne sahiptir - güç emme ünitesi ayarlanmış bir frenleme kuvveti tork yükü sağlayacak şekilde yapılandırılırken, ana taşıyıcı herhangi bir gaz kelebeği açıklığında, yakıt dağıtım hızında veya test etmek istenen diğer değişkenlerde çalışacak şekilde yapılandırılır. Daha sonra ana taşıyıcının motoru istenen hız veya RPM aralığında hızlandırmasına izin verilir. Sabit kuvvet test rutinleri, belirli bir hızlanma oranına izin vermek için PAU'nun ana taşıyıcı çıkışına referansla biraz tork eksik ayarlanmasını gerektirir. Güç, dönme hızı x tork x sabite göre hesaplanır. Sabit, kullanılan birimlere bağlı olarak değişir. ⓘ

Sabit hız

Dinamometrede bir hız regülatörü (insan veya bilgisayar) varsa PAU, ana taşıyıcının istenen tek test hızında veya RPM'de çalışmasını sağlamak için gerekli olan değişken miktarda frenleme kuvveti (tork) sağlar. Ana taşıyıcıya uygulanan PAU frenleme yükü manuel olarak kontrol edilebilir veya bir bilgisayar tarafından belirlenebilir. Çoğu sistem, doğrusal ve hızlı yük değiştirme yetenekleri nedeniyle girdap akımı, yağlı hidrolik veya DC motor tarafından üretilen yükleri kullanır. ⓘ

Güç, açısal hız ve torkun çarpımı olarak hesaplanır. ⓘ

Bir motor dinamometresi, test edilen ekipmanı çalıştıran bir motor görevi görür. Ekipmanı herhangi bir hızda çalıştırabilmeli ve testin gerektirdiği herhangi bir tork seviyesini geliştirebilmelidir. Yaygın kullanımda, ekipmanı veya "yük" cihazını tahrik etmek için AC veya DC motorlar kullanılır. ⓘ

Çoğu dinamometrede güç (P) doğrudan ölçülmez, ancak tork (τ) ve açısal hız (ω) değerlerinden veya kuvvet (F) ve doğrusal hızdan (v) hesaplanmalıdır:

$P=\tau \cdot \omega$

veya

$P=F\cdot v$

nerede

P watt cinsinden güçtür

τ newton metre cinsinden torktur

ω saniye başına radyan cinsinden açısal hızdır

F, newton cinsinden kuvvettir

v, saniyede metre cinsinden doğrusal hızdır ⓘ

Kullanılan ölçü birimlerine bağlı olarak bir dönüştürme sabiti ile bölme gerekebilir. ⓘ

İngiliz veya ABD geleneksel birimleri için,

$P_{\mathrm {hp} }={\tau _{\mathrm {lb\cdot ft} }\cdot \omega _{\mathrm {RPM} } \over 5252}$

nerede

P_hp beygir gücündeki güçtür

τlb-ft, pound-feet cinsinden torktur

ω_RPM, dakika başına devir cinsinden dönme hızıdır ⓘ

Metrik birimler için,

$P_{\mathrm {W} }=\tau _{\mathrm {N\cdot m} }\cdot \omega$

nerede

P_W, Watt (W) cinsinden güçtür

τN-m Newton metre (Nm) cinsinden torktur

ω radyan/saniye (rad/s) cinsinden dönme hızıdır

ω = ωRPM . π / 30 ⓘ

Detaylı dinamometre açıklaması

Motoru, tork ölçüm düzeneğini ve takometreyi gösteren elektrikli dinamometre kurulumu ⓘ

Bir dinamometre bir emme (veya emici/sürücü) ünitesinden oluşur ve genellikle tork ve dönme hızını ölçmek için bir araç içerir. Bir emme ünitesi, bir muhafaza içinde bir tür rotordan oluşur. Rotor, motora veya test edilen diğer ekipmana bağlanır ve test için gereken hızda dönmekte serbesttir. Rotor ve dinamometrenin muhafazası arasında bir frenleme torku geliştirmek için bazı araçlar sağlanmıştır. Tork geliştirme araçları, emme/sürücü ünitesinin türüne göre sürtünmeli, hidrolik, elektromanyetik veya başka türlü olabilir. ⓘ

