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.
Замеры на стенде — правда и заблуждения
Диностенды — отличный способ измерить мощность автомобиля. Но они также часто становятся причиной огорчений владельцев авто по причине неправильной интерпретации результатов, связанной с незнанием ограничений, недостатков и преимуществ диностендов.
Есть фундаментальная вещь, которую необходимо знать о диностенде: диностенд физически неспособен смоделировать реальную езду авто по настоящей дороге. Как правило, он моделирует линейную нагрузку на двигатель на одной передаче, с низких оборотов до отсечки. В зависимости от выбранной передачи, такой замер может длиться до 45 секунд. За такое время при однотипной нагрузке на двигатель и турбину температура на впуске гарантированно поднимется выше тех показателей, что будут при езде при данной скорости в реальном мире. Рост температуры приведет к снижению запроса по нагрузке, которую указывает блок управления двигателем, тем самым снижая мощность, которую замеряет стенд.
Нередко случается так, что автомобиль показывает скромные результаты на диностенде, при этом показывая впечатляющие результаты на улице или треке. На это есть ряд причин:
1. Вентилятор, который обдувает авто на стенде, дает поток воздуха с определенной скоростью. В реальном мире обдув увеличивается пропорционально повышению скорости, и соответственно нагрузки. Кроме того, зачастую вентилятор на стенде обдувает только часть фронтального сечения автомобиля, и почти всегда не холодным воздухом с улицы, а уже нагретым из помещения. Если интеркулер не находится четко под потоком воздуха, или если уже произведен не один замер и воздух в помещении нагрелся — эффект от такого обдува практически нулевой. Как результат — температура впускного воздуха (IAT, intake air temperature) растет гораздо сильнее, чем это произошло бы на реальной дороге. Чем выше температура — тем ниже будет мощность. Чем больше разница между IAT на стенде и на дороге — тем менее точные результаты покажет даже идеально откалиброванный стенд.
2. Недостатки обдува влияют не только на впуск, но и на все остальные элементы. Накопление тепла в двигателе и выхлопной системе приводит к тому, что блок управления вынужден переходить в режим поправок, компенсируя значительные расхождения в температурах. При существенном недостатке охлаждения он перейдет в режим защиты по температуре выхлопа (EGT (exhaust gas temperature) protection), занижая запрашиваемую нагрузку и переобогащая смесь, чтобы снизить температуру выхлопных газов. На графике это выглядит как преждевременное снижение кривых крутящего момента и мощности, которые так и не выходят на цифры, возможные на реальной дороге, и черный дым из выхлопа, свидетельствующий о переобогащенной смеси.
3. Большинство диностендов имеют свою кривую нагрузки, не всегда соответствующую нагрузкам в реальном мире. Так как блок управления двигателем рассчитывает все параметры (наддув, смесь, углы зажигания) исходя из запрашиваемой нагрузки, задействованные алгоритмы (карты) могут отличаться от тех, что будут использоваться на данной передаче при данной скорости в реальном мире.
4. Стоит также упомянуть о том, что диностенд — это механический инструмент, в котором могут быть свои неисправности, износ, неточности калибровки или ошибки оператора. Все это однозначно повлияет на результат, причем «игрой с настройками» можно повлиять на результат как в меньшую, так и в большую сторону.
Еще одна частая причина заблуждений — указание мощности с колес или маховика. Производители авто всегда указывают мощность на маховике, то есть мощность двигателя, подключенного к диностенду напрямую. Большинство же диностендов считывают только усилие, прилагаемое к валам. Эта цифра сама по себе может быть более-менее адекватной в случае нормального обдува, соответствия температуры воздуха и впуска реальным, отсутствию пробуксовки колес на валах и т.д. Но замеряный результат — это мощность на колесах, а все дальнейшие показатели — продукт математических вычислений с использованием переменных коэффициентов, и финальные значения не обязательно будут соответствовать действительности.
Одно из наибольших заблуждений — превозносить цифру замера с диностенда как Абсолютную Правду. У каждого стенда столько различных параметров, которые влияют на результат, включая калибровку, температуру, настройки оператора, износ валов, и даже давление в покрышках, что два разных стенда практически никогда не покажут одинаковые результаты даже в одинаковых условиях. Стенд — неплохой инструмент, чтобы посмотреть прирост от модификаций на одном и том же авто, но не как способ оценить мощность авто одноразовым замером. Цифры и графики с замера говорят только о том, как ведет себя авто на конкретном стенде при конкретных условиях.
Даже при условиях замера на стенде двух идентичных авто с идентичными настройками, бензином, давлением в покрышках и т.д. все равно есть переменные факторы, которые будут влиять на результат. Например, в авто, на котором перед замером ездили более агрессивно, блок управления двигателем сохранит более значительные значения корректировок по температуре, что в итоге существенно повлияет на результат замера. Точно также не покажет полную мощность автомобиль, который был только что прошит, и еще не прошел полную адаптацию, которая может занимать до 100км.
Пиковые значения с диностенда в общем случае хороши только для того, чтобы хвастаться ими друзьям за пивом. В реальности пиковые значения чаще всего бессмысленны — они ничего не говорят о том, насколько быстрым будет автомобиль в реальной жизни. Намного важнее, как ведут себя кривые момента и мощности во всем диапазоне оборотов, и как реализуется момент.
Ну и последнее: иногда замеры на стенде заканчиваются «не совсем удачно»…
Динамометрический стенд
Мы предлагаем услугу по замеру автомобилей и иных транспортных средств на динамометрическом стенде Dynomax.
Особенности
Динамометрический стенд способен производить замеры автомобилей мощностью до 2 000 л.с. Рекомендуемая максимальная скорость на стенде во время замера – 250 км/ч.
Продуманная система обдува позволяет имитировать набегающий поток воздуха со скоростью более 250 км/ч. Предусмотрен обдув для автомобилей с боковым или задним расположением радиаторов. Данный комплекс исключает риски перегрева автомобиля в различных модификациях.
На выходе доступны графики как с колес, так и с маховика, потери стенд определяет автоматически, путем выбега.
Стоимость замеров
* В стоимость включен один час замеров на стенде, если автомобиль находится более 1 часа, каждый последующий оплачивается дополнительно, исходя из стоимости первого для конкретной категории
* При замерах до и после нашего чип-тюнинга в рамках одного дня, стоимость будет равняться базовой ставки часа для конкретной категории автомобиля независимо от того, сколько времени ТС находилось на стенде
* При расчете стоимости берется максимальная пиковая мощность с маховика, которую показал автомобиль во время сессии замеров
Скидочная политика
10% скидка на замер для клиентов Seven Force, которые ранее приобретали услугу чип-тюнинга в центральном офисе (г. Москва).
10% скидка при аренде стенда от 2-х часов.
