Medir el par a lo largo de un tren motriz eléctrico, de la caja de cambios a la rueda
En resumen
El par se mide en varias etapas del tren motriz: un puente de galgas extensométricas en el árbol de salida de la caja de cambios y en el semieje, con un transmisor de telemetría de abrazadera o un anillo colector tubular para extraer la señal, y un transductor de par de rueda entre el buje y la llanta. La diferencia entre dos etapas es la potencia perdida entre ellas. En un camión con ejes rígidos, el árbol del eje se acondiciona con galgas dentro de un taladro y la señal sale en la rueda.
- 2 700 N·m
- capacidad del transductor de par de rueda TWHR2000, camiones de carretera
- 1.5 N·m
- resolución del TWHR2000
- 25 mm
- árbol más pequeño para los transmisores de abrazadera CIT y CBT
Puntos de medición
La autonomía depende de la parte de la energía almacenada que llega a los neumáticos, por lo que el rendimiento se mide a lo largo del tren motriz. Michigan Scientific ha medido así el par en árboles de entrada y salida de cajas de cambios y en la entrada y salida de un amortiguador, en vehículos híbridos e híbridos enchufables cuyos motores eléctrico y de combustión comparten una misma transmisión.
El método aplica un puente de galgas extensométricas directamente al árbol de serie, sin transductor de par a medida, y un transductor de par de rueda en la rueda. Comparar el par que entra en el eje con el par en la rueda da el rendimiento de lo que hay entre ellos.
Instrumentación
| Árboles con galgas | puente de galgas extensométricas en el árbol de caja de cambios o el semieje de serie, calibrado en par |
|---|---|
| CIT | de abrazadera, alimentado por inducción, uno o dos puentes, enlace digital de 2,4 GHz, salida ± 10 V, árboles de 25 mm o más, IP67 |
| TEL-SC | collarín partido con telemetría y alimentación por inducción integradas, árboles de 23 mm o más, se instala sin desmontar los extremos del árbol |
| CBT | de abrazadera, con batería, dos puentes, 48 h con un puente, árboles de 25 mm o más |
| Serie B | anillo colector tubular sobre el árbol de transmisión o el semieje, diámetros interiores de 30 a 81,3 mm, versiones estancas y con encoder /E60 |
| Serie TW | transductor de par de rueda entre los adaptadores de buje y de llanta, 237 N·m a 81 kN·m, puente completo de cuatro ramas · TWHR2000 para camiones de carretera: 2 700 N·m, resolución 1,5 N·m, no linealidad 0,15 % FE, llantas de 22,5 in o más |
Cadena de medida
Cada árbol con galgas gira, por lo que su señal de puente debe llegar a un registrador que no gira. Un transmisor de abrazadera excita el puente y envía la señal por un enlace digital de 2,4 GHz con control de errores, alimentado por una batería o por una bobina de inducción fija; el receptor entrega ± 10 V. Un anillo colector tubular hace pasar los cables del puente a través de pistas de metales preciosos. La actividad eléctrica de un vehículo eléctrico dificulta la protección de un enlace inalámbrico frente a las interferencias, y la instrumentación de los vehículos eléctricos se dispone de manera de reducir el efecto de estas interferencias.
En la rueda, la señal del transductor de par sale a través de un conjunto estanco de anillo colector, encoder y amplificador, o por telemetría.
Procedimiento
- 01
Equipar con galgas los árboles de serie
Un puente de galgas extensométricas en cada árbol que deba medirse, salida de la caja de cambios y semieje, calibrado en par.
Instrumentación con galgas y calibración - 02
Extraer la señal del árbol
Un CIT o un CBT fijado al árbol, un collarín TEL-SC cerrado a su alrededor o un anillo colector de la serie B montado sobre él.
Sistemas de telemetría inalámbrica - 03
Medir el par en la rueda
Un transductor TW entre el adaptador de buje y el adaptador de llanta, fabricado según los planos de la llanta original.
Transductores de par de rueda serie TW - 04
Comparar las etapas
Par y velocidad en cada punto sobre una misma base de tiempo; la diferencia entre dos etapas es la potencia perdida entre ellas.
Camiones de clase 8
En un camión eléctrico de clase 8, el eje rígido no deja espacio alrededor del árbol. El eje de origen se taladra a través del árbol, se aplican galgas extensométricas en el interior del orificio, y los cables llegan a un anillo colector o a un equipo de telemetría montado hacia el exterior de la rueda; un encoder en el anillo colector añade la velocidad y la posición de la rueda. Los mismos ejes equipados con galgas giran en un banco dinamométrico con telemetría, cuyo enlace digital no tiene ningún contacto sujeto a desgaste durante las largas campañas. En carretera, el TWHR2000 en la rueda se compara con el par entrante en el eje.
Resultado
Par en las etapas elegidas, en los árboles de origen y en la rueda, en carretera o en banco dinamométrico. La diferencia entre las etapas muestra dónde la transmisión pierde potencia.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se mide el par en un vehículo con motores dentro de las ruedas?
Con un transductor de par de rueda. Las ruedas están acopladas directamente a los motores, por lo que no hay árbol de transmisión ni eje motriz que equipar con galgas.
¿Cómo se mide el rendimiento de un tren motriz eléctrico en el vehículo?
El par se mide en cada etapa del tren motriz y las etapas se comparan. Comparar el par entrante en el eje con el par en la rueda da el rendimiento de lo que hay entre ellas.
¿Afecta el ruido eléctrico de un vehículo eléctrico a la telemetría de par?
Hace más difícil proteger un enlace inalámbrico contra el ruido. Los transmisores utilizan un enlace digital de 2,4 GHz con control de errores, y la instrumentación de los vehículos eléctricos se dispone de manera de reducir el efecto de este ruido.
¿Cómo se mide el par de eje en un camión eléctrico de clase 8?
Por galgas en orificio profundo. El eje rígido de origen se taladra a través del árbol, se aplican galgas extensométricas en el interior del orificio, y los cables llegan a un anillo colector o a un equipo de telemetría montado hacia el exterior de la rueda.
Aplicaciones similares
Todas las aplicaciones-
Tren motriz Par en eje y semieje Par de tracción medido en el árbol de serie, con un anillo colector o una telemetría para extraer la señal. -
Eléctrico Temperatura en los vehículos eléctricos Temperaturas en las piezas giratorias de un motor eléctrico, transmitidas por un anillo colector con amplificadores en su rotor. -
Rendimiento Rendimiento del vehículo y cartografía de potencia Par y velocidad medidos en cada etapa del tren motriz, del motor a la rueda, para que cada pérdida de potencia quede localizada.