Medición del par de tracción y del par de frenado en cada rueda de un vehículo con motores de rueda
En resumen
En un vehículo eléctrico de batería equipado con motores de rueda, las ruedas están acopladas directamente a los motores de tracción: no existe ni árbol de transmisión ni eje motriz donde instalar un puente de galgas extensométricas. El par se mide en la rueda, con un transductor de par de rueda TW montado entre un adaptador de buje y un adaptador de llanta que reproducen las dimensiones de la llanta original. Un transductor por rueda motriz proporciona una lectura independiente del par de tracción y del par de frenado, utilizada para probar los sistemas de control de estabilidad y de control de tracción.
- 237 N·m a 81 kN·m
- par admisible, serie TW
- 0,05 % FE
- histéresis, serie TW
- 24 a 121 °C
- rango compensado en temperatura, TW12.8
Montaje
El método habitual para medir el par de tracción es un puente de galgas extensométricas sobre el árbol de serie, con un anillo colector o telemetría para extraer la señal. Un vehículo con motores de rueda no tiene tal árbol; el transductor se instala por tanto en el único lugar que queda en la cadena de transmisión del par: entre el buje y la llanta.
El transductor TW es un anillo estanco equipado con un puente completo de galgas extensométricas. El adaptador de buje se fija en su círculo de taladros interior y el adaptador de llanta en su círculo exterior; ambos reproducen las dimensiones críticas de la llanta de origen, de modo que la rueda conserva su offset y su vía. El transductor mide My, el par alrededor del eje de la rueda, en ambos sentidos.
Transductor de fuerza
El TW12.8, para turismos y camiones ligeros, mide 340,18 mm de diámetro exterior y 25,65 mm de espesor, con un diámetro interior de 198,02 mm; el TW-2T-60K-S, para camiones de clase 8 y maquinaria de construcción, mide 469,9 mm de diámetro. Las versiones de alta resolución, TW12.8HRMS175, TW12.8HRMS800 y TWHR2000, resuelven de 0,14 a 1,5 N·m y se emplean en mediciones en carretera de resistencia aerodinámica, resistencia al frenado, resistencia a la rodadura y resistencia de las juntas de los rodamientos.
| TW9.5 | 5,4 kN·m · llantas de 10 in y mayores · quads y vehículos ligeros · IP67 |
|---|---|
| TW12.8 | 8,1 kN·m · llantas de 14 in y mayores · turismos y camiones ligeros · compensado de 24 a 121 °C |
| TW12.8HRMS175 | 237 N·m · resolución 0,14 N·m · llantas de 14 in y mayores · pares bajos, resistencia aerodinámica y a la rodadura |
| TW-2T-50K | 67 kN·m · llantas de 19,5 in y mayores · camiones de clase 8, maquinaria agrícola y de construcción · IP67 |
| Sensor | puente completo de galgas extensométricas, un canal de par |
| Histéresis | 0,05 % FE (TW-2T-60K-S inferior al 0,5 % FE) |
| No linealidad | ≤ 0,1 % FE a ≤ 1 % FE, según el modelo |
Cadena de medida
La señal del puente sale de la rueda a través de un conjunto estanco de anillo colector, encoder y amplificador montado en el eje, o por telemetría, lo que no deja pasar ningún cable por el buje. El Wheel Instrumentation System es la otra vía para las señales de la rueda: un anillo colector que se atornilla a la rueda original del vehículo mediante una placa y tuercas de rueda con collar, 4 a 36 canales, 2 000 rpm, con un encoder opcional de hasta 1 024 ppr, utilizable en vehículos eléctricos con el motor en la rueda.
Los trenes motrices eléctricos permiten que las ruedas giren a velocidades diferentes o en sentidos diferentes, de modo que el vector de par y la dirección por derrape (skid steering) se ensayan rueda por rueda. Cuando se necesitan las fuerzas y los momentos en cada rueda, y no solo el par, una rueda dinamométrica LW toma el lugar de la TW.
Procedimiento
- 01
Elegir el modelo
Según el par previsto y el tamaño de la llanta, de 237 N·m a 81 kN·m.
Transductores de par de rueda serie TW - 02
Fabricar los adaptadores
Los adaptadores de buje y de llanta se diseñan a partir del perfil de la llanta original.
- 03
Extraer la señal de la rueda
Conjunto de anillo colector, encoder y amplificador en el eje, o telemetría.
Wheel Instrumentation System - 04
Registrar un canal por rueda
Un transductor en cada rueda motriz proporciona una medida de par independiente, sobre la misma base de tiempo que los datos del vehículo.
Resultado
El par de tracción y el par de frenado en cada rueda de un vehículo con motores en rueda, medidos entre el buje y la llanta. Es el par disponible del vehículo, medido donde ningún árbol puede equiparse con galgas.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no se puede medir el par en un árbol con motores en rueda?
No hay ningún árbol donde medir. Las ruedas están acopladas directamente a los motores de tracción, de modo que el vehículo no tiene ni árbol de transmisión ni eje motriz que equipar con galgas extensométricas.
¿Un transductor de par de rueda mide también el par de frenado además del par de tracción?
Sí. El puente completo de cuatro ramas mide My alrededor del eje de la rueda en ambos sentidos, tracción y frenado.
¿Para qué se utiliza el par en cada rueda en un vehículo eléctrico?
Las medidas de par independientes en cada rueda se utilizan para ensayar los sistemas de control de estabilidad y de control de tracción, así como el vector de par en los trenes motrices que hacen girar las ruedas a velocidades diferentes.
Aplicaciones similares
Todas las aplicaciones-
Eléctrico Par en el tren motriz eléctrico Par en cada etapa de la cadena de tracción eléctrica, desde los árboles del reductor hasta la rueda, para localizar las pérdidas de potencia. -
Dinámica Dinámica vehicular Las fuerzas y momentos en cada rueda cuando el vehículo frena, gira y cambia de carril. -
Rendimiento Arrastre de freno y resistencia a la rodadura Pares de arrastre bajos en la rueda, medidos en carretera con una resolución de 0,14 N·m en turismos y SUV.