Da im Dyno-Day Thread wieder Fragen zur Genauigkeit von Leistungsmessungen aufkamen, dieser Bericht aber meines Erachtens nicht in den Dyno-Day Thread passt, setze ich ihn mal hier rein:
Wissenswertes zum Thema Leistungsprüfstand.
Bericht aus der Zeitschrift SportAuto
... sport auto schrieb ...
Das Thema scheint den Lesern unter den Nägeln zu brennen: Regelmäßig erreichen die
Redaktion Briefe und E-Mails, die ins gleiche Horn stoßen: Wieso misst sport auto nicht die
Leistung der zur Verfügung gestellten Testwagen? Hinter der Forderung steht offensichtlich der
Verdacht, dass einige Hersteller und Tuner bei den Leistungs- und Drehmomentangaben nicht
mit offenen Karten spielen.
Nun ist es natürlich nicht so, dass wir uns diese Frage nicht auch schon gestellt hätten. Die
Abwägung der Vor- und Nachteile von Leistungsmessungen gestaltet sich aber schwieriger, als
man auf den ersten Blick annehmen könnte. Denn in der Tat sind eine ganze Latte von
Gesichtspunkten zu berücksichtigen und Fragen zu klären.
Die Leser von sport auto sind kritisch und stellen höchste Ansprüche in Bezug auf die
Genauigkeit von Messdaten und ihre Überprüfbarkeit. Ergeben Prüfstandsmessungen nun
realistische Werte, wo sind die Haken und Fußangeln? Die Redaktion rückte aus diesem Anlass
zu einem Praxistest aus. Proband war ein gelber Audi RS 4, der im Rahmen eines sport auto-
Dauertests 100 000 Kilometer abspulen muss. Der Kombi rollte zum Versuch auf den Prüfstand.
Wie funktioniert eine Leistungsmessung? Moderne Allradprüfstände arbeiten mittels einer
Wirbel- strombremse. Alle vier Räder des Fahrzeugs laufen in je einem Rollensatz. Bei der
Lastsimulation wird über die Bremse bei voller Beschleunigung die Zugkraft an vorher
festgelegten Geschwindigkeits- und Drehzahlpunkten aufgenommen und im Rechner abgelegt.
Danach löst die Bremse und fährt den nächsten Messpunkt an.
Die Summe der Messpunkte wird am Ende in Diagrammform dargestellt. Der ganze Vorgang ist
binnen weniger Minuten erledigt. Das Fahrzeug wird mit betriebswarmem Motor auf den
Prüfstand gestellt. Zusätzliche Sicherungsseile fixieren den Kandidaten in seiner Position.
Alle Messdaten werden direkt über die Bremse des Prüfstands in den Zentralrechner
eingespeist. Als notwendige Zusatzinformationen braucht der Rechner nur Drehzahl und
Ansauglufttemperatur. Die Messung startet bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit, meistens
im Bereich um 50 km/h, und immer im vorletzten Gang, also im Fall des Audi RS 4 in der
fünften Fahrstufe.
Unter ohrenbetäubendem Lärm wird das Auto im Messgang voll beschleunigt, bis der
Drehzahlbe- grenzer dem tosenden Treiben bei zirka 7200/min ein Ende setzt. Auf freier
Wildbahn entspräche dies einem Tempo von gut 250 km/h. Theoretisch lassen sich auf solchen
Prüfstanden Geschwindigkeiten von über 300 km/h simulieren.
Dieser erste Messteil dient der Ermittlung der so genannten Radleistung. Es wird also jene Kraft
protokolliert, die an den Antriebsrädern – ob Front-, Heck- oder Allradantrieb – anliegt. Der
Wert fällt für einen Unkundigen immer relativ ernüchternd aus, denn in der Messung ist
natürlich noch nicht die Kraft enthalten, die der Motor aufbringen muss, um die rotierenden
Massen anzutreiben.