Скидка согласовывается индивидуально при аренде стенда от 3-х часов
Сотрудничество
Приглашаем к сотрудничеству сторонние тюнинг ателье и калибровщиков, которые не имеют своего стенда. Мы готовы обсудить индивидуальные условия по аренде с приятными скидками. Если у вас остались какие-либо вопросы или вы хотите записаться на замер мощности, то свяжитесь с нами.
Узнайте все интересующие вас вопросы
Свяжитесь с нашим менеджером в онлайне чате, и он ответит вам в кратчайшие сроки.
Замер на динамометрическом стенде
Приветствуем Вас, дорогие подписчики!
Сегодня мы начнем знакомить Вас более подробно с деталями нашей работы, раскрывающими наш довольно обширный спектр услуг. О чем-то Вы уже знаете, но о некоторых из них Вы возможно даже и не догадывались! Следите за обновлениями!
Все автолюбители, которые увлечены увеличением мощности и крутящего момента автомобиля преследуют конкретную цель, которая так или иначе выражается в цифрах. Спортивный интерес, заключающийся в сокращении времени разгона или прохождения участка трассы, прямого или нет. У каждого из нас есть свой рекорд. У кого-то это данные телеметрии при прохождении квотера, а у кого-то дорога от дома на работу 😉 Ни для кого не секрет, что одним из самых верных способов улучшить свой рекорд – это увеличить мощность и крутящий момент. Таким образом, для большинства предметом гордости и личных достижений являются как раз те самые заветные цифры. Но каков верный способ узнать сколько сил в моторе после тюнинга. Есть ли прирост, или доработки привели к потери мощности (такое тоже бывает после вмешательства дилетантов).
Сегодня мы расскажем про наш динамометрический стенд SuperFlow.
Прежде чем мы вдадимся в пояснения, почему был сделан такой выбор, давайте определим круг задач, где он используется.
Во-первых, это единичный замер параметров автомобиля. Самый верный способ обозначить результат, подвести черту – это квалифицированный замер на мощностном стенде, которых, к слову не так уже и много в Москве и ближнем подмосковье. Ключевое слово здесь – «Квалифицированный», но об этом чуть позже.
Во-вторых, это двойной замер до и после проведения работ по тюнингу. Так как наша компания делает автомобили быстрее, такой замер выступает отличным подтверждением выполненных работ.
Главное назначение – это настройка параметров автомобилей. Как правило, это необходимо для автомобилей с большим списком доработок. Максимально отладить взаимодействие всех изменений, внесенных в автомобиль и добиться наилучшей отдачи в требуемом диапазоне частот вращения.
Как многие из Вас знают программное обеспечение мы пишем индивидуально под каждого клиента. Но как говорится, случаи бывают разные. Когда мы говорим про уровень доработок Stage 1 и Stage 2, практически все параметры можно откорректировать на дороге. Но когда дело доходит до более серьезного вмешательства уже требуется откатка ПО на динамометрическом стенде. Например, в случае с такими автомобилями как наша Audi RS6 T1000, чья мощность давно перевалила за 1000 л.с. Откатывать такие авто на дороге по меньшей мере страшно, и к тому же не безопасно. После любого изменения в «железе» Audi RS6 T1000 приходится ехать, ставить её на стенд и проводить отладку. Не стоит забывать, что она является автомобилем «на каждый день» и цель этого проекта не показать максимум цифр, а добиться лучшего сочетания безумного ускорения, практичного использования и комфортного вождения.
Именно для подобных нетривиальных задач мы и наши друзья и партнеры Citycustoms используем динамометрический стенд Superflow. Конкретно наш стенд полноприводный, что позволяет полностью имитировать движение по дороге, т.к. все колеса на авто вращаются с одинаковой скорости. Эта функция очень полезна не только когда требуется замерить полноприводный автомобиль. На многих современных моноприводных автомобилях установлен так называемый датчик движения, т.е. если у машины вращается только одна пара колес как на моноприводных стендах – автомобиль будет просто на просто глохнуть или ограничивать мощность, соответственно, замер таких авто возможен только на полноприводном стенде.
Почему же именно SuperFlow, спросите Вы? Данная компания производит колесные и моторные мощностные стенды с 70-х годов прошлого века. Их колоссальный опыт позволяет создать точные измерительные и диагностические приборы и быть одними из лидеров в данном сегменте.
Процесс запуска стенда занял целых полтора года с момента заказа оборудования до первых замеров, из которых более двух месяцев было потрачено на установку. Нужно было построить комнату, раму, сделать бетонную яму, вентиляцию. После установки стенд был настроен и откалиброван представителем компании из Европы. Им же была проведена проверка выполнения всех правил и норм эксплуатации нашего стенда.
Очень важным элементом является обдув. По сложности его реализации можно понять, насколько ответственным был подход к установке стенда. Должный обдув вряд ли поспособствует комфортному пребыванию рядом с автомобилем во время замера. И уж тем более если вы увидите подкатной вентилятор, то в лучшем случае верных цифр Вам не видать. В худшем такие специалисты могут перегреть Ваш мотор. Не забывайте, что один замер — это около получаса эксплуатации авто на предельных режимах. И если в гонке вам помогает встречный поток, то на стенде обдув должен создавать условия как минимум не хуже. Напомним про наш тест бензинов, в течение которого рядовой автомобиль Skoda Superb II 1,8 tsi с легкостью пережил более 50 замеров подряд, и главная заслуга принадлежит именно мощной системе обдува. Такое количество замеров можно прировнять общей продолжительности настройки сложных конфигураций авто (stage 3 и выше).
Ещё одним важным элементом является вытяжка. В целях безопасности выхлопные газы должны не задерживаться в испытательном помещении. Особенно это касается автомобилей с установленными системами подачи водометанола, когда выхлопные газы крайне опасны для людей. У нас это реализовано подъемной площадкой, которая во время замера всасывает выхлопные газы и никаких выбросов не ощущается.
Об измерениях на диностендах, и том, куда при них убегают «лошади»
Наверное, все видели, в том числе и на Драве, такой «плач Ярославны»: загнал машину на диностенд — получил мощность на несколько десятков л.с. меньше заявленной производителем — двигатель говно, завод-производитель говно, везде сплошное наедалово, за что мы платим налоги, и т. д. и т. п. Давайте всё же разберёмся, почему так получается, и насколько имеет смысл «бомбить» от таких результатов измерений.
Никаких откровений и каких-либо принципиально новых, оригинальных мыслей и идей вы в этой статье не найдёте, всё это давно известно и уже тысячу раз проговаривалось в статьях и на форумах. Более того — я всё это уже излагал в разрозненных комментариях особенно ретивым пользователям Драйва. Здесь я просто постарался собрать всё воедино и предоставить как можно больше информации и примеров в подтверждение сказанного.
