Настройка мотоцикла на диностенде
DynoJet в вопросах и ответах: зачем мотоциклисту диностенд
Саша, что именно замеряет диностенд?
Александр Меньших: Динамометрический мотоциклетный стенд измеряет актуальный крутящий момент на заднем колесе, максимальную скорость, мощность двигателя, показания качества топливно-воздушной смеси. Есть возможность подключения датчиков для фиксации возникновения детонации.
Как физически происходят испытания? Что имитируется на стенде?
Александр Меньших: Переднее колесо мотоцикла надежно фиксируется в ловушке так, чтобы мотоцикл имел вертикальное положение, а шасси (подвески) могли работать, будто происходит реальный заезд. Заднее колесо вращает барабан, имеющий покрытие, имитирующее шероховатость асфальта: вес и диаметр барабана – величина постоянная (заложены в программу, управляющую стендом), датчики меряют скорость вращения и ускорение, которое барабану придает вращающееся колесо на протяжении всего «прогона». Другой датчик подключается к ECU мотоцикла, получает от него показания оборотов двигателя. В каждый момент времени компьютер снимает показания датчиков и в режиме реального времени заполняет таблицы, рисует график роста крутящего момента и мощности.
Производители зачастую указывают в технических характеристиках мотоциклов мощность, которая почти никогда не соответствует замерам. Чем отличается заявленная мощность от мощности на колесе?
Александр Меньших: Заявленная или паспортная мощность указывается после эталонных испытаний на заводских стендах для двигателей, где замеряется производительность силового агрегата на колвалу. При передаче энергии с вала двигателя на колесо возникают естественные потери – в генераторе, в трансмиссии, в сцеплении, в финальном приводе. В сумме, потери могут составлять до 15% от заявленной мощности. Диностенд демонстрирует реальную эффективность работы двигателя, что является достаточным для проведения диагностики и настройки его работы.
Для точности замеров нужно соблюдать какие-то особые условия тестов?
Александр Меньших: Да, конечно. Замеры производятся в специально оборудованном помещении с мощной системой вытяжки выхлопных газов и сбалансированной приточной вентиляцией, благодаря которой постоянно поддерживается одинаковая рабочая температура двигателя (75-90°С): мощная система охлаждения создает встречный поток холодного воздуха, как при езде по дороге. Замеры производятся короткими сериями, потому что заднюю покрышку приходится охлаждать естественным образом – делать паузу. Любое изменение в конфигурации мотоцикла или в его настройках должно сопровождаться новой серией прогонов. Мы делаем по три тестовых прогона в серии, и второй, обычно, считается оптимальным (наиболее точным).
Диностенд действительно позволяет улучшать характеристики мотоцикла? Какие?
Александр Меньших: Основная задача инженера – настройка максимально эффективной работы двигателя, системы питания и зажигания для мотоцикла в конкретной конфигурации. Только если весь комплекс настроен эффективно, можно достичь максимальной отдачи и стабильности.
Это правда, что можно путем простой настройки, даже не прибегая к дорогостоящему тюнингу, повысить мощность двигателя?
Александр Меньших: Да, в большинстве случаев именно так. Суть настройки сводится к тому, чтобы привести двигатель в оптимальный режим работы. Основной рабочий инструмент – регулировка качества топливно-воздушной смеси. Если мотор настроен на оптимальную работу, он будет отдавать максимальную мощность, которую может. Вместе с тем повысится и ресурс двигателя. При более качественной подготовке ТВС – горение происходит лучше, скапливается меньше нагара в камере сгорания, на клапанах, свечах, повышается качество и надежность работы катализатора, мотор не испытывает детонационных и тепловых перегрузок. В случае настройки двигателя через гражданские или спортивные блоки управления есть возможность выжать из мотора дополнительные силы путем тонкой настройки карты зажигания, но эта процедура уже напротив снижает ресурс двигателя, повышает риск детонации. Настройку карт зажигания мы рекомендуем только тем, кто действительно уверен, что ему это нужно. В основном это пилоты, участвующие в соревнованиях по ШКМГ в России и за рубежом.
Как в современных мотоциклах вообще регулируется мощность?
