في عام 1975، أصدر الكونجرس الأمريكي لوائح متوسط الاقتصاد في استهلاك الوقود للشركات (CAFE) المتغيرة باستمرار لتحسين متوسط الاقتصاد في استهلاك الوقود للسيارات والشاحنات الخفيفة. يتم أيضًا تطبيق لوائح مماثلة للاقتصاد في استهلاك الوقود في البلدان الأجنبية. قد تتغير هذه اللوائح بحيث يجب أن تحقق المركبات كفاءة معينة بحلول عام محدد. أثناء تطوير السيارة، يجب إجراء اختبارات مكثفة من قبل شركات تصنيع السيارات من أجل تحديد أي خسائر في مجموعة نقل الحركة التي تؤثر على الاقتصاد في استهلاك الوقود.
النسبة المقبولة عمومًا هي أن حوالي ثلث الطاقة من المحرك تُفقد بسبب الحرارة؛ ويتم فقدان ثلث آخر بسبب عدم الكفاءة في مكونات مجموعة نقل الحركة؛ ويستخدم الثلث الأخير من الطاقة الناتجة عن الوقود لدفع السيارة. وهذا يوضح أين تكمن بعض الفرص لزيادة الكفاءة. ومن أجل تحقيق ذلك، من المهم معرفة توزيع خسائر الكفاءة حتى يمكن إجراء التحسينات المناسبة. محولات الطاقة غالبًا ما يتم تثبيتها في مركبات التطوير لتحديد موقع فقدان الطاقة. تتمتع شركة Michigan Scientific بخبرة واسعة في إجراء قياسات محولات الطاقة وتحويلها مكونات الإنتاج إلى محولات الطاقة الدقيقة.
يقوم مدخلات الطاقة مقابل مخرجات مكونات المحرك الداخلية وناقل الحركة ومجموعة القيادة بتحديد استهلاك الطاقة. أ محول قوة العجلة يمكن استخدامها لتحديد الناتج الإجمالي في الطريق. يتم استخدام جميع بيانات خرائط الطاقة الأخرى لإظهار الطاقة المستخدمة لتحريك السيارة. من أجل تحديد فقدان الطاقة، يجب قياس سرعة الدوران وعزم الدوران.
محولات خرج المحرك
العمود المرفقي المجهز بمقاييس الضغط المطبقة
هناك العديد من المكونات المختلفة التي تقدم فرصة لتحليل مخرجات المحرك؛ مثل مراوح التبريد، والاحتكاك بين الأجزاء المتحركة، واستهلاك الوقود، ومضخات الزيت والوقود، والأحزمة، والتروس، والتشحيم، وغيرها. يمكن تصنيع محولات الطاقة من المكونات الداخلية أو تطبيقها عليها وتستخدم لقياس خرج المحرك. في سيارة ذات ناقل حركة أوتوماتيكي، يمكن تصنيع محول الطاقة عن طريق تطبيق مقاييس الضغط على لوحة مرنة لقياس عزم الدوران. يمكن مراقبة البيانات باستخدام Michigan Scientific جمعيات حلقة الانزلاق or حلول القياس عن بعد. يمكن استخدام تقنيات مماثلة لمركبة ذات ناقل حركة يدوي عن طريق تركيب محول عزم الدوران على دولاب الموازنة. من الممكن أيضًا التحكم في العمود المرفقي للمركبة بواسطة القياس العميق التجويف، طريقة لتطبيق مقاييس الضغط في تجويف عميق في أحد المكونات، وتوجيه أسلاك الإشارة إلى مجموعة حلقة الانزلاق.
أجهزة نقل الحركة
بينما يمكن استخدام محول الطاقة ذو اللوحة المرنة لتحديد الطاقة المدخلة إلى ناقل الحركة، يتم استخدام محولات الطاقة ذات عمود الإدارة للكشف عن الإخراج. ال عزم الدوران الناتج من ناقل الحركة يتم قياسه باستخدام عمود إخراج ناقل الحركة المُجهز أو أعمدة القيادة المجهزة. من خلال حساب طاقة الإدخال والإخراج، يمكن قياس كفاءة النقل الإجمالية بشكل مباشر. يتم تجهيز أعمدة إخراج ناقل الحركة ويتم تضمين الأسلاك في العمود. يتم بعد ذلك إخراج البيانات إلى مجموعة حلقة منزلقة مثبتة في الجزء الأمامي من ناقل الحركة أو يمكن استخدام القياس عن بعد إما بالطاقة الاستقرائية أو الضاربة. يمكن أن ترجع الخسائر الكبيرة في ناقل الحركة إلى كفاءة محول عزم الدوران، وضخ الزيت، وفقدان الحرارة، وفقدان الدوران اللزج، وفقدان التروس، والمحمل، والختم.
قياسات المحور الخلفي
مجموعة عجلة عزم الدوران للقياس العلمي عن بعد من ميشيغان
عمود إدارة السيارة هو ما يوفر عزم الدوران المدخل إلى المحور الخلفي حيث يتم تقسيم عزم الدوران الناتج بين كل عمود قيادة. يمكن قياس عزم الدوران الناتج باستخدام مقاييس ضغط عمود المحور، مما يحول عمود الإنتاج إلى محول طاقة دقيق يتم توجيهه إلى مجموعة حلقة الانزلاق أو القياس عن بعد، أو يمكن استخدام محول عزم دوران العجلة. ميشيغان العلمية محولات عزم دوران العجلة (WTT) قم بقياس عزم الدوران بين محور التثبيت والإطار. يتم بعد ذلك تحديد الكفاءة من خلال مقارنة عزم الدوران في المحور بالإخراج المقاس بواسطة WTT.
في حين أن هناك العديد من الجوانب الأخرى التي تؤثر على استهلاك الوقود، مثل السحب الديناميكي الهوائي، ومقاومة دوران الإطارات، وسحب الفرامل، وسحب المحمل، وغيرها؛ لا يزال تحديد فقدان الطاقة داخل مجموعة القيادة للمركبة جزءًا مهمًا من تصميم السيارة وتطويرها. تتمتع شركة Michigan Scientific بخبرة واسعة في إنشاء محولات الطاقة المخصصة والإنتاجية للمساعدة في هذا النوع من الاختبارات. لمعرفة المزيد عن كيفية يمكن أن تساعد شركة Michigan Scientific في تطوير المركبات, اتصل بمهندس MSC.