þÿ B a k a l áy s k é p r á c e / B a c h e l o r ' s w o r k s K D P D F J P



Podobné dokumenty
Napájecí zdroje a stabilizátory ss nap?tí

Dokumentaní píruka k aplikaci. Visor: Focení vzork. VisorCam. Verze 1.0

1.7. Mechanické kmitání

Asynchronní pevodník RS-232 /485 s automatickým ízením penosu a galvanickým oddlením rozhraní ELO E069. Uživatelský manuál

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Nkolik poznámek k ochran technických ešení

Statistická analýza volebních výsledk

6. Bytové domy I. Bytové domy I. 1/29

1 Klientský portál WEB-UDS. 2 Technické ešení. 2.1 Popis systému co všechno WEB-UDS nabízí. 2.2 Definice uživatele a jeho pihlášení

Od vodn ní vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) zákona. 137/2006 Sb., o ve ejných zakázkách

3] KAPACITNÍ PROPOET KOVÁRNY

OBECN ZÁVAZNÁ VYHLÁŠKA obce POLERADY. 2/2001

VÝZVA K PODÁNÍ NABÍDKY K VE EJNÉ ZAKÁZCE MALÉHO ROZSAHU

1. TVORBA FOTOPLÁNU 1.1. TEORETICKÉ ZÁKLADY - 1 -

AKČNÍ ČLENY POHONY. Elektrické motory Základní vlastností elektrického motoru jsou určeny:

Měření základních vlastností OZ

DOPRAVNÍ INŽENÝRSTVÍ


Uživatelská píruka. Akumulátorová vrtaka /šroubovák 14,4V k. 3892AB

KOREKCE MAXIMÁLNÍ DOSAHOVANÉ RYCHLOSTI NÁKLADNÍCH VLAKŮ CORRECTIONS OF MAXIMUM SPEED ACHIEVED BY FREIGHT TRAINS

POZVÁNKA NA VALNOU HROMADU spolenosti Rizzo Associates Czech, a. s.

Samočinné převodovky rozdělení. Vypracoval : Ing. Jiří Tomášek

V textu jsou barevn odlišeny metodické vsuvky barevn. Mly by studenta pi vypracovávání práce nasmrovat.

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

1. LINEÁRNÍ APLIKACE OPERAČNÍCH ZESILOVAČŮ

1.11 Vliv intenzity záření na výkon fotovoltaických článků

Měření impedancí v silnoproudých instalacích

Olomouc, INŽENÝRSKO-DODAVATELSKÁ, PROJEKNÍ A OBCHODNÍ SPOLENOST ŠTPÁNOV, MŠ SÍDLIŠT REALIZACE ENERGETICKÝ ÚSPORNÝCH OPATENÍ

Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí III

Pracovní list - příklad vytvořil: Ing. Lubomír Kořínek. Období vytvoření VM: září 2013

DOPRAVNÍ INŽENÝRSTVÍ

ŘADA MOTORŮ SCANIA EURO 5. Opravdový rozdíl

Komutace a) komutace diod b) komutace tyristor Druhy polovodi ových m Usm ova dav

Cena poizovací, neboli cena historická, je cena, za kterou byl majetek poízen, vetn náklad souvisejících s jeho poízením, bez odpotu opotebení.

IS KONTI AS SOFTWARE SUPPORT OF INTERMODAL TERMINAL

Měření hustoty kapaliny z periody kmitů zkumavky

VLIV PNEUMATIK NA BEZPEČNOST PROVOZU AUTOMOBILU

Modul Řízení objednávek.

Práce s motorovou pilou u jednotek požární ochrany

ZADÁVACÍ DOKUMENTACE VE EJNÉ ZAKÁZKY

Základní škola, Staré Město, okr. Uherské Hradiště, příspěvková organizace. Komenské 1720, Staré Město, Metodika

Vyřizuje: Tel.: Fax: Datum: Oznámení o návrhu stanovení místní úpravy provozu na místní komunikaci a silnici

Statutární město Ostrava. Prokešovo nám. 8, Ostrava

DOPORUČENÍ A ZÁSADY : ŘÍZENÁ MANUÁLNÍ PŘEVODOVKA TYPU MCP

Regulaní servopohon pro otopná tlesa

Stav cyklistické dopravy v Hradci Králové podkladový materiál pro jednání s vedením mčsta

Technické podmínky a návod k použití detektoru GC20R

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

Název laboratorní úlohy: Popis úlohy: Fotografie úlohy:

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

( ) Úloha č. 9. Měření rychlosti zvuku a Poissonovy konstanty

St edisko sociálních služeb m sta Kop ivnice, p.o. eská 320, Kop ivnice

KATALOGOVÝ LIST. VENTILÁTORY RADIÁLNÍ STŘEDOTLAKÉ RSM 800 až 1250 jednostranně sací

DTX700 Konfigurační a programovací interface k regulátorům řady DTCxxx

SBÍRKA PEDPIS ESKÉ REPUBLIKY

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

a) Požadavky na zpracování dodavatelské dokumentace stavby

1. Všeobecná pravidla 1.1. Kalendá závod

ODBORNÝ POSUDEK. č. 2661/108/15

þÿ M e t o d i k a my e n í v ý k o n u a z t r á t válcovém dynamometru

Model dvanáctipulzního usměrňovače

NÁVOD K OBSLUZE PRO REGULÁTOR KOMEXTHERM STABIL 02.2 D

Přechodové děje při startování Plazmatronu

Proud ní tekutiny v rotující soustav, aneb prozradí nám vír ve výlevce, na které polokouli se nacházíme?

Vcný zámr zákona o zdravotnické záchranné služb (kroužkové íslo 295/2007)

I. Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb

EDSTAVENÍ ZÁZNAMNÍKU MEg21

Návod k obsluze. Zubová čerpadla řady T3S

VENTILÁTORY RADIÁLNÍ RSI 800 až 2000 jednostranně sací

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové techniky

Znalecký posudek. 3567/2012

KATALOGOVÝ LIST. VENTILÁTORY AXIÁLNÍ PŘETLAKOVÉ APF 1800 až 3550 pro chladiče a kondenzátory v nevýbušném provedení

ÚČEL zmírnit rázy a otřesy karosérie od nerovnosti vozovky, zmenšit namáhání rámu (zejména krutem), udržet všechna kola ve stálém styku s vozovkou.

modul Jízdy a Kniha jízd uživatelská příručka

Automatická regulace hoření Reg 200

Knihovní řád. Středisko vědeckých informací Vysoké školy zdravotnické, o. p. s. Duškova 7, Praha 5

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

ZADÁVACÍ DOKUMENTACE

SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2009/76/ES

WEBDISPEČINK NA MOBILNÍCH ZAŘÍZENÍCH PŘÍRUČKA PRO WD MOBILE

1. Pojem ochranná známka

Vítězslav Bártl. červen 2013

METODIKA HODNOCENÍ KATEGORIE A MÍSTNÍ AGENDY 21

Díl VI L O G I S T I C K É S L U Ž B Y

Technické sdělení č. 13 / 2007

ASYNCHRONNÍ STROJ. Trojfázové asynchronní stroje. n s = 60.f. Ing. M. Bešta

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

Niky 1000/1500 Návod k obsluze a údržbě uživatelská příručka

VYBRANÉ PARAMETRY OVLIVŇUJÍCÍ RYCHLOST AUTOMOBILOVÉ DOPRAVY V PROSTŘEDÍ GIS SELECTED PARAMETERS AFFECTING THE SPEED OF CAR TRAFFIC IN GIS ENVIRONMENT

Zpracovatel: HBH Projekt spol s r.o Brno

Studentská tvůrčí a odborná činnost STOČ 2015

Síový analyzátor / rekordér pechodových jev

1. DÁLNIČNÍ A SILNIČNÍ SÍŤ V OKRESECH ČR

Změny dispozic objektu observatoře ČHMÚ v Košeticích

NÁVRH ÚPRAV DOPRAVNÍHO REŽIMU V PRAZE - SUCHDOLE

motorových vozidel a jejich přípojných vozidel; (71/320/EHS) a) Kategorie M: Motorová vozidla pro dopravu osob, která mají

