NL1004914C2

NL1004914C2 - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de voertuigprestatie van een motorvoertuig.

Info

Publication number: NL1004914C2
Application number: NL1004914A
Authority: NL
Inventors: Peter Hendrik Andreas Allers; Johannes Wilhelmus Albe Allers
Original assignee: Allers Bedrijfswagens B V
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-07-06

Description

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de voertuigprestatie van een motorvoertuig.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen 5 van de voertuigprestatie van een motorvoertuig omvattende bepaling van motorvermogen, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: wegen van het voertuig, meten van de ri jweerstand, Fw, door het voertuig vanuit een 10 voorbepaalde startsnelheid, met de versnellingsbak in de neutrale stand over een eerste testtraject te laten uitrollen en de voertuigsnelheid op verschillende tijdstippen te bepalen.

De voertuigprestatie van een motorvoertuig is afhankelijk van een groot aantal faktoren. Door de fabrikant zijn de eigenschappen van het 15 voertuig veelal geleverd in specificaties zoals het koppel, het specifieke brandstofverbruik en de vuldruk ten opzichte van het toerental. Het is wenselijk voor de eigenaar van een motorvoertuig om te kunnen controleren of een bepaald motorvoertuig daadwerkelijk aan deze specificaties voldoet. Verder is het gewenst om op een eenvoudige en 20 nauwkeurige wijze te controleren of de tachograaf, waarmee snelheid en kilometerstand van het motorvoertuig worden vastgelegd, alsmede de toerenteller waarden aangeven die nauwkeurig overeenkomen met de daadwerkelijk door het voertuig afgelegde afstand, snelheden en toeren.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit Europese octrooiaanvrage 25 EP-A-0 200 660. Met een snelheidssensor wordt tijdens een versnel-lingstraject de momentane snelheid bepaald op een aantal opeenvolgende tijdstippen. Bij het bereiken van een maximale snelheid wordt het voertuig met de versnellingsbak in de vrijloopstand vertraagd totdat het is uitgerold. Uit de uitroltest wordt de rolweerstand voor iedere 30 snelheid bepaald en met de gemeten rolweerstandswaarden wordt het door de motor geleverde vermogen berekend. De bekende werkwijze heeft als nadeel dat het specifieke brandstofverbruik van de motor niet wordt bepaald.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een 35 werkwijze en inrichting waarmee op een eenvoudige en betrouwbare wijze de voertuigprestatie en met name het specifieke brandstofverbruik van het motorvoertuig kan worden bepaald. Het is verder een doel van de onderhavige uitvinding de gemeten voertuigeigenschappen te vergelijken 1004 9 1 4 2 met de van de fabrikant afkomstige specificaties.

Hiertoe is de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt door dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het rijden van het voertuig over een tweede testtraject, en het 5 gelijktijdig meten van de voertuigsnelheid en van de hoeveelheid aan de motor toegevoerde brandstof, en berekening van het motorrendement door bepaling van de verhouding van de hoeveelheid toegevoerde brandstof en het over het traject door de motor geleverde mechanische vermogen uit de voertuigsnelheid V, en 10 de rijweerstand F .

In een zogenaamde uitrolmeting wordt de totale, snelheidsafhankelijke rijweerstand gemeten, zoals deze bij daadwerkelijk bedrijf van het voertuig optreedt. Door vervolgens het motorvoertuig met een constante snelheid een testtraject te laten afleggen, en de daarbij ge-15 bruikte hoeveelheid brandstof te meten, kan het motorrendement nauwkeurig worden bepaald. Hierbij wordt het mechanische vermogen van het motorvoertuig toegepast om arbeid te verrichten tegen de rijweerstand, en om de eventuele versnelling te bewerkstelligen. De gemeten motorrendement waarden, die kunnen worden uitgedrukt in gram-brandstof per 20 kWh, kunnen worden vergeleken met de specificatiewaarden. Opgemerkt wordt dat uit het Duitse "Offenlegungsschrift" DE 4123355 bekend is om het specifieke brandstofverbruik bij een acceleratie en deceleratie-meting te bepalen. De hierin toegepaste acceleratie en deceleratie cycli zijn relatief complex, hetgeen bij de meting van het specifieke 25 brandstofverbruik tot fouten kan leiden.

Volgens één uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het brandstofverbruik gemeten bij een aantal constante snelheden. Hierdoor kan inzicht worden verkregen in het brandstofverbruik (L/100 km of km/L) gekoppeld aan het motorvermogen (kW), het 30 motorkoppel (Nm) of het rendement (g/kwh). Bij de constante snelheidstest wordt de tijd gemeten die nodig is om een testtraject af te leggen, wordt de hoeveelheid daarvoor benodigde brandstof gemeten en wordt het toerental, n, geregistreerd.