Александр Меньших: Современные мотоциклы, оснащенные бесконтактной ручкой «газа» ride-by-wire и электронно управляемыми дроссельными заслонками имеют одну и ту же систему ограничения мощности – через автоматическое закрытие заслонок, то есть через уменьшение подачи в камеру сгорания топливно-воздушной смеси. Ни карты зажигания, ни топливные карты при этом не используются – работает одна карта, заложенная на заводе (или предварительно настроенная на стенде). Программы типа Sport, Race, Rain или Street ограничивают максимальную мощностью двигателя, имея жестко прописанные в ECU лимиты на открытие дроссельных заслонок. 100% открытия заслонки = 100% производительность двигателя.
Александр Меньших: Все спортивные системы спроектированы для повышения отдачи (ускорения очистки камеры сгорания от отработанных газов) в верхнем диапазоне оборотов от 7000 об./мин. и выше. В диапазоне от 2000 до 6000 об./мин. при этом может появляться существенный провал, заметный на дорогах общего пользования, поскольку нарушается физика наполнения камеры сгорания (слишком быстро очищается).
Есть еще такой миф, что диностенд вообще нужен только спортсменам. Так ли это?
Александр Меньших: Нет. Динамометрический стенд DynoJet – это такой же диагностический инструмент, как вольтметр, и он позволяет выявить проблемы в работе двигателя, трансмиссии и сцепления на ранней стадии. Квалифицированные инженеры Motorrika «читают» телеметрию, в том числе, графики мощности и по ним могут дать очень точный диагноз.
Александр Меньших: В случае с гражданским мотоциклом, первый раз – сразу после обкатки, чтобы инженер мог привести уже готовую к эксплуатации систему к оптимальной настройке, чем продлить жизнь свечам зажигания, сцеплению, трансмиссии, катализатору выпускной системы и так далее. Затем, калибровать/тестировать мотоцикл на диностенде можно один раз в 1-2 сезона, например, перед его началом или после полных ТО, например, после регулировки зазоров клапанов, промывки топливных форсунок, ремонтов ЦПГ. На стенде можно даже проводить обкатку нового двигателя в идеальных условиях.
В случае с мотоциклами спортивного применения (для трек-дней или гонок), для достижения максимальной производительности следует прогонять систему на диностенде после каждого изменения в конфигурации (комплектации), чтобы наглядно видеть эффект от установки того или иного оборудования/тюнинга. Показатели мощности могут снижаться из-за постоянного использования двигателя в предельных режимах. Это наглядно демонстрирует диностенд DynoJet.
Сколько вообще занимает работа на стенде? Можно ли просто приехать, прогнать мотоцикл и уехать или это длительный процесс и нужно привозить мотоцикл заранее?
Александр Меньших: В случае с мотоциклом, который имеет современную вспомогательную систему, типа Power Commander или Bazzaz, настройка (этой системы) занимает от 4 до 8 часов. Настройка штатных заводских блоков управления занимает вдвое больше времени – от полутора рабочих дней, поэтому мы работаем по записи. Вообще, вот уже сейчас наступает hot season, а с апреля очередь может растягиваться на 2-3 недели вперед.
Диностенд: великий обманщик или точный инструмент?
Мы не пожалели времени и сделали выжимку всех заблуждений, связанных с замерами мощности на стендах. Этот текст ставит своей целью окончательно расставить точки над i, j, ё и другими буквами. И если вы найдётся в себе духовные силы осилить этот коротенький опус, вы будете точно знать, почему вас никто не обманывает с мощностью вашего автомобиля. Ну, или почему обманывают все. Мы сами толком не поняли.
Итак, истина первая: шассийный диностенд никогда не показывает абсолютно точных цифр.
Да-да, это так, и с этим надо привыкнуть жить дальше. Когда вы заезжаете на стенд на своём автомобиле, вам проводят замер и говорят, что в его моторе ровно 172 л.с., вам безбожно врут. Но не намеренно, а потому, что действительно не знают, сколько там точно лошадей. Есть довольно длинный список факторов, влияющих на результат замера на диностенде. Выглядит он так:
— Пробег мотора и его износ;
— Состояние трансмиссии и ходовой части;
— Качество ГСМ;
— Температура воздуха и влажность;
— Обдув на стенде;
— Теплоотвод на стенде;
— Механические потери стенда;
— Методика расчета и измерения потерь в трансмиссии;
— Методика коррекции приведённой мощности.
