Teoría
Técnica y conceptos básicos
PARA QUÉ SIRVEN LOS BANCOS DE PRUEBAS
Los bancos de pruebas, ya sean de rodillos (para probar vehículos) o de motores, son herramientas útil para el medición del rendimiento y características de propulsores.
Existen varios tipos, que difieren entre sí principalmente entre:
- bancos de pruebas de motores (donde el motor está conectado directamente al banco de pruebas)
- bancos de pruebas de rodillos (donde los vehículos se prueban colocando los neumáticos sobre rodillos)
Otra distinción importante procede del presencia o ausencia de freno (útil para generar una fuerza resistente) por lo que se habla de bancos de pruebas inerciales o con frenos.
EL BANCO DE PRUEBAS DE MOTORES
El banco de pruebas de motores es el instrumento utilizado para medir todos los parámetros de funcionamiento de un motor, incluida la curvas de potencia y par, con la mayor precisión y repetibilidad posibles (a diferencia de lo que ocurre en un banco de pruebas de rodillos, donde entran en juego las inercias pertenecientes a los componentes de la transmisión, las llantas, los neumáticos, etc.).
En este tipo de banco de pruebas, el motor se instala y conecta directamente al eje del freno de Foucault y controlados desde una sala de control especial, en modo manual o automático, gracias a la integración de actuadores especiales.
Es utilizados principalmente en el campo:
- Aprobado previamente
- Homologado
- Calibrado de la unidad de control del motor (ECU)
Estos datos, recogidos por la sistema de control y adquisición mediante sondas especiales, pueden ser posteriormente analizados y procesados por software de procesamiento.
El banco de pruebas de motores también puede equiparse con transductores de par profesionales, esto resulta útil para analizar en profundidad el comportamiento dinámico, lo que no es posible con las células de carga convencionales.
El freno del banco de pruebas, también puede acoplarse un motor eléctrico de tipo asíncrono, de forma que se puedan simular correctamente los ciclos de conducción por carretera. Hablamos en este caso de un Banco de pruebas de motores "TANDEM":
En motor eléctrico asíncrono, trabajando en paralelo con el freno, es ahora un requisito esencial para la correcta reproducción de las condiciones de funcionamiento en carretera, incluidos los ciclos de conducción (por ejemplo, la normativa WLTP), no sólo en los ciclos de homologación, pero también en los de preaprobación.
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EL BANCO DE PRUEBAS DE RODILLOS
En banco de pruebas de rodillos (a menudo denominado "banco de pruebas de potencia") para coches o motos, permite principalmente detectar (sin desmontar el motor del vehículo) curvas de par y potencia.
A su vez, puede equiparse con sensores externos y sistemas de adquisiciónprincipalmente diferenciados por tipo de aplicación (áreas de desarrollo del rendimiento, diagnóstico u homologación).
Cuando el banco de pruebas del motor es necesario para procesos como preaprobación y homologación, el banco de rodillos resulta ser una herramienta excelente para aplicaciones como:
- Diagnóstico.
- Desarrollo del rendimiento (calibración de la ECU).
- Homologación (ciclos de conducción o emisiones).
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BANCOS DE PRUEBAS DE INERCIA Y FRENADO
Bancos de pruebas, cuando no equipado con freno, son comúnmente definidos como bancos de pruebas INERTIOS.
En la actualidad, este tipo de contador se considera obsoleto, utiliza rodillos pesados o masas de volante, como fuerza resistente, para medir el rendimiento de motores o vehículos.
Los bancos de pruebas con frenos (equipado con freno) ofrecen mayor precisión y repetibilidad de las mediciones y funcionalidades avanzadas, útil para el trabajo del promotor.
Estas características incluyen, por ejemplo
- Estado estacionario: El banco de potencia permite parar el motor a un régimen/revoluciones determinado.
- Control de la rampa de aceleración: es posible ajustar la rampa de aceleración, en función de los diferentes motores y potencias.
- Simulación de calle (ascenso, pendiente, presencia de remolques).
Los anteriores son sólo ejemplos, entre las numerosas funciones que puede ofrecer un banco de pruebas con frenos. Hoy en día, el tipo de freno más común en los bancos de pruebas, es el Freno de corrientes parásitas (o Focault) (Enlace a Wikypedia)
DESARROLLO E INVESTIGACIÓN EN BANCOS DE PRUEBAS
Para ahorrar tiempo durante el desarrollo del vehículo, Las empresas intentan cada vez más realizar las mismas pruebas en el banco de pruebas de motores, en el banco dinamométrico de chasis.
El objetivo es correlacionar los resultados para poner de relieve las diferencias (y sus factores de influencia), así como de verificar los resultados obtenidos en el banco de pruebas de motores, con la ventaja de reutilizar y comparar las pruebas existentes, en un entorno de pruebas totalmente similar al tipo de aplicación en funcionamiento.
En cada uno de estos entornos de prueba se realizan diversas actividadesincluyendo:
- Durante la fase de desarrollo del vehículo un banco de pruebas de motores se utiliza para verificar la durabilidad y la termodinámica. También se utiliza para la calibración básica de la ECU, también predecir su comportamiento en términos de emisiones (utilizando funciones como la simulación de carreteras).
- Pruebas de emisiones se llevan a cabo en un banco de pruebas de motores y se repiten en el dinamómetro del chasis para la homologación del vehículo;
- Evaluación de la conducción y optimización del calibrado de la cadena cinemáticase llevan a cabo en bancos de pruebas de motores;
- Transmisión y vehículo se verifican en carretera o en bancos de rodillos;
- Pruebas "climáticas tienen lugar primero en el banco de pruebas de motores y después en el banco de pruebas de rodillos;
- Pruebas de resistencia e ciclos de conducción tienen lugar en el banco de pruebas de motores y, a continuación, en el banco de pruebas de rodillos (o de carretera).
INSIGHTS
- Historia de los bancos de pruebas de potencia
- Banco de pruebas de potencia de uno o dos rodillos, ¿cuál elegir?
- La importancia del diámetro de los rodillos en un banco de rodillos de automoción
- ¿Qué es la disipación de potencia?
- ¿Para qué sirven los factores de corrección de la potencia?
- Ventajas de un banco 4x4 con ejes unidos
- Homologación y bancos de fin de línea