Met deze meetwaarden kunnen de snelheid, het motorvermogen, de 35 bandstraal van het voertuig in belaste toestand, een tacho-K-faktor, het rendement en het koppel worden berekend. Hierbij is de tacho-K-faktor het aantal pulsen dat door de aandrijfas van het voertuig wordt opgewekt over een afstand van 1 km.

1004914 3

Het is eveneens mogelijk om in een afzonderlijke meetstap de tachometer te ijken en de tacho-K-faktor te meten door het aantal omwentelingen van de aandrijfas van het motorvoertuig te bepalen bij het rijden van het voertuig over een vooraf bepaalde afstand. Hierbij 5 kan het aantal pulsen dat per omwenteling van de aandrijfas wordt opgewekt ten behoeve van het regelen van de tachometer, worden ingelezen. Deze motortoerentalpulsen worden opgewekt door een nabij het krukastandwiel van het voertuig geplaatste inductiespoel die een puls opwekt bij iedere passerende tand. Wanneer de reductie van de achter-10 as, ia, bekend is, kan bij het bepalen van de tacho-K-faktor volgens deze werkwijze, de bandstraal Rb worden gevonden.

Door het uitvoeren van een acceleratietest waarbij het voertuig met een acceleratie over een testtraject wordt gereden, worden op voorbepaalde tijdstippen de plaats, de snelheid en de acceleratie van 15 het voertuig bepaald en wordt het motorvermogen bepaald uit de snelheid, de acceleratie, het gewogen voertuiggewicht en de rijweerstand. Bij de acceleratiemeting wordt het voertuig vol gas vanaf een laag motortoerental tot het maximale motortoerental gebracht. Door het meten van de brandstoftoevoer tijdens de acceleratietest kan de hoe-20 veelheid ingespoten brandstof per uur worden bepaald, afhankelijk van het toerental. Bij voorkeur wordt bij de acceleratiemetingen eveneens de turbo vuldruk gemeten om inzicht te verkrijgen in de luchthuishouding en werkingsgraad van de motor en de turbo-eenheid en eveneens om inzicht te krijgen in de werking van de rookbegrenzer en het afregel-25 toerental van de brandstofpomp.

Bij het verrichten van de bovenstaande metingen wordt een brand-stofmeter aangebracht tussen de brandstoftank en de brandstofinspuit-pomp van de motor om pulsen te generen die overeenstemmen met de hoeveelheid toegevoerde brandstof, en deze pulsen door te geven aan een 30 pulsomzetter.

De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding omvat een pulsomzetter die met een ingang is verbonden met de tachopulsgenerator, met de motortoerentalpulsgenera-tor, met een analoge vuldrukgenerator van de turbo eenheid van de 35 motor, en met de brandstofpomp of -meter. De pulsomzetter omvat een inwendige klok en genereert tijdpulsen met bijvoorbeeld een onderling verschil van 0,02 sec., d.w.z. een frequentie van 50 Hz. Pulsen van de eerder genoemde meetgrootheden worden per tijdseenheid geregistreerd.

1004914 4

De per tijdseenheid geregistreerde pulsen worden dan doorgegeven naar een rekeninrichting waarin de grootheden zoals de afgelegde afstand, de snelheid, de acceleratie, het motorvermogen, het motorrendement, het koppel, het brandstofverbruik en dergelijke kunnen worden bere-5 kend. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding omvat eveneens een geheugen waarin specificatiewaarden kunnen worden opgeslagen en waarin grootheden van het te testen motorvoertuig kunnen worden opgeslagen die nodig zijn voor het berekenen van de bovengenoemde grootheden, zoals bijvoorbeeld de reductie van de versnellingsbak iv, de re-10 ductie van de aandrijfas ia, het gewicht van het voertuig, het gespecificeerde motortype, koppel, specifiek brandstofverbruik en vuldruk afhankelijk van het toerental en dergelijke. Een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze en de inrichting volgens de onderhavige uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekene-15 ning.

Figuur 1 geeft een schematische weergave van de meetinrichting volgens de onderhavige uitvinding,

Figuur 2 geeft een grafische weergave van de rolweerstandsmetin-gen waarbij het traject in een eerste richting a en een tweede rich-20 ting b is afgelegd,

Figuur 3 geeft een grafisch weergave van de rijweerstandsmeting, waarin curve a de snelheid weergeeft en curve b de afgelegde afstand,

Figuur 4 geeft de gemeten wrijvingsweerstand weer, waarbij de getrokken lijn het gemiddelde weergeeft van een viertal metingen, en 25 de onderbroken lijn de maximale afwijking van het gemiddelde,

Figuur 5 geeft een ijkcurve voor een voertuig waarin het specifieke brandstofverbruik als functie van het toerental en het motorkop-pel, respectievelijk het motorvermogen is gegeven,

