Tecnica
Imprevedibilità e utilità dei banchi prova
Scritto da ciciarampa - Pubblicato 04/10/2011 10:56
I vari fattori che possono influenzare l'esito di una misurazione della potenza su banco prova

Delusi dai veri valori di coppia e cavalli sprigionati dal vostro mezzo? O sospettate imbrogli di massa dei produttori di pezzi aftermarket?

A volte basta poco per scoprire che la propria moto è diversa da quello che credevate.

A qualcuno di voi sarà capitato di sostituire lo scarico, o montare un filtro aria racing o una centralina tutta nuova ed avere la necessità di effettuare la rimappatura dell’alimentazione.
Quindi siete andati in cerca di un’officina che disponga di un banco prova e, sorpresa, scoprite che il vostro bolide ha spuntato ben due cavalli in più.

“Ma come, quelli che mi hanno venduto quello scarico mi hanno sparato otto cavalli alla ruota.”
E così uscite dall’officina con il dente avvelenato pronti a venire sul Tinga a sfogare la vostra delusione ed a mettere in guardia gli altri utenti sulle possibili fregature dei pezzi aftermarket.

Ma cos’è successo in realtà?

Il punto è che ci sono diverse variabili che influenzano i valori rilevati dai computer dei banchi prova.

Io ne ho identificati cinque che schematicamente sono:

1) Meteo: si lo so, non ridete, le prove al banco sono tutte effettuate al coperto quindi qualcuno di voi penserà: “E che cambia se fuori piove?”

Ok, velo dico io. Al variare della temperatura e della pressione atmosferica i valori rilevati al banco saranno diversi. Infatti a temperatura basse la cavalleria della vostra moto sarà superiore rispetto a quella rilevata in una soleggiata estiva.

Quindi i CV rilevati sono inversamente proporzionali alla temperatura dell’aria. Questo accade perché alle basse temperature l’aria è più densa e questo vale per tutti i gas in essa dispersi compreso l’ossigeno. Quindi, a parità di filtraggio, la quantità di ossigeno immessa nella camera di combustione sarà maggiore. Per mantenere il rapporto stechiometrico aria/benzina a livello ottimale (circa 13:1) viene immessa anche più benzina. Di conseguenza più aria ricca di ossigeno e più benzina producono maggiore potenza.

Il contrario vale per la pressione atmosferica. Ovvero: la potenza rilevata sarà direttamente proporzionale alla pressione dell’aria. A pressione alta anche l’ossigeno sarà più “compresso”. In questo caso vale lo stesso meccanismo del caso di giornata fredda: più ossigeno, più benzina, più potenza.
A bassa pressione le molecole di ossigeno saranno più disperse riducendo la potenza di scoppio.

Quindi tenetene conto quando volete fare la sparata sul lungomare per attirare l’attenzione delle ragazze in topless (alta pressione, ma temperature alte), o fare le pieghe su al passo (temperature più basse, ma bassa pressione).

E la ventilazione? In realtà questo aspetto può essere letto come un elemento di costanza a seconda dei punti di vista. Mi spiego. I ventoloni montati davanti ai banchi prova non servono a mandare aria in pressione dentro l’air box, ma semplicemente per raffreddare il motore. Essi non influenzano minimamente, o in modo trascurabile, i livelli di pressione e temperatura dell’aria soffiata nell’airbox. Una ventola da banco, per quanto potente, difficilmente potrà compensare un deficit di pressione atmosferica.


2) Punto di misurazione: ci possono essere quattro punti di rilevazione ciascuno dei quali può dare valori diversi sulla stessa moto.

a) All’albero: l’albero motore è collegato direttamente al freno dinamometrico del banco. Quando viene presentata una nuova moto di solito sulle schede tecniche vengono stampati valori stranamente superiori a quelli che poi vengono rilevati da speranzosi acquirenti. Questo accade perché di solito le misurazioni vengono effettuate su banchi motore e i valori rilevati sono quelli realmente sviluppati dal motore privi dei vari elementi inerziali che disperdono potenza: cambio, trasmissione, pneumatico.
 
b) Al pignone: il banco viene collegato al pignone oppure al mozzo d’uscita del cambio.
 
c) Alla ruota: il rilevamento viene fatto sul mozzo di ruota quindi alla fine dell’organo di trasmissione (catena).
 
d) Allo pneumatico: la moto viene poggiata sul rullo del banco e i valori di potenza vengono rilevati alla fine dell’assorbimento dovuto al tipo di pneumatico.

Quindi prestate attenzione al “dove” vengono dichiarati certi valori di potenza o coppia.
Più la rilevazione avviene a valle più ci saranno dispersione, ma soprattutto più i dati saranno variabili.


3) Gomma: il 99% delle prove viene fatto allo pneumatico poiché ovviamente ciò che interessa a tutti, dallo smanettone della domenica al capo team di moto GP, sono la coppia e potenza sviluppate e scaricate a terra dalla moto “finita” tenuto conto di tutti gli elementi di dispersione.

