DE2214353A1

DE2214353A1 - Bremsdynamometer und Fahrzeug-Prüfstand

Info

Publication number: DE2214353A1
Application number: DE19722214353
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Brisard, Gerard, Fontenay S/S Bois (Frankreich)
Priority date: 1971-04-13
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1972-10-19
Also published as: FR2133191A5

Description

Gerard Brisard, 63 rue Desire Richebois, Fontenay S/S Bois {Frankreich )

Bremsdynamometer und Fahrzeug-Prüfstand

Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsdynamometer zur Erzeugung eines Widerstandsmomentes, das dem Drehmoment eines Motors entgegenwirkt, so daß das Motordrehmoment gemessen werden kann. Derartige Bremsen finden gewöhnlich in Prüfständen zur Ermittlung der Leistung von Antrieben für Fahrzeuge, wie beispielsweise Automobile und Motorräder, Verwendung,

Bei Prüfständen dieser Art steht das zu überprüfende Fahrzeug auf einer Plattform, die mit einer oder mehreren Laufrollen versehen ist, die durch die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges in Drehung versetzt aber gleichzeitig durch Bremsdynamometer gebremst werden.

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Solche Bremsen können elektrischer Art sein. Es handelt sich dabei meist um Wirbelstrombremsen· Es können jedoch auch Reibungsbremsen oder hydraulische Bremsen Verwendung finden. Dabei ist zu unters te Ilen, daß das vom Motor zu Überwindende Widerstandsmoment auf ebener Straße proportional zum Quardrat der erreichten Geschwindigkeit ist. Diese Bedingungen müssen auf dem Prüfstand künstlich erzeugt werden. Um sie einhalten zu können, mußten bisher die Bremsen mit einem Regelsystem ausgestattet sein, mit dem die Bremsmomente entsprechend verstellt werden können. Andererseits sind verschiedene hydraulische Bremsen bekannt, bei denen das Bremsmoment proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit verstellt werden kann. Ihre Konstruktion ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und bei ihrer Installation ist ein Wasseranschluß erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reibungsbremsdynamometer zu schaffen, mit dem die oben genannten Bedingungen eingehalten werden können, ohne daß dabei ein zusätzliches Regelsystem erforderlich ist. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Bremsdynamometer erreicht, mit welchem ein dem Antriebsmoment eines Motors entgegenwirkendes Widerstandsmoment erzeugt wird, und welches gekennzeichnet ist durch einen mit der abzubremsenden Welle zu kuppelnden Rotor, der von einem aus einem Hohlzylinder gebildeten Stator umschlossen ist und auf seinem Umfang radial nach außen bewegliche Bremskbtze trägt, wobei diese und / oder der Innenumfang des Stators mit einem Bremsbelag versehen sind.

Vorzugsweise ist der den Stator bildende Hohlzylinder Teil eines allseitig geschlossenen Gehäuses, welches in einen Kühlmittelkreislauf eingeschaltet ist, der es gestattet, in den Zwischenraum zwischen

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Stator und Rotor Flüssigkeit einzubringen, die über einen in den Kühlmittelkreislauf eingeschalteten Wärmetauscher, Kühler od. dgl. rückgekühlt wird. Zum Konstanthalten der Kühlmitteltemperatur ist in den Kühlmittelkreislauf ein thermostatischer Regler eingeschaltet.

Der Stator lagert um seine Achse frei drehbar und ist zwecks Messung seines Drehausschlages über ein Dehnglied mit einem Festpunkt verbunden . Bei dieser Bremse wird also die Zentrifugalkraft ausgenutzt um das Widerstandsmoment entsprechend zu verstellen. Man hat also hier die Einfachheit einer Trommelbremse bei gleichzeitigem automatischen Verstellen des Bremsmomentes durch die Fliehkraft proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein mit einem derartigen Bremsdynamometer ausgestatteter Fahrzeugprüfstand mit einer oder mehreren, die Antriebsräder des zu untersuchenden Fahrzeuges abstützenden Laufrollen, wobei mindestens eine der Laufrollen mit der Rotorachse des Dynamometers kuppelbar ist. Zweckmäßig sind die Laufrollen und das Dynamometer im Prüfstandsockel untergebracht, der an einem Ende einen Aufsatz trägt, der den im Kühlmittelkreislauf liegenden Kühler, bzw. Wäremtauscher, einen damit zusammenarbeitenden Ventilator und etwa benötigte Anzeigeinstrumente aufnimmt.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung erläutert, die sich dabei auf die beigefügten Zeichnungen bezieht. Dabei zeigt:

Fig. \ einen schematischen Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsdynamometers,

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Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine peispektivische Ansicht eines Fahrzeugprüfstandes der mit einer solchen Bremse ausgestattet ist und

Fig. 4 eine Seitenansicht des Prüfstandes während der Benutzung.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bremsdynamometer besteht aus einem Rotor 1, der im Innern eines hohlzylindrischen Stators 2 untergebracht ist. Die Achse 3 des Rotors ist mit der zu bremsenden Achse einer der drehbaren Walzen eines Prüfstandes, wie er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, verbunden.