Figuur 6 toont in curve a de gemeten snelheidswaarden en in curve 30 b de afgelegde afstand tijdens de acceleratiemetingen,

Figuur 7 toont grafisch de gemeten acceleratiewaarden in curve a en de gespecifeerde acceleratiewaarden, curve b,

Figuur 8 toont uit de acceleratiemeting bepaalde brandstofver-bruikwaarden waarin de doorgetrokken lijn de testwaarden geeft en de 35 onderbroken lijn de specifikatiewaarden,

Figuur 9 geeft met de doorgetrokken lijn de hoeveelheid brandstof per injectie weer (FINJ) en met de onderbroken lijn de hoeveelheid brandstof per injectie als functie van het motortoerental, 1004914 5

In figuur 10 geven de curven a, b en c de specificatiewaarden van respectievelijk, het koppel, het vermogen en het specifiek vermogen. De curven d en e geven respectievelijk de gemeten waarden voor het vermogen en het specifieke vermogen, 5 Figuur 11 geeft ten slotte de gemeten turbovuldruk als functie van het toerental.

Figuur 1 toont schematisch een verbrandingsmotor 1 van een motorvoertuig, die via een toevoerleiding 2 wordt voorzien van brandstof die wordt toegevoerd uit een brandstoftank 3. Een brandstofmeter 4, 10 bijvoorbeeld van het type JPS is tussen de tank 3 en de inspuitinrich-ting van de brandstof opgenomen, en omvat bijvoorbeeld een tandwiel-pomp die bij eerdere rotatie een brandstofvolurne van bijvoorbeeld 5 cc doorlaat. De door de brandstofmeter 4 afgegeven pulsen worden toegevoerd aan een pulsomzetter 5. Vanuit de motor worden motortoerental-15 pulsen eveneens doorgegeven aan de pulsomzetter 5. Er bestaan verschillende mogelijkheden om de toerentalpulsen op te wekken. Het is bijvoorbeeld mogelijk om bij elke passerende tand van het krukastandwiel een inductiepuls op te wekken bij het passeren van een inductie-spoel.

20 De tachograaf van het motorvoertuig meet de snelheid en de afge legde weg van het voertuig. De tachograaf wordt op een door de Rijksdienst voor wegverkeer wettelijk voorgeschreven wijze aangestuurd door aan de uitgaande as van de versnellingsbak per omwenteling een aantal pulsen op te wekken met tacho-pulsgever 6. Dit kunnen bijvoorbeeld 6 25 of 8 acht pulsen per omwenteling zijn. Elke puls van de tacho-pulsgever 6 vertegenwoordigt een bepaalde afstand, die bij een uitrolmeting of bij een constante snelheidsmeting van het voertuig kan worden bepaald. Bij de acceleratiemeting wordt de snelheid bepaald aan de hand van de snelheidspulsen van de tacho-pulsgever 6.

30 Via een leiding 7 worden vuldrukwaarden van de turbo-eenheid van de motor 1 toegevoerd naar de pulsomzetter 5. Deze vuldrukwaarden bevatten analoge waarden die in de pulsomzetter door middel van een analoog-digitaalomzetter kunnen worden geconverteerd tot digitale pulsen. De pulsomzetter 5 bepaalt het aantal binnen twee opeenvolgende 35 pulsen van een inwendige klok aan een ingang 9, 10, 11 of 12 binnenkomende pulsen. De pulsomzetter 5 werkt bijvoorbeeld bij een frequentie van 50 Hz. De per tijdsinterval gemeten pulsaantallen worden via een besturingseenheid 13 doorgegeven aan een rekeninrichting 14 waarin 1004914 6 bijvoorbeeld het motorvermogen, het motorrendement en andere grootheden worden bepaald. Een geheugen 15 is verbonden met de besturingseenheid 13 voor het opslaan van de berekende waarden, alsmede voor het opslaan van gemeten positiewaarden, snelheidswaarden en acceleratie-5 waarden bij de acceleratietest. Via een invoerinrichting 16, zoals een toetsenbord, kunnen gegevens van een voertuig worden toegevoerd aan de geheugeninrichting 15, zoals bijvoorbeeld het voertuiggewicht, de specificaties van motorvermogen, het rendement en brandstofverbruik per toerental, en dergelijke. Een weergeefeenheid 17 is verbonden met 10 de besturingseenheid 13, voor het grafisch, of numeriek weergeven van de gemeten grootheden, en van de gespecificeerde grootheden.

Met de getoonde inrichting kunnen de volgende metingen worden verricht waarvan voorbeelden hierna zullen worden besproken:

Tacho-K-faktorbepa1ing; 15 - rolweerstandsbepaling bij snelheden tussen de 10 en 30 km/uur; rijweerstandsbepalingen, bij snelheden tussen 50 km/uur en 95 km/uur; constante snelheidsmetingen; acceleratiemetingen.

