Misura della coppia residua di frenata e della resistenza al rotolamento dello pneumatico alla ruota, in guida stradale normale
In sintesi
Un trasduttore di coppia ruota ad alta risoluzione prende il posto del centro ruota, tra un adattatore di mozzo e un adattatore di cerchio, e misura la coppia attorno all’asse quando il veicolo circola normalmente. I modelli ad alta risoluzione della serie TW sono concepiti per le coppie di trascinamento: resistenza aerodinamica, coppia residua di frenata, resistenza al rotolamento dello pneumatico e attrito delle guarnizioni dei cuscinetti durante le prove su strada. Il TW12.8HRMS175, per autovetture e camion leggeri, misura fino a 237 N·m con una risoluzione di 0,14 N·m; il TWHR2000, per camion da autostrada, misura fino a 2,7 kN·m con una risoluzione di 1,5 N·m. Il segnale esce dalla ruota tramite un insieme collettore rotante, encoder e amplificatore, o tramite telemetria.
- 0.14 N·m
- risoluzione del TW12.8HRMS175, autovetture e camion leggeri
- 237 N·m
- fondo scala del TW12.8HRMS175
- 1.5 N·m
- risoluzione del TWHR2000, camion da autostrada
Coppia di trascinamento alla ruota
Un trasduttore di coppia ruota misura la coppia attorno all’asse tra il mozzo e il cerchio, la coppia di trazione e di frenata alla ruota, in entrambe le direzioni. Le coppie di trascinamento sono piccole rispetto alle coppie di trazione e di frenata. I modelli ad alta risoluzione della serie TW sono concepiti per esse: un ponte intero a estensimetri a quattro bracci fornisce un canale di coppia, con una non linearità di 0,1 % del fondo scala o meno e un’isteresi di 0,05 %.
Il trasduttore sostiene anche la ruota. Il TW12.8HRMS175 supporta un peso statico di 1 000 kg, e un fermo meccanico lo protegge fino a 8,1 kN·m, in modo che rimanga sul veicolo in guida normale. Il TWHR2000 supporta 5 000 kg, con un fermo meccanico a 27 kN·m.
Strumentazione
I modelli TW12.8HRMS utilizzano gli adattatori degli altri modelli TW12.8: l’adattatore del mozzo si avvita sul cerchio interno di diciotto fori, quello del cerchio sul cerchio esterno di dodici. Sul TWHR2000, un adattatore del mozzo e adattatori del cerchio interni ed esterni sono realizzati a partire dal profilo del cerchio originale, per ruote singole, gemellate o super single. Tutti gli adattatori riproducono le dimensioni critiche del cerchio originale.
| Modelli | TW12.8HRMS175 e TW12.8HRMS800, automobili e veicoli commerciali leggeri · TWHR2000, camion su strada |
|---|---|
| Fondo scala e risoluzione | 237 N·m, 0,14 N·m · 1 085 N·m, 0,27 N·m · 2,7 kN·m, 1,5 N·m |
| Sensore | ponte intero a estensimetri a quattro bracci, un canale di coppia, alimentazione del ponte 10 V massima |
| Non linearità | ≤ 0,1 % F.S. sul TW12.8HRMS · 4 N·m, 0,15 % F.S. sul TWHR2000 |
| Fermo meccanico | 8,1 kN·m sul TW12.8HRMS · 27 kN·m sul TWHR2000 |
| Peso statico | 1 000 kg sul TW12.8HRMS · 5 000 kg sul TWHR2000 |
| Dimensione del cerchio | 14 in e oltre sul TW12.8HRMS · 22,5 in e oltre sul TWHR2000 |
| Stagnatura e temperatura | IP67, da −40 a 125 °C |
Catena di misura
Il segnale esce dalla ruota attraverso il collettore rotante stagno, l’encoder e l’amplificatore, proposti come insieme per tutti i trasduttori di coppia ruota, montati su prolunghe dei dadi ruota con minimo eccentricità radiale, oppure attraverso un insieme di telemetria RF. Un’asta di vincolo a una staffa magnetica sul parafango mantiene fermo lo statore del collettore rotante. Sul TW12.8HRMS800, l’amplificatore abbinato al trasduttore è dotato di un collettore rotante a 10 canali con encoder a 512 impulsi, e l’elettronica TW2, alimentata a 9-36 V CC, azzera il trasduttore e verifica la sua taratura per shunt.
Procedura
- 01
Scegliere il modello
TW12.8HRMS175 o TW12.8HRMS800 su autovetture e camion leggeri, cerchi da 14 in e superiori. TWHR2000 su camion stradali, cerchi da 22,5 in e superiori.
Trasduttori di coppia ruota serie TW - 02
Montare il trasduttore
Tra l’adattatore del mozzo e l’adattatore del cerchio, al posto del centro ruota. La ruota viene bilanciata con il proprio pneumatico.
- 03
Azzeramento e taratura con shunt
Senza coppia sulle ruote, viene rilevato l’offset di zero. Shunt positivo e negativo collegano quindi l’uscita alla coppia tarata.
- 04
Condurre la prova
Guida stradale normale, entro la battuta meccanica e la tenuta IP67 del trasduttore. Il segnale di coppia viene registrato insieme alla velocità di rotazione della ruota fornita dall’encoder.
Collettore rotante o telemetria
Prove normative su camion
Il TWHR2000 è utilizzato per le prove di emissioni di CO2 e di consumo di carburante dei veicoli pesanti ai sensi del regolamento (UE) 2017/2400 della Commissione. Il suo volantino indica che soddisfa le specifiche del regolamento per la diafonia, la non linearità, la cadenza di misura e la ripetibilità: non linearità 4 N·m, ripetibilità 3 N·m, diafonia dovuta al carico verticale inferiore allo 0,5 % del fondo scala. La sua coppia ruota viene inoltre confrontata con la coppia in ingresso all’assale per determinarne il rendimento.
Risultato
La coppia resistente alla ruota in guida stradale normale, con una risoluzione di 0,14 N·m su un’autovettura e di 1,5 N·m su un camion. I dati servono allo sviluppo dei sistemi frenanti, della stabilità del veicolo e della trasmissione, nonché ai lavori sul consumo di carburante dipendenti dalle perdite del telaio.
Domande frequenti
Quale trasduttore misura la coppia resistente con risoluzione sufficiente su un’autovettura?
Il TW12.8HRMS175, 237 N·m fondo scala e 0,14 N·m di risoluzione. Per coppie maggiori sugli stessi veicoli, il TW12.8HRMS800 misura fino a 1 085 N·m con una risoluzione di 0,27 N·m. Entrambi si montano su cerchi da 14 in e superiori.
La resistenza al rotolamento degli pneumatici può essere misurata su strada anziché su banco prova?
Sì. I trasduttori di coppia ruota ad alta risoluzione misurano la resistenza al rotolamento degli pneumatici, la coppia residua di frenata, l’attrito delle guarnizioni dei cuscinetti e la resistenza aerodinamica durante le prove su strada, in guida normale.
Il trasduttore si monta sulla ruota e sul mozzo di serie?
Si monta tra un adattatore del mozzo e un adattatore del cerchio realizzati a partire dal profilo del cerchio originale, di cui riproducono le dimensioni critiche. I modelli TW12.8HRMS utilizzano gli adattatori degli altri modelli TW12.8.
Quale trasduttore è utilizzato per le prove del regolamento (UE) 2017/2400 su camion?
Il TWHR2000. Misura 2,7 kN·m a fondo scala con una risoluzione di 1,5 N·m, supporta un peso statico di 5 000 kg e si monta su ruote singole, gemelle o super single da 22,5 in e oltre.
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