Banchi ad assi collegati

Nella metà degli anni novanta le case produttrici iniziano ad integrare nei veicoli i sistemi elettronici di controllo della trazione, che via via evolveranno sempre più negli anni a venire (TCR, ASR, ESP…).
Questi sistemi, con diversi fini e modalità, si occupano di ‘tagliare’ la potenza erogata dal veicolo privilegiando assetto e stabilità durante la marcia. Tali sistemi sono gli stessi che in quel periodo rendono difficoltoso testare un veicolo 4wd su banchi ad assi non collegati, non prevedendo sin dapprincipio alcun tipo di funzione dedicata alla disattivazione dei controlli di trazione (con il rischio di effettuare test falsati proprio dalla non disponibilità di tutta la potenza
motore).

È in risposta a questa esigenza che nascono negli anni 90 i primi banchi ad assi collegati meccanicamente con il presupposto di offrire un prodotto capace di simulare perfettamente le condizioni stradali: secondo tale principio si DOVREBBE essere in grado di testare correttamente e rapidamente qualsiasi veicolo (senza più preoccuparsi dell’intervento dei controlli di trazione).

Tali prodotti però disattendono le aspettative, sacrificando a favore di una presunta facilità d’uso, la precisione nelle misurazioni e ripetibilità dei test.

Ogni banco collegato deve prevedere le inerzie aggiuntive determinate dalla stessa presenza degli organi di trasmissione e dai relativi attriti, che influenzeranno inevitabilmente la capacità di misurare in modo preciso. In linea generale, al di là degli evidenti problemi di perfetta sincronizzazione degli assi, dovremo considerare che a maggiore inerzia corrisponderà sempre una minor precisione nelle misurazioni. Ad un minor controllo degli attriti in gioco (organi di trasmissione) corrisponderà una scarsa ripetibilità delle prove.

Tantissime soluzioni tecniche presenti sul mercato non riescono a garantire test con errori inferiori al +/- 10%, rendendo lo strumento stesso pressoché inutilizzabile (molti utilizzatori cercano soluzioni quali test ripetuti, con conseguenti inutili dispendi di tempo ed energie) e calcoli per mezzo di ‘medie ponderate’…

I banchi ad assi collegati semplici (privi di sistemi di trazione elettrica) promettono di poter testare ogni veicolo. Facendolo però non garantiscono la precisione voluta, in quanto non possono riprodurre con perfezione le condizioni stradali, lasciando l’elettronica libera di intervenire sulla potenza motore (falsando così i dati raccolti durante la prova)

SEMPLIFICANDO: l’elettronica del veicolo, ‘sentendo’ gli assi anteriore e posteriore ruotare in modo sincronizzato, non dovrebbe intervenire, proprio grazie alla ‘riproduzioni’ delle condizioni stradali. Tale riproduzione è però solamente TEORICA in quanto è TECNICAMENTE IMPOSSIBILE riprodurre una sincronizzazione perfetta attraverso un collegamento fisico degli assi:

  • Impossibilità tecnica di creare una sincronia ‘perfetta’ nei banchi ad assi collegati meccanicamente: le attese create dal prodotto si scontrano però con le inevitabili difficoltà tecniche nella sua applicazione. La sempre più elevata sensibilità dei sistemi di controllo di trazione è capace di percepire anche i più piccoli scostamenti, intervenendo nel taglio di potenza motore con conseguente nullità del test effettuato.
    Garantire una perfetta sincronia mantenendo precisione delle misurazioni è tecnicamente impossibile, a meno di non produrre ed offrire tecnologie e soluzioni molto più complesse e costose di quelle reperibili oggi sul mercato con pari destinazione d’uso. Trattasi di banchi dedicati al mondo delle omologazioni (trascinati a mezzo di motori elettrici), aventi costi elevatissimi (anche di gestione) senza trascurare difficoltà di installazione, manutenzione onerosa e necessità di importanti adeguamenti della rete elettrica (con richieste minime pari a 60 kWh – contro i 7 kWh dei nostri banchi).