Exponenciála matice a její užití. fundamentálních matic. Užití mocninných řad pro rovnice druhého řádu

- regulátor teploty vratné vody se záznamem teploty

Vyvažování tuhého rotoru v jedné rovině přístrojem Adash Vibrio

PŘÍLOHA 1.6 SMLOUVY O PŘÍSTUPU K VEŘEJNÉ PEVNÉ KOMUNIKAČNÍ SÍTI LOGISTIKA KONCOVÝCH ZAŘÍZENÍ

Transkript:

Digitální knihovna Univerzity Pardubice DSpace Repository Univerzita Pardubice http://dspace.org þÿ B a k a l áy s k é p r á c e / B a c h e l o r ' s w o r k s K D P D F J P 2009 þÿ e t o d a my e n í v ý k o n u a t o i v é h þÿ m o m e n t u z á~ e h o v é h o m o t o r u s þÿ v y u~ i t í m i n d u k t i v n í h o s n í m a e o þÿ D v oy á k, J a n Univerzita Pardubice http://hdl.handle.net/10195/33795 Downloaded from Digitální knihovna Univerzity Pardubice

UNIVERZITA PARDUBICE DOPRAVNÍ FAKULTA JANA PERNERA BAKALÁSKÁ PRÁCE 2009 Jan Dvoák

Univerzita Pardubice Dopravní fakulta Jana Pernera etoda mení výkonu a toivého momentu zážehového motoru s využitím induktivního snímae otáek Jan Dvoák Bakaláská práce 2009

Prohlašuji: Tuto práci jsem vypracoval samostatn. Veškeré literární prameny a informace, které jsem v práci využil, jsou uvedeny v seznamu použité literatury. Byl jsem seznámen s tím, že se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona. 121/2000 Sb., autorský zákon, zejména se skuteností, že Univerzita Pardubice má právo na uzavení licenní smlouvy o užití této práce jako školního díla podle 60 odst. 1 autorského zákona, a s tím, že pokud dojde k užití této práce mnou nebo bude poskytnuta licence o užití jinému subjektu, je Univerzita Pardubice oprávnna ode mne požadovat pimený píspvek na úhradu náklad, které na vytvoení díla vynaložila, a to podle okolností až do jejich skutené výše. Souhlasím s prezenním zpístupnním své práce v Univerzitní knihovn Univerzity Pardubice. V Pardubicích dne 25. kvtna 2009 Jan Dvoák

Podkování Touto cestou bych rád podkoval všem lidem, kteí mi pi tvorb bakaláské práce pomohli, zvlášt pak Ing. Ivo Šefíkovi, Ph.D. za poskytnutí odborných konzultací a pedevším vstícnému pístupu. V Pardubicích dne 25. kvtna 2009 Jan Dvoák

SOUHRN Práce se zabývá problematikou mení výkon a toivých moment spalovacích motor. V první ásti je uveden struný pehled dostupných metod mení. Další ásti práce jsou zameny na jednu z alternativních metod mení. Je zde uveden kompletní teoretický rozbor, zpracování, výpoet a vyhodnocení metody mení s induktivním snímaem otáek. KLÍOVÁ SLOVA ení, induktivní sníma, výkon, toivý moment, otáky. TITLE ethod of determining torgue moment and performance petrol engine with improvement induktive engine speed indicator ABSTRACT Work is based on problem of measure performance and torque moment of engine. In the first part of work is introduce simple summary of measure method. Other parts of work are focused on alternative measure method. There is mention about complete theoretical analysis, processing, calculation and evaluation of measure method. KEY WORDS easure, induktive engine speed indicator, performance, torque moment, engine speed.

Obsah Úvod... 8 1. Zpsoby mení výkonu a toivého momentu zážehového motoru... 9 1.1. Dynamické zkoušky... 9 1.1.1. Rozbor dynamické zkoušky na válcové brzd... 9 1.1.2. ení vnjších charakteristik vozidla... 12 1.1.3. Simulace jízdy vozidla... 13 1.2. Statické zkoušky... 15 2. Teorie mení s induktivním snímaem otáek... 17 2.1. Induktivní sníma... 18 2.2. ící zaízení... 18 2.3. Záznamové zaízení... 20 3. Zpracování vstupních hodnot a výpoet... 22 3.1. Zpracování zvukového signálu... 22 3.2. Výpoet prbh výkonu a toivého momentu... 25 4. Postup pi praktickém mení na vozidle... 28 4.1. Volba vhodného prostoru... 28 4.2. Píprava vozidla... 31 4.3. Instalace mícího zaízení... 31 4.4. Akceleraní zkouška... 32 5. Hodnocení metody z hlediska nejdležitjších aspekt... 34 5.1. Rozsah použití... 34 5.2. Chyby mení... 34 5.3. Porovnání mících metod... 35 5.4. Uplatnní mící metody... 38 Závr... 39 Seznam použité literatury... 40 Seznam obrázk... 41 Seznam graf... 42 Seznam tabulek... 43

Úvod Cílem této bakaláské práce je poskytnout co nejvíce informací o jedné z alternativních metod mení výkonu a toivého momentu zážehového motoru. etoda je založena na principu snímání impuls v zapalovací soustav hnacího agregátu. Jedná se o dynamický test, pi kterém se diagnostikované vozidlo pohybuje po vozovce. Problematika mení výkon a toivých moment je v dnešní dob nejastji realizovaná jako dynamická zkouška na válcové zkušebn. Tato diagnostika slouží jako informace o stavu motoru meného vozidla. že být poizována za úelem porovnání s údaji poskytovanými výrobcem, pop. údaji z pedchozího mení, nap. po úprav ídící jednotky nebo dalších skupin, které mají vliv na výkon spalovacího motoru. Dále mže vypovídat o amortizaci i aktuálním stavu motoru. Na druhé stran pro vývoj v automobilovém prmyslu je asto výhodnjší pro mení výkonu spalovacího motoru statická výkonová zkouška. Práce je urena zejména pro aktivní motoristy a zájemce o automobilový prmysl, kteí pi úpravách motor potebují prbžn testovat výkon upravovaného agregátu. Nejednou je zapotebí danou úpravu odladit na konkrétní požadované podmínky. že se jednat o zvyšování výkon za úelem sprint i jiných závod, ale i optimalizaci chodu motoru na uritý druh paliva apod. Zejména nástup elektroniky do konstrukce silniních vozidel umožnil provádt zmny v chodu spalovacího motoru, aniž by došlo k jinému než datovému zásahu do ídící jednotky, pop. ídících jednotek. Tyto zmny probíhají v krátkém ase a použití mobilního mení výkonu motoru mže být výhodné i pes nižší pesnost, než poskytuje válcová zkušebna. V bakaláské práci je kompletn uveden rozbor alternativní mící metody. Algoritmus je zpracován obecn, aby mohl být aplikován na co nejvíce konstrukních typ spalovacích motor. Znalost algoritmu a postupu výpotu však pro koncového uživatele mící metody není nutná. Uvažuje se pouze zadání vstupních parametr charakterizující konkrétní diagnostikované vozidlo. Tyto konstanty jsou potebné ke stanovení prbhu výkonu a toivého momentu, protože zátž motoru pi zkoušce tvoí síly psobící proti pohybu vozidla. 8