Насчёт пробега и износа мотора всё ясно: если его уездили, мощность в нём до паспортной величины не дотянет никогда. То же самое верно и с трансмиссией и ходовой, потери в которых будут тем больше, чем более боевое прошлое у почехондера на стенде (замеры-то делаются с колёс, так что подклинивающий тормозной суппорт, сожранные зубья редуктора или раздатки и болтающаяся крестовина кардана сожрут лошадей больше, чем французы при отступлении от Москвы холодной зимой 1812 года).
Также очевидно, что и с плохим бензином мотор не покажет всё, на что он потенциально способен. Есть даже конкретный пример в виде Honda Civic Type R, которая приезжала к нам повыпендриваться мощностью. По паспорту у неё должно быть 201 л.с., но на стенде машина показала 187 л.с. Выжгли её бензин, залили другой – вот они, все 201. Так что 10% — вполне реальная потеря.
Насчёт обдува и теплоотвода тоже всё ясно: машина не должна греться, а недостаточное охлаждение элементов системы выпуска меняет температуру выпуска (EGT), что тоже может скинуть 10-20 л.с.
О механических потерях стенда мы рассказывали не слишком много, но они есть. Понятно, что стенд – это тоже механизм, в нём есть сила трения, инерция и прочие физические прелести, так хорошо описанные механикой сэра Исаака Ньютона.
Впрочем, даже потери в трансмиссии многие считают по-разному. Так как мы сегодня хотели быть краткими, как команда «Пли», то ограничимся следующей умной сентенцией: для получения данных о мощности или моменте на маховике нужно сначала рассчитать потери в трансмиссии и высчитать так называемую приведенную мощность. А потом еще и скорректировать её, используя стандарт коррекции приведенной мощности. Наш инерционный стенд позволяет замерить и рассчитать потери в трансмиссии, но большинство стендов этого сделать не может. Там просто вбивают коэффициент (обычно – 10-15% для моноприводных автомобилей и 20-25% — для полноприводных), отчего цифры на окончательном графике не абсолютны от слова совсем. А ведь есть ещё следующий шаг – её коррекция по одному из стандартов коррекции приведенной мощности. «По одному из» — потому что их много. Это может быть методика SAE (к которой тяготеют наши заокеанские друзья из Соединённых Штатов Пиндосстана), кто-то — ISO или DIN (эти стандарты любит либеральная Европа). Разумеется, выбор стандарта тоже влияет на результат замера.
Как Колумб уверенно пёр от Индии в сторону Америки, будучи уверенным, что движется в нужном направлении, так и замеряющие мощность люди с каждым новым фактором уходят всё дальше от абсолютности полученных цифр, пребывая в уверенности их точности. Глубина заблуждения приблизительно равная.
Прежде чем перейти к тому, как правильно мерить мощность, сделаем пару выводов.
Истина вторая …
Бесполезно приезжать к нам (и к не нам тоже) на своём Chevrolet Tahoe 1998 года, проводить замер, выяснять, что из 255 лошадей 60 сдохли ещё в эпоху Ельцина и требовать подтверждающую бумажку для налоговой. Никто вам пересчитывать налог не будет. Для этого нужен замер на омологированном и откалиброванном моторном стенде. Есть желание – снимайте мотор, тащите его не стенд и бейтесь. Скорее всего, в этом случае тоже ничего не выгорит, но тут хотя бы какой-то шанс будет. Хотя это не точно.
… и третья
И, наконец: не надо ругаться на автопроизводителей, которые не доложили в мотор Вашего прекрасного Соляриса с мотором 1,4 л несколько лошадей. Вы, конечно, можете принести им бумажку А4 с распечаткой графика замера, но вас попросят засунуть её куда-нибудь в выпускной коллектор, и будут при этом правы. Хотите правды? Ещё раз велкам на моторный стенд. Тот самый, который найти практически невозможно.