Diese Schlepp- oder Verlustleistung wird beim Ausrollen direkt im Anschluss ermittelt: Wenn die
Drehzahlgrenze erreicht ist, nimmt der Prüfpilot den Fuß vom Gas und kuppelt aus. Die
Schlepp- leistung wird über eine beaufschlagte Zugkraft der Wirbelstrombremse errechnet und
ausgewiesen. Perfekt ist diese Messmethode nicht, aber unter den gegebenen Umständen und
am fertigen Objekt - sprich dem vorhandenen Auto - die einzig sinnvolle.
Mit voller Genauigkeit sind die Leistungsdaten eines Motors nur auf einem
Motorleistungsprüfstand zu ermitteln, also im ausgebauten Zustand – was wenig praktikabel ist.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass alle anfallenden Daten über die Wirbelstrombremse
des Rollensatzes erfasst werden, mit Ausnahme von Drehzahl und Ansauglufttemperatur.
Bei modernen Prüfständen werden Ansauglufttemperaturfühler mitgeliefert, die die motoreigene
Messsensorik an ihrer ursprünglichen Position ersetzen. Die Ansauglufttemperatur ist vor allem
bei aufgeladenen Motoren außerordentlich wichtig, weil beim Überschreiten einer gewissen
Tempera- turspanne die Motorelektronik die Leistung über eine Reduzierung des
Ladedrucks zurücknimmt.
Im Fall des Testprobanden Audi RS 4 liegt dieser Wert bei rund 60 Grad. Deswegen ist es
wichtig, den Messfühler dort zu platzieren, wo auch das bordeigene Steuergerät misst. Nur so
sind korrekte Werte sichergestellt. Der serienmäßige Sensor sitzt beim RS 4 direkt im
Saugrohr, kurz vor dem Zylinderkopf.
Die Ansauglufttemperatur hat einen großen Einfluss auf das Messergebnis: Denn sie hängt
erstens von der Temperatur der Umgebungsluft ab – und unterliegt somit jahreszeitlich
bedingten Schwankungen. Dieser Umstand wird bei der späteren korrekturberechneten
Normleistung noch wichtig.
Zweitens hängt die Temperatur der Ansaugluft von der Luftdurchströmung der Kühler ab.
Stationäre Prüfstände besitzen den Nachteil, dass das Auto steht, also kein Fahrtwind die Kühler
anströmen kann. Deshalb ist ein Kühlluftgebläse notwendig, dessen Dimension, Position und
Aufstellung von entscheidender Bedeutung für eine korrekte Leistungsmessung ist. Denn ohne
Kühlluft keine Kühlung, also hohe Ansauglufttemperaturen und folgerichtig schlechte Messwerte.
Diese Feststellung gilt für Saugmotoren, aber ganz besonders für turboaufgeladene Motoren.
Weil die Ansaugluft durch die Verdichtung im Turbolader stark erhitzt wird, ist eine effektive
Anströmung durch ein Kühlluftgebläse unabdingbar. Die größten verfügbaren Gebläse können
bis zu 120.000 Kubikmeter Luft pro Stunde umwälzen – das entspricht einer realen
Fahrtgeschwindigkeit von annähernd 180 km/h. Wichtig auch, dass das Gebläse nicht nur die
vorhandene Raumluft umschichtet, sondern auch wirklich kühle Frischluft von aussen ansaugt
und den Kühlern zuführt. Im Übrigen spielen beim Thema Leistungsmes sung Fahrereinflüsse
eine eher untergeordnete Rolle, weil das Messprozedere kaum Spielraum für Manipulationen
zulässt.
Speziell bei extrem leistungsstarken Sportwagen mit Heckantrieb kann Radschlupf die
Messgenauigkeit beeinflussen. In der Regel ist dies aber an einem dellenförmigen Einsacken
der ermittelten Leistungskurve deutlich zu erkennen.
Erst bei Leistungen von über 800 PS kommen moderne Prüfstände an ihre Grenzen. Unser
allradgetriebener Audi RS 4 hat keine Probleme, seine nominell 380 PS auf die Rolle zu bringen.
Die Ermittlung der Rad- und der entsprechenden Verlustleistung wird vom Computer zur
Motorleistung addiert. Mit diesem Wert bewegt man sich bereits in der Nähe der vom Hersteller
angegebenen Leistung. Doch vor den Lohn endgültiger und verbriefter Ergebnisse hat der
Gesetzgeber den Schweiß gesetzt. Weil weitere variable Faktoren die Leistungsmessung eines
Motors beeinflussen, wurden Normen erlassen, um in der Summe vergleichbare Werte zu
erhalten.