1. Zpsoby mení výkonu a toivého momentu zážehového motoru Zkoušky uvedené v této kapitole platí obecn pro zážehové i vzntové motory, pop. elektromotory umístné ve vozidle. Jsou založeny na principu mení brzdného momentu a jejich použití je obecnjší než u alternativní metody mení s využitím induktivního snímae otáek. 1.1. Dynamické zkoušky Pi tomto druhu zkoušky není motor demontován z vozidla. Zpsoby realizace mohou být u dané zkoušky odlišné. ení probíhá za: konstantní tažné síly konstantních otáek pop. je možná i jízdní simulace (možnost stanovení jízdních odpor jízdní zkouškou na reálné trase, kterou je potom možné simulovat na válcové zkušebn výkonu) 1.1.1. Rozbor dynamické zkoušky na válcové brzd Celý zkušební stav si mžeme rozložit do tech nejdležitjších ástí, které se navzájem ovlivují. otor kola víivá brzda s válcem. Podrobnji pro výpoet lze soustavu rozložit na následující schéma. Není zde uvedena pevodovka, protože momenty setrvanosti pevodového ústrojí jsou vzhledem k momentm setrvanosti rotujících ástí motoru a kola nepatrné, je možné je tedy zanedbat. Pi odvozování bylo vycházeno z následujícího detailnjšího obrázku: 9

Obr. 1 soustava motor-kolo-víívá brzda s válcem [10] Pro moment motoru platí rovnice: B OB J B J i V i 2 K K K po vynásobení celé rovnice jmenovatelem pak: kde: i V K KV OB moment motoru [Nm], B J B KV J J K i i 2 KV 2 K KV K dv dt J K i 2 KV KV dv dt B brzdný moment víivé brzdy vyvozený proudem v jejím budícím vinutí [Nm], OB pasivní moment celého kompletu brzda-válec, je zpsoben tením v ložiscích a odporem vzduchu rotujících ástí zkušebního stavu [Nm] (pozn.: v programu je v tomto lenu zahrnut pouze odpor samotné brzdy jejího rotoru a ložisek, neobsahuje tecí odpor válce, ten je zanedbán), J B moment setrvanosti celého kompletu brzda-válec vetn hídelí a spojky [kgm 2 ], J moment setrvanosti motoru [kgm 2 ], J K moment setrvanosti kola [kgm 2 ], d V - úhlové zrychlení válce [rad/s 2 ], dt i K - pevodový pomr mezi motorem (klikovou hídelí) a kolem [1], (1) (2) 10

i KV - pevodový pomr mezi kolem a válcem [1], vypote se jako podíl polomru válce a dynamického polomru kola: R V ikv, (3) RK i V - celkový pevodový pomr mezi motorem a válcem [1], vypote se vynásobením pevodu motor-kolo a kolo-válec: i V i i (4) K KV K - mechanická úinnost pevodového ústrojí na daném pevodovém stupni, KV - úinnost penosu výkonu mezi válcem a kolem [1], tímto lenem se zohleduje ztráta výkonu mezi kolem a válcem, která je zpsobena valivým odporem pneumatiky odvalující se po válci. len na levé stran rovnice (2) pedstavuje redukovaný i V K KV 2 2 moment motoru na osu válce. len J ikk J KiKV KV pedstavuje redukovaný moment setrvanosti motoru a kola na osu válce. na pravé stran rovnice oment na válci - pepoítání momentu motoru na válec, což znamená pouhé vynásobení rovnice (1) lenem V K B OB J B J i iv 2 K : K K J KV K i 2 KV oment na kole vychází z rovnice (1) a (5) B OB J B J i i 2 K KV KV K J K i 2 KV KV dv dt KV dv dt V rovnicích vystupuje len KV, který zohleduje skutenost, že vozidlo má na zkušebn svj vlastní valivý odpor. Obdobnou funkci má i len K, který zohleduje odpory v penosové cest motor-kolo zpsobené tením souástí ve vzájemném kontaktu, jako napíklad tení spojky nebo zábr ozubených kol. Ideálním stavem by bylo tyto odpory zmit pímo na zkušebn ped zahájením vlastního mení. Po úpravách by tedy rovnice pro moment motoru mohla vypadat 2 2 dv takto: iv B OB J B J ik J K ikv FVOZ Kde: FVOZ je ztrátový moment redukovaný na osu válce. [10] dt (5) (6), (7) 11

Obr. 2 Válcová zkušebna [6] 1.1.2. ení vnjších charakteristik vozidla V tomto pípad se používá režim zatžování na konstantní otáky. Pi regulaci zstává konstantní nastavená rychlost vozidla nebo otáky motoru, bez ohledu na zmny velikosti výkonu motoru penášeného vozidlem zpsobené zmnou v nastavení regulaního orgánu pípusti paliva. Výstupem mení jsou vnjší charakteristiky vozidla nebo motoru, tj. závislost toivého momentu a výkonu motoru na otákách. Vlastní mení se provádí tím zpsobem, že ádn upevnné vozidlo provede rozjezd do dolní hranice meného rozsahu za postupného azení na rychlostní stupe, na kterém bude provádno mení. Po dosažení této meze je nastaven pívod paliva na maximum a zárove zane brzda vozidlo brzdit na konstantní otáky prvního bodu mené charakteristiky. Tímto zpsobem se postupn promí celý rozsah otáek po uritých krocích. V jednotlivých bodech se zmí nkolik hodnot momentu a prostým aritmetickým prmrem z tchto hodnot se vypote moment motoru, jeho výkon, pípadn tažná síla i výkon na obvodu kol. 12

Ped vlastním mením je nutno znát maximální a minimální otáky motoru a maximální rychlost vozidla, aby pi mení nedošlo k pekroení tchto mezí. Na výkonové parametry motoru mají jistý vliv atmosférické podmínky, jako nap. teplota vzduchu, barometrický tlak a vlhkost vzduchu. Aby bylo možno porovnávat výsledky zkoušek provedené za rzných atmosférických podmínek, je nutné zmené výsledky pepoítat na tzv. standardní atmosférické podmínky. Tato zkouška bývá nkdy oznaována také jako statická. [10] 1.1.3. Simulace jízdy vozidla U tohoto typu zkoušky se pomocí dynamometru simulují skutené odpory vozidla pi jízd. Dynamometr reguluje brzdný moment podle rovnice tak, aby bylo dosaženo požadované velikosti síly psobící pi jízd na vozidlo. Jelikož je vozidlo na zkušebn v klidu a pohybující se ásti zkušebního stavu s uritým momentem setrvanosti obecn neodpovídají hmotnosti píslušného vozidla, musí toivý moment brzdy vyrovnávat chybjící hmotnostní úinek bhem zmny rychlosti. Na obvodu pohánného kola musí tedy být v každém okamžiku vyvozovány stejné hnací síly jako na silnici, takže toivý moment brzdy musí být uritým zpsobem regulován. Pi jízd po silnici platí pohybová rovnice: F K O O O O (8) F S kde F K - hnací síla na kole, O F V A f m g cos je valivý odpor, (8.a) k VOZ kde f k odpor valení úhel stoupání O S m g sin je odpor ze stoupání, (8.b) VOZ O V 1 2 S xvr cx je odpor vzduchu, (8.c) 2 kde... je hustota vzduchu [kg/m 3 ], S x...elní plocha vozu [m 2 ], c x... airodynamický souinitel [1], dv O A m dt (8.d) m = m voz * (8.e) kde: souinitel vlivu rotujících hmot [1], 13

m voz hmotnost vozidla. Na zkušebním stavu pak platí tato rovnice: F K kde: dv rv J (9) dt F K - hnací síla na kole, r V - polomr válce, - brzdný moment, který vyvozuje brzda, vztažen na osu válce, J - moment setrvanosti celého zkušebního stavu (vetn vozidla) vztažený na osu válce, d V - úhlové zrychlení válce. dt Toivý moment musí být regulován tak, aby pi libovolné akceleraci vozidla mla rychlost jízdy stejný prbh jako v reálné jízd po silnici. Po vyjádení F K, nap. z rovnice (8) a dosazením do (9), dostaneme: r V J dv OF OV OS m rv r (10) V dt Poté celou rovnici vynásobíme r V a dosadíme za, m, J a dostaneme: B B OB OB J B F dv dt V F S m V VOZ r 2 V S J m VOZ VOZ J r 2 V VOZ J dv dt B dv dt (11) (12) kde: B brzdný moment víivé brzdy vyvozený proudem v jejím budícím vinutí [Nm], OB je pasivní moment celého kompletu brzda-válec [Nm], F, V, S momenty jízdních odpor vztažených na osu válce [Nm], J B moment setrvanosti celého kompletu brzda-válec [kgm 2 ], J VOZ moment setrvanosti všech rotaních ástí vozidla vztažených na osu válce [kgm 2 ], m VOZ hmotnost vozidla [kg]. 14