Также для профилактики:
Как-бы дисклеймер нумер 1:
Ничего не имею против людей, оказывающих услуги измерения мощности на колёсных стендах. Честь им и хвала. В данной публикации речь идёт не про сами по себе измерения, а про корректную интерпретацию их результатов. Также не отрицаю, что существует огромное количество людей, умеющих правильно интерпретировать результаты таких измерений и грамотно использующих их в своей деятельности (в первую очередь, тюнинге ДВС). Здесь речь не о них, а о тех, кто в лоб сравнивает показания, полученные на колёсном стенде, с приведёнными в спецификациях производителя. Почему так делать не нужно — см. ниже.
Как-бы дисклеймер нумер 2:
Лично я моторный динамометрический стенд видел последний раз в студенческие годы в лаборатории ДВС НГТУ, а к колёсным вообще до сих пор никакого отношения не имел (насколько я знаю, в годы моей студенческой юности о них за пределами столиц и речи не было). Посему можете заранее всё нижеследующее считать изысканиями диванного теоретика. Что важнее — теория или практика — для того, чтобы интерпретировать результаты измерений — другой вопрос…
Готов принять любые поправки и уточнения, но только при условии, что они будут аргументированы, и желательно, чтобы аргументация была по качеству не хуже приведённой здесь моей.
Сразу же «раскрою карты»: в том, что результаты любительских измерений мощности двигателя получаются значительно ниже, чем заявленная производителем мощность, нет ничего удивительного. Более того — во многих случаях такой результат вполне закономерен.
Причины тому как минимум три:
— Разница в способе измерения мощности;
— Разница в конкретных методиках измерения мощности;
— Разница в условиях, при которых производилось измерение мощности.
С первого пункта и начнём.
Абсолютно во всех спецификациях изготовителей автомобиля, вне зависимости от времени и места их составления, указывается мощность самого двигателя, снятая с его маховика. Почему так — понятия не имею; назовём это «исторически сложившейся традицией».
В некоторых случаях указываемая производителем мощность двигателя может учитывать потери на привод установленного на него дополнительного оборудования и выпускную систему, в других — они частично или полностью игнорируются (об этом мы ещё подробно поговори далее по тексту), но во всех случаях указываемая мощность снята именно с маховика двигателя и не учитывает трансмиссионные потери.
Для исторического контекста, наиболее простой и старый тип динамометрического устройства для определения мощности двигателя — это так называемый тормоз Прони́ (Prony brake), разработанный ещё во времена Джеймса нашего Уатта и работающий по фрикционному принципу:
Он использовался для определения мощности паровых машин и стационарных двигателей внутреннего сгорания, использовавшихся в сельском хозяйстве (как правило не мощнее нескольких десятков л.с. при фиксированной частоте обращения вала порядка сотен об/мин), а также электродвигателей.
В нём нагрузка создаётся за счёт трения — либо вала двигателя об отверстие в надетом на него деревянном рычаге, либо барабана о тормозную ленту. При некоторой величине нагрузки достигается точка равновесия — рычаг или лента перестают двигаться относительно вала или барабана, что говорит о том, что величина нагрузки, создаваемой тормозным устройством, эквивалентна крутящему моменту, развиваемому двигателем. Соответственно, в первом варианте конструкции крутящий момент определяется по диаметру вала, усилию на конце рычага и его длине, а во втором — по разнице между показаниями двух динамометров, соединённых с концами тормозной ленты.
В общем — остроумно, но для автомобильного двигателя малопригодно.
В наше время для измерения мощности на маховике двигателя (а точнее — крутящего момента, по величине которого и числу оборотов рассчитывается мощность) используется моторный динамометрический стенд. Двигатель для измерения на нём снимается с автомобиля и устанавливается на стенд, что, естественно, значительно затрудняет процедуру измерения:
Существуют различные типы динамометрических стендов, такие, как фрикционные, гидравлические и электрические. Но все они как правило работают по тому же самому принципу тормозного динамометра: вал двигателя тормозится известной величины нагрузкой, по которой определяется крутящий момент на валу, а по крутящему моменту и числу оборотов — мощность.
В настоящее время для создания нагрузки как правило используются либо гидродинамический тормоз (родственный по принципу действия гидротрансформатору автоматической коробки передач), либо электродинамический (фактически являющийся специализированным электродвигателем).
Общим моментом всех моторных стендов, к сожалению, является их редкость (во всяком случае в настоящее время — при СССР они были на каждом крупном предприятии, занимавшемся капитальным ремонтом двигателей, часто совмещённые со стендом для холодной обкатки) и крайне малая доступность для рядового автовладельца, даже если он готов пойти на снятие двигателя для измерения.
Кстати говоря, нормативы для капитально отремонтированных двигателей были достаточно жёсткими: их мощность в точках, соответствующих замерам мощности при снятии характеристик, не должна была отличаться от расчётных значений на величину ±6%.
По этой причине, для любительских измерений мощности практически всегда используется колёсный динамометрический стенд, он же — роликовый, он же — барабанный:
По принципу работы он как правило в целом идентичен моторному (хотя многие стенды помимо тормозного используют также инерционный способ измерения), но крутящий момент снимается не с маховика двигателя, а прямо с ведущих колёс через вращаемые ими ролики. Что даёт колёсному стенду огромное преимущество — машина устанавливается на такой стенд в комплектном виде, нет необходимости что-либо с неё демонтировать, разбирать и т. п. Поэтому, хотя сам по себе такой стенд намного сложнее и дороже моторного, в современном мире колёсные стенды получили намного большее распространение, в частности, их можно найти почти в каждом крупном городе России, причём часто они работают на коммерческой основе. В то время, как моторные — только в лабораториях фирм, занимающихся сертификацией двигателей, автозаводов и ряда ВУЗов, и так просто к ним простому смертному со своим мотором не пробиться.
Данное устройство предназначено в первую очередь для измерения тягового усилия на ведущих колёсах автомобиля.
Измерение мощности, а тем более — мощности двигателя, не является для колёсного стенда основным режимом работы, хотя благодаря простоте замера такие стенды очень активно используются именно в данной роли, в первую очередь — в области тюнинга автомобилей и мотоциклов. По той простой причине, что для владельца автомобиля, готового платить деньги за измерение его параметров на стенде, именно мощность, как характеристика не только техническая, но и в значительной степени «престижностная», представляет наибольший интерес.
Однако следует очень чётко понимать: точно измерить при помощи колёсного стенда можно только крутящий момент на колёсах автомобиля (и по его величине и числу оборотов рассчитать передаваемую на них мощность).
Колёсный стенд вообще не является средством измерения указываемой в спецификации на автомобиль мощности двигателя, установленного на автомобиль (на маховике). Он измеряет мощность «автомобиля в целом» на выходе, с учётом всех возможных потерь.