20 Bij de bovengenoemde metingen worden de volgende grootheden geme ten met de inrichting zoals getoond in figuur 1: tijd, door middel van de interne klok van de pulsomzetter 5, het aantal pulsen per afgelegde weg, afkomstig van de tacho-puls-gever 6 aan de ingang 9 van de pulsomzetter 5, 25 - het motortoerental, n, afkomstig van het krukastandwiel van de motor 1, aan de ingang 10 van de pulsomzetter, het brandstofverbruik, in de vorm van door de brandstofmeter 4 gegenereerde pulsen, aan de ingang 12, en de turbo-vuldruk aan de ingang 11 van de pulsomzetter 12.

30 Voorafgaand aan de metingen werden via de invoerinrichting 16 de volgende gegevens toegevoerd aan de geheugeninrichting 15: het voertuigmerk en -type, de afmetingen van het voertuig, het gewicht van het voertuig, 35 - specificaties van het motortype (koppel, specifieke brandstofge- bruik en vuldruk als funktie van het toerental), versnellingsbak (type en reductie), achteras (type en reductie), 1004914 7 banden, buitentemperatuur.

De hieronder beschreven metingen zijn uitgevoerd voor een motorvoertuig dat naar behoren is onderhouden, waarbij de verstuivers goed 5 werkten, de vloeistofniveaus op peil waren, bij bedrijftemperatuur van het gehele voertuig. Zeker werd gesteld dat de banden op de juiste spanning waren, dat het meettraject zo vlak en zo recht mogelijk was, en dat de windsterkte onder de 4 Beaufort was.

Na de uitgevoerde metingen van het voertuig zijn bekend: de af-10 wijking in de aanduiding van de tachograaf, de rol- en de rijweer-stand, het brandstofverbruik bij bepaalde constante snelheden, het specifieke brandstofverbruik, cq het rendement bij die betreffende constante snelheden, de maximum brandstofinspuiting over het gehele toerentalgebied, de turbo-vuldruk, de rookbegrenzerwerking, het afre-15 geltoerental, de acceleratiewaarden, het geleverde vermogen, en het specifieke brandstofverbruik cq het rendement bij vol last en bepaalde toerentallen.

Tacho-K-faktorbepalina.

De tacho-K-faktor is het aantal pulsen dat aan de uitgaande as 20 van de versnellingsbak, cq de aandrijfas wordt opgewekt over een afstand van 1 km door de tacho-pulsgever 6. Het aantal pulsen over 1 km is afhankelijk van de bandenstraal Rb, de achterasreductie ia, en het aantal pulsen dat per omwenteling van de aandrijfas wordt opgewekt, pd.

De K-faktor kan worden berekend door middel van 1000 [m] .i, .ρή , — -- -7--.—- = (K- factor) pulsen 2.v.Rb[m] 25 Om de K-faktormeting uit te voeren is op een geëffend verhard wegdekgedeelte een afstand nauwkeurig gemarkeerd. Deze afstand wordt met een relatief lage snelheid afgelegd en de door de tacho-pulsgever 6 opgewekte pulsen worden aan de ingang van de pulsomzetter 5 ingelezen en geteld en verrekend naar de overeenkomstige waarde bij 1000 m.

30 De gevonden K-faktor kan in de tachograaf van het motorvoertuig worden ingevoerd zodat deze bij ontvangst van een met de K-faktor overeenstemmend aantal pulsen 1 km registreert. Verder kan uit de bovengegeven formule, de bandstraal Rb worden bepaald.

Rolweerstandbepalina.

35 De rolweerstand is de kracht die ontstaat ten gevolge van wrij ving tussen de band en het wegoppervlak. Om deze kracht te bepalen 1004914 8 werd een horizontaal traject gekozen en werd bij een snelheid van 35 km/h en een voorafbepaalde wegmarkering de versnellingsbak in een neutrale positie gezet. Met behulp van de gemeten aandrijfaspulsen van de tacho-pulsgever 6 en de daarbij behorende tijd, werd de voertuig-5 snelheid V, en de afgelegde weg bepaald. Om eventuele weginvloeden te neutraliseren werd de meting op exact hetzelfde traject in tegengestelde richting nogmaals uitgevoerd. De gemeten waarden werden gemiddeld.