Torku ölçmenin bir yolu, dinamometre muhafazasını bir tork kolu tarafından kısıtlanmadığı sürece dönmekte serbest olacak şekilde monte etmektir. Muhafaza, kaideye monte edilmiş muylu yataklarında desteklemek için muhafazanın her iki ucuna bağlı muylular kullanılarak serbestçe dönecek hale getirilebilir. Tork kolu dyno muhafazasına bağlanır ve bir tartı, dyno muhafazasının dönmeye çalışırken uyguladığı kuvveti ölçecek şekilde konumlandırılır. Tork, dinamometrenin merkezinden ölçülen tork kolunun uzunluğu ile çarpılan terazi tarafından gösterilen kuvvettir. Torkla orantılı bir elektrik sinyali sağlamak için terazilerin yerine bir yük hücresi dönüştürücüsü kullanılabilir. ⓘ

Torku ölçmenin bir başka yolu da motoru dinamoya bir tork algılama kaplini veya tork dönüştürücüsü aracılığıyla bağlamaktır. Bir tork dönüştürücü torkla orantılı bir elektrik sinyali sağlar. ⓘ

Elektrikli soğurma ünitelerinde, soğurucu/sürücü tarafından çekilen (veya üretilen) akımı ölçerek torku belirlemek mümkündür. Bu genellikle daha az doğru bir yöntemdir ve modern zamanlarda pek uygulanmamaktadır, ancak bazı amaçlar için yeterli olabilir. ⓘ

Tork ve hız sinyalleri mevcut olduğunda, test verileri manuel olarak kaydedilmek yerine bir veri toplama sistemine aktarılabilir. Hız ve tork sinyalleri bir grafik kaydedici veya çizici tarafından da kaydedilebilir. ⓘ

Dinamometre türleri

Yukarıda açıklandığı gibi emme, motor veya evrensel olarak sınıflandırmaya ek olarak, dinamometreler başka şekillerde de sınıflandırılabilir. ⓘ

Doğrudan bir motora bağlanan bir dinamo, motor dinamosu olarak bilinir. ⓘ

Bir aracın güç aktarma organları tarafından sağlanan tork ve gücü, motoru aracın şasisinden çıkarmadan doğrudan tahrik tekerleğinden veya tekerleklerinden ölçebilen bir dinamo, şasi dinamosu olarak bilinir. ⓘ

Dinamometreler ayrıca kullandıkları emme ünitesi veya emici/sürücü tipine göre de sınıflandırılabilir. Yalnızca emiş yapabilen bazı üniteler bir motorla birleştirilerek bir emici/sürücü veya "evrensel" dinamometre oluşturulabilir. ⓘ

Absorpsiyon ünitesi türleri

• Eddy akımı (sadece absorpsiyon)
• Manyetik toz freni (sadece emme)
• Histerezis freni (sadece absorpsiyon)
• Elektrik motoru/jeneratör (emici veya tahrik)
• Fan freni (sadece absorpsiyon)
• Hidrolik fren (sadece absorpsiyon)
• Kuvvet yağlamalı, yağ kesme sürtünmeli fren (sadece emme)
• Su freni (sadece emme)
• Bileşik dyno (genellikle elektrikli/motorlu dyno ile birlikte bir absorpsiyon dynosu) ⓘ

Eddy akım tipi emici

Eddy current (EC) dinamometreleri şu anda modern şasi dinamolarında kullanılan en yaygın emicilerdir. EC emiciler, hızlı yük yerleşimi için hızlı bir yük değişim oranı sağlar. Çoğu hava soğutmalıdır, ancak bazıları harici su soğutma sistemleri gerektirecek şekilde tasarlanmıştır. ⓘ

Eddy akımı dinamometreleri, harekete karşı direnç oluşturmak için manyetik bir alan boyunca hareket eden elektriksel olarak iletken bir çekirdek, şaft veya disk gerektirir. Demir yaygın bir malzemedir, ancak bakır, alüminyum ve diğer iletken malzemeler de kullanılabilir. ⓘ

