Powertrain

Un trasduttore di coppia è un sensore che misura il momento o la forza di rotazione attorno a un asse. La coppia o il momento è il prodotto di una forza applicata a un raggio (braccio del momento). Le applicazioni che richiedono la misurazione della coppia includono motori a combustione interna, motori elettrici, alberi a gomiti, scatole del cambio, trasmissioni, rotori o persino elementi apparentemente fissi come i dispositivi di fissaggio.

Un trasduttore di coppia di livello industriale con precisione simile a uno strumento è costituito da estensimetri collegati a un elemento strutturale come il diametro esterno di un albero, che si deforma quando viene applicata una coppia. Questa deformazione induce uno stress che modifica la resistenza dei misuratori all'interno di un circuito a ponte di Wheatstone e converte la variazione di resistenza in un segnale di uscita accuratamente calibrato. Un dispositivo di telemetria wireless trasmette i dati dal mondo rotante all'elettronica di ricezione stazionaria per il monitoraggio, la registrazione o il controllo del dispositivo.

Argomento di studio

I ricercatori stavano testando e valutando un'automobile ibrida del 2004 utilizzando il sistema di misurazione della coppia del motore di Teledyne LeCroy. Stavano mappando i componenti principali del veicolo ed esplorando i controlli avanzati utilizzati per ottenere un'elevata efficienza del carburante nel suo Hybrid Synergy Drive, ma hanno scoperto che l'acquisizione di dati puliti e accurati nell'ambiente ad alta tensione e pieno di interferenze elettromagnetiche (EMI) dei veicoli elettrici ibridi ha rappresentato una sfida significativa.

Un sensore di coppia in situ è ​​stato installato tra il motore e la trasmissione elettrica, ma l'elemento di rilevamento della coppia disponibile in commercio presentava limitazioni di temperatura (che richiedevano un raffreddamento esterno), era suscettibile di danni da picchi di coppia e richiedeva ulteriori 3 pollici di lunghezza del gruppo propulsore per accogliere il sensore. Era inoltre necessario un distanziatore personalizzato tra il motore e la trasmissione, nonché la modifica del binario del telaio del veicolo. Queste modifiche limitavano il veicolo al funzionamento fuoristrada o al dinamometro.

Teledyne LeCroy ha fornito un sensore di coppia a gioco zero di nuova concezione, che ha fornito una soluzione molto più elegante e robusta. Con questo nuovo design, non sono state necessarie modifiche al veicolo, risparmiando quasi $ 20 in staffe personalizzate e lavoro sul veicolo e ha consentito al veicolo di essere guidato normalmente su strade pubbliche.

Sfide comuni nella misurazione della coppia:
  • Desiderio di utilizzare componenti esistenti come trasduttore per evitare modifiche al gruppo propulsore
  • Limiti di spazio
  • Elevate vibrazioni e forze G
  • Fattori ambientali estremi come temperatura elevata, olio, sporcizia, acqua e sale
  • Rumore indotto EMI/RFI su segnali estensimetrici di basso livello

La soluzione Teledyne LeCroy

Molte discipline all'interno della comunità automobilistica hanno la necessità di misurare la coppia della trasmissione all'interno del veicolo durante i test. Questi includono ingegneri che testano trasmissioni, motori, frizioni, differenziali, ABS e sistemi di controllo della trazione, pneumatici, componenti delle sospensioni e sistemi di sospensione attiva. Gli sforzi per ridurre le emissioni e migliorare l'efficienza dei veicoli richiedono anche tecniche accurate e non invasive di misurazione della coppia e della potenza. Le tipiche applicazioni di misurazione della coppia del gruppo propulsore includono lo sviluppo e la verifica dell'algoritmo della coppia del motore; misurazione della coppia del motore durante i cicli di cambio; sviluppo di sistemi di controllo della trazione e ABS; misurazione della dinamica torsionale/risonanza; test di efficienza; e risoluzione dei problemi del motore e della trasmissione.

Mentre molte aziende producono sensori di coppia rotanti e di reazione pronti all'uso, Teleddyne LeCroy eccelle nel fornire soluzioni personalizzate per applicazioni dei clienti uniche che spesso non sono affrontate da alternative disponibili in commercio. Abbiamo una vasta esperienza nella misurazione della coppia, nell'utilizzo e nell'applicazione di estensimetri ad apparecchiature rotanti e nella fornitura di dati ad alta frequenza utilizzando una robusta tecnologia di telemetria wireless senza contatto.

Centro di tecnologia automobilistica

Il Teledyne LeCroy Automotive Technology Center è il principale partner di test e servizi di dispositivi Bluetooth, con un'enorme libreria di dispositivi che comprende oltre 3000 dispositivi, inclusa la copertura per tutti i principali modelli di auto.

Centro di tecnologia automobilistica di Teledyne LeCroy
27007 tribunale tecnico delle colline
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