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Leistungsmessung ohne Pruefstand
#1
Hallo zusammen,

habe heute etwas für alle Mechanik-Optimierer mit Hang zur Theorie. Jedenfalls können ein paar Mathe-Kenntnisse nicht schaden.

Ich optimiere gern ewig lang an der perfekten Abstimmung, Vergaser, Motor und vor allem Auspuff bis das Moped bezüglich Laufkultur, Leistungsentfaltung und Spritverbrauch meinen jeweiligen Erwartungen entspricht. Ein richtig originales (Zündapp-) Moped habe ich leider nicht, wäre mal zum Vergleich interessant.

Bei der Abstimmerei muss man Beurteilen was die jeweilige Anpassung letztlich gebracht hat: ein erfahrenes Popometer ist schon viel Wert, hätte es aber gern genauer und vor allem gut dokumentiert.

Ein Prüfstand der Motorleistung über Drehzahl misst wäre perfekt, aber mit entsprechendem Aufwand und Kosten verbunden.
Einfache Prüfstände lassen das Moped einfach nur eine schwere Rolle über das Antriebsrad beschleunigen. Das Prinzip lässt sich auch auf eine ebene Straße übertragen, nur dass man das Moped selbst samt Fahrer beschleunigt.
Also mit dem Moped in einem bestimmten Gang (z.B. den zweiten) bei  niedriger Drehzahl rollen und dann mit Vollgas bis zur Enddrehzahl Ausbeschleunigen.
Dabei die Geschwindigkeit exakt mitschreiben. Das gelingt durch Aufzeichnen der Generatorspannung (Lichmaschine) auf einen kleinen Rekorder. Das kann ein Handy oder MP3-Player mit Recoderfunktion sein. Ich nehme z.B. einen alten iPod 5 nano.

Das digitale Tonsignal des Recorders ist dabei ein Abbild des Wegs über der Zeit und bildet die Grundlage für alle weiteren Berechnungen.
Neben der Beschleunigungskraft muss vom Motor noch der Rollwiderstand, der Luftwiderstand und die zu bescheunigenden rotierenden Massen überwunden werden. Dabei gehe ich von einer absolut ebenen Straße aus (im Norden fast überall so) und Windstille (im Norden eher selten).

Und jetzt zum eigentlichen Punkt: ich nutze seit einiger Zeit ein kleines Mathe-Skript zur Leistungsberechnung. Die Software-Umgebung dafür ist Freeware, heißt Octave und ist dem kommerziellen Matlab nachempfunden. Das Script wird mit der (vorbereiteten) Tondatei gefüttert und liefert Leistung und Drehmoment über Drehzahl, als Graphik und als csv-Export zur Weiterverarbeitung.

Dem Script werden notwendige Randbedingungen in einer Datei Leistung.cfg mitgegeben: Gewicht Maschine+Fahrer, cw-Wert, Querschnittsfläche, Übersetzung, Reifenumfang etc.

Als Beispiel hänge ich zwei Messungen meiner Mopeds an, beide nicht Original. Ähnlicher Hubraum, aber komplett unterschiedliche Charakteristik.
Eine KS100 4-Gang. Motor und Auspuff nahezu original, aber 20er Mikuni statt 22er Bing (ori).
Eine KS125-05. Modifizierter Nachbau-Zylinder, selbstgebauter Auspuff, 28er Mikuni statt 27er Bing Vergaser.

Wäre sehr an Messungen originaler Mopeds interessiert.

Noch ein paar interessante Randinfos zu den Messungen an der KS125: habe im zweiten Gang ausbeschleunigt, d.h. im ersten kurz angefahren und sofort in den zweiten geschaltet. Bei der Enddrehzahl ist das Moped rund 65 km/h schnell. Der Anteil des Rollwiderstands beträgt dabei ca 1 PS, der Luftwiderstand 2,3 PS. Die rotierenden Massen von Polrad, Kurbelwelle und Räder spielen praktisch keine Rolle, liegen unter 200W.
Ich messe die reine Hinterradleistung, d.h. Reibung (Schleppmomente), Lichtmaschine etc haben keinen Einfluss und werden auch nicht nachträglich hereingedichtet.
Habe bei beiden Mopeds den zweiten Gang gewählt, als Kompromiss von nicht zu hoher Geschwindigkeit mit Einfluss schwer quantifizierbarer Größen (wie cw-Wert / Querschnittsfläche) sowie ausreichend langer Messdauer.

Im Anhang lege ich das Script sowie einige Testdaten als ZIP-Archiv bei. Das Script ist kommentiert aber bei entsprechendem Interesse schreibe ich gern den technischen Hintergrund sowie eine Anleitung zusammen, so dass Verbesserungen / Erweiterungen möglich sind.
Die Handhabung ist im aktuellen Stand weder selbsterklärend noch fehlertolerant.

Gruß Wulf


Angehängte Dateien
.png   KS100_2v4G_Leistungsmessung_V2_20160509.png (Größe: 80,7 KB / Downloads: 376)
.png   KS125_Leistungsmessung_V1_20171125.png (Größe: 77,26 KB / Downloads: 376)
.zip   Z_Net_Paket_Leistung_November_2017.zip (Größe: 2,37 MB / Downloads: 11)
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Leistungsmessung ohne Pruefstand - von Malloc - 26.11.2017, 17:58



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