Z poslední rovnice (12) lze vypozorovat, že vypadl len J VOZ, protože je ve skutenosti pítomen na vozidle a není teba ho simulovat. Úkolem je tedy vyjádit len B a podle jeho velikosti regulovat proud v budícím vinutí víivé brzdy. Jelikož víivá brzda mže pracovat jen v brzdných kvadrantech, nelze pi nulovém buzení vyvozovat menší brzdný moment, než je souet momentu pasivního odporu samotné brzdy a dynamického momentu brzdy daného jejím momentem setrvanosti J B. Jelikož má vozidlo na zkušebn svj vlastní valivý odpor, ml by v rovnici (12) být pítomen také len FKV zohledující tuto skutenost. Jeho vynecháním dojde k tomu, že výsledný valivý odpor bude soutem žádaného simulovaného a skuteného valivého odporu. [10] Rovnice potom bude vypadat takto: B OB J B d dt V 2 F V S mvoz rv dv dt 1.2. Statické zkoušky Jedná se o zkoušky charakteristik motor, pi kterých je hnací agregát (spalovací motor, elektromotor) demontován z vozidla. Je pipevnn na zkušební stolici a jeho toivý moment je bezprostedn penášen na brzdu. Ta bývá nejastji hydrodynamická. Tento druh zkoušky je asov nároný a pro asté mení nevýhodný. Na druhé stran se jedná o jednu z nejpesnjších metod mení výkonu a toivého momentu motoru. Zkoušky na stolicích mají znan zjednodušený mící etzec, který lze popsat napíklad takto: Hnací agregát souást pro penos toivého momentu hydrodynamická brzda. Z daného etzce vyplývá, že zkoušku neovlivuje pevodové ústrojí, skluz pneumatik, odpory válc apod., stejn tak i odpory zrychlujících se rotaních hmot. Pi zkoušce se uvažuje pouze moment setrvanosti daného motoru a ústrojí na penos momentu. Využití této zkoušky pipadá v úvahu jen ve vývojových podmínkách nebo pi profesionálním pístupu k ladní motor. Pop. ji lze realizovat až po dokonení všech úprav jako jednu z nejsmrodatnjších zkoušek za úelem zjištní co nejpesnjších hodnot výkonu a toivého momentu. FKV (13) 15

Obr. 3 zkušebna pro statické výkonové zkoušky motor [5] 16

2. Teorie mení s induktivním snímaem otáek Teorie mení s induktivním snímaem otáek v podstat vychází z popsaných metod (viz kapitola 1). Algoritmus výpotu vznikl úpravou výpotu z dynamických zkoušek. Tento výpoet bude zvláš popsán v kapitole 3. etoda vychází z nameného signálu, který vznikne induktivním snímáním z vysokonapového kabelu. Tímto je také znan omezen rozsah použití mící metody pi použití prezentovaného mícího zaízení. Tém celé spektrum dnes používaných spalovacích motor by bylo možné touto metodou výkonov diagnostikovat, avšak pouze s použitím osciloskopu. Tyto impulsy jsou zpracovány a vyjádeny jako nárst otáek motoru v ase. Výstupem z mení je zvukový záznam se zachycenými impulsy. Analýzou pomocí algoritmu, který je schopen ze záznamu detekovat každý zaznamenaný impuls a piadit mu asovou hodnotu, dostaneme zmiovaný prbh nárstu otáek v ase. asová osa je definovaná vlastním formátem záznamu vzorkování audio záznam (nap. pro P3 44kHz). Pi mení výkonu bžného osobního automobilu, nap. na druhý rychlostní stupe, kdy nedochází k prokluzu kol, bude tento test probíhat 5-10 sekund. Je tedy patrné, že pro tyto úely je tato frekvence zcela dostatená. Do výpotového etzce musí být dále zahrnuty další parametry, aby bylo možné vyjádit odpory psobící na automobil bhem zkoušky prbh jízdních odpor. Tyto odpory tvoí zátž motoru pi zkoušce spolen s odpory vzniklými nárstem otáek rotujících hmot. Stejn dležitá je také volba prostedí pro mení a volba mícího postupu popsáno v kapitole 4. Je tedy nutné stanovit co nejpesnji parametry pro výpoet, aby výstupem byly nejpesnjší absolutní hodnoty výkon a kroutících moment. Pokud je metoda používaná jako orientaní (nap. mení nárstu výkonu po úprav) lze zadané parametry urit nap. z empirických vztah apod. ení poté nebude mít charakter stanovení co nejpesnjších absolutních hodnot, ale bude vypovídat relativnímu nárstu výkonu. Tímto postupem mžeme metodu využívat pi ladní spalovacích motor. Stanovíme optimální konfiguraci a pro pesné urení prbh výkonu a toivého momentu zvolíme pesnjší metodu (nap. válcovou zkušebnu). 17

2.1. Induktivní sníma Induktivní sníma je primární souástí mícího etzce. Pro použité mící zaízení se jedná o odstínný vodi, na kterém se indukuje naptí vždy v okamžiku, kdy protéká vysokonapovým kabelem elektrický proud potebný pro peskok jiskry na zapalovací svíce. Tato konfigurace je pro naše mení dostatená. Pi požadavku na pesný prbh elektrického proudu do zapalovací svíky je zapotebí použít nap. induktivní klešt a osciloskop. Ostatní požadavky na sníma nejsou zvláš nároné, teplota v okolí vysokonapových kabel není pi chodu motoru extrémn zvýšená, aby poškodila sníma.. Dležitjší je odstínní kabelu, který penáší signál do mícího zaízení, aby byl signál co nejpesnjší a neobsahoval jiné stochastické vzruchy, které pi následném zesílení mohou znehodnotit výstupní signál. 2.2. ící zaízení Byl popsán induktivní sníma a impulsy, které se penášejí ze snímae do mícího zaízení. Toto zaízení lze zjednodušen oznait jako nízkofrekvenní jednokanálový zesilova. Obr. 4 Elektrické schéma mícího zaízení [2] Na obrázku je znázornné elektrické schéma mícího zaízení. Vstup (anténa) je kladný pól signálové cesty, tzn. vstup od induktivního snímae. Napájení +12V je na 18

schématu realizováno z autobaterie (resp. palubní sít automobilu). Toto uspoádání jsem poupravil na napájení z 9V baterie. Energetická bilance daného obvodu umožuje zcela bezproblémový chod zaízení na 9V zdroj malé kapacity i po dobu nkolika hodin. Dále je 9V pro všechny souásti obvodu postaující pro bezproblémový chod (jedná se zejména o tranzistory Q1 a Q2). Výstup ze zaízení je stínným kabelem zakoneným 3,5mm Jack konektorem. Ochranu proti pebuzení výstupu zajišují zenerovy diody. Rezistory R1 a R3 korigují naptí pivádné na zesilovací tranzistory. Variabilní odpor R2 slouží k pesnému doladní úrovn výstupního signálu. Indikace zapnutí zaízení je realizována pomocí LED. Rezistor R4 slouží ke snížení naptí na diod D4. Obr. 5 Odkrytované mící zaízení Na obrázku je zachyceno odkrytované mící zaízení. Vlevo se nachází datový kabel, který se propojuje s notebookem, pop. jiným záznamovým zaízením. Vpravo na obrázku je stínný signálový kabel zakonený nestínnou ástí. Tato ást tvoí zárove induktivní sníma. Uvnit vlevo u tištného spoje se nachází konvenní 9V baterie, která se pro toto mící zaízení osvdila. Dále je mící zaízení vybaveno vypínaem, 19

