Leistungsmessung aus MS Logdaten

[squenz]

Ich hab mich in letzter Zeit öfter mal mit den Möglichkeiten der Leistungsmessung, bzw. besser Leistungsberechnung aus den MS Logdaten beschäftigt und würde das gerne mit euren Erfahrungen vergleichen.
Es gibt zwar auch im Megalogviewer Möglichkeiten Leistung und Drehmoment berechnen und anzeigen zu lassen, ich fand die Software "Virtual Dyno" insgesamt aber praxistauglicher und anwendungsfreundlicher.

Die Messungen wurden mit einem kleinen Toyota Starlet 4EFE durchgeführt, welcher auf dem Papier 75PS an der Kupplung abgibt.
In der Praxis hat sich gezeigt dass Messungen im 4. Gang (wie normalerweise ja auf einem Leistungsprüfstand gemessen wird) zu viel Freiraum für Störeinflüsse wie z.B. abfällige Fahrbahn, Bodenunebenheiten etc gaben. Hierbei kam es dann öfter zu unplausiblen Spitzen oder Einbrüchen. Kurze Messungen im 2. oder 3. Gang waren hingegen was die Wiederholungsgenauigkeit angeht relativ deckungsgleich und zudem auch relativ nahe an der angegebenen Leistung. Ausgehend von 15% Schleppverlust sollten also wirklich 75 PS an der Kupplung anliegen.
Was meiner Meinung nach aber nicht ganz stimmen kann sind die Drehmomentangaben in den unteren (<3000 U/min) Drehzahlen. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Motor bei knapp über 2000 U/min schon über 90Nm drückt.



Welche Erfahrungen habt ihr mit solchen Messungen gemacht oder habt ihr vielleicht sogar einen Vergleich mit einer Prüfstandsmessung?

Viele Grüße

Markus

[Cali-LET]

Ich mach die Lesitungsmessung in Excel. Wenn man es GENAU macht, dann kommt man zu 100% auf die richtigen Werte.
Gerade mit irgendwelchen "Prozentangaben" macht man das meiste kaputt.

Ich mache sowas ohne Cw-Wert, ohne Schleppleistung, ohne Stirnfläche, etc pp. Diese ganzen Faktoren rechne ich über nen Ausrollversuch raus. Passt wie Arsch auf Eimer. Nur das Gewicht musste halt noch genau bestimmen

[suzuki90]

Wo bekommt man das Programm VirtualDyno?

Und in Excel machst du das dann wie genau? Messt ihr da die Geschwindigkeit mit GPS und speichert die im Log mit oder nur über eine Geschwindigkeitsdifferenz?
Ich muss in Excel ja dann sagen: Das ist beschleunigen und das ist ausrollen.
Hast du da ein Makro?

Lust das hier mal zu teilen?

Hätte auch Interesse, die Leistung so messen zu können, gerade für Vergleichsfahrten von verschiedenen Zündmaps sehr interessant...

[1252er]

Ich kenne noch den Dynometer von Tomstunningtools - das scheint wohl der Vorgänger zu sein.
Hier konntest du das Signal der Zündspule abgegriffen und mit einem Audio-Recorder aufnehmen - gut für Vergaser

Ich bin immer die selbe Strecke 2x gefahren und habe dann die Messungen gemittelt, somit sollte Fahrbahn und Wind raus sein.

Cali-Let: Hast du da etwas womit man aus der Ausrollkurve F0 F1 F2 bestimmen kann, bzw umrechnen in den Rollwiderstand und Luftwiderstand ?

[M2Tim]

Wo bekommt man das Programm VirtualDyno?

Und in Excel machst du das dann wie genau? Messt ihr da die Geschwindigkeit mit GPS und speichert die im Log mit oder nur über eine Geschwindigkeitsdifferenz?
Ich muss in Excel ja dann sagen: Das ist beschleunigen und das ist ausrollen.
Hast du da ein Makro?

Lust das hier mal zu teilen?