De rolweerstandbepaling kan plaatsvinden tussen 10 km/h en 30 10 km/h bij welke snelheid de invloed van de rijwind minimaal is. Uit de gemeten snelheden V kan de vertraging a [m/s2] worden bepaald door dV/dt=a. Het produkt van de vertraging a en de massa van het motorvoertuig m levert de rolweerstandskracht Fr: Fr = m . a. Deze rolweer-stand is afhankelijk van het gewicht en kan worden uitgedrukt in 15 N/ton. Om te waarborgen dat de meting een representatief karakter heeft wordt deze meetcyclus tweemaal uitgevoerd. Een voorbeeld hiervan is gegeven in figuur 2, waarin curven a en b de rolweerstand weergeven voor twee tegengestelde richtingen.

Riiweerstandsbepaling.

20 Onder rijweerstand Fw wordt hier bedoeld de totale weerstand die wordt uitgeoefend op het motorvoertuig bij het voortbewegen met een bepaalde snelheid. Omdat de rijweerstand ondermeer afhankelijk is van de rijsnelheid wordt deze gemeten voor de verschillende snelheden. De rijweerstandsbepaling wordt gedaan via een uitroltest waarbij het 25 voertuig vanaf een startmarkering op een zo horizontaal mogelijk traject met een richtsnelheid van 90 km/h en de versnellingsbak in de neutraalpositie werd gereden. Door de ondervonden weerstand neemt de snelheid van het motorvoertuig af. Via de relatie F = m dv/dt kan de ondervonden weerstandskracht Fw worden bepaald.

30 Met behulp van bekende formules kan de gemeten weerstandskracht

Fw worden ontleed in een rol-, lucht-, hellings- en rendementsweer-stand. Eveneens is het mogelijk parameters in de formules van de rol-, lucht-, helling- en rendementsweerstand te kiezen waardoor een theoretisch snelheidsverloop ten opzichte van de tijd wordt gevonden, indien 35 dit theoretische snelheidsverloop overeenkomt met het gemeten snelheidsverloop kan de bepaalde weerstandswaarde Fw ook als de ondervonden weerstand worden beschouwd.

Door middel van interpolatie kan de weerstand F bij iedere snel- 1004914 9 heid worden vastgelegd.

Omdat wegen zelden perfect horizontaal zijn, wordt de meting over hetzelfde traject in tegengestelde richting uitgevoerd. De waarden van de meting worden gemiddeld. Om te waarborgen dat de meting een repre-5 sentatief karakter heeft wordt deze meetcyclus tweemaal uitgevoerd.

In figuur 3 is de gemeten snelheid (curve a) en de gemeten afstand (curve b) in de uitroltest als funktie van de tijd weergegeven. In figuur 4 is de uit de snelheidswaarden in figuur 3 gevonden rij-weerstand Fw gegeven als funktie van de snelheid, waarbij de doorge-10 trokken lijn de gemiddelde waarde uit vier tests voorstelt en de onderbroken lijn de maximale afwijking geeft.

Constante snelheid meting.

Met de constante snelheid meting wordt beoogd het brandstofverbruik (L/100 km of km/L) alsmede het motorrendement (g/kwh) te bepa-15 len onder vooraf geconditioneerde omstandigheden zoals bijvoorbeeld ten aanzien van de belading. Het aantal beïnvloedingsfaktoren, zoals bijvoorbeeld chauffeursinvloed dient tot een minimum te worden beperkt. Hiertoe is een trajectlengte gemarkeerd waarvan de lengte exact bekend is, in dit geval 4000 m. Het traject wordt met een con-20 stante snelheid Vc gereden waarbij de meetgrootheden tijd, brandstof-hoeveelheid, toerental en vuldruk worden gemeten. De snelheid Vc stemt overeen met de snelheid en toerental waarbij procentueel het meest gereden wordt. Dit komt overeen met snelheden tussen 80 en 90 km/h in de hoogste versnelling van de versnellingsbak. Om de weginvloed te 25 neutraliseren wordt de meting herhaald in tegengestelde richting over exact hetzelfde traject. Om de meting representatief te maken wordt een identieke meting over twee verschillende trajecten uitgevoerd.

Om een nauwkeurig totaal beeld van het motorgedrag te krijgen wordt de meting bovendien bij drie verschillende snelheden uitgevoerd. 30 In dit geval is gekozen voor een snelheid bij respectievelijk 80 km/h, 85 km/h en 90 km/h. Behalve de overeenkomst met de fabrieksspecifica-ties behoren de verkregen meetgegevens ook onderling voldoende consistent te zijn. De metingen worden uitgevoerd met een maximaal toegestaan gewicht, waarbij het voertuig bij het gemarkeerde startpunt 35 reeds gestabiliseerd de testsnelheid bezit. Tijdens de meting worden de luchtcompressor en de ventilator niet ingeschakeld en worden nevenverbruikers uitgezet.

De voertuigsnelheid Vc wordt bepaald door L/T, waarbij L de tota- 1004914 10 le lengte van het testtraject is en T de totale tijdsduur is van die het voertuig nodig heeft het traject af te leggen.