Mevcut (2009) uygulamalarda, EC frenlerin çoğu araç disk fren rotorlarına benzer dökme demir diskler kullanır ve frenleme miktarını kontrol etmek amacıyla manyetik alan gücünü değiştirmek için değişken elektromıknatıslar kullanır. ⓘ

Elektromıknatıs voltajı genellikle bir bilgisayar tarafından kontrol edilir ve uygulanan güç çıkışına uyması için manyetik alandaki değişiklikler kullanılır. ⓘ

Gelişmiş EC sistemleri sabit durum ve kontrollü hızlanma oranı çalışmasına izin verir. ⓘ

Toz dinamometresi

Toz dinamometresi girdap akımı dinamometresine benzer, ancak rotor ile bobin arasındaki hava boşluğuna ince bir manyetik toz yerleştirilir. Ortaya çıkan akı çizgileri, dönüş sırasında sürekli olarak inşa edilen ve parçalanan metal partikül "zincirleri" oluşturarak büyük bir tork yaratır. Toz dinamometreler, ısı dağılımı sorunları nedeniyle tipik olarak daha düşük RPM ile sınırlıdır. ⓘ

Histerezis dinamometreleri

Histerezis dinamometreleri, manyetik kutup parçaları arasında oluşturulan akı çizgileri boyunca hareket ettirilen, bazen AlNiCo alaşımından manyetik bir rotor kullanır. Rotorun mıknatıslanması böylece B-H karakteristiği etrafında çevrilir ve bunu yaparken bu grafiğin çizgileri arasındaki alanla orantılı enerji harcar. ⓘ

Durma anında tork geliştirmeyen girdap akımı frenlerinin aksine histerezis freni, tüm hız aralığı boyunca mıknatıslanma akımıyla (veya sabit mıknatıslı ünitelerde mıknatıs gücüyle) orantılı olarak büyük ölçüde sabit tork geliştirir. Üniteler genellikle havalandırma yuvaları içerir, ancak bazılarında harici bir kaynaktan cebri hava soğutması için hüküm vardır. ⓘ

Histerezis ve Eddy Current dinamometreleri küçük (200 hp (150 kW) ve altı) dinamometrelerde en kullanışlı iki teknolojidir. ⓘ

Elektrik motoru/jeneratör dinamometresi

Elektrik motoru/jeneratör dinamometreleri, ayarlanabilir hızlı tahrikin özel bir türüdür. Soğurma/sürücü ünitesi alternatif akım (AC) motoru veya doğru akım (DC) motoru olabilir. Bir AC motor veya bir DC motor, test edilen ünite tarafından tahrik edilen bir jeneratör veya test edilen üniteyi tahrik eden bir motor olarak çalışabilir. Uygun kontrol üniteleri ile donatıldığında, elektrik motoru/jeneratör dinamometreleri üniversal dinamometreler olarak yapılandırılabilir. Bir AC motor için kontrol ünitesi değişken frekanslı bir sürücü iken, bir DC motor için kontrol ünitesi bir DC sürücüdür. Her iki durumda da rejeneratif kontrol üniteleri gücü test edilen üniteden elektrik şebekesine aktarabilir. İzin verildiği durumlarda, dinamometre operatörü net ölçüm yoluyla geri dönen güç için elektrik şebekesinden ödeme (veya kredi) alabilir. ⓘ

Motor testlerinde, üniversal dinamometreler sadece motorun gücünü absorbe etmekle kalmaz, aynı zamanda sürtünme, pompalama kayıpları ve diğer faktörleri ölçmek için motoru çalıştırabilir. ⓘ

Elektrik motoru/jeneratör dinamometreleri genellikle diğer dinamometre türlerine göre daha maliyetli ve karmaşıktır. ⓘ

Fan freni

Motor yükünü sağlamak üzere hava üflemek için bir fan kullanılır. Bir fan freni tarafından emilen tork, dişliyi veya fanın kendisini değiştirerek veya fandan geçen hava akışını kısıtlayarak ayarlanabilir. Havanın düşük viskozitesi nedeniyle, bu dinamometre çeşidi doğal olarak absorbe edebileceği tork miktarı bakımından sınırlıdır. ⓘ