Hätte auch Interesse, die Leistung so messen zu können, gerade für Vergleichsfahrten von verschiedenen Zündmaps sehr interessant...

Virtual Dyno ist meines Wissens eine App fürs Smartphone. Mit nem 10Hz GPS-Empfänger kommen da wohl schon ganz brauchbare Ergebnisse raus.

So ein EXCEL-File wollte ich schon ewig mal machen. Es ist ja im Prinzip nicht so schwer die Geschwindigkeitsänderung aufzunehmen und daraus die aufzubringende Leistung bzw. Motorleistung auszurechnen. Allerdings sollte man schon mit einer vernünftigen Samplingrate arbeiten. Da brauchst du nur noch eine Ausrollmessung um die Fahrwiderstandskurve bzw. Fahrwiderstandspunkte pro Km/h auszurechnen.
Die Summer der Fahrwiderstände und der vom Motor aufgebrachten Leistung resultiert ja dann in der Beschleuningung (Geschwindigkietsänderung).

Ich wäre natürlich auch dankbar für ein fertiges, gut funktionierendes Makro aber an sich sollte man das auch so in EXCEL ganz gut hinbekommen.

[suzuki90]

10 Hz GPS Empfänger habv ich.
Hab auch schon über Excel Leistungen berechnet, aber eben noch nicht per Log oder GPS-File.
Daher die Frage.
Denn so muss ich dem Log in Excel ja noch genau sagen, wo der Start ist und wo das Ende, was abzuziehen ist usw.
Dazu bräuchte man aber eine verlässliche, gleichbleibende Schrittweite, muss dann Excel beibringen, immer nur die bei gleicher GEschwindigkeit gemessenen Werte einmal abzuziehen usw.

Geht, klar. Aber ist eben sehr aufwändig, daher die Frage nach dem Makro.

Vielleicht mach ich mir da mal eines in FlexPro. Macht vermutlich mehr Sinn.
Denn das Ziel des ganzen ist es ja, ein Leistungsdiagramm zu bekommen, mit Drehmomentkurve über einen großen Drehzahlbereich. Spitzenleistung alleine bringt ja nicht viel...

[squenz]

Virual Dyno ist ein ganz normales Programm zum Download für den PC. Es kann Logdaten von allen gängigen Steuergeräten, auch OEM über OBD2 verarbeiten.
Vereinfacht ausgedrückt, wird die Leistung über das Gewicht und die Geschwindigkeitszunahme berechnet. Hierzu muss man das Programm mit entsprechenden Daten füttern wie Gewicht, Stirnfläche, CW-Wert, Getriebuntersetzung im gemessenen Gang, Raddruchmesser etc. Es gibt aber eine sehr große Fahrzeugdatenbank in welcher alle diese Daten bereits einem Fahrzeugprofil zugeordnet sind. Anders als richtige Leistungsprüfstände wird hier die Leistung berechnet und anschließend über die Drehzahl auf das Drehmoment "zurückgerechnet".

[Cali-LET]

Das ist das schöne, wenn man das händisch mit Excel macht. Da kann man dann wenig falsch machen, und man braucht Werte wie Rollwiderstand, Stirenfläche, Cw-Wert, etc pp nicht. Auch den Start/Endpunkt braucht man nicht wirklich. Mann muss nur die Motordrehzahl (oder Fahrgeschwindigkeit) loggen. Ich bevorzuge die Motordrehzahl, da a) ich keine externe GPS MEsstechnik brauche und b) die Information deutlichst schneller aufgezeichnet werden kann.

Ich hab gerade bissl Luft und hole mal etwas aus.

Wie einst ein guter Wissenschaftler sagte: Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden - Energie kann nur umgewandelt werden. Und genau HIER muss man ansetzen. Nämliuch auf dem Energieerhaltungssatz. Leider muss man sich hier etwas an der Mathematik bedienen, aber ich versuche das auf ein Minimum zu reduzieren.

1. Energie
Wenn sich ein Körper (linear) bewegt, dann hat er kinetische Energie. (Anmelkrung: Auf dem