De bandstraal Rb kan worden bepaald uit de vergelijking _ n. 6 0.2 . π . Rb c iv.ia1000

Waarbij : 5 Vc voertuigsnelheid [km/h], n = motortoerental [t/min] 60 = omzetfaktor van t/min naar t/uur iv = reductie van de versnellingsbak ia = reductie van de achteras 10 Rb = bandstraal onder belasting 2.n.Rb = omtrek van de belaste band 1000 = omzetfaktor van m naar km.

Als de belaste bandenstraal Rb bekend is, kan daarmee ook de tacho-K-faktor worden bepaald (zie ook onder "Tacho-K-bepaling"). uit 15 de weglengte L, en de hoeveelheid verbruikte brandstof [cc] kan de hoeveelheid brandstof in L/100km worden berekend door 4°°Jkr?} . . .handstof [ccj = liters per 100 km afstand[m] 1000

Het benodigde vermogen dat door het motorvoertuig wordt geleverd om de rijweerstand Fw te overwinnen worden berekend uit: P = Fu . V„ w c 20 Het rendement, of het specifieke brandstofverbruik is de verhou ding tussen de aan de motor toegevoerde energie in brandstofvorm en de verkregen mechanische energie, oftewel fspecifiek [g/kwh]. Het rendement kan worden gevonden door de volgende formule:

Brandstof [cc] . smbrandstof . 36 00 = r_/JrWh1

Tij dis] . P[ kW) r specifiek )9/kWh] 25 Hierin is SMbrandstof de soortelijke massa van de brandstof in [g/cc]

Uit het vermogen P [W] en het motortoerental n [s-1] kan het motorkoppel T [Nm] worden bepaald door T = Ρ/2πη.

De resultaten van de constante snelheidsmeting voor een motorvoertuig met een gewicht van 39100 kg met een asreductie, ia, van 3,31 30 bij een temperatuur van 12 °C is weergegeven in tabel 1. Hierbij is 1004914 11 bij drie verschillende snelheden, voor een totale weglengte van 4x4000 m, het brandstofverbruik, het motorvermogen, het motorkoppel en het rendement bepaald. In figuur 5 zijn voor het motorvoertuig de specificatiewaarden van het rendement weergegeven. Het gemeten rende-5 ment bleek bij alle drie de snelheden enigszins hoger te zijn dan de specificatie.

Tabel 1

CONSTANTE SNELHEIDSMETING

10

Gewicht 39100 kg K 1 ia 3.31

Temperatuur 12°C

15 Metingnummer 1 2 3

Afstand m: 16000 16000 16000

Tijd s: 659.40 703.32 750.00

Brandstof cc: 5700 5235 4980 20 Vuldruk gem. bar: 54.17 42.91 35.72

Toeren gem. t/min: 1492 1399 1310

Snelheid km/h: 87.35 81.90 76.80 R band dyn. cm: 51.41 51.39 51.47

Brandstof L/100km: 35.63 32.72 31.13 25 Brandstof km/L: 2.807 3.056 3.213

Drijfkracht (FJ N: 5160 4830 4542

Motorverm. (P) kW: 125.2 109.9 96.9

Motorkoppel (T) Nm: 801 750 706 30 fspecifiek test: g/kwh: 208.8 204.8 207.2

Acceleratiemetina.

Bij de acceleratiemeting wordt het volledige toerental doorlopen vanaf 900 t/m het maximum toerental. Om een zo stabiel mogelijke meet-35 situatie te verkrijgen wordt de meting uitgevoerd in de op één na hoogste versnelling. Ook hier wordt de meting vier keer uitgevoerd over de reeds genoemde trajecten met een lengte van 4000 m. De accele-ratiekracht Facc wordt bepaald uit: 1004914 12 ρ _ m.dV acc dt

Omdat de acceleratiekracht en de bijbehorende snelheid bekend zijn, is daarmee ook het acceleratievermogen [km/h/s] bekend. Verder 5 is uit de bepaling van de rijweerstand het voor het acceleratievermogen benodigde vermogen p te bepalen uit ρ=(Ει£Υ+Εν) .-— dt v ra.zv 10 Hierin zijn rv, ra respectievelijk het rendement van de versnellingsbak en van de achteras.

Figuur 6 geeft de gemeten snelheden (curve a) en afstanden (curve b) als funktie van de tijd.

Figuur 7 geeft de gemeten acceleratie (curve a), alsmede de acce-15 leratiewaarden volgens de specificaties (curve b), als functie van het toerental, n.

Door de delta brandstofwaarden [cc] te meten bij bijvoorbeeld ieder 100-toerental, kan worden bepaald hoeveel brandstof per tijdseenheid bij een bepaald toerental [1/h] worden ingespoten. Dit is 20 getoond in figuur 8. In figuur 8 geeft de onderbroken lijn de specifi-catiewaarden en de doorgetrokken lijn de gemeten waarden.