Kuvvet yağlamalı yağ kesme freni

Bir yağ kesme freninde, otomobil otomatik şanzımanındaki debriyajlara benzer bir dizi sürtünme diski ve çelik plaka bulunur. Sürtünme disklerini taşıyan mil, bir kaplin aracılığıyla yüke bağlanır. Bir piston, sürtünme diskleri ve çelik plakalar yığınını birlikte iterek diskler ve plakalar arasındaki yağda bir tork uygulayarak kesme oluşturur. Tork pnömatik veya hidrolik olarak kontrol edilebilir. Kuvvetli yağlama, aşınmayı ortadan kaldırmak için yüzeyler arasında bir yağ filmi tutar. Tepki, yapışkan kayma olmadan sıfır RPM'ye kadar pürüzsüzdür. Yüzlerce termal beygir gücüne kadar yükler, gerekli kuvvet yağlama ve soğutma ünitesi aracılığıyla absorbe edilebilir. Çoğu zaman fren, dinamometre kontrolüne beslenen yük altında bir akım üreten bir gerinim ölçer tarafından tutturulmuş bir tork kolu aracılığıyla kinetik olarak topraklanır. Oransal veya servo kontrol valfleri genellikle dinamometre kontrolünün, gerinim ölçerden gelen geri bildirimle döngüyü kapatarak program tork yükünü sağlamak için basınç uygulamasına izin vermek için kullanılır. Tork gereksinimleri arttıkça hız sınırlamaları ortaya çıkar. ⓘ

Hidrolik fren

Hidrolik fren sistemi bir hidrolik pompa (genellikle dişli tipi bir pompa), bir sıvı deposu ve iki parça arasındaki borulardan oluşur. Borulara ayarlanabilir bir valf yerleştirilmiştir ve pompa ile valf arasında bir gösterge veya hidrolik basıncı ölçmek için başka bir araç bulunur. En basit ifadeyle, motor istenen devire getirilir ve valf kademeli olarak kapatılır. Pompa çıkışı kısıtlandıkça yük artar ve gaz kelebeği istenen gaz kelebeği açıklığına gelene kadar basitçe açılır. Diğer birçok sistemden farklı olarak güç, akış hacmi (pompa tasarım özelliklerinden hesaplanır), hidrolik basınç ve RPM dikkate alınarak hesaplanır. Fren HP'si, ister basınç, hacim ve RPM ile ister farklı bir yük hücresi tipi fren dyno ile hesaplansın, temelde aynı güç rakamlarını üretmelidir. Hidrolik dinamolar, girdap akımı emicileri biraz geride bırakarak en hızlı yük değiştirme kabiliyetine sahip olmalarıyla ünlüdür. Dezavantajı ise yüksek basınç altında büyük miktarlarda sıcak yağa ve bir yağ haznesine ihtiyaç duymalarıdır. ⓘ

Su freni tipi emici

Motor dinamometresi su freni emicilerinin nasıl çalıştığını açıklayan 4 dakikalık bir 'nasıl çalışır videosu' eğitimi. ⓘ

Su freni emicisi bazen yanlışlıkla "hidrolik dinamometre" olarak adlandırılır. İngiliz mühendis William Froude tarafından 1877 yılında Amiralliğin büyük deniz motorlarının gücünü emip ölçebilecek bir makine üretme talebine yanıt olarak icat edilen su freni emicileri günümüzde nispeten yaygındır. Yüksek güç kapasiteleri, küçük boyutları, hafiflikleri ve daha hızlı tepki veren diğer "güç emici" tiplerine kıyasla nispeten düşük üretim maliyetleri ile dikkat çekmektedirler. ⓘ

Dezavantajları ise yük miktarlarını "dengelemelerinin" nispeten uzun bir zaman alabilmesi ve soğutma için "su freni muhafazasına" sürekli su beslemesi gerektirmeleridir. Ülkenin birçok yerinde, çevre düzenlemeleri artık "akan" suyu yasaklamaktadır ve bu nedenle kirli suyun çevreye girmesini önlemek için büyük su tankları kurulmalıdır. ⓘ