Per questo il tipo di pneumatico montato durante un lancio può modificare il risultato finale di messa a punto della moto. Un pneumatico più duro tenderà a dissipare meno potenza rispetto ad un pneumatico più morbido che, avendo più grip, ne disperderà di più.
Ovviamente lo stesso vale per quanto riguarda la pressione di gonfiaggio delle gomme.


4) La sensibilità delle sonde lambda. Le sonde lambda hanno il compito di rilevare la qualità del gas di scarico rilevando la quantità di combustibile incombusto pompato fuori dai cilindri. Sulla base di tale rilevazione si lavora sulla centralina al fine di regolare la quantità di aria/benzina da iniettare fra pistone e candela. Mantenendo un rapporto ottimale di circa 13:1 il rendimento di potenza e coppia di un motore aspirato si massimizza.

Il problema è che in base alla sensibilità della sonda in dotazione dello specifico banco prova e della raffinatezza del software a disposizione tale valore può essere più o meno preciso e di conseguenza anche il rendimento del motore può aumentare o diminuire.


5) Fattori di correzione: ci sono banchi prova moderni e banchi prova un po’ più datati però su tutti (o quasi) sono presenti software in grado di tenere conto di variabili come la pressione atmosferica, la temperatura e gli elementi di dispersione che influenzano il lancio.

E’ chiaro che in base dell’intrusività di tali correzioni sui valori finali questi ultimi saranno differenti. Sarà impossibile che su banchi diversi abbiate valori uguali. Meglio effettuare tutte le prove sullo stesso strumento. Molti team impegnati in gare ad alto livello effettuano le loro prove non solo sempre sullo stesso banco, ma usando sempre la stessa gomma e sempre sullo stesso cerchio proprio per ridurre al minimo le variabili pur mantenendo il dato allo pneumatico.

Come già detto alcuni banchi adottano software in grado di tenere conto del tasso di umidità e della temperatura dell’aria.

Altri sono in grado di effettuare il coast-down che consiste nel lanciare il motore al massimo per poi, premendo la frizione, lasciare che la forza cinetica si scarichi naturalmente fino al totale arresto della ruota posteriore. In questo modo il computer calcola la curva di dispersione della potenza dal pignone allo pneumatico e così riesce a “depurare” i dati rilevati al rullo ricavando la potenza all’albero motore.


Alla luce di tutto questo qual’è l’affidabilità, ma soprattutto l’utilità dei banchi prova?
Innanzitutto i banchi prova sono utilissimi, se non indispensabili, se si decide di effettuare lavori sulle proprie moto che necessitano di una rimappatura della centralina come ad esempio la sostituzione lo scarico, mettere un filtro racing, oppure nel caso qualcuno decidesse che è giunto il momento di sostituire in toto il cervello alla propria moto.

Inoltre le curve dei banchi prova vengono usate dalle riviste specializzate al fine di rendere più leggibili le caratteristiche tecniche di una moto, oltre ad aiutare il giornalista a scrivere il proprio articolo elogiando i costruttori per avere migliorato la risposta ai medi, oppure avere guadagnato 3 cavalli ai massimi (senza contare quel buco di potenza tra i settemila e settemiladuecento giri che solo i tester giornalisti sembrano riuscire a percepire).

In realtà, stando alle interviste lette e sentite in giro, non esiste pilota al mondo, professionista e non, che riesca percepire la differenza di due o tre cavalli dopo una modifica.

Ecco perché i banchi prova a certi livelli diventano indispensabili in tutta al loro variabilità.
 
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Commento di: metallarofolk il 04-10-2011 18:20
L'articolo è scritto molto bene, è dettagliato quanto basta e con un linguaggio facilmente comprensibile anche a chi non è propriamente del settore.Complimenti!
Pura opinione personale, dettata dall'utilizzo che ne faccio della moto: utilizzerei un banco solo se dovessi usare la moto in pista ( ovviamente una seconda moto) perchè motori con potenze superiori a 100 cv, per quanto divertenti, sono "sprecate" su strada.
Ancora complimenti per l'articolo!
Lamps
Commento di: mar66 il 05-10-2011 01:18
sei stato molto chiaro e tecnico,ma hai omesso un particolare....fare una misurazione al banco non fa affatto bene alla longevità del motore.
Commento di: flash_point il 06-10-2011 08:57
ottimo articolo! ho scoperto cose che non sapevo e confermato altre che invece conoscevo già. bravo!
Commento di: rilmaster il 06-10-2011 14:31
ottimo ! molto chiaro, complimenti,

mi permetto aggiungere la variabile benzina, semplicemente dal punto di vista della temperatura senza tirare in ballo altre variabili più complesse che per altro esistono, se si esegue la prova in una giornata molto fredda anche la benzina lo sarà con tutte le conseguenze positive del caso.

Suggerirei a tutti quelli che prevedono in futuro modifiche alle loro moto, di eseguire preventivamente una prova al banco registrando anche i valori di temperatura, umidità e pressione atmosferica, le prove successive dovranno rispettare questi parametri il più fedelmente possibile, in questo modo avrete una seria base di partenza con la quale fare confronti

di nuovo complimenti

ril
Commento di: ciciarampa il 11-10-2011 14:21
Grazie atutti quelli che hanno letto.
E soprattutto un doppio grazie a quelli che hanno commentato.
Troppo buoni