Identiek aan deze waarden is de bepaling van de ingespoten hoeveelheid brandstof per injectie. Het aantal injecties per uur is gelijk aan: 25 n[fc/min].60.aantal cilinders 2

Hierbij is de faktor 2 in de noemer gegeven door een 4-takt proces met 1 injectie per 2 omwentelingen. Door de hoeveelheid brandstof te delen 30 door het aantal injecties wordt de hoeveelheid brandstof per injectie 1004914 13 bepaald.

Figuur 9 geeft het brandstofverbruik per uur (curve b) en het brandstofverbruik per injectie (curve a) als functie van het toerental, n.

5 Als bij een bepaald toerental het vermogen en het specifiek brandstofverbruik bekend zijn, is ook de hoeveelheid ingespoten brandstof per uur bekend: ingespoten brandstof per uur = p[kw] · fSpeC Ier/kwh] sm 10

Waarbij sm = soortelijk massa van de brandstof.

In figuur 10 zijn met lijnen a,b,c respectievelijk het gespecificeerde koppel-, het gespecificeerde vermogen en het gespecificeerde 15 rendement fspec weergegeven. Met de lijnen d, en e zijn respectievelijk het gemeten vermogen en het gemeten rendement als funktie van het toerental gegeven. Het blijkt dat het gespecificeerde vermogen achterblijft bij het gemeten vermogen, en dat het gespecificeerde rendement hoger is dan gemeten.

20 Door de specificatiewaarden en de gemeten waarden van de brand stof inspuiting zoals gegeven in figuur 8 met elkaar te vergelijken kan worden vastgesteld of de brandstofpomp over het gehele toerentalgebied de correcte hoeveelheid brandstof levert. In verband met rookeisen en dergelijke zijn brandstofpompen vaak voorzien van zogenaamde rookbe-25 grenzers die de regelweg van de brandstofpomp bij lagere toerentallen en beperkte turbovuldruk niet maximaal laten zijn. Uit figuur 8 blijkt dat het werkgebied van de rookbegrenzer onder de 1300 omwentelingen per minuut ligt.

In figuur 11 zijn de turbo-vuldrukwaarden weergegeven. Deze waar-30 den weerspiegelen het ademhalingsproces van de verbrandingsmotor. De turbo wordt aangedreven door de warmte in het uitlaatgedeelte. De hoeveelheid warmte in het uitlaatgedeelte is afhankelijk van de hoeveelheid ingespoten brandstof en het rendement van de motor. Bij voldoende luchtdoorlaat (goed werkend luchtfilter) en een juiste hoeveel-35 heid ingespoten brandstof alsmede een goed motorrendement zal de turbo-vuldruk binnen een bepaalde bandbreedte moeten liggen. De speci- 1004914 14 ficatiewaarden en de gemeten waarden kunnen met elkaar worden vergeleken. Ook hier is de werkingsgraad van de rookbgrenzer onder de 1000 omwentelingen per minuut duidelijk zichtbaar. De opbrengst van de branstofpomp neemt samen met de turbo-vuldruk af bij maximum toeren-5 tal. Dit afregeltoerental is duidelijk zichtbaar in fig. 4.

1004914

Claims

1. Werkwijze voor het bepalen van de voertuigprestatie van een motorvoertuig omvattende bepaling van het motorvermogen, met het ken-5 merk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: wegen van het voertuig, meten van de ri jweerstand, Fw, door het voertuig vanuit een voorbepaalde startsnelheid, met de versnellingsbak in de neutrale stand over een eerste testtraject te laten uitrollen en de 10 voertuigsnelheid op verschillende tijdstippen te bepalen, gekenmerkt door: het rijden van het voertuig met een constante snelheid over een tweede testtraject, en het gelijktijdig meten van de voertuigsnelheid en van de hoeveelheid aan de motor toegevoerde brandstof, en 15 - berekening van het motorrendement door bepaling van de verhouding van de hoeveelheid toegevoerde brandstof en het over het traject door de motor geleverde mechanische vermogen uit de voertuigsnelheid V, en de rijweerstand Fw.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het voer-20 tuig met een constante snelheid over het tweede testtraject wordt gereden en de voertuigsnelheid wordt bepaald door het meten van de tijd die benodigd is voor het afleggen van een voorbepaalde afstand, waarbij het motorvermogen, P, wordt bepaald door het produkt van de rijweerstand Fw en de voertuigsnelheid V.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het motor toerental, n, wordt gemeten en uit het motor toerental, de reductie van de versnellingsbak iv, en de reductie van de aandrijfas, ia, de bandstraal Rb van het motorvoertuig wordt bepaald.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat uit de 30 bandstraal Rb, het aantal door de aandrijfas opgewekte pulsen per voorbepaalde afstand worden bepaald.