Auf seinem Umfang ist der Rotor mit einigen Kammern 4 versehen, in denen Bremsklötze 5 radial verschiebbar angeordnet sind.

Zwischen der Außenseite des Rotors 1 und der Innenseite des Stators 2 ist ein Spielraum vorhanden. Dieser wird vorteilhafterweise durch Bremsbeläge 6 ausgefüllt; wie sie auch in gewöhnlichen Trommelbremsen Verwendung finden. Diese Bremsbeläge 6 können an der Innenseite des Stators, an der Außenseite der Bremsklötze oder auf beiden befestigt sein.

Weiterhin kann ein Kühlmittelkreislauf vorhanden sein. Dieser besteht aus einer Leitung 7, die mit einer axialen Bohrung 8 im Innern der Achse 3 in Verbindung steht. Aus diesem Grund ragt die Achse 3, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, nur an einer Seite durch die Gehäusewand 9 des Stators nach außen, wo sie mit den Laufrollen des Prüfstandes verbunden wird.

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Das andere Ende der Achse 3 ist im Innern mit einer axialen Bohrung 8 versehen, die in das Anschlußstück 10 an der Außenwand U des Stators übergeht, an das die Kühlmittelleitung 7 befestigt wird.

Die axiale Bohrung 8 steht durch mehrere Kanäle 12 im Innern des Rotors 1 mit jeder Aussparung 4 und den darin liegenden Bremskbtzen 5 in Verbindung.

Auf einer Außenwand des Stators, beispielsweise der Wand 11, ist ein Abfluß 13 für das Kühlmittel vorgesehen, der über das Anschlußstück

14 und die Leitung 15 an einen Kühler 16 angeschlossen ist. Das im Kühler 16 erkaltete Kühlmittel strömt über die Leitung 7 In den Kühlmittelkreislauf zurück.

Zur Konstanthaltung der Kühlmitteltemperatur kann in die Leitungen

15 oder 7 ein thermostatisches Ventil 17 eingeschaltet sein.

Eine derartige Bremse ist speziell für einen Fahrzeugprüfstand, wie der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Motorfahrrad- oder Motorradprüfstand bestimmt.

Dieser hat einen Sockel 18, in dem die beiden Laufrollen 19 lagern, auf die das Antriebsrad 20 des zu prüfenden Fahrzeugs, beispielsweise des Motorrades M aufgesetzt wird.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bremsdynamometer ist in Fig.4 mit 21 bezeichnet. Es kann in der Nähe der Walzen 19 angeordnet sein, wobei die Achse 3 mit den Walzen durch beliebige Mittel, beispielsweise einer Kette 22, verbunden sein kann.

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Der Kuhler lodes Kuhlmittelkreislaufes ist im Innern eines pultähnlichen Aufsatzes 23 eingebaut, der am Ende des Sockels 18 angeordnet ist. Der Kuhler steht mit einem Ventilator 24 in Verbindung, deir durch einen Elektromotor 25 angetrieben wird und den Kühlvorgang erleichtet. Er ist ebenfalls im Innern des Pultes 23 hinter einem Gitter 25a angebracht.

An der Oberseite 26 des Pultes 23, das vor dem zu prüfenden Fahrzeug aufgebaut ist, sind die Anzeigeninstrumente 27_# 28 der im Prüfstand eingebauten Meßgeräte angebracht.

Während des Betriebes sind die Laufrollen 19 mit der Bremse 21 verbunden. Durch die Zentrifugalkraft werden die Bremsklötze 5 im Rotor 1 der Bremse gegen die Innenseite des Stators 2 bzw. gegen die Bremsbeläge 6 gepreßt. Die Bremsklötze 5 können dabei selbstverständlich ebenfalls einen Bremsbelag fragen.

Die Bremsklötze werden also an die Innenseite des Stators mit einer Kraft gedrückt, die proportional zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit ist. Es entsteht ein Bremsmoment, das sich der Drehung des Rotors 1 und der Walzen 19 entgegensetzt.

Zusammengefaßt läßt sich sagen, daß ein Bremsmoment entsteht, das proportional dem Quadrat der vom Fahrzeug erwartetetn Geschwindigkeit ist, wobei bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Einhalten dieser Bedingung keinerlei Regelsystem erforderlich ist.

Wenn die aufgenommene Leistung einen bestimmten Wert überschreitet, steigt die Temperatur der bremsenden Oberflächen an, was Schwankungen des Reibungskoeffizienten zur Folge hat, die die Meßgenauigkeit verringern. Dieser Nachteil wird jedoch durch einen Kühlmittelkreislauf mit den Leitungen 7 und 15 dem Kühler 16 und einem Regelthermostaten 17 vermindert oder auch ganz beseitigt.