Über Korrekturparameter werden die Meereshöhe und meterologische Daten wie Luftdruck und
Lufttemperatur zum Errechnen der so genannten Normleistung herangezogen. Diese Daten
werden im Rahmen der Leistungsermittlung automatisch erfasst und aufgezeichnet.
Die Sache wird dadurch kompliziert, dass unterschiedliche Normen gelten, nach denen
berechnet werden kann. Denn die Frage lautet ja: Welchen Stand auf Meereshöhe oder welchen
Luftdruckwert setzt man als Norm ein, auf den die real ermittelten Werte dann hinkorrigiert
werden?
Die alte und eigentlich zur Typprüfung nicht mehr gebräuchliche DIN-Norm nimmt
beispielsweise eine andere Meereshöhe als Sollwert als die mittlerweile für die meisten
Hersteller verpflichtende EWG-Norm.
Generell ist die DIN-Norm auf Grund ihrer Berechnungsgrundlagen leistungsmäßig im Vorteil:
Ein Plus von bis zu 15 PS ist locker drin – ein Schuft, wer Arges denkt, wenn die Leistung seines
Autos nach der DIN-Norm gemessen wurde. Außerdem müssen noch verschiedene gesetzliche
Richtlinien und Toleranzwerte berücksichtigt werden.
So gestattet eine weitere Norm den Herstellern eine Streuung bei der Motorleistung von bis zu
fünf Prozent nach oben und unten. Im Fall des Audi RS 4 heißt das: Zwischen 361 PS und 399 PS
wäre alles im grünen Bereich. Und natürlich unterliegen auch Leistungsprüfstände
Toleranzen: Je nach Modell, Equipment, Hersteller und der Einhaltung der Vorschriften zur
Eichung und Wartung schwanken die Angaben zwischen zwei und fünf Prozent.
So kämen im Extremfall noch einmal bis zu 20 PS als Abweichung hinzu, die theoretisch
mögliche Spanne würde also in unserem Fall bei 340 PS beginnen und erst bei 440 PS enden ...
Wie lautet nun das Ergebnis der Leistungsmessung bei unserem Dauertest RS4? Die erste Mes-
sung ergab einen Fabelwert, der die schlimmsten Vermutungen zu bestätigen schien: Die
errech- nete Normleistung betrug 431 PS. Hat da etwa jemand geschummelt? Mitnichten. Eine
zweite Kontrollmessung erbrachte immer noch pfundige, aber weitaus weniger verfängliche 395 PS
– womit der Dauertester im Rahmen des gesetzlich Erlaubten bleibt.
Im Übrigen wurde der Motor im Rahmen der Qualitätskontrolle bei Audi vor dem Einbau
gemessen. Ergebnis: 375 PS. Die Messgenauigkeit ließ bei unserem Praxistest also zu
wünschen übrig. Eine Streuung von fast zehn Prozent oder 36 PS lässt nur einen Schluss zu:
Der Sache kann man nicht so recht trauen.
Ob ein Auto gut im Futter steht oder nicht, erkennt ein erfahrener Redakteur schon an den
ermittel- ten Beschleunigungs- und Elastizitätswerten. sport auto hat in solchen Fällen schon
bisher das Kind beim Namen genannt.
Quelle:
Marcus Schurig
sport auto 10/2001
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Gruß Guido
Zitat
Ob ein Auto gut im Futter steht oder nicht, erkennt ein erfahrener Redakteur schon an den
. 
sry, aber mir sind keine genaueren "messtoleranzen" bekannt.. 
Aber in einer solch enttäuschenden Situation hätte ich doch Hr. Koch aufgefordert die Prüfung zu wiederholen! 
Vorübergehend?... 
Für mich gilt nun mal der Vergleich... 
Gleicher Stand und möglichst gleiche Bedingungen. :hmm: (Luftdruck, Feuchtigkeit, Temperatur, Reifen, Punkt!) OK? 
Freitag, 19. April 2024, 02:53
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