aby nedocházelo ke zbytenému vybíjení baterie v prbhu píprav mení. Zapnutý stav celého zaízení je indikován ervenou svtelnou diodou (na plošném spoji na obr. 5 je umístna pibližn uprosted). ící zaízení je dále vybaveno otvory pro rychlé uchycení v motorovém prostoru. 2.3. Záznamové zaízení Nyní už je náležit popsán mící etzec. Na konci tohoto etzce se nachází záznamové zaízení. Induktivní sníma zachytí impuls vyslaný na zapalovací svíku. Tento impuls má za následek indukci malého naptí a proudu na snímai. Dále je zesílen v mícím zaízení a z mícího zaízení je odesílán v požadované úrovni k záznamu. Výstup z mícího pístroje je realizován pomocí 3,5mm Jack konektoru. Tímto je zárove dáno kritérium pro záznamové zaízení. Pi mení pro tuto práci jsem použil notebook. Použití poítae je nejvýhodnjší, protože mžeme ihned prohlížet namené prbhy, a pop. tak odhalit zejména systematické chyby vzniklé pi mení. Požadavky na poíta se není poteby zabývat, protože nahrání zvukového signálu umožuje vtšina penosných poíta. Jediná mírná nevýhoda využití notebooku pro tento úel je nutnost softwarového vybavení. Jedná se o programy, které umožují aktivovat audio vstup a zaznamenat vstupující signál. Pro tento úel postaí i audioeditory vydané jako freeware, pop. editory, které jsou souástí jiných, bžných program (nap. Nero wave editor). Já osobn pro tyto úely používám program od spolenosti Sonic Foundry Sound Forge 6.0. Jedná se o velmi propracovaný software, který disponuje adou funkcí, které jsou nad rámec našeho použití. Kompletní rozbor této problematiky v programu Sound Forge 6.0 je probrán v kapitole 3. Alternativní možností pro záznam zvuku je diktafon urený pro širší použití, který je vybaven vstupem line-in stejn jako každý dnešní notebook. Použití diktafonu je také výhodné. á malé rozmry a jednoduše se obsluhuje. Jedinou jeho nevýhodou je absence možnosti prohlédnutí prbhu bezprostedn po mení. Tuto ást musíme ešit stejn na poítai ve zvukovém editoru. Stejn tak i další pípadné úpravy záznamu. 20

Obr. 6 ící etzec Na obrázku je pohromad celý mící etzec testovaný na voze Škoda Felicia 1,3 B. Obrázek 6 je samozejm pouze ilustrativní, protože pi vlastní akceleraní zkoušce se nachází záznamové zaízení v kabin vozu. Délka datového kabelu je zvolena dostatená pro vtšinu voz. V motorovém prostoru se nachází pouze sníma a mící pístroj. Na obrázku je dále názorn vidt sníma umístný na vysokonapovém kabelu pro tvrtý válec. 21

3. Zpracování vstupních hodnot a výpoet Vyhodnocení mící zkoušky lze teoreticky rozdlit na ti základní ásti: odstranní poátku a konce nameného signálu (motor nebyl pod plným zatížením), pípadné korekce primárního zvukového záznamu ve zvukovém editoru, výpoet prbhu otáek motoru v závislosti na ase pomocí zvukového analyzeru, stanovení mených prbh výpotem v programu S Excel. 3.1. Zpracování zvukového signálu Poízený zvukový signál (P3 nebo wave) je poteby náležit upravit pro další zpracování. Jedná se zejména o odstranní krajních hodnot zvukového souboru: poátek záznamu doba od spuštní nahrávání na záznamovém zaízení do doby plného zatížení motoru v požadovaných otákách, konec záznamu doba od dosažení maximálních otáek do doby ukonení nahrávání, Tato korekce bývá ve vtšin pípad dostatená a není ji poteba provádt zcela pesn. Finální korekci lze provést v programu S Excel. 22

Obr. 7 Zvukový editor Na obrázku je píklad použití zvukového editoru Sound forge 6.0. Jednotlivé zákmity interpretují peskok jiskry na zapalovací svíce. Vodorovná osa vyjaduje as, svislá osa úrove signálu. Na obrázku je zachyceno pibližn 0,15 sekundy záznamu. Drobné zákmity vyskytující se mezi jednotlivými impulsy mohou být zpsobeny parazitními vlivy, pop. konstrukcí nebo závadou zapalovací soustavy. Pro další výpoet nejsou vlivy v tomto rozsahu na závadu. Po úprav souboru ve zvukovém editoru je nutné celý záznam analyzovat. Jedná se o proceduru, která dokáže zaznamenat as nahrávky ve chvíli, kdy došlo k peskoku jiskry na zapalovací svíce. K tomuto úelu byl vytvoen program analyzer. Tento program vychází z pedchozích verzí [2]. Vznikl po nkolika konzultacích s kolegy z obor informaních technologiích. Slovy popsaný algoritmus, na kterém je založena analýza záznamu: Program zaznamená as, jestliže úrovová hodnota pekroí danou mez, a zárove pokud nebyl as zaznamenán bezprostedn pedtím druhá mez. Sekundární ást algoritmu je nutná vzhledem k zákmitm pro jeden impuls. 23

Obr. 8 Detailní prbh impulsu Na obrázku je rozkreslen jeden impuls v záznamu. Hodnoty menší než dolní mez pedstavují stední hodnotu pro záznam. odré úseky interpretují horní mez. Jak už bylo zmínno, jedná se o hodnoty, pi jejichž pekroení se pechází na sekundární krok algoritmu. Ržové úseky pedstavují asovou mez. Tento parametr zabezpeuje zaznamenání pouze jednoho asového údaje pro jeden impuls (první pekroení primární meze zbylé zákmity pro daný impuls se neprojeví). Tímto zpsobem jsou výstupem z celého záznamu jen asové údaje, kdy peskakovala jiskra na dané zapalovací svíce. Avšak pi základní znalosti konstrukce spalovacího motoru (dvoudobý, tydobý, dvoucívkové zapalováni atd.) lze z rozdíl asových hodnot stanovit otáky motoru pro daný pár tchto asových hodnot. Tímto je získán prbh otáek motoru v závislosti na ase. 24

Obr. 9 Obrázek okna analyzeru Klidová hodnota a hodnota špiky tyto parametry uríme z pedchozí analýzy v textovém editoru. Po otevení souboru a zadání vstupních parametr spustíme vlastní test tlaítkem Analyzuj. Do okna programu se nahraje graf závislosti otáek motoru na ase. Posledním krokem je uložení prbhu a jeho následné zpracování v programu S Excel. 3.2. Výpoet prbh výkonu a toivého momentu Tento výpoet bezprostedn navazuje na pedchozí kroky. Z analyzeru dostaneme do aplikace S Excel dv datové ady v tomto programu je názorný výpoet a pro zkoumání popisované metody je zcela dostatený. Jedna ada pedstavuje as a druhá otáky motoru. Do výpotu je nutné zadat adu parametr pro dané vozidlo. Vstupní parametry: pevodový pomr stálého pevodu a rychlostního stupn odpor valení a odpor zrychlujících rotujících hmot aerodynamický souinitel a elní plocha vozu dynamický polomr kola a hmotnost vozu 25

úinnost pevod Jednotlivé íselné ady potebné ke stanovení prbhu výkonu toivého momentu a jejich výpoet: asová osa je získána z analyzeru a patí mezi vstupy do výpotu v S Excelu prbh otáek v závislosti na ase stejn jako as je vstupem do výpotu prbh rychlosti vozu v závislosti na otákách, pro výpoet byl použit empirický vztah: V kde: 0,377 * n * r d, (14) i c V rychlost vozu [km/h], n otáky motoru [1/min], r d dynamický polomr (do výpotu dosazován statický) [m], i c pevodový pomr celkového pevodu na daný rychlostní stupe, prbh zrychlení vozu: dv vztah: a (poítáno z prbhu rychlosti a asu) (15) dt prbhy jízdních odpor v závislosti na rychlosti a zrychlení vozu (výpoet rovnice 8.a, 8.b, 8.c), prbh trakní síly vozu F t kde: F F F, (16) F t trakní síla na kolech vozu [N], F f odpor valení [N], F v odpor vzduchu [N], F zr... odporová síla psobící proti zrychlení vozu [N], prbh toivého momentu daného motoru v závislosti na otákách f v Ft * rd k, (17) i * c kde: K kroutící moment motoru [Nm], µ úinnost pevod [1], zr 26

prbh výkonu motoru v závislosti na otákách P 2 * n *, (18) k kde: P výkon motoru [W], n otáky motoru [1/s]. Výstupem výpotu je grafické vyjádení prbhu výkonu a toivého momentu spalovacího motoru. Z grafu je názorn vidt, že strmý nárst výkonu má za následek mírný nárst toivého momentu. Jestliže smrnice kivky výkonu klesne pod uritou mez, nastává pokles toivého momentu. 45 100 Výkon [kw] 40 35 30 25 20 15 90 80 70 60 50 Toivý moment [Nm] 10 40 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Otáky [1/min] výkon toivý moment Graf 1 Výsledek výpotu v S Excel 27