5. Werkwijze volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat het aantal omwentelingen van de aandrijfas van het motorvoertuig wordt gemeten bij het rijden van het voertuig over een voorbepaalde afstand.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat uit het aantal omwentelingen en de voorbepaalde afstand, de bandstraal Rb wordt bepaald.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het ken- 1004914 merk, dat het voertuig met een acceleratie over het tweede testtraject wordt gereden, waarbij op voorbepaalde tijdstippen de plaats, de snelheid en de acceleratie van het voertuig worden bepaald en waarbij het motorvermogen wordt bepaald uit de snelheid, de acceleratie, het gewo-5 gen voertuiggewicht en de rijweerstand.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het toerental en de brandstoftoevoer op voorbepaalde tijdstippen worden gemeten en de hoeveelheid ingespoten brandstof per uur wordt bepaald.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de 10 turbo-vuldruk wordt gemeten op de voorbepaalde tijdstippen.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een brandstofmeter wordt geplaatst tussen de brandstoftank en een brandstofinrichting van de motor, welke brandstofmeter wordt verbonden met een pulsomzetter.

11. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies omvattende: een pulsomzetter die is verbonden met een pulsgever van het motor toerental, de uitgang van een tachopulsgever, en de uitgang van een 20 pulsgever van een brandstof pomp of -meter, voor het bepalen van het aantal binnenkomende pulsen binnen opeenvolgende tijdgebieden, een rekeninrichting, verbonden met de pulsomzetter, een geheugeninrichting verbonden met de rekeninrichting, en een weergeefinrichting voor het weergeven van in de rekeninrich-25 ting berekende waarden, waarbij de massa, m, van het motorvoertuig en de lengte van het testtraject kunnen worden toegevoerd aan de geheugeninrichting en waarbij in de rekeninrichting: 30 de rijweerstand Fw wordt bepaald voor een aantal in de tijd t opeenvolgende snelheden V door Fw = m dv/dt, welke rijweerstandswaarden worden toegevoerd aan de geheugeninrichting.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat voor 35 het bepalen van het rendement van de motor de lengte van een testtraject L aan de geheugeninrichting toevoerbaar is, waarbij bij constante snelheid Vc van het motorvoertuig over het testtraject: 1004914 _ de tijd T wordt bepaald door de pulsomzetter voor het afleggen van de afstand L door het motorvoertuig, de snelheid Vc wordt bepaald door de rekeninrichting door Vc = L/T, 5 de bij de snelheid Vc behorende rijweerstand Fw uit het geheugen wordt toegevoerd aan de rekeninrichting, het door de motor bij de constante snelheid Vc geleverde mechanische vermogen P in de rekeninrichting wordt bepaald door P = Fw.Vc, de hoeveelheid brandstof B die door de motor is verbruikt over de 10 trajectlengte L wordt bepaald door de pulsomzetter en wordt toegevoerd aan de rekeninrichting in de rekeninrichting het rendement f van de motor wordt bepaald door f = B/P.T.

13. Inrichting volgens conclusie 11, waarbij bij een acceleratie-15 meting over een testtraject: bij een aantal opeenvolgende tijdstippen de positiewaarden door de pulsomzetter aan de geheugeninrichting worden toegevoerd, de bij de opeenvolgende tijdstippen gemeten toerentallen, n, door 20 de pulsomzetter aan de geheugeninrichting worden toegevoerd, de tussen opeenvolgende tijdstippen gebruikte hoeveelheid brandstof door de pulsomzetter aan de geheugeninrichting wordt toegevoerd, door de rekeninrichting de acceleratie, 4^ , wordt berekend en at wordt toegevoerd aan de geheugeninrichting, 25. door de rekeninrichting het bij de snelheden behorende motorver mogen P wordt berekend door P = V[ m.dV/dt + Fw], door de rekenirichting het brandstofverbruik in 1/h wordt berekend, door de rekeninrichting het rendement van de motor f wordt bere- 30 kend, door de rekeninrichting het koppel T wordt berekend door T = P/2nn, waarbij de bovengenoemde waarden toevoerbaar zijn aan een grafische weergeefinrichting, als functie van het toerental.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de turbo-vuldrukken bij de opeenvolgende tijdstippen worden gemeten en 1004 9 1 4 worden opgeslagen in de geheugeninrichting.

15. Inrichting volgens conclusie 11, 12, 13, of 14, met het kenmerk., dat via een invoerinrichting specificatiewaarden van de motor toevoerbaar zijn aan de geheugeninrichting en tegelijk kunnen worden 5 weergeven met de uit metingen bepaalde grootheden. 1004914