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Anstelle eines geschlossenen Kühlmittelkreislaufes, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, kann auch ein offener Kreislauf Verwendung finden, bei dem dann auf einen Kuhler oder einen Wärmetauscher verzichtet werden kann.

Der in den Fig. 3 und 4dargestellte Prüfstand kann verschiedene bereits bekannte Meßgeräte aufnehmen, beispielsweise einen Drehzahlmesser für die Walzen 19, mit dem die erwartete Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wenden kann. Außerdem können Meßgeräte zur Ermittlung der während des Versuchs abgegebenen Leistung vorgesehen sein.

Die Anzeige der veischiedenen Meßgeräte kann auf den bereits erwähnten Skalen 27 und 28 erfolgen.

Der Stator 2 des Bremsdynamometers kann fest mit dem Sockel 18 des Prüfstandes verbunden sein. Falls man jedoch das Bremsmoment messen will, muß die Bremse beweglich aufgehängt sein, in einem solchen Fall ist der Stator 2 um die Achse 3 drehbar aufzuhängen und durch einen Kraftmesser abzustützen. Dieser kann aus einem Seil 29 bestehen, dessen eines Ende am Stator 2 befestigt ist, während das andere Ende an einer Feder 30 befestigt wind, die ihrerseits an einem festen Element 31 aufgehängt ist. Eine Drehung des Stators kann dann durch die Drehung der Trommel 33 bestimmt werden, um die das Seil 29 gelegt ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. An der Trommel 33 ist dann eine passende Meßvorrichtung anzubringen. Es ist selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Bremse sowie der zuvor beschriebene Prüfstand in verschiedenerWeise abgeändert wenden können. Diese Änderungen betreffen insbesondere die Funktionen und die Anwendung.

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Was die Bremse betrifft, können beispielsweise die beweglichen Bremsklötze 5 radial auf Speichen des Rotors 1 verschiebbar angeordnet sein. Außerdem kann die Kühlvorrichtung abgeändert werden, insbesondere die Kanäle zum Zwischenraum zwischen Stator und Rotor. Auch der Prüfstand kann auf verschiedene "Weise verändert werden.

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Claims

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Patentansprüche:

Bremsdynamometer, mit welchem ein dem Antriebsmoment eines Motors entgegenwirkendes Widerstandsmoment erzeugt wird, insbesondere für einen Fahrzeugprüft fand, {gekennzeichnet durch einen mit der abzubremsenden Welle zu kuppelnder»Rotor ( 1 ), der von einem aus einem Hohlzylinder (2 ) gebildeten Stator umschlossen ist und auf seinem Umfang radial nach außen beweglich Bremsklötze (5 ) trägt, wobei diese und/ oder der Innenumfcn g des Stators ( 2 ) mit einem Bremsbelag (6, 6a) versehen sind.
2. Bremsdynamometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Stator bildende Hohlzylinder ( 2 ) Teil eines allseiig geschlossenen Gehäuses ( 2, 9, 11 ) ist, welches ?n einenr. Kühlmittelkreislauf (7, 8, 12, 15 ) eingeschaltet ist, der es gestattet, in den Zwischenraum zwischen Stator ( 2 ) und Rotor ( 1 ) Flüssigkeit einzubringen, die über einen in den Kühlmittelkreislauf eingeschalteten Wärmetauscher (16), Kühler od. dgl. rückgekühlt wird.
3. Bremsdynamometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Konstanthalten der Kühlmitteltemperatur in den Kühlmittelkreislauf {7, 8, 12, 15 ) ein thermostatischer Regler ( 17 ) eingeschaltet ist.
4. Bremsdynamometer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (2 ) um seine Achse frei drehbar

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lagert und zwecks Messung seines Drehausschlages Über ein Dehnglied (29, 30, 33 ) mit einem Festpunkt (31 ) verbunden ist.
5. Ein mit einem Bremsdynamometer gemäß Anspruch 1 bis 4 ausgestatteter Fahrzeugprüfstand mit einer oder mehreren, die Antriebsräder des zu untersuchenden Fahrzeuges abstutzenden Laufrollen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Laufrollen ( 19 ) mit der Rotorachse ( 3 ) des Dynamometers (21 ) kuppelbar ist.
6. Fahrzeugprüfstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen ( 19 ) und das Dynamometer (21 ) im Prüfstandsocke I ( 18 ) untergebracht sind und daß dieser an einem Ende einen Aufsatz (23 ) trägt, der den im Kühlmittelkreislauf liegenden Kuhler bzw. Wärmetauscher ( 16), einen damit zusammenarbeitenden Ventilator (24, 25 ) und etwa benötigte Anzeigeninstrumente (27, 28 ) aufnimmt.

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