4. Postup pi praktickém mení na vozidle 4.1. Volba vhodného prostoru Dležitou souástí této mící metody je volba úseku, na kterém chceme provádt akceleraní zkoušku. Ješt ped problematikou vlastního mení je nutné uvážit bezpenost tohoto testu. Vozidlo pi mení není zatíženo jakýmkoliv zásahem, který by ml za následek nezpsobilost vozidla k silninímu provozu. Je ovšem nutné uvážit prbh testu. Uvedu píklad: Testovaný osobní automobil bude konstrukn ešen tak, že na maximální otáky motoru, nap. na druhý rychlostní stupe, bude jeho rychlost 95km/h. Je patrné, že na konci testu bude rychlost vozu vtší, než je maximální dovolená rychlost v eské Republice mimo obec. Volba nižšího pevodového stupn nebude vzhledem k výkonu motoru a adhezním podmínkám možná v dsledku nadmrného skluzu pneumatik. Použití na rychlostních komunikacích, kde je povolená rychlost nap. 130km/h, považuji za nemožné vzhledem k bezpenosti provozu. Nejen tento píklad, ale i uvážení ohleduplnosti k ostatním úastníkm silniního provozu hovoí jasn o použití dané mící metody na úsecích urených pro testování, pop. veejnosti pístupná letišt. Tyto prostory lze považovat za bezpené a umožují kvalitnjší i etitjší prbh testu. Obr. 10 Letištní dráha v imoi [11] 28

Uvedené prostory vhodné pro prbh testu zahrnují další výhody, které bezprostedn souvisí s ovlivnním výsledku mení. Dležitým kritériem je provádt jízdní zkoušku bez jakéhokoliv zásahu do smru jízdy vozidla. Prjezd zatákou i o velkém rádiusu je doprovázen zvýšeným tením pneumatik a také tením vzniklým v diferenciálu (tení vznikající vnitní úinností diferenciálu). Tyto další odpory, které by psobily na vozidlo, nejsou zahrnuty do výpotu a mly by za následek zbytené znepesnní výsledku. Dležitou souástí je také povrch vozovky, na které provádíme zkoušku. Samozejmostí je istá vozovka stejnorodého povrchu bez nerovností. Pi mení na nižší rychlostní stupn v kombinaci se silnými motory je dležitý také souinitel adheze povrchu vozovky. Pro mení nap. až na tetí pevodový stupe je nutné uvažovat relativn velkou vzdálenost, na které bude test probíhat a také vysokou koncovou rychlost vozu. Vlivem adhezních podmínek je nevhodné aplikovat tuto metodu za deštivého poasí, obecnji eeno na mokré vozovce. Voda na vozovce má zásadní vliv nejen na souinitel adheze, ale i na odpor valení, který je vtší než na suchém povrchu. Tato zmna by opt pi neobsažení ve výpotu mla za následek nepesný výsledek testu. Nejširší problematikou volby vhodného prostoru je požadavek na zcela vodorovný povrch. V algoritmu výpotu není zohlednn odpor ze stoupání, je uvažován absolutn rovný povrch s úhlem stoupání, pop. klesání, = 0. Pro výpoet by samozejm nebyl problém zahrnout do algoritmu i tuto skutenost, ale s nejvtší pravdpodobností nebudeme mít možnost daný úhel stanovit, a už vbec ne pro každou ást úseku. Tuto nepíjemnou skutenost lze ásten kompenzovat vhodným postupem mení. Jako nejjednodušší se nabízí možnost provádt výkonový test dvakrát. Zjednodušen eeno tam i zpt. Tím dojde k ástené kompenzaci tchto nesrovnalostí ovlivující výpoet a následn výsledek. Postup je také vhodný z hlediska eliminování povtrnostních podmínek. Tento zpsob mení si však není vhodné vykládat dogmaticky, nap. pi silném vtru bych mení vbec nedoporuoval, protože i boní proudní vzduchu mže velmi negativn ovlivnit výsledek testu. Pi realizaci dvou mení je vhodné z tchto dvou prbh vypoíst aritmetický prmr. Nejelegantnjší ešení je realizace pomocí aplikace S Excel, kde není problémem sjednocení tchto dvou zkoušek a následné vypotení pesnjšího výsledku. 29

Obr. 11 Uspoádání terénu Na obrázku jsou ilustrativn znázornny dva možné píklady uspoádání terénu. Bod A vyjaduje zaátek testu pro první mení a bod B konec testu pro první mení. Pro druhé mení je poadí samozejm opané. Obrázek dále vypovídá o možném znepesnní nameného signálu. V první modelové situaci bude metoda dvojího mení úinnjší. Dojde z urité ásti ke kompenzaci nerovnosti vozovky. Ztráta z prvního mení na jeho poátku je kompenzována na poátku druhého mení. Uritým nepesnostem se pesto nevyvarujeme, protože charakteristika spalovacího motoru nemá lineární prbh a ztráta nabraná v nízkých otákách mže být hlubší, než následná kompenzace. Stejn tak i rychlost vozidla ovlivuje kinetickou energii v druhé mocnin, tzn. že stoupání v závru testu nevytvoí takovou ztrátu jako stejné stoupání na poátku testu. Druhá modelová situace znázoruje terén, kde body A a B neleží ve vodorovné rovin. Zde platí vše, co bylo popsáno pro první situaci, kterou lze chápat jako ásten idealizovanou, protože uvedené body budou mít s nejvtší pravdpodobností njaký výškový rozdíl. Kompenzace tohoto rozdílu, kdy se pi jednom z test automobil pohybuje do mírného stoupání, je velmi dležitá pro stanovení co nejpesnjších hodnot. Volbu terénu je tedy nutné nepodcenit, protože má pímý vliv na výsledné prbhy. etodou dvojího mení na jednom úseku (tam a zpt) lze uritým zpsobem kompenzovat vzniklé chyby, nelze je však zcela eliminovat. 30

4.2. Píprava vozidla Ped testem výkonu je teba zkontrolovat technický stav vozidla z dvodu podmínek nutných pro správné mení. Jedná se zejména o nahuštní pneumatik na pedepsaný tlak, bezporuchové brzdové a tlumící systémy, tsné výfukové potrubí atd. ení výkonu pedstavuje pro motor maximální zátž a je tedy samozejmostí, že pi testu musí být motor zahátý na optimální teplotu. Doporuil bych také kontrolu množství chladící kapaliny a v neposlední ad také motorového oleje. Zkoušku není vhodné provádt s olejem, kterému se blíží interval výmny. Podle uvážení je možné do vozu natankovat benzín s vyšším oktanovým íslem, aby na poátku testu pi plném zatížení nedocházelo k detonanímu prbhu spalování. 4.3. Instalace mícího zaízení Instalace není složitá. Vhodnou pomckou jsou elektrikáské stahovaky urené na jedno použití. Umožují rychlou montáž a demontáž a poslouží k pichycení induktivní sondy na vysokonapový kabel. ící zaízení doporuuji také pichytit. Pi celém procesu musíme brát v úvahu odkryté rotující ásti motoru klínový emen, emenice, alternátor atd. Dležitá je také povrchová teplota motoru, která by mohla poškodit vodie, pop. i mící zaízení. Je tedy poteba celé mící zaízení v motorovém prostoru situovat co nejvýhodnji. V každém typu vozu mže být vhodné umístní specifické vzhledem ke konstrukci motoru a jeho uložení. Výstupní vodi z mícího zaízení je nutné vést pod pední kapotou pes boní okno do kabiny vozu, kde se nachází záznamové zaízení. U žádného z testovaných automobil (Škoda Felicia, Škoda Favorit, Hyundai Getz) nebylo problémem vyvést tenký vodi bez deformací z motorového prostoru. 31