Şemada "değişken seviye" tipi olarak bilinen en yaygın su freni tipi gösterilmektedir. Motor yüke karşı sabit bir devirde tutulana kadar su eklenir, su daha sonra bu seviyede tutulur ve sürekli boşaltma ve yeniden doldurma ile değiştirilir (beygir gücünün emilmesiyle oluşan ısıyı uzaklaştırmak için gereklidir). Gövde, üretilen torka yanıt olarak dönmeye çalışır, ancak torku ölçen ölçek veya tork ölçüm hücresi tarafından kısıtlanır. ⓘ

Bu şema, aslında dönmesi engellenmiş bir muhafazaya sahip bir sıvı kaplini olan bir su frenini göstermektedir - çıkışı olmayan bir su pompasına benzer. ⓘ

Bileşik dinamometreler

Çoğu durumda, motor dinamometreleri simetriktir; 300 kW'lık bir AC dinamometresi 300 kW'lık motorun yanı sıra 300 kW'lık absorbe de edebilir. Bu, motor testi ve geliştirmesinde nadir görülen bir gerekliliktir. Bazen daha uygun maliyetli bir çözüm, daha küçük bir motor dinamometresi ile daha büyük bir absorpsiyon dinamometresi eklemektir. Alternatif olarak, daha büyük bir absorpsiyon dinamometresi ve basit bir AC veya DC motor benzer şekilde kullanılabilir, elektrik motoru sadece gerektiğinde (ve absorpsiyon olmadan) motor gücü sağlar. (Daha ucuz) absorpsiyon dinamometresi gerekli maksimum absorpsiyon için boyutlandırılırken, motor dinamometresi motor için boyutlandırılır. Yaygın emisyon test çevrimleri ve çoğu motor geliştirme için tipik bir boyut oranı yaklaşık 3:1'dir. Tork ölçümü, tandemde iki makine olduğu için biraz karmaşıktır - bu durumda tercih edilen tork ölçüm yöntemi bir inline tork dönüştürücüdür. Değişken frekanslı sürücü ve AC endüksiyon motoru ile birleştirilmiş elektronik kontrollü bir girdap akımı veya su freni dinamometresi, bu tipte yaygın olarak kullanılan bir konfigürasyondur. Dezavantajları arasında ikinci bir test hücresi hizmetleri seti (elektrik gücü ve soğutma) ve biraz daha karmaşık bir kontrol sistemi gerektirmesi yer alır. Kontrol kararlılığı açısından motor ve frenleme arasındaki geçişe dikkat edilmelidir. ⓘ

Dinamometreler motor testi için nasıl kullanılır?

Dinamometreler modern motor teknolojisinin geliştirilmesinde ve iyileştirilmesinde faydalıdır. Konsept, bir aracın farklı noktalarındaki güç aktarımını ölçmek ve karşılaştırmak için bir dinamo kullanmaktır, böylece motorun veya aktarma organlarının daha verimli güç aktarımı elde etmek için değiştirilmesine izin verir. Örneğin, bir motor dinamosu belirli bir motorun 400 N⋅m (295 lbf⋅ft) tork elde ettiğini gösteriyorsa ve bir şasi dinamosu yalnızca 350 N⋅m (258 lbf⋅ft) gösteriyorsa, aktarma organı kayıplarının nominal olduğu bilinmelidir. Dinamometreler tipik olarak çok pahalı ekipman parçalarıdır ve bu nedenle normalde yalnızca belirli bir amaç için onlara güvenen belirli alanlarda kullanılırlar. ⓘ

Dinamometre sistemlerinin türleri

Dinamo grafiği 1 ⓘ

Dyno grafiği 2 ⓘ

Bir "fren" dinamometresi ana taşıyıcıya (PM) değişken yük uygular ve uygulanan "frenleme kuvveti" ile ilgili olarak PM'nin RPM'yi hareket ettirme veya tutma kabiliyetini ölçer. Genellikle uygulanan frenleme torkunu kaydeden ve bir "yük hücresi" veya "gerinim ölçer" ve bir hız sensöründen gelen bilgilere dayanarak motor güç çıkışını hesaplayan bir bilgisayara bağlanır. ⓘ