Так, а зачем тогда нужен стенд и как мерить мощность? Внимание, сейчас будет срыв покровов тайн.
Как правильно мерить мощность на стенде?
Думаем, вы уже поняли, что один замер сам по себе бесполезен. Более того, по описанным выше причинам два одинаковых автомобиля на одном и том же стенде с высокой долей вероятности покажут разные результаты. Поэтому поливать кого-то грязью из-за расхождений цифр – вещь бесполезная, как попытка Бузовой научиться петь.
Вот наши правила замера на стенде:
— Всегда делать замер ДО и ПОСЛЕ модификации;
— Не сравнивать результаты замера на шассийном стенде с паспортными данными автомобиля;
— Не ждать одинаковых результатов от одинаковых моторов – всегда могут быть отличия;
— Стараться делать сравнительные замеры при одинаковых погодных условиях;
— Оценивать разницу между стоком и тюнингом, а не абсолютные цифры.
В общем-то, повторяться не будем, все эти выводы мы объяснили выше. Но на всякий случай поясним примером последний пункт.
Предположим, что вы с другом из-за большой любви к определённой модели, марки или друг к другу купили одинаковые машины. Но ваш друг съездил на чип-тюнинг. И там выяснилось, что мощность мотора его почехондера – 105 л.с. После тюнинга она стала, допустим, 120 л.с. Вам захотелось так же, вы поехали туда же и выяснили, что у вашей машине в стоке всего 93 л.с., а после модификации — 108. А ведь у друга — целых 120… Обидно? Развели на бабки? Жёстко кинули? Нагрели руки злодеи? Нет, вряд ли. Просто:
а) нет двух абсолютно одинаковых машина;
б) нет двух абсолютно одинаковых условий замеров.
А если ещё и стенды разные, то общего вообще ничего нет. Хотя, кое-что есть: та самая разница между ДО и ПОСЛЕ, равная в обоих случаях 15 л.с. То есть, никто вас не обманывал.
Так что не верьте абсолютным цифрам на роликовом стенде. Они обманчивы, как макияж гулящей женщины. Верьте только разнице, которую вы видите до и после тюнинга. При одной и той же погоде, на одном и том же бензине, на одном и том же стенде. И будет вам счастье.
DynoJet в вопросах и ответах — зачем мотоциклу диностенд?
Замеры мощности и крутящего момента с силового агрегата мотоцикла производятся непосредственно с заднего колеса. Это наиболее точный показатель правильных настроек и ключевых параметров мотора, системы подачи топлива, зажигания, а также коробки переключения передач.
Что такое диностенд и зачем он нужен?
Диностенд — это независимое устройство, которое дает объективную информацию о текущем состоянии мотоцикла, так как принимается во внимание только состояние программного обеспечения и механической части аппарата, никакие другие сторонние показатели или данные не учитываются. На показания динамометрического стенда невозможно повлиять искусственно — все замеры будут точными и достоверными. Это гарантирует, что мощностные испытания будут правильно применены, а полученные показания можно будет использовать для доработок мотоцикла.
Благодаря использованию диностенда DynoJet для мотоциклов можно создавать индивидуальные точные настройки и оптимизировать работу конкретного байка за счет внесения изменений в работу тех элементов, которые влияют на его производительность. Это необходимо делать не только со спортивными аппаратами, которые учувствуют в различных соревнованиях, но и с абсолютно новыми мотоциклами, как только они сошли с конвейера и попали в руки к своим владельцам.
Не все знают, что именно замеряется с помощью диностенда. Мотоциклетный динамометрический стенд позволяет снять актуальные показания крутящего момента с ведущего заднего колеса, максимальную скорость байка, мощность его силового агрегата, текущие показания качества топливно-воздушной смеси. Также дополнительно можно подключить датчики, которые будут фиксировать факт возникновения детонации.
Чтобы обеспечить необходимые условия безопасности измерения мощности и крутящего момента, переднее колесо байка надежно фиксируется специальным образом, чтобы он находился в вертикальном положении. Подвеска при этом остается в работоспособном состоянии, имитируя условия реального заезда во время проведения измерений.