Un semplice test con veicolo avente ESP inserito è la più semplice dimostrazione di quanto sopra: durante il test facilmente vedrete la relativa spia sul quadro comandi accendersi, con conseguente taglio di potenza motore. Il risultato è un test non valido e non rappresentativo della reale potenzialità del motore, con errori nelle misurazioni superiori al +/- 10%

Peraltro, anche qualora l’elettronica non intervenisse, questa tipologia di banco non potrebbe garantire precisione e ripetibilità dei test proprio a causa delle inerzie incontrollate in gioco che influenzano negativamente la precisione nelle misurazioni.

Evoluzioni recenti vedono poi l’introduzione di nuovi sensori di controllo: (giroscopi o sensori di accelerazione) all’interno dell’abitacolo, sensori che anche su un banco collegato meccanicamente tagliano la potenza falsando di conseguenza i test (vedi i casi come Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde, Mc Laren..)
Tale ulteriore avanzamento tecnologico, come presto potremo vederne altri (peraltro imprevedibili), rendono sempre meno efficace la soluzione del banco ‘collegato’, portando inevitabilmente alla ricerca di soluzioni di natura ‘elettronica’ volti alla esclusione di tutti questi sensori durante i test su banco: ovvero le funzioni Dyno Mode (tendenza già in atto ed anche dovuta alle sempre più stringenti normative antinquinamento).

Ulteriori sviluppi del mondo dell’elettronica (anche a fini di sicurezza attiva e passiva dei veicoli) prevedono una maggiore integrazione tra le centraline di controllo veicolo; tali nuovi protocolli, utili ad un maggiore controllo ed integrazione tra i vari sistemi, hanno come obiettivo quello di impedire (ad esempio) l’erogazione della piena potenza motore qualora non vi sia segnale da una delle centraline ‘periferiche’.

Ciò infatti viene letto come un errore dal body computer, con conseguente taglio di potenza (rendendo quindi ancora più difficoltosa la testabilità dei veicoli sui banchi prova senza l’utilizzo di sistemi atti ad escludere i controlli elettronici)

Proprio per questo Bapro non ha mai proposto e non propone, se non su specifica richiesta, soluzioni ad ‘assi collegati meccanicamente’ in quanto imprecisi ed approssimativi nelle misurazioni

Bapro ha sviluppato e brevettato una SINCRONIZZAZIONE ELETTRONICA DEGLI ASSI, che ne permette il controllo ad alta frequenza (1 kHz), garantendo così la precisione tipica dei nostri banchi prova potenza dinamometrici.
La filosofia di Bapro è di offrire banchi prova capaci di distinguersi per precisione, ripetibilità della prova ed affidabilità, caratteristiche che le soluzioni tecniche dotate di collegamento meccanico NON possono offrire.

Bapro ha scelto inoltre lo sviluppo e l’implementazione dei sistemi software denominati DYNO MODE, capaci di escludere tali sensori di controllo, permettendo così test certi ed affidabili della potenza all’albero motore a prescindere dagli sviluppi attuali e futuri dell’elettronica di controllo dei veicoli.

A confronto di banchi prova potenza ad assi collegati meccanicamente i nostri banchi 4WD garantiscono quindi costi inferiori, maggior accuratezza delle misurazioni, risparmio di tempo e denaro per le opere di installazione e minori oneri di manutenzione.

Banchi prova potenza BAPRO - Assi sincronizzati elettronicamente

Bapro ha sviluppato e brevettato una SINCRONIZZAZIONE ELETTRONICA DEGLI ASSI a mezzo software, che ne permette il controllo ad alta frequenza (1 kHz), garantendo così la precisione tipica dei nostri banchi prova potenza dinamometrici.
La filosofia di Bapro è di offrire banchi prova capaci di distinguersi per precisione, ripetibilità della prova ed affidabilità, caratteristiche che, un collegamento degli assi di natura meccanica, NON può offrire.