Bir 'atalet' dinamometresi sabit bir atalet kütlesi yükü sağlar, bu sabit ve bilinen kütleyi hızlandırmak için gereken gücü hesaplar ve torku hesaplamak için RPM ve hızlanma oranını kaydetmek üzere bir bilgisayar kullanır. Motor genellikle rölantinin biraz üstünden maksimum RPM'ye kadar test edilir ve çıkış ölçülür ve bir grafik üzerinde çizilir. ⓘ

Bir "motorlu" dinamometre, bir fren dinamosu sisteminin özelliklerini sağlar, ancak ek olarak PM'ye "güç verebilir" (genellikle bir AC veya DC motorla) ve çok küçük güç çıkışlarının test edilmesine izin verebilir (örneğin, yokuş aşağı giden bir aracı çalıştırırken veya gaz açma / kapama işlemleri sırasında yaşanan hızları ve yükleri çoğaltmak). ⓘ

Dinamometre test prosedürü türleri

Temel olarak 3 tip dinamometre test prosedürü vardır:

1. Sabit durum: PAU (güç emici ünite) tarafından sağlanan değişken fren yüklemesi ile motorun belirli bir RPM'de (veya genellikle sıralı RPM'ler serisinde) istenen bir süre boyunca tutulduğu durum. Bunlar fren dinamometreleri ile gerçekleştirilir.
2. Süpürme testi: motor bir yük altında test edilir (yani atalet veya fren yüklemesi), ancak belirli bir düşük "başlangıç" devrinden belirli bir "bitiş" devrine kadar sürekli bir şekilde RPM'de "süpürme" yapmasına izin verilir. Bu testler atalet veya fren dinamometreleri ile yapılabilir.
3. Geçici test: genellikle AC veya DC dinamometrelerle yapılır, motor gücü ve hızı test döngüsü boyunca değiştirilir. Farklı yetki alanlarında farklı test döngüleri kullanılır. Şasi test döngüleri ABD hafif hizmet UDDS, HWFET, US06, SC03, ECE, EUDC ve CD34'ü içerirken, motor test döngüleri ETC, HDDTC, HDGTC, WHTC, WHSC ve ED12'yi içerir. ⓘ

Süpürme testi türleri

1. Atalet taraması: bir atalet dinamosu sistemi sabit bir atalet kütleli volan sağlar ve volanı (yükü) başlangıçtan bitiş RPM'sine kadar hızlandırmak için gereken gücü hesaplar. Motorun (veya şasi dyno'su durumunda motor ve aracın) gerçek dönme kütlesi bilinmemektedir ve lastiklerin kütlesinin bile değişkenliği güç sonuçlarını çarpıtacaktır. Volanın atalet değeri "sabittir", bu nedenle düşük güçlü motorlar çok daha uzun süre yük altında kalır ve testin sonunda iç motor sıcaklıkları genellikle çok yüksek olur, bu da optimum "dyno" ayarlarını dış dünyanın optimum ayar ayarlarından uzaklaştırır. Buna karşılık, yüksek güçlü motorlar genellikle "4. vites süpürme" testini 10 saniyeden daha kısa sürede tamamlar, bu da gerçek dünyadaki çalışmaya kıyasla güvenilir bir yük koşulu değildir. Yük altında yeterli süre sağlanmadığından, iç yanma odası sıcaklıkları gerçekçi olmayan bir şekilde düşüktür ve güç okumaları - özellikle güç tepe noktasından sonra - düşük tarafa çarpıktır.
2. Fren dyno tipi yüklü tarama şunları içerir:
   1. Basit sabit yük taraması: Test sırasında motorun gücünden biraz daha az sabit bir yük uygulanır. Motorun başlangıç RPM'sinden bitiş RPM'sine kadar hızlanmasına izin verilir ve bu hızlanma, herhangi bir dönme hızındaki güç çıkışına bağlı olarak kendi hızlanma oranında değişir. Güç, (dönme hızı x tork x sabit) + dyno'yu ve motorun/aracın dönen kütlesini hızlandırmak için gereken güç kullanılarak hesaplanır.
   2. Kontrollü hızlanma taraması: Temel kullanımda (yukarıdaki) basit sabit yük tarama testine benzer, ancak belirli bir hızlanma oranını hedefleyen aktif yük kontrolü eklenir. Genellikle 20 fps/ps kullanılır.
3. Kontrollü hızlanma oranı: kullanılan hızlanma oranı düşük güçten yüksek güçlü motorlara kadar kontrol edilir ve "test süresinin" aşırı uzaması ve daralması önlenerek daha tekrarlanabilir testler ve ayarlama sonuçları sağlanır. ⓘ