На фото: установка мотоцикла на диностенд
Заднее колесо вращает специальный барабан, который имеет шероховатое покрытие, имитирующее асфальт: параметры барабана (масса и диаметр) являются постоянной величиной, которая заложена в программное обеспечение, управляющее всем комплексом оборудования. Также в состав диностенда входят различные датчики, они измеряют скорость вращения и ускорение, придаваемые барабану вращающимся задним колесом в течение всего «прогона».
Еще один датчик подключается к электронному блоку управления мотоциклом. Компьютер постоянно снимает показания со всех датчиков. Это позволяет ему обрабатывать всю получаемую информацию и в режиме реального времени строить таблицы с данными, рисовать график увеличения мощности и крутящего момента.
Многие владельцы мотоциклов, приехавшие на динамометрический стенд для снятия замеров, сталкиваются с тем, что полученные данные не соответствуют сведениям, заявленным производителям. Это вызывает определенное недоумение. Дело в том, что производители осуществляют мощностные испытания на заводских стендах, исследуя исключительно силовой агрегат. Полученные показания мощности и крутящего момента снимаются не с колес, а с коленчатого вала.
При передаче энергии с вала силового агрегата на колеса возникают естественные потери из-за обеспечения работы генератора, коробки передач, сцепления и привода. В итоге сумма потерь может достигать 15–20% от заявленной производителем мощности. Диностенд позволяет наглядно продемонстрировать реальные возможности и показатели работы двигателя. Этого достаточно для проведения диагностики, более тонкой настройки его работы.
На фото: пример графика мощности мотоцикла
Особенности проведения замеров с помощью диностенда
В ходе проведения измерений важно контролировать температуру заднего колеса. От этого зависит качество испытаний. Кроме того, заднее колесо на стенде нагревается сильнее, чем во время езды по асфальту. Чтобы замеры были точными, важно соблюсти ряд условий.
Во-первых, замеры должно осуществляться в помещении, которое специально оборудовано для этого: имеет мощную вытяжку, отводящую выхлопные газы, сбалансированную приточную вентиляцию, способную поддерживать одинаковую температуру работы двигателя (75–90°С). Благодаря мощной системе охлаждения создается встречный поток холодного воздуха, имитируя дорожные условия.
Во-вторых, замеры должны проводиться короткими сессиями. Задняя покрышка охлаждается естественным образом, поэтому приходится делать перерывы, чтобы она не перегревалась. Если были внесены какие-либо изменения в конфигурацию байка, его настройки, обязательно необходимо делать повторные прогоны. Обычно делается по три тестовых прогона за раз. Их них второй принято считать оптимальным, показавшим наиболее точные результаты.
Еще один вопрос, который интересует многих байкеров — действительно ли с помощью динамометрического стенда можно улучшить показатели аппарата, и какие именно. Основной задачей инженеров является достижение максимально эффективных рабочих показателей силового агрегата, его функциональных элементов в определенной конфигурации. И только если вся система настроена эффективно и правильно, будут достигнуты максимальные результаты и высокая стабильность всех механизмов.
Многим мотогонщикам следует знать: чтобы добиться максимальной отдачи от своего байка, вовсе не обязательно полностью менять конфигурацию и тратить большие деньги на тюнинг. В ряде случаев можно обойтись простой настройкой.
Цель настройки — чтобы двигатель начал работать в оптимальном режиме. Основной инструмент, которым пользуется инженер — это регулировка качества топливно-воздушной смеси. Если силовой агрегат настроен оптимально, на диностенде он продемонстрирует максимально высокие показатели, которые при этом будут положительно сказываться на продлении ресурса работы разных конструктивных элементов.
Если более качественно подготавливать двигатель внутреннего сгорания, можно достичь наилучшего сгорания топлива, отсутствия нагара в камере сгорания, выработки в цилиндрах. Свечи, клапаны головки блока также будут чистыми, за счет чего повышаются надежность и качество работы катализаторов. А сам мотор избежит тепловых перегрузок, в нем будут возникать детонационные процессы.
Если настраивать двигатель мотоцикла через гражданский или спортивный блок управления, можно обеспечить его дополнительной мощностью за счет более тонкой настройки карты зажигания. Однако важно учитывать, что в таком случае снижается ресурс мотора, возникает вероятность детонации.