Vantaggi dei banchi 4wd BAPRO:

  • Sincronizzazione ottimale grazie alle alte frequenze di controllo (1 kHz)
  • Massima precisione e ripetibilità delle prove
  • Costi contenuti, massima affidabilità, manutenzioni ordinarie minime
  • Possibilità di autoinstallazione e upgrade da 2wd a 4wd con costi ridotti
  • Capacità di testare con la massima precisione TUTTI i veicoli in commercio

Banchi prova potenza - Collegamento idraulico tra gli assi:

Vantaggi:

  • Basso carico inerziale, fascia di costo medio/bassa

Svantaggi:

  • Alti costi di manutenzione ordinaria e straordinaria;
  • Automontaggio non possibile;
  • Ritardi di sincronia tra gli assi dovuti ai limiti tecnici della trasmissione oleodinamica, sufficiente ad impossibilitare l’effettuazione di test su veicoli con controlli elettronici particolarmente sensibili (intervento dell’elettronica altamente probabile) con conseguente mancanza di ripetibilità delle prove.
  • Sensibilità e taratura del banco possono essere viziate dalle differenti condizioni di esercizio e viscosità dell’olio del sistema idraulico, soprattutto in fase di coast down (calcolo potenze dissipate) portando a misurazioni con errori superiori al 20% (test di ripetibilità della prova)
  • Automontaggio non possibile a causa complessità prodotto.
  • Impossibile testare correttamente veicoli dotati di sensori di ultima generazione (quali sensori di accelerazione) senza utilizzare le funzioni dedicate quali il ‘Dyno Mode’

Banchi prova potenza - Collegamento meccanico con cardano:

Vantaggi:

  • Sincronizzazione buona, fascia di costo medio/alta

Svantaggi:

  • Alti costi
  • Automontaggio non possibile
  • Sicuro intervento dei sistemi elettronici a causa dell’alto carico inerziale, impossibilità di determinare con precisione le potenze dissipate in attrito tra gli organi di trasmissione, con conseguenti errori di misura superiore al + o -15%, mancanza di ripetibilità delle prove.
  • Particolarmente inadeguato a veicoli di bassa potenza, sui quali tale aumento di carico inerziale influisce peggiorando ulteriormente i difetti sopra evidenziati.
  • Automontaggio non possibile a causa alta complessità prodotto, elevati ingombri dovuti al sistema di trasmissione.
  • Impossibile testare correttamente veicoli dotati di sensori di ultima generazione (quali sensori di accelerazione) senza utilizzare le funzioni dedicate quali il ‘Dyno Mode’.

Banchi prova potenza - Collegamento meccanico con cinghia:

Vantaggi:

  • Sincronizzazione discreta, basso carico inerziale complessivo e fascia di costo medio/bassa.

Svantaggi:

  • Impossibilità di determinare con precisione le potenze dissipate in attrito tra gli organi di trasmissione ed in isteresi della cinghia (soprattutto in fase di coast- down), con conseguenti errori di misura al + o -15%. Mancanza di ripetibilità delle prove.
  • Richiede frequenti interventi di manutenzione (e conseguente fermo macchina) per ripristino tensionamenti e sostituzione cinghie (frequenti rotture della cinghia di trasmissione) con componenti di elevato costo al fine di garantire l’efficienza ed evitare slittamenti cinghia/pulegge. (Tali slittamenti vengono riscontrati sulla maggior parte dei banchi in commercio)
  • Frequenti gli interventi da parte dei controlli elettronici di trazione, con conseguente mancanza di ripetibilità delle prove.
  • Automontaggio non possibile a causa complessità prodotto.
  • Impossibile testare correttamente veicoli dotati di sensori di ultima generazione (quali sensori di accelerazione) senza utilizzare le funzioni dedicate quali il ‘Dyno Mode’.

Banco prova potenza ad assi sincronizzati elettronicamente con motori elettrici

Vantaggi:

  • Sincronizzazione discreta ma non sufficiente, capacità quindi di provare sino a max 250 CV.

Svantaggi:

  • Alti costi di acquisti
  • Alti costi di esercizio, consumi energetici e manutenzione (oltre all’adeguamento della rete elettrica a minimo 60 kWh)
  • Sincronizzazione è insufficiente per testare veicoli oltre i 250 CV, a causa delle limitate potenze dei motori elettrici e dei valori di accelerazione massima non superiori a 2 m/sec 2.
  • Automontaggio non possibile a causa complessità prodotto, alti costi e consumi energetici (60 kWh minimo).
  • Impossibile testare correttamente veicoli di potenza superiore ai 250 CV e dotati di sensori di ultima generazione (quali sensori di accelerazione) senza utilizzare le funzioni dedicate quali il ‘Dyno Mode’.