Obr. 12 Detail uchycení snímae Na obrázku je detailn zachycena jedna z možností pipevnní induktivního snímae. Stejným principem doporuuji pipevnit i mící zaízení. Tyto již zmiované elektrikáské stahovaky jsou dále vhodné vzhledem ke své nevodivosti. Sonda, která by byla pidlána nap. drátem by nemusela fungovat správn. 4.4. Akceleraní zkouška Všechny teoretické rozbory potebné ke zkoušce už byly uvedeny. yslím, že je zejmé, jak bude mení probíhat, ale pro úplnost bude vše náležit popsáno. Akceleraní zkoušku muže provádt pouze idi jako samostatná osoba. Osobn z vlastní zkušenosti doporuuji pizvat na zkoušku poueného spolujezdce, který bude pln obsluhovat záznamové zaízení, protože se nemusí soustedit na ízení automobilu. Postup muže probíhat následovn: Vyznaíme na testovacím úseku bod, který bude sloužit jako startovní místo našeho testu a pomže nám následn pi orientaci pro druhé mení (metoda tam i zpt). V dostatené vzdálenosti na rozjezd a zaazení požadovaného pevodového stupn uvedeme vozidlo do pohybu. Na daný pevodový stupe udržujeme pedálem plynu uritou rychlost (bude se jednat o takovou rychlost, která odpovídá otákám 32

nap. 2000ot/min). Pi prjezdu kolem vyznaeného bodu na trati zcela sešlápneme pedál. V tuto chvíli je nutná komunikace se spolujezdcem, aby bylo vas spuštno zaznamenávání nahrávky. Probíhá test, motor je vystaven plnému zatížení. Závr testu je dán maximálními otákami motoru (doporuuji nepekraovat údaje výrobce o více než 10%). Pokud není automobil vybaven omezovaem otáek, pop. byl-li omezova odstrann, je potebné hlídat otáky, aby nedošlo k destruktivnímu zatížení motoru. Po dosažení maximálního výkonu (automobil pestane ve vysokých otákách znateln zrychlovat) koní test a musí být vyslán další požadavek na spolujezdce v podob ukonení záznamu. Dležitou informací je poteba zaznamenání celkové hmotnosti vozidla. Tzn. hmotnost udávaná výrobcem + hmotnost idie a spolujezdce + hmotnost paliva v nádrži + pop. další zatížení. Pibližnou hmotnost benzínu je získána vynásobením jeho objemového množství hodnotou 0,75 (mrná hmotnost benzinu). 33

5. Hodnocení metody z hlediska nejdležitjších aspekt 5.1. Rozsah použití Oblast použití metody byla naznaena v kapitole o teorii mení. ící metoda jako taková má relativn velmi slušný zábr pes celé spektrum typ motorových vozidel. Pi použití osciloskopu lze takto diagnostikovat prakticky všechny vozy zážehové i vzntové. Zjednodušen eeno zavedeme sondu na místo, kde jsou generovány impulsy vždy pi peskoku jiskry na zapalovací svíce. Nemusí se ani jednat o vysokonapové kabely. Osciloskop nám pesn vypoví o daných prbzích v mících bodech, když se bude jednat o naptí v ádu jednotek volt. Zaízení na mení prbh je však velmi nákladné a proto jsem využil alternativy v podob prezentovaného mícího zaízení. Cena se pohybuje ádov ve stovkách korun, ale jeho použití je znan omezeno konstrukcí zapalování spalovacího motoru. Pi realizaci zapalování bez vysokonapového kabelu je dané mící zaízení nepoužitelné (nap. vozy, kde je transformace naptí pímo u zapalovací svíky). Dále je nutné znát adu parametr pro daný vz. Pevodové pomry a další souinitele potebné k vyjádení všech jízdních odpor psobících na vozidlo bhem testu. Je tedy patrné, že využití pro vývoj je zcela neakceptovatelné. 5.2. Chyby mení V pedchozích kapitolách byly naznaeny problémy související s touto mící metodou. Zejména problematika volby vhodného prostoru má na mení pímý vliv. Dále je potebné uvážit chybu mení vzniklou v souvislosti s pedstihovou regulací spalovacího procesu. Za bžných podmínek je v prbhu testu zaznamenáno stovky impuls a tím je chyba zpsobená promnným pedstihem ásten eliminována. K uritému zkreslení ale docházet zaruen bude. Druhá ást výskytu možných chyb mže být zpsobena nepesn zadanými parametry, pop. statistickým zpracováním pro rovnomrnjší vykreslení grafu. Chyba zpsobená vlastním výpotem mže být zpsobena nepesnými parametry, které jsou nutné pro výpoet. že se jednat nap. o nepesný souinitel valení, elní plochu zjištnou z empirických vztah atd. Tyto parametry mají zejména vliv na vyíslování absolutních hodnot výsledku. Pi metod mení výkonu a toivého momentu zážehového motoru s využitím 34

induktivního snímae otáek mení nárstu výkonu (nap. po úprav) jsou požadavky na vstupní parametry volnjší. Výsledkem testu poté nebude pesná íselná hodnota maximálního výkonu a toivého momentu, ale nap. nárst výkonu o 10% oproti pedchozímu mení ped úpravou. 5.3. Porovnání mících metod Testu s využitím induktivního snímae byly v prbhu práce podrobeny ti vozy: Škoda Felicia, Škoda Favorit a Hyundai Getz. Poslední z trojice uvádných bude pedmtem dalšího popisu v této kapitole. Porovnávat budeme výkon a toivý moment udávaný výrobcem s výsledky namenými na válcové brzd a výsledky z mení s využitím induktivního snímae.. Uvádné grafy berte jako orientaní, protože jednotlivé válcové zkušebny se svým výsledkem mohou lišit: Tab. 1 Výsledky testu jednoho vozidla na válcových zkušebnách [7] 35

Hyudai Getz motor 1,1 zážehový tyválec (stav tachometru cca 35 tis. km) Výrobcem udávané maximální hodnoty: výkon 48kW, toivý moment 99Nm. [9] Graf prbh získaných na válcové zkušebn: Graf 2 Výsledek testu na válcové zkušebn [8] Graf prbh získaných z mení popisovanou metodou: Graf 3 Výsledek testu mení s induktivním snímaem 36