Это вполне приемлемо, и даже желательно, для тюнинга, так как именно измеряемые колёсным стендом момент и мощность на ведущих колёсах непосредственно приводят автомобиль в движение, определяя его динамические качества. Но напрямую сравнивать полученные таким способом цифры с приведённой в спецификации производителя мощности на маховике — мягко говоря, не очень умное занятие.
Достаточно сказать, что, в частности, поправки, высчитанные на основе свободного выбега при замедлении инерционной массы стенда без автомобиля и с ним, сильно зависят от передачи, на которой проведено измерение. Не говоря уже о влиянии на результаты измерения таких факторов, как размерность и тип шин, давление в них, развал и схождение на ведущих колёсах, и т. п. Своё влияние на величину потерь оказывает даже то, насколько хорошо автомобиль закреплён на стенде.
Большинство же распространённых в России бюджетных стендов (насколько бывают бюджетными диностенды) определять трансмиссионные потери вообще не умеют — в этом случае и вовсе берут некие условные цифры, например 15% потерь для привода на одну ось и 25% — на две. Это уже чистой воды гадание на кофейной гуще.
Единственный способ точно определить трансмиссионные потери (именно непосредственно измерить, а не рассчитать аналитически на основе косвенных данных) — это измерить сначала мощность самого двигателя на маховике, а затем — мощность на колёсах, и вычесть из первой вторую. По понятным причинам, так никто и никогда не делает (ведь задача изначально была — избежать сложных и дорогостоящих замеров на моторном стенде).
Более того, совершенно нормальной является ситуация, при которой не только максимальная мощность, измеренная на колёсах, оказывается намного меньше, чем измеренная на маховике, но ещё и обороты, при которых она развивается, оказываются намного ниже, чем паспортные обороты максимальной мощности двигателя. Это происходит из-за того, что двигатель, дополнительно нагруженный трансмиссией, из-за этой дополнительной нагрузки не может раскрутиться до своих «паспортных» оборотов максимальной мощности, либо раскручивается, но нелинейно растущие потери при этом «сжирают» весь потенциальный прирост мощности. Особенно часто это проявляется на автомобилях с постоянным полным приводом, у которых потери в трансмиссии на скоростях, близких к максимальным, очень велики.
Хотя очень-очень часто в результатах измерения на стенде «рисуют» максимальную мощность якобы на маховике, развиваемую при тех же оборотах двигателя, что и максимальная мощность, полученная с колёс.
Итого, колёсный стенд является великолепным инструментом для оценки результатов тюнинга, так как позволяет сравнить показатели одного и того же автомобиля до вмешательства и после, но довольно плохо подходит для действительно точного измерения мощности самого двигателя (на маховике).
Особенно умиляет, когда результаты измерения на колёсном стенде используются автомобильными журналистами для навешивания ярлыков: на основании того, в какой степени намерянная ими мощность отличается от заявленной производителем, делаются утверждения о том, что вот этот производитель «обманывает покупателей сильнее», а этот — «не так сильно», потому что результат измерения ближе к указанному в спецификации автомобиля.
На самом деле гораздо более вероятно что в одном случае трансмиссионные потери были измерены более точно, и результат получился более «пессимистичным», а в другом — менее точно в сторону занижения, и результат получился более «оптимистичным». Если поправки вообще не были «высосаны из пальца» персоналом, проводившим измерения.
Наиболее же забавно в данном случае то, что все (!) автомобили на нашем рынке проходят через процедуру сертификации. И её неотъемлемой частью является — сюрприз-сюрприз — измерение мощности двигателя, причём на моторном стенде. Иными словами — мощность двигателей всех продаваемых у нас автомобилей уже измерили до вас, причём с точностью, недоступной для любительских измерений, и при этом результаты измерений совпали с заявленной производителем мощностью, так как иначе машина не прошла бы сертификационных испытаний. Допускаются только отклонения порядка нескольких процентов, то есть, намного меньше отклонений, возможных при измерении на колёсном диностенде.
Например, по ГОСТ ISO 14396-2015 (он касается тепловозных и судовых двигателей, но сути это не меняет) отклонение мощности двигателя, измеренной при сертификационных испытаниях, от мощности двигателя, объявленной изготовителем, не должно превышать ±2% или 0,3 кВт при объявленной частоте вращения двигателя и ±4% — при любых других значениях частот вращения.
Как вы понимаете, на такие сертификационные испытания присылаются рядовые серийные двигатели с конвейера, т. к. для производителя нет ни малейшего смысла присылать моторы «специальной сборки» — ведь ему нужно просто подтвердить заявленную мощность (которую он сам до этого определил испытанием серийного двигателя на моторном стенде), а не показать как можно большую (а в России превышение «налогововыгодного» максимума в 250 л.с. и вовсе чревато…). Поэтому можно достаточно уверенно утверждать, что мощность двигателей современных автомобилей (разумеется, измеренная на маховике по конкретной методике), соответствует заявленной производителем плюс-минус несколько процентов.
А винить в возникающих в журнальных тестах отклонениях от этой величины можно в основном саму процедуру измерения мощности двигателя на колёсном стенде, мягко говоря не отличающуюся особой точностью и, что важно, стабильностью результатов.
Однако это, как вы понимаете, только часть ответа на вопрос, почему же результаты любительских изменений всегда расходятся с цифрами, заявленными производителем, причём неизменно в сторону занижения.
Дело в том, что, помимо потерь в трансмиссии, часть мощности двигателя теряется также на привод установленного непосредственно на него дополнительного навесного оборудования — генератора, вентилятора системы охлаждения (в случае его механического привода), водяного насоса (в старых моторах зачастую имеет общий привод с вентилятором), насосов ГУРа и кондиционера, и т. д. и т. п. Кроме того, довольно значительную часть мощности «отъедают» воздушный фильтр на впуске и система выпуска отработанных газов. Все эти системы не являются критически важными для работы самого двигателя, но их наличие в составе комплектного автомобиля неизбежно.
Соответственно, существует два способа измерения мощности двигателя на маховике:
— Мощность двигателя измеряется без выпускной системы и навесного оборудования, а если это невозможно без потери работоспособности двигателя — потери на его привод измеряются отдельно и прибавляются к полученной в результате измерений мощности двигателя. Топливная аппаратура при этом «подкручивается» до оптимальных мощностных параметров (в ущерб экономичности и экологичности), а опережение зажигания — настраивается на оптимальные углы, также отличные от заводских установок (как правило скорректированных в пользу экологических стандартов и иных задач), в общем — делается всё, чтобы двигатель показал абсолютный максимум того, на что он способен.
В результате получается полная мощность двигателя без учёта каких-либо потерь, возникающих за пределами самого двигателя, или так называемая мощность «брутто», она же лабораторная или стендовая мощность. Естественно, значение мощности, полученное по таким методикам, получается самым большим из всех.