Настройку карт зажигания рекомендуется осуществлять в том случае, если в этом есть острая необходимость. Обычно к таким действиям прибегают профессиональные мотогонщики, принимающие участие в различных отечественных и зарубежных соревнованиях. Для повышения точности диагностики на байк может быть дополнительно установлен датчик детонации.
Как же регулируется мощность на современных мотоциклах, за счет чего обеспечивается прирост крутящего момента и лошадиных сил? Многие современные модели байков имеют бесконтактную ручку акселератора ride-by-wire и дроссельные заслонки, управляемые электроникой и оснащенные системой ограничения мощности. Это достигается путем автоматического закрытия заслонок — в камеру сгорания подается меньше топливно-воздушной смеси. При этом не задействованы карты зажигания, топливные карты.
В данном случае всеми процессами управляет одна карта, которая была заложена производителем или инженером на диностенде. Такие программы как Sport, Race, Rain или Street способны ограничивать мощность силового агрегата. Необходимые настройки ограничения открытия дроссельных заслонок жестко прописаны в электронном блоке управления, 100% открытия дросселя равно 100% производительности двигателя.
На фото: проверка соответствия мощности байка заводским значениям
Традиционное заблуждение многих байкеров — что прямоточная система выхлопа добавляет мощности и позволяет обеспечить байк более высокой динамикой, превосходя всех конкурентов при разгоне с места. Но такой прием работает, только если двигатель раскручивать до максимально высоких оборотов, начиная с 7 000 об/мин. В более низком диапазоне оборотов это может стать причиной провала. Особенно это будет заметно на дорогах общего пользования, так как камеры сгорания слишком быстро очищаются. Благодаря исследованию телеметрических показаний можно определиться с установкой наиболее подходящего тюнинга либо отказаться от него.
Кто пользуется услугами диностенда?
По сути, динамометрический стенд — это тот инструмент, которым должны пользоваться не только профессиональные спортсмены, но и обычные байкеры. Благодаря ему можно обнаружить проблемы в работе силового агрегата, трансмиссии и сцепления на раннем этапе и устранить их с минимальными затратами. Это позволит избежать более дорогостоящего ремонта в будущем.
Квалифицированные инженеры MOTORRIKA способны расшифровать любые телеметрические показания, графики мощности. И на их основе дать точные рекомендации, определить причину проблем с конкретным мотоциклом.
Байкер, который приобрел новый мотоцикл и только прошел на нем обкатку, обязательно должен настроить свой аппарат на диностенде, чтобы инженеры смогли привести готовую к использованию систему к оптимальным настройкам. Это продлит ресурс различных элементов двигателя, трансмиссии, сцепления, впускной и выпускной системы.
В дальнейшем достаточно раз в один-два сезона посещать специалистов с динамометрическим стендом, чтобы следить за состоянием байка, калибровать и вносить правки в настройки после проведения полного технического обслуживания. Очень важно регулярно регулировать зазоры клапанов, промывать топливные форсунки,
Затем калибровать/тестировать мотоцикл на диностенде можно один раз в один-два сезона. Можно делать это перед его началом или после полных ТО — например, после регулировки зазоров клапанов, промывки топливных форсунок, ремонта ЦПГ. На стенде можно не только снимать телеметрию, но и проводить обкатку нового силового агрегата в наиболее оптимальных условиях.
Если речь идет о спортивных мотоциклах, которые участвуют в гонках и используются для трек-дней, то их необходимо пропускать через диностенд после каждого изменения, внесенного в конфигурацию байка, чтобы визуально определить, к каким изменениям это привело. Тюнинг может как принести пользу, повысить качественные характеристики байка, так и навредить: из-за того, что двигатель постоянно подвергается высоким нагрузкам, его показатели могут снижаться.
Если на аппарат установлен современный вспомогательный блок типа Power Commander или Bazzaz, настройка мотоцикла займет от четырех до восьми часов. Если же такая система отсутствует, то инженерам потребуется в несколько раз больше времени, чтобы настроить заводской электронный блок управления.
Диностенд Dynojet для мотоциклов
в техцентре MOTORRIKA