Her tür süpürme testinde, değişken motor/dinamo/araç toplam dönen kütlesi nedeniyle potansiyel güç okuma hatası sorunu devam etmektedir. Birçok modern bilgisayar kontrollü fren dyno sistemi bu hatayı ortadan kaldırmak için "atalet kütlesi" değerini türetebilmektedir. ⓘ

Birçok "tarama" kullanıcısı dönen kütle faktörünü göz ardı ederek her motor veya araç üzerinde yapılan her testte genel bir "faktör" kullanmayı tercih ettiğinden, bir "tarama testi" neredeyse her zaman şüpheli olacaktır. Basit atalet dyno sistemleri "atalet kütlesini" türetme yeteneğine sahip değildir ve bu nedenle test edilen her araçta aynı (varsayılan) atalet kütlesini kullanmak zorunda kalırlar. ⓘ

Kararlı durum testinin kullanılması, bu tür bir test sırasında hızlanma olmadığından, tarama testinin dönen atalet kütlesi hatasını ortadan kaldırır. ⓘ

Geçici test özellikleri

Agresif gaz kelebeği hareketleri, motor devri değişiklikleri ve motorun hareket etmesi çoğu geçici motor testinin özellikleridir. Bu testlerin genel amacı araç emisyonlarının geliştirilmesi ve homologasyondur. Bazı durumlarda, daha düşük maliyetli girdap akımı dinamometresi, erken geliştirme ve kalibrasyon için geçici test döngülerinden birini test etmek için kullanılır. Girdap akımı dinamosu sistemi, hız ve yükün hızlı bir şekilde izlenmesine olanak tanıyan hızlı yük tepkisi sunar, ancak sürüşe izin vermez. Gerekli geçici testlerin çoğu önemli miktarda motor çalışması içerdiğinden, girdap akımlı dyno ile geçici test döngüsü farklı emisyon testi sonuçları üretecektir. Son ayarlamaların sürüş kabiliyetine sahip bir dyno üzerinde yapılması gerekir. ⓘ

Motor dinamometresi

HORIBA motor dinamometresi TITAN ⓘ

Bir motor dinamometresi, motor araçtan çıkarıldığında gücü ve torku doğrudan motorun krank milinden (veya volanından) ölçer. Bu dinamometreler şanzıman, aktarma organı ve diferansiyel gibi aktarma organlarındaki güç kayıplarını hesaba katmaz. ⓘ

Şasi dinamometresi (yuvarlanan yol)

Şasi dinamometresinde Saab 96 ⓘ

Bazen yuvarlanma yolu olarak da adlandırılan bir şasi dinamometresi, tahrik tekerlekleri tarafından "tahrik silindiri" yüzeyine iletilen gücü ölçer. Araç genellikle silindirin veya silindirlerin üzerine bağlanır, daha sonra araç döner ve çıkış bu şekilde ölçülür. ⓘ

Modern silindir tipi şasi dyno sistemleri, düz veya tırtıklı tahrik silindirlerinin kullanımına kıyasla çekişi ve tekrarlanabilirliği artıran "Salvisberg silindiri" kullanır. Şasi dinamometreleri sabit veya taşınabilir olabilir ve RPM, güç ve torku göstermekten çok daha fazlasını yapabilir. Modern elektronikler ve hızlı tepki veren, düşük ataletli dyno sistemleri ile artık gerçek zamanlı olarak en iyi güç ve en sorunsuz çalışma için ayar yapmak mümkündür. ⓘ

Eski tip tahrik makaralarında tekerlek kayması olasılığını ortadan kaldıran ve akstan doğrudan tork ölçümü için doğrudan aracın göbeklerine bağlanan diğer şasi dinamometreleri de mevcuttur. ⓘ