— Мощность двигателя измеряется со всем навесным оборудованием, воздушным фильтром с глушителем шума и штатной выпускной системой, то есть, в той комплектации, в которой двигатель устанавливается на конкретный автомобиль.
Измерения по таким методикам дают так называемую мощность «нетто», и её величина получается существенно меньше, чем мощность «брутто» (но оно всё равно будет заметно больше значения мощности, измеренного на колёсах автомобиля, в который установлен тот же самый двигатель, т. к. не учитывает потери в трансмиссии).
— Большинство отечественных производителей до недавнего времени, если их как следует не побить палкой, по умолчанию указывало только крутящий момент и мощность «брутто» по ГОСТ 14846-81, т. е. на маховике двигателя без дополнительного оборудования и штатной выпускной системы (например, именно так приведены показатели всех двигателей ЗМЗ).
В качестве примера методики измерения мощности «брутто» по советскому ГОСТу приведу описание из книги Бортницкий П.И., Задорожный В.И. Тягово-скоростные качества автомобилей (1978 год):
Внешние скоростные характеристики двигателей получены при стендовых испытаниях. Испытанию подвергают приработанный двигатель, в комплекте оборудования которого вентилятор системы охлаждения и глушитель шума выпуска отсутствуют. Следовательно, в полученных таким методом характеристиках двигателей не учтены потери мощности в глушителе и на привод вентилятора, которые будут иметь место в работе двигателя, установленного на автомобиле. Проводят испытания при наивыгоднейших регулировках дозирующих устройств карбюратора и опережения зажигания (для карбюраторных двигателей) или наивыгоднейшем дозировании впрыска топлива (для дизелей). Регистрируют измеряемые параметры только при установившихся режимах работы двигателя, т. е. когда частота вращения коленчатого вала двигателя становится постоянной, соответствующей данной нагрузке.
— Для американских автомобилей, выпущенных до 1972 модельного года, официальный рейтинг мощности приводился «брутто» / SAE Gross (согласно методикам, изложенным в стандартах SAE J245 и J1996), причём как правило в качестве единицы измерения указывается тормозная лошадиная сила (bhp) — что отражает именно тот факт, что это тормозная мощность, измеренная при помощи тормозного динамометра;
— Для американских автомобилей, выпущенных начиная с 1972 модельного года, официальный рейтинг мощности приводится «нетто» / SAE Net (например, согласно стандартам SAE J1349 и J2723), единица измерения hp;
— Для немецких автомобилей мощность указывалась «нетто» по стандарту DIN 70020 различных редакций (последняя от 2013 года), единица измерения PS;
— Для современных европейских автомобилей используется стандарт ISO 1585, который отличается от DIN мелочами — такими, как требования к температуре, влажности и атмосферному давлению в помещении, в котором происходит измерение мощности.
Интересно, что никакого коэффициента перевода между этими стандартами нет и быть не может — можно лишь измерить мощность двигателя по различным методикам и посчитать разницу. Поскольку заранее определить величину потерь для конкретного двигателя в конкретной комплектации попросту невозможно. Хотя в какой-то мере предугадать её, конечно же, можно.
В целом, закономерность такова: чем больше максимальная мощность двигателя и чем больше на него навешено дополнительного оборудования — тем больше (в абсолютном измерении) будет разница между рейтингами мощности «брутто» и «нетто».
Например, из этой таблицы сравнительных характеристик двигателей фирмы Chrysler 1971 модельного года видно, что если для рядных шестёрок разница составляет 20…35 л.с., то для больших V8 она уже достигает 75…85 л.с. Или, в процентном отношении, приблизительно 15…20% от мощности «брутто».
Хотя следует всё же помнить, что это «рекламные» цифры (Advertised Ratings), которые могут быть искажены в угоду маркетингу. Так, есть серьёзное подозрение, что рейтинг двигателя 440 6-barrel «брутто» заметно занижен, а у 318 V-8 — наоборот, завышен. К сожалению, разобраться в этом сегодня практически не представляется возможным. Поэтому более корректно судить по моторам «бюджетных» версий — там «химичить» с рейтингами не было никакого смысла.
Собственно говоря, именно постоянный рост разрыва между рейтингами «брутто» и «нетто» для новых двигателей и недовольство общества махинациями самих производителей, на рубеже 1960-х и 70-х годов завышавших или занижавших рейтинги мощности отдельных моторов как им вздумается по маркетинговым (чтобы мотор не выглядел дохлее, чем у конкурентов, и т.п.), политическим (чтобы слишком большой мощностью не навлечь на себя гнев набиравшего в те годы обороты лобби за безопасность дорожного движения) и иным мотивам, и стали основными причинами перехода на выглядевшие в глазах публики более «честными» рейтинги SAE Net.
Последней каплей стало введённое штатом Калифорния законодательное требование указывать во всех официальных спецификациях исключительно мощность «нетто». Так как указание различной мощности для одного и того же двигателя в различных штатах могло иметь самые неприятные последствия, вплоть до массовых исков от покупателей за недобросовестную рекламу и продажу продукта, не соответствующего объявленным характеристикам, американские автомобилестроители посчитали это поводом вообще полностью отказаться от указания мощности «брутто». В 1971 модельном году в США для новых автомобилей указывались оба показателя, а с 1972 — уже только мощность «нетто».
Стоит, однако, заострить внимание на нескольких вещах, часто ускользающих от внимания публики:
Во-первых — то, что официальные рейтинги мощности двигателей в 1972 модельном году заметно упали, никак не означает, что двигатели именно с 1972 модельного года стали менее мощными, или, тем более, что они не выдавали указанную для них мощность «брутто» до этого. Фактически в 1972 году изменился лишь угол зрения на то, какую из характеристик следует указывать в официальной спецификации автомобиля — мощность «брутто» или «нетто», а сами эти характеристики двигателей остались неизменными. Или же поменялись, но не больше, чем они менялись при любом другом переходе от одного модельного года к другому.
То, что до 1972 года рейтинги американских моторов якобы все (!) были «дутыми», а потом в связи с изменением методики измерения с SAE Gross на SAE Net вдруг внезапно все (!) стали честными-пречестными — самый обычный миф.
Двигатель на испытаниях по соответствующей методике выдавал как раз именно ту мощность, которая указывалась в его технической спецификации (не в рекламных проспектах, где, как уже говорилось, действительно из маркетинговых и иных соображений могла указываться специальная «рекламная» цифра — которая, опять же, могла быть как завышенной, так и заниженной относительно реального рейтинга; причём занимались этим производители как до 1972 года, так и после — вплоть до настоящего времени). Но по факту часть мощности «брутто» шла на привод навесных агрегатов, часть — терялась где-то в недрах выпускной системы, и в итоге на маховике от неё оставалась только мощность «нетто». Которая передавалась на ведущие колёса, опять же, с некоторыми потерями — так что до них доходила ещё меньшая, «колёсная» мощность.
