Στο ιπποδικείο!

Είναι κάποιες φορές που θέλουμε να πιστοποιήσουμε την ισχύ που ανακοινώνει ένας κατασκευαστής για έναν κινητήρα παραγωγής, ή απλά να μάθουμε τα πόσο βελτιώθηκε σε ιπποδύναμη ένας κινητήρας, μετά απο επέμβαση στο εσωτερικό του ή στα περιφερειακά του. Το αποτέλεσμα αυτό μας το δίνει το δυναμόμετρο.

Η ιπποδύναμη που ανακοινώνεται στους πίνακες τεχνικών χαρακτηριστικών των κατασκευαστών, είναι η ισχύς του κινητήρα που αποδίδει ο στροφαλοφόρος άξονας. Η ισχύς αυτή όμως αλλοιώνεται, απο το σύστημα μετάδοσης, την πιθανή φθορά των μπιλιοφόρων κλπ, φτάνοντας έτσι με απώλειες στους κινητήριους τροχούς. Το μέγεθος των απωλειών, έχει πάντα σχέση με την φιλοσοφία σχεδίασης του συστήματος μετάδοσης, που διαφέρει απο αυτοκίνητο σε αυτοκίνητο. Διαφοροποίηση της πραγματικότητας, επιφέρει και η εργοστασιακή δυναμομέτρηση, αφού γίνεται κάτω απο εργαστηριακές “αποστειρωμένες” συνθήκες, με τον κινητήρα εκτός οχήματος και με σταθερό φορτίο, σε δυναμόμετρο πάγκου. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στους λεγόμενους “μοτερίστες” που βελτιώνουν αποκλειστικά κινητήρες και τίποτα άλλο. 

Τι βλέπουμε στην δυναμομέτρηση

Οι μετρήσεις στο δυναμόμετρο, δεν έχουν να κάνουν μόνο με έναν ακέραιο αριθμό που αφορά την ιπποδύναμη, αλλά μας δίνουν αρκετά επιπρόσθετα διαγράμματα, μέσα απο τα οποία μπορούμε να αναλύσουμε, την ικανότητα απόδοσης του κινητήρα σε όλη την καμπύλη λειτουργίας του. Έτσι μετράμε την ισχύ και την ροπή στους κινητήριους τροχούς, όπως αυτές φτάνουν στο δρόμο, όσες δηλαδή έχει στη διάθεσή του ο οδηγός κάτω απο το δεξί του πεντάλ.

Πως λειτουργεί

Η λειτουργία του δυναμόμετρου, βασίζεται σε μια σημαντική ιδιότητα της ύλης, την αδράνεια η οποία αποκωδικοποιείται ως εξής:  Οποιοδήποτε σώμα έχει την τάση να αντιστέκεται σε κάθε δύναμη που επιχειρεί να αλλάξει την κινητική του κατάσταση. Αν έχετε δοκιμάσει να σπρώξετε ένα βαρύ έπιπλο στο σπίτι, θα έχετε καταλάβει τι σημαίνει αδράνεια. Όσο πιο βαρύ το έπιπλο, τόσο μεγαλύτερη η αδράνεια, επομένως και τόσο πιο κοπιαστική η μεταφορά του. Ίδια αντίσταση θα προβάλει οποιοδήποτε άλλο σώμα, όταν επιχειρήσουμε να το περιστρέψουμε γύρω απο κάποιον άξονα. Το αδρανειακό δυναμόμετρο λοιπόν, αποτελείται απο δυο μεγάλους μεταλλικούς κυλίνδρους, τα λεγόμενα “τύμπανα” διαμέτρου 1,20 μέτρων τουλάχιστον και συνολικού βάρους περίπου 1500 κιλών. Είναι ομοαξονικά, τοποθετημένα το ένα κοντά στο άλλο και περιστρέφονται ελέυθερα. Τα τύμπανα αυτά, είναι καλυμμένα με ειδικό αντιολισθητικό υλικό και λόγω του τεράστιου βάρους τους, διαθέτουν ισχυρή ροπή αδράνειας.

Πως μετράμε

Για να μετρήσουμε το αυτοκίνητο, το οδηγούμε πάνω στα τύμπανα με τους κινητήριους τροχούς. Κάθε τροχός πατάει πάνω στο δικό του τύμπανο, προκειμένου να προσημειώνει την παραμόρφωση του ελαστικού σε πραγματικές συνθήκες δρόμου. Στην συνέχεια ο χειριστής της δυναμομέτρησης, επιταχύνει το αυτοκίνητο, γεμίζοντας όλες τις ταχύτητες συνήθως μέχρι τον κόφτη στροφών. Με τον τρόπο αυτόν, αντί να κινηθεί το αυτοκίνητο, κινούνται τα τύμπανα. Έτσι όσο μεγαλύτερη είναι η ιπποδύναμη του αυτοκινήτου, τόσο πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ταχύτητα περιστρέφονται τα τύμπανα.

Όταν οι στροφές του μοτέρ αγγίξουν τον κόφτη, ο χειριστής πατάει τον συμπλέκτη και αφήνει το σύστημα μετάδοσης (σασμάν, διαφορικό, μπιλιοφόρους, ημιαξόνια, ρουλεμάν κλπ) να φρενάρει τα τύμπανα. Όσο περισσότερη αντίσταση λοιπόν συναντούν τα τύμπανα, τόσο πιο γρήγορα φρενάρουν. Όταν το δυναμόμετρο χρειαστεί να ακινητοποιηθεί, τότε ειδικά αερόφρενα φροντίζουν για αυτό. Στην συνέχεια, για να έχουμε πλήρη εικόνα του πραγματικού αποτελέσματος της μέτρησης, ένας υπολογιστής αναλαμβάνει να επεξεργαστεί τα δεδομένα, λαμβάνοντας υπόψην τις καιρικές συνθήκες κατά την μέτρηση (θερμοκρασία, υγρασία αέρα κλπ). Κατόπιν έπεται διόρθωση σύμφωνα με τις θεσπισμένες επίσημα ευρωπαικές προδιαγραφές. Με τον τρόπο αυτόν, όλες οι μετρήσεις είναι ίδιες για όλα τα αυτοκίνητα, εφόσον οι συνθήκες, αλλά και η διαδικασία της μέτρησης βρίσκονται στον ίδιο παρονομαστή. Ένα καλό αδρανειακό δυναμόμετρο μπορεί να μετρήσει μέχρι 1300 ίππους και η ταχύτητα που μπορεί να αναπτύξει το αυτοκίνητο πάνω σε αυτό, είναι μέχρι 250 χλμ/ώρα!