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  Leistungsprüfstand




bk Simmerath




Drehmoment messen, Leistung berechnen.

Auf dem Leistungsprüfstand soll für alle erreichbaren Drehzahlen das Drehmoment gemessen und daraus direkt die Leistung berechnet werden. Im Gegensatz zu den früheren Exemplaren können heutige Messstände auch das am Schwungrad abgegebene Drehmoment bestimmen. Sogar über alle vier Räder z.B. permanent angetriebene Fahrzeuge kann auf speziellen Prüfständen (Bild 2) mit zwei Rollensätzen gemessen werden.

Wagen festschnallen, Motor gebläsekühlen, Abgase abpumpen

Der Messstand sieht fast wie ein Bremsprüfstand aus und doch sind mehr Vorbereitungsarbeiten nötig. Den Wagen gerade mit den Antriebsrädern auf den Rollen platzieren und in beide Richtungen festschnallen (Bild 1). Zusätzlich zu den Rollensätzen sind ein viel leistungsfähigerer Elektromotor und ein entsprechend dimensioniertes Gebläse nötig. Die Absauganlage ist mit der in einer gewöhnlichen Werkstatt nicht zu vergleichen, fallen doch bei Volllast erheblich mehr Abgase als im Leerlauf an.

Antriebsdrehmoment gegen leistungsfähigen Elektromotor

Zwei Rollen für jedes Rad sind nötig und dazwischen eine Hebevorrichtung, damit das Fahrzeug am Ende leichter heraus kommt. Die jeweils vorderen, mit Reibbelag versehenen Rollen sind mechanisch mit einem Wirbelstrommotor verbunden. Zur Erläuterung des Prinzips stellen wir uns eine durch den Fahrzeugmotor angetriebene und auf eine bestimmte Geschwindigkeit gebrachte Antriebsachse vor. Diese treibt über die Rollen auch den Rotor (Anker) des Elektromotors an. Wird dieser eingeschaltet, so baut er ein der bisherigen Drehrichtung entgegengesetztes Drehmoment auf. Erhält er langsam mehr Strom, so bremst er mit dieser Energie die Antriebsachse ab. Unter Volllastprüfung versteht man, dass diese Abbremsung bei voll durchgetretenem Gaspedal so dosiert wird, dass nacheinander verschiedene Motordrehzahlen erreicht werden. Aus dem zur Abbremsung nötigen Strom und der Rollendrehzahl kann dann für diese Drehzahlen das vom Motor an der Antriebsachse aufgebrachte Drehmoment ermittelt werden.

Häufigst gewähltes Prüfprogramm: Volllastmessung

In der Praxis braucht man bei eingeschaltetem Prüfstand in einem nicht zu kleinen Gang und bei geringer Drehzahl nur Vollgas zu geben. Je kleiner der Gang, umso genauer sind die Messergebnisse, je höher, umso weniger leiden Prüfstandsmotor und Fahrzeugantrieb. Der Prüfstand regelt die Gegenkräfte so, als wenn der Wagen normal beschleunigen würde. Gleichzeitig misst er das Drehmoment. Kurz oberhalb der Nenn- und vor Erreichen der Maximaldrehzahl hört man am besten auf. Jetzt kommt die Besonderheit heutiger Prüfstände. Man tritt nach dem Gaswegnehmen die Kupplung und sieht, wie die im Tacho angezeigte Fahrgeschwindigkeit langsam sinkt. Während dieser Aktion ermittelt die Prüfsoftware bei verschiedenen Drehzahlen das erforderliche Schleppmoment von den Rädern bis zur Kupplung und erlaubt so direkte Rückschlüsse auf das Motordrehmoment.

Deutlich verbesserte Leistungsmessung, trotzdem Gefahren

Früher musste man das Gegendrehmoment des Prüfstands für jede Drehzahl/Geschwindigkeit von Hand einregeln. Auch konnte man nur das Drehmoment am Rad ermitteln. Die Verluste im Antriebsstrang blieben hierbei unberücksichtigt und mussten geschätzt werden. Auch musste man bei kleinen Radgeschwindigkeiten und hoher Drehmomententwicklung darauf achten, dass der Elektromotor nicht zu heiß wurde. Trotz leistungsfähiger Kühlgebläse sollte man allerdings auch heute Volllast-Testläufe nicht zu lange ausdehnen. Noch ein Wort zur Unfallgefahr: Die Masse der beim Prüfstandslauf drehenden Teile ist im Vergleich zur unbewegten Fahrzeugmasse relativ gering. Trotzdem sollte man das Fahrzeug in jedem Fall festzurren, allerdings mit einer gewissen Bewegungsfreiheit.

Vierradmessung: Probleme mit dem Radstand

Die Leistungsmessung bei Allradantrieb ist deutlich problematischer. Hier ist z.B. bei Vierradantrieb ein kompletter zweiter Rollensatz nötig. Beide Rollensätze können jedoch nicht im Boden versenkt werden, da zumindest einer von ihnen je nach Radstand des Fahrzeugs verschiebbar angeordnet sein muss. Dieser Abstand muss je nach Fahrversuch laufend korrigiert werden.

Ach ja, für ausgedehntere Versuche, z.B. um unterschiedliche Einstellungen (Achtung Chiptuner!) zu überprüfen, sollten Sie sich außer um die Kühlung auch um die Reifen auf der Antriebsachse kümmern. Es empfiehlt sich, mit einen zusätzlichen Rädersatz zu fahren, dessen Reifen vielleicht nicht mehr ganz neuwertig sind. Ansonsten können solche Versuche auch einen Satz (Renn-)Reifen kosten.

Weitere Themen:
Motorprüfstand
Auswertung (Rollenprüfstand)




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