Все эти три цифры являются по-своему объективными и повторяемыми, ни одна из них не бралась «с потолка».
Также стоит помнить, что примерно в те же годы (но не точно в тот же самый момент, что и переход на рейтинги SAE Net) в США появилась тенденция снижать степень сжатия двигателей под работу на неэтилированном бензине с меньшим октановым числом в угоду экологии (а также из-за внедрения каталитических нейтрализаторов-дожигателей, не переваривавших соединения свинца в топливе) — что, естественно, само по себе приводило к заметному снижению их мощности (собственно, результаты можно видеть уже в приведённой выше таблице: у большей части моторов в ней степень сжатия всего лишь порядка 8,4…8,6:1). Однако этот процесс никак не был напрямую связан со сменой методики измерения официальных рейтингов мощности — равно как и тоже совпавшее по времени с этими же событиями начало внедрения самого экологического оборудования, которое также привело к заметному «придушиванию» американских двигателей.
Во-вторых — то, что мощность SAE Net в США стала указываться в официальных рейтингах мощности только в 1972 модельном году, никак не значит, что до этого она там вообще не была известна, не измерялась или нигде не указывалась производителем, а единственной методикой измерения мощности был SAE Gross. Это совершенно не соответствует действительности — обе методики использовались параллельно чуть ли не «испокон веков»; изменилось лишь то, какая из этих цифр стала считаться «официальным» рейтингом.
Так, стандарт SAE J816 от 1962 года уже содержал обе методики измерения мощности — впрочем, как и более ранние его предшественники. Мощность «нетто» могла наравне с мощностью «брутто» быть указана в технической литературе, особенно внутризаводской, и даже в руководствах по ремонту автомобилей для дилеров, в общем — использовалась в текстах, рассчитанных на технически грамотную аудиторию, но в публичных источниках до 1971 года появлялась достаточно редко (и, по понятным причинам, акцента на ней не делалось).
Для того, чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть, к примеру, на данные из набора фирменной документации к автомобилям «Шевроле» 1959 модельного года, в котором были указаны самые полные из доступных спецификаций. Так, для шестицилиндрового двигателя 235 Hi-Thrift приводилась следующая скоростная характеристика:
Как видите, как для мощности, так и для крутящего момента приведены как кривые Gross («брутто»), так и кривые Net («нетто»). Максимальная мощность «брутто» составляет 135 л.с. при 4000 об/мин, а «нетто», измеренная на моторе в том виде, в каком он стоял в автомобиле — всего лишь 115 л.с. при 3700 об/мин. Итого, с дополнительной нагрузкой от навесных агрегатов и выпуском мотор не только «недобирает» 20 л.с. по величине максимальной мощности (
15%), но и достигает её при на 300 об/мин меньших оборотах. И это — уже не рекламные цифры, а объективные данные напрямую со стенда, приведённые за подписью зама главного инженера лаборатории двигателей моторостроительного подразделения фирмы Chevrolet (Engineering Center of Chevrolet Motor Division).
Не устаю напоминать, что оба значения получены на маховике двигателя. На колёсном же стенде эта машина даже при идеальном стечении обстоятельств скорее всего выдала бы не более 95 «колёсных» л.с.
Более того: впоследствии в документации к американским двигателям указывалась также мощность (опять же: отдельно «брутто» и «нетто») с экологическим оборудованием (внедрение которого в США пошло ещё с 1966 года, начиная с системы принудительного обеднения топливной смеси сразу после пуска двигателя за счёт подачи дополнительной порции воздуха во впускной коллектор и системы рециркуляции картерных газов) и без него. И да, потери на экологическое оборудование также нужно учитывать, и у более-менее современных моторов они очень значительны.
Для некоторых наших моторов эти цифры также известны (производителя как следует побили палкой потребители, и он раскрыл более полные данные): например, УМЗ-417.10 имел мощность «брутто» по ГОСТ — 92 л.с., «нетто» по DIN — 78 PS, «брутто» по SAE Gross — 91 bhp. Т.е. для него разница между мощностью «нетто» и «брутто» составляет почти 15 л.с., или
Как видно — цифры примерно сходятся с приведёнными ранее для американских аналогичных моторов, так что величину 15…16% можно считать типичной величиной потерь на привод дополнительных агрегатов и выпускную систему для сравнительно тихоходных двигателей с клапанным механизмом OHV, постоянным принудительным приводом вентилятора охлаждения и минимальным набором навесного. Для двигателей же с более обширным ассортиментом навесного оборудования (усилитель руля, кондиционер, и т.п.) следует принять цифры потерь уже вплоть до 18…20%.
Набранная нами статистика по разнице рейтингов мощности «брутто» и «нетто» позволяет даже делать определённые предсказания о том, как тот или иной мотор, близкий по конструкции к упомянутым выше, покажет себя при измерении мощности по той или иной методике.
Например, если двигатель ЗМЗ-511 по данным производителя выдаёт 125 л.с. «брутто» при 3200 об/мин — это означает, что на маховике в полной комплектации он скорее всего показал бы примерно 105 л.с. «нетто» при 3000 об/мин (с потерями 15…16%), а оснащённый им автомобиль на колёсном стенде — никак не более 90 л.с. без коррекции (приняв трансмиссионные потери за 15%), а скорее всего и того меньше (скажем, 86 л.с. при потерях 18%).
И если, скажем, установленный в «Волгу» двигатель «Чайки» в полной комплектации у вас на колёсном стенде выдаёт
160 л.с. «нетто» (с коррекцией на трансмиссионные потери), против заявленных заводом 195 л.с. «брутто» — не нужно говорить, что двигатель говно, завод говно, справочники говно, совок не смог, и т. д. и т. п.
Разница в 35 л.с.— это совершенно нормальные потери на впуск, выпуск и привод дополнительного оборудования для большого V8 (примерно 18%), и эти 160 л.с. «нетто» вполне нормально соотносятся с заявленными заводом 195 л.с. «брутто» (плюс дополнительные факторы, о которых говорится ниже по тексту).
И да, это — не замечание конкретному драйвовчанину, который как раз насколько я помню отреагировал на результаты измерений вполне адекватно, а скорее обращение к некоторым авторам комментов под его постами и в смежных темах.
В общем, для старых советских и американских машин — или снимите дополнительное оборудование и выпуск и загоняйте машину на стенд в таком виде для хоть какой-то иллюзии объективности, или вообще не нужно в лоб сравнивать полученные цифры с заводскими данными (вы ещё мили в час с км/ч сравните без перевода…). На полученные на колёсном стенде цифры даже после коррекции на трансмиссионные потери как правило нужно ещё «накинуть» 15…20% сверху, чтобы сошлось с цифрами мощности «брутто».