Motorlu araç emisyon geliştirme ve homologasyon dinamometresi test sistemleri genellikle emisyon örnekleme, ölçüm, motor hızı ve yük kontrolü, veri toplama ve güvenlik izlemeyi eksiksiz bir test hücresi sistemine entegre eder. Bu test sistemleri genellikle karmaşık emisyon örnekleme ekipmanı (sabit hacimli örnekleyiciler ve ham egzoz gazı örnek hazırlama sistemleri gibi) ve analizörleri içerir. Bu analizörler tipik bir portatif egzoz gazı analizöründen çok daha hassas ve çok daha hızlıdır. Bir saniyenin çok altında tepki süreleri yaygındır ve birçok geçici test döngüsü için gereklidir. Perakende satış ortamlarında, RPM ile birlikte grafiklendirilen geniş bantlı bir oksijen sensörü kullanarak hava-yakıt oranını ayarlamak da yaygındır. ⓘ

Dinamometre kontrol sisteminin motor sistemi kalibrasyonu için otomatik kalibrasyon araçlarıyla entegrasyonu genellikle geliştirme test hücresi sistemlerinde bulunur. Bu sistemlerde, dinamometre yükü ve motor devri birçok motor çalışma noktasına kadar değiştirilirken, seçilen motor yönetim parametreleri değiştirilir ve sonuçlar otomatik olarak kaydedilir. Daha sonra bu verilerin analizi, motor yönetim yazılımı tarafından kullanılan motor kalibrasyon verilerini oluşturmak için kullanılabilir. ⓘ

Çeşitli aktarma organı bileşenlerindeki sürtünme ve mekanik kayıplar nedeniyle, ölçülen tekerlek fren beygir gücü genellikle bir motor dinamometresinde krank milinde veya volanda ölçülen fren beygir gücünden yüzde 15-20 daha azdır. ⓘ

Tarihçe

Graham-Desaguliers Dinamometresi George Graham tarafından icat edilmiş ve 1719 yılında John Desagulier'in yazılarında bahsedilmiştir. Desaguliers ilk dinamometreleri modifiye etti ve böylece alet Graham-Desaguliers dinamometresi olarak tanındı. ⓘ

Regnier dinamometresi 1798 yılında Fransız tüfek yapımcısı ve mühendis Edmé Régnier tarafından icat edilmiş ve kamuoyuna duyurulmuştur. ⓘ

Geliştirilmiş bir tartı makinesi için Londra, Fleet Street'ten Siebe ve Marriot'a bir patent verildi (Haziran 1817 tarihli). ⓘ

Gaspard de Prony 1821 yılında de Prony frenini icat etti. ⓘ

Macneill'in yol göstergesi 1820'lerin sonunda John Macneill tarafından icat edilmiş ve Marriot'un patentli tartı makinesini daha da geliştirmiştir. ⓘ

Worcester, İngiltere'de bulunan Froude Ltd, motor ve araç dinamometreleri üretmektedir. Hidrolik dinamometrenin icadını 1877 yılında William Froude'a atfederler ve ilk ticari dinamometrelerin 1881 yılında kendilerinden önceki şirket olan Heenan & Froude tarafından üretildiğini söylerler. ⓘ

1928 yılında Alman "Carl Schenck Eisengießerei & Waagenfabrik" şirketi, modern araç test standlarının temel tasarımına sahip olan fren testleri için ilk araç dinamometrelerini üretti. ⓘ

Girdap akımı dinamometresi 1931 civarında Martin ve Anthony Winther tarafından icat edildi, ancak o dönemde DC Motor/jeneratör dinamometreleri uzun yıllardır kullanılmaktaydı. Winther kardeşler tarafından kurulan Dynamatic Corporation adlı şirket 2002 yılına kadar Kenosha, Wisconsin'de dinamometre üretmiştir. Dynamatic 1946'dan 1995'e kadar Eaton Corporation'ın bir parçasıydı. 2002 yılında Dyne Systems of Jackson, Wisconsin Dynamatic dinamometre ürün hattını satın aldı. Heenan & Froude, 1938'den başlayarak Dynamatic ve Eaton lisansı altında uzun yıllar boyunca girdap akım dinamometreleri üretmiştir. ⓘ