Na kivkách graf 2 a 3 jsou pro názornost vyznaeny body a íselné hodnoty, které tmto bodm odpovídají. íselné hodnoty maximálního výkonu a toivého momentu mají odchylku (± 1Nm a ± 1 PS). Byl namen výkon 66 PS pi 5300 ot/min na válcové brzd a 66 PS pi 5150 ot/min alternativní metodou. Tyto výsledky mohou být ovlivnny použitým palivem od rzných dodavatel, protože dané testy neprobíhaly bezprostedn po sob. aximální toivý moment se u tchto dvou test liší o 1Nm.. Avšak u testu na válcové zkušebn je tato hodnota 102,5 Nm pi 3500 ot/min a u testu s induktivním snímaem 101,5 Nm pi 2850 ot/min. Oblast 2900 ot/min 3600 ot/min lze pro toivý moment nejblíže popsat konstantní funkcí - 101Nm ± 2Nm tzn., že nepesnost v mení nap. 1Nm mže výrazn ovlivnit otáky maximálního toivého momentu. Tato nepesnost mohla být zpsobena mírnou nerovností na testovacím úseku pi mení alternativní metodou (konkrétn klesáním v oblasti 2500-3000 ot/min). Nesrovnalosti ve výsledcích obou test jsou nejvýraznjší na poátku mení (1500-2000 ot/min). Tyto odchylky lze pisoudit odlišné manipulaci s plynovým pedálem na poátku testu. Pi mení s induktivním snímaem došlo na zaátku testu (1500 ot/min) k rychlému sešlápnutí plynového pedálu. ídící jednotka tak mohla reagovat prodlouženou dobou vstiku, aby v dsledku otevení škrtící klapky nedošlo ke krátkodobému ochuzení smsi. Pi testu na válcové zkušebn byl plynový pedál sešlapáván postupn a tím nebylo poteby obohacovat sms v tchto nižších otákách. Tato skutenost se projevila výraznou odchylkou tchto dvou mení v nízkých otákách. Grafy se dále liší v hodnotách kolem 6000 ot/min. Test na válcové zkušebn byl provádn do extrémních otáek (6300 ot/min) jednalo se o maximální pípustné otáky, další nárst byl redukován omezovaem otáek. Test alternativní metodou byl provádn šetrnji a to pesn do 6000 ot/min. aximální výkon vozu se pohybuje mezi 5000-5500 ot/min a proto nebylo nutné provádt test do okamžiku, kdy dojde k elektronickému omezení otáek. Tabulka 2 shrnuje prbhy v grafech 2 a 3. Pro tyto dva grafy lze tvrdit, že v rozmezí otáek 2000-6000 ot/min je smrodatná odchylka pro výkon 1PS a pro toivý moment 3,5 Nm. Vzorec pro výpoet smrodatné odchylky: s 1 n n x i x i1 2 kde: n poet statisticky zpracovávaných prvk x i hodnota i-tého prvku (19) 37

x aritmetický prmr z potu prvk (pro dané otáky) Otáky [1/min] 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 Válcová k [Nm] 89 95 102 102 99 94 91 84 74 brzda P [PS] 26 34 43 50 57 60 65 66 63 etoda s k [Nm] 96 100 101 100 99 97 93 85 81 induktivním snímaem P [PS] 26 35 42 48 56 62 65 65 63 Smrodatné smodch [Nm] 3,5 2,5 0,5 1 0 1,5 1 0,5 3,5 odchylky smodch [PS] 0 0,5 0,5 1 0,5 1 0 0,5 0 Tab. 2 Vyhodnocení grafu 2 a 3 5.4. Uplatnní mící metody Byl proveden hlubší rozbor mící metody výkonu s využitím induktivního snímae otáek. Poetní ásti urování požadovaných prbh vypovídají o náronosti metody na znalost konstrukce daného automobilu. ada vstupních parametr je velmi obtížn sehnatelná zejména pro nkteré typy voz. Uplatnní mící metody tedy vidím více mezi nadšenci pro automobilový prmysl, kteí mají omezený finanní rozpoet a nemohou si dovolit po každé úprav motoru navštvovat autorizované válcové zkušebny. Pi mení relativního nárstu výkonu a toivého momentu motoru po úprav není poteby zadávat zcela pesn vstupní parametry a lze je aproximovat z empirických vztah. Další mení provádné za jinak stejných podmínek má porovnávací charakter. Samozejmostí je použití stejného úseku k mení. Pro pokroilejší použití metody bych doporuoval vždy pi testu mit teplotu a relativní vlhkost vzduchu. Tyto parametry pímo ovlivují chod spalovacího motoru. Nejefektivnjší využití metody, která vyžaduje minimum píprav je pi výše uvádném postupu pi ladní motoru automobilu využívat tento test a po následném nalezení optimální kombinace úprav porovnat tyto prbhy s prbhy na válcové zkušebn. 38

Závr ení výkon spalovacích motor patí mezi základní subjekty vozidlové diagnostiky. Nejnovjší trendy zahrnují výkonovou diagnostiku prakticky online a je pouze otázkou asu, kdy se prosadí do bžného provozu osobních voz. Toto online monitorování motoru a jiných ástí vozu mže odhalovat poruchy díve, než dojde k jakémukoliv dsledku této závady. Pedložená práce mla za úkol podat podrobný pehled o alternativní metod mení výkonu a toivého momentu pímo v provozních podmínkách. V pehledu je zahrnutý kompletní výklad a postup mení. Jsou zde rozepsány a ešeny jednotlivé problémy, které mohou vzniknout v prbhu mení a výpot. Souástí práce bylo mení na vybraných vozech. Nejpodrobnji byl analyzován vz Hyudai Getz 1,1. Na tomto voze bylo provádno mení na válcové zkušebn i mení popisovanou alternativní metodou. Dokázal jsem, že alternativní metoda se svými výsledky mže blížit pesnosti válcové zkušebny. Ovšem pouze za velmi píznivých podmínek. Z toho dvodu vidím nejefektivnjší využití metody v urování relativního nárstu (poklesu) výkonu na upravovaném vozidle. Výhodou této metody jsou relativn nízké náklady na test a mobilní mící zaízení. 39

Seznam použité literatury [1] Diagnostika zážehových a vzntových motor (Petr Janda a kolektiv) online. 2007, poslední revize 2007 [cit. 2009-03-17]. Dostupné z www: http://www.sosi.cz/texty/1i-diagnostika-spalovacich-motoru.pdf. [2] Server píznivc Škoda Auto online. 2008, poslední revize 15.10. 2008 [cit. 2009-03-21]. Dostupné z www: http://web.datriware.com/web.php?x=0200&item=350. [3] Server úprav a zkoušení motor online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-03-29]. Dostupné z www: http://www.mereni-vykonu.cz/. [4] Chiptuning, diagnostika, autoservis online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-17]. Dostupné z www: http://www.dtcars-chiptuning.cz/. [5] Aplikace mení výkonu online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-09]. Dostupné z www: http://www.utes.cz/aplikace/1095333608-po_automobil.pdf. [6] Drive klub online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-17]. Dostupné z www: http://www.awdoc.cz/drupal/image/tid/40. [7] etody mení provozních parametr online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-09]. Dostupné z www: http://tf.czu.cz/~pexa/predmety/td/prednasky/4p_techdiag.pdf. [8] Fórum o chiptuningu online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-17]. Dostupné z www: http://forum.merenivykonu.cz/viewtopic.php?f=1&t=215&sid=5e00828d458eb1b924f17c6aafe0af9f [9] Auto kasa online. 2009, poslední revize 2009 [cit. 2009-04-28]. Dostupné z www: http://auto.kasa.cz/hyundai/koupit/716528/getz/hyundai-getz-1-1/. [10] ašek, Z.. Programové ízení dynamometru pro zkoušení pohonu vozidel. Pardubice, 2005. Diplomová práce na UPCE DFJP KEEZ. [11] Cibere, R.. Porovnání jízdní brzdné zkoušky a zkoušky na válcové zkušebn. Pardubice, 2008. Bakaláská práce na UPCE DFJP KDPD. 40

Seznam obrázk Obr. 1 soustava motor-kolo-víívá brzda s válcem... 10 Obr. 2 Válcová zkušebna... 12 Obr. 3 zkušebna pro statické výkonové zkoušky motor... 16 Obr. 4 Elektrické schéma mícího zaízení... 18 Obr. 5 Odkrytované mící zaízení... 19 Obr. 6 ící etzec... 21 Obr. 7 Zvukový editor... 23 Obr. 8 Detailní prbh impulsu... 24 Obr. 9 Obrázek okna analyzeru... 25 Obr. 10 Letištní dráha v imoi... 28 Obr. 11 Uspoádání terénu... 30 Obr. 12 Detail uchycení snímae... 32 41

Seznam graf Graf 1 Výsledek výpotu v S Excel... 27 Graf 1 Výsledek testu na válcové zkušebn... 36 Graf 2 Výsledek testu mení s induktivním snímaem... 36 42

Seznam tabulek Tab. 1 Výsledky testu jednoho vozidla na válcových zkušebnách... 35 Tab. 2 Vyhodnocení grafu 2 a 3... 38 43