Хотя повторюсь ещё раз — колёсный стенд в любом случае не является точным инструментом для измерения мощности двигателя на маховике.
Для двигателя УМЗ-4216 Евро-3 мощность «брутто» по ГОСТ 14846-81 составляет 123 л.с., а мощность «нетто» по тому же стандарту — 107 л.с. (разница 13%). И, в отличие от ЗМЗ, который даже для своих новых моторов приводит мощность «брутто», УМЗ в своей документации указывает обе цифры, да и в спецификациях автомобилей с этими моторами указывается именно мощность «нетто». Меньшие потери, видимо, достигаются за счёт несколько более высокой эффективности впускной и выпускной систем этого двигателя по сравнению с более архаичными моторами данного семейства, а также использования привода вентилятора с муфтой, подключающей его только при превышении определённой температуры (наглядная демонстрация пользы, происходящей от неё).
Однозначно на этот вопрос ответить невозможно, но можно привести конкретный пример. В отчёте о Государственных испытаниях ГАЗ-24 совместно с иностранными автомобилями-аналогами содержится вот такая табличка с измеренными на моторном стенде Горьковского автозавода фактическими показателями мощности отечественных и иностранных моторов, которая позволяет оценить расхождение между заявленной производителем в рекламных материалах мощностью двигателя и замеренной на серийном автомобиле:
В рекламных материалах же для этих автомобилей производителем заявлялась такая мощность двигателя:
В квадратных скобках — взятая из таблицы фактическая мощность того же двигателя, полученная при измерениях в СССР. Помним, что для американских автомобилей указывалась мощность «брутто» SAE Gross, для европейских — как правило «нетто» по DIN и другим национальным стандартам, а в СССР измеряли мощность «брутто» по ГОСТу, т.е. помимо разных способов измерения возможны также и незначительные отклонения ещё и из-за отличий конкретных методик.
ГАЗ-24 — 95 л.с. [99,2 л.с.] (т.е. фактическая мощность оказалась даже выше заявленной на 4,2 л.с. — но тут нужно сделать поправку на то, что мотор не совсем серийный, т.к. машина была ещё на стадии прототипов — серийные двигатели могли выдавать чуть меньше эталонного; стоит отметить, что в статье, из которой взята таблица, номинальная мощность двигателя указана как 98 л.с.);
ГАЗ-21С — 85 л.с. [85 л.с.] (точное совпадение с данными изготовителя, что и понятно т.к. совпадает методика измерения и даже оборудование скорее всего то же самое);
Ford Falcon Wagon 170 CID six 1964 г.в. — 101 hp SAE Gross [92,2 л.с.] (фактическая мощность на 8,8 л.с. ниже заявленного рейтинга);
Chevrolet Chevy II 153 High-Thrift 1964 г.в. — 90 hp SAE Gross [88 л.с.] (фактическая мощность на 2 л.с. ниже заявленной);
Mercedes-Benz W111 220b 1963 г.в. — 95 PS / 94 hp DIN [103,7 л.с.] (заявлена производителем мощность «нетто», а на ГАЗе измеряли мощность «брутто» — соответственно, и получилось на 9,7 л.с. больше);
Opel Kapitan A 1965 г.в. — 100 PS / 99 hp DIN [101,1 л.с.] (заявленный рейтинг на 2,1 л.с. ниже, чем в таблице; не вполне понятно, почему такая небольшая разница — если производителем заявлена мощность «нетто», то разница с полученной при измерениях в СССР должна бы по идее быть больше; остаётся предполагать, что Opel, как часть американской корпорации GM, мог указывать и мощность SAE Gross, но это только предположение);
Fiat 2300 Familiare 1965 г.в. — 102 PS / 101 hp DIN [112 л.с.] (зато здесь всё как и ожидалось — снова измеренная на ГАЗе мощность «брутто» получилась выше заявленной производителем на 10…11 л.с.).
P.S. оказывается, на самом деле в Италии была своя методика измерения по стандарту CUNA, с частичным присутствием на двигателе навесного; она давала результат где-то между «брутто» и «нетто».
Итого, максимальное отклонение фактических цифр от рекламных «вниз» составило около 9%. К сожалению, для каких-либо серьёзных выводов такой статистики попросту мало.
Как видно, максимальная мощность «брутто» двигателя ГАЗ-51 с ограничителем едва достигает 71 л.с., а без него поднимается уже до 79 л.с. Но есть нюанс. Рост этот происходит почти исключительно за счёт повышения оборотов (помним же: мощность это момент на обороты). А вот крутящий момент всё равно уже не растёт — его кривая как снижалась начиная с 2000 об/мин, так и снижается (хотя и не так резко, как с ограничителем). Поэтому повышать рабочие обороты двигателя в этом диапазоне неэффективно — прирост мощности мизерный, а вот вред из-за «перекручивания» мотора — вполне реален. Грузовику от такого прироста мощности только на самым-самых высоких для него оборотах никакого проку нет вообще. Именно в этом и был смысл установки ограничителя. Вот если бы прирост в 8 л.с. был во всём рабочем диапазоне оборотов двигателя (т.е. вся кривая мощности на графике лежала бы на 8 делений выше) — за это стоило бы побороться.
Ну и напоследок — кратко о третьей группе факторов, обуславливающих заниженные показатели мощности в любительских измерениях: тех, которые касаются условий, при которых проводятся измерения.
— Состояние двигателя: совершенно очевидно, что изношенный двигатель никак не выдаст положенной мощности. Не выдаёт полной мощности и только что собранный, ещё не обкатанный (хотя бы несколько тыс. км) мотор.
— Масло: на основе имеющихся исследований можно очень грубо прикинуть, что каждое повышение категории вязкости масла по SAE отнимает чуть ли не до 10% от максимальной мощности двигателя за счёт дополнительно возникающих внутри мотора потерь на вязкое трение (пример такого замера). Поэтому если в мотор, созданный под маловязкую «двадцатку» (М8) или «тридцатку» (М10 — М12) вы льёте «сороковку», а то и «пятидесятку» — пеняйте на себя…
— Бензин: он должен быть, естественно, на верхнем пределе рекомендаций производителя, иначе вполне вероятен «недобор» по «лошадям». Т.е. если машина, к примеру, может переваривать и АИ-92, и АИ-95 — лить в неё для измерения мощности надо именно АИ-95. И, если используемая система зажигания требует такой регулировки, опережение зажигания должно быть выставлено именно под данное топливо (современные микропроцессорные системы с датчиком детонации сами «подкрутят» зажигание «как надо»).
Советский АИ-93 приравнивается к современному АИ-95, которому он соответствует по октановому числу по моторному методу (ОЧМ) — 85 единиц (и руководства по эксплуатации требуют бензина именно с таким ОЧМ). Хотя машины, рассчитанные на эту марку топлива, в обычной эксплуатации и нормально работают на современном АИ-92, это всё же не оптимальный режим работы для их двигателей.
Для двигателя «Чайки» штатным бензином был АИ-98:
Он может работать на АИ-95 («Экстра»), а при желании, возможно, даже и на АИ-92 — с соответствующей коррекцией зажигания — но штатный для него режим работы, в котором он развивает свою максимальную мощность, достигается именно на высокооктановом «98-м» топливе.
Есть и более тонкие отличия, в частности по характеру горения старых этилированных и современных неэтилированных бензинов, и т.п., но это уже выходит за пределы нашего опуса.
— Балансировка: в первую очередь касается моторов из капремонта; повышенный дисбаланс любых деталей, а в особенности — коленчатого вала и цилиндро-поршневой группы, приводит к потере мощности. Помните также, что, к примеру, у старых моторов ЗМЗ коленчатый вал балансируется в сборе с маховиком и корзиной сцепления (или гидротрансформатором), и впоследствии разукомплектовать этот узел уже нельзя. Да, неудобно, но приходится это учитывать. После установки вместо родной корзины сцепления другой, как рычажной, так и современной лепестковой, без балансировки коленвала в сборе с ней, вполне вероятен значительный рост дисбаланса с самыми плачевными последствиями для мощности на высоких оборотах.
— «Севшие» и/или ослабшие от времени клапанные пружины: на высоких оборотах происходит «подвисание» клапанов (разрыв кинематической цепи ГРМ), соответственно, мотор недобирает мощности.
— И т. д. и т. п. — любые отклонения в регулировках могут привести к недобору по максимальной мощности, в особенности на старых моторах без электронного управления рабочим процессом, крайне чувствительных к ручной настройке.
На закуску — уже сугубо моё лично мнение на смежную тему «за что мы платим налоги».
Да, приходится признать: с этой точки зрения наблюдается полный бардак, поскольку ни в чём из перечисленного выше таможенные органы и ГИБДД не разбираются и разбираться не хотят, а просто проставляют в ПТС те цифры, которые находят в первом попавшемся справочнике, безотносительно стандарта, по которому они измерены (а то и каком-то закрытом ведомственном справочнике, в котором есть данные по всем-всем-всем маркам, моделям и модификациям, вот только, откуда они взяты и насколько соответствуют реальности — никто не знает).
То есть, скажем, со старым «американцем» вам скорее всего придётся платить именно за мощность «брутто», которая, как мы видели, может быть чуть ли не на сотню л.с. больше мощности «нетто», измеренной по современному стандарту. Что немного обидно, особенно если именно эта разница в цифрах мощности переводит машину в следующий класс по ставке налогообложения.
Но некая логика во взимании налога с мощности «брутто», а не «нетто» или, тем более, «колёсной», на мой взгляд всё же просматривается: хотя эта мощность и заметно больше, чем доходящая до колёс автомобиля и идущая на его перемещение в пространстве, всё же нельзя сказать, что то, что принято называть «потерями мощности», теряется совсем уж бесполезно: значительная часть этих «потерь» в конечном итоге идёт на повышение вашего комфорта — за счёт них питаются бортовые электрические приборы, работает усилитель руля, кондиционер и прочие блага цивилизации. Далеко не факт, что средний владелец автомобиля променял бы, скажем, усилитель руля на те 3…4 л.с., которые он «отжирает» у двигателя. Да и тихий выхлоп мало кто променяет пусть даже на 10…15 л.с. дополнительной мощности… не говоря уже об охлаждении двигателя, жизненно необходимом для его работы, и т.п. системах.
По такой логике — это, наоборот, владельцы машин с указанной в ПТС мощностью «нетто» при уплате налога получают скидку на часть мощности двигателя, приходящуюся на «потери», и при этом фактически продолжают пользоваться ей ))
Вместо заключения — очень кратко повторим то, к каким же выводам мы пришли:
— В любых официальных характеристиках автомобиля всегда указывается только мощность на маховике его двигателя, вне зависимости от страны, стандарта и методики измерения. Мощность на колёсах фигурирует только в любительских измерениях.
— Точно измерить мощность на маховике двигателя позволяет только моторный стенд. Колёсный стенд позволяет определить мощность двигателя лишь приблизительно. И даже если трансмиссионные потери учтены абсолютно корректно, всё равно у вас получается мощность «нетто» — с учётом потерь на привод навесного оборудования, выпускную систему и т.п.
— Заводские рейтинги мощности для многих двигателей (отечественных и старых американских) указываются «брутто», без учёта потерь на привод навесного, выпуск и т.п., и в этом случае результаты любительских измерений всегда будут значительно занижены — примерно на 15…20% относительно заводского рейтинга;
— Для современных иностранных двигателей, рейтинг которых заявлен «нетто», колёсный стенд при его правильном использовании выдаёт достаточно близкие к реальности цифры, и как правило они достаточно близки к заводским показателям. Однако эти результаты всё же являются крайне нестабильными от стенда к стенду, или даже при различных измерениях на одном и том же стенде;
— Ни одна из методик измерения мощности двигателя не является «более правильной», «самой точной» или «единственной настоящей», равно как и ни один из полученных по различным методикам результатов не является более правильным, чем другой. Каждая методика измерения попросту характеризует двигатель по-разному. Мощность «брутто» — это общая мощность, вырабатываемая двигателем, которая идёт не только на приведение машины в движение, но и на целый ряд вспомогательных, но всё же важных и полезных, функций — вроде охлаждения двигателя, выработки электроэнергии или создания давления в гидросистеме усилителя рулевого управления. Мощность «нетто» — это мощность, передаваемая с маховика двигателя на трансмиссию автомобиля, а «колёсная» мощность — это та её часть, которая доходит до ведущих колёс и непосредственно приводит автомобиль в движение (что, как уже говорилось выше, не является единственной его функцией в автомобиле);
— Колёсный динамометрический стенд — великолепный инструмент тюнинга автомобильных двигателей, но пользоваться им нужно грамотно; и уж конечно не стоит делать сенсационных заявлений на основе неверно понятных результатов измерений на нём.
— Если не нравится моя статья — вот то же самое, но от профессионального автомобильного журналиста и с фокусом на новых машинах, а не старых;
— От пользователя Драйва, профессионально занимающегося измерениями на стенде, про разницу между мощностью с маховика и с колёс
— От него же — пример замера современного (!) автомобиля (значение плюс-минус сходится с заводским рейтингом)
— И ещё на ту же тему, а также про подтасовки в указаниях мощности автомобилей американского рынка (англ.)
— Бортницкий П.И., Задорожный В.И. Тягово-скоростные качества автомобилей (приведены кривые мощности и момента «брутто» для всех основных советских автомобильных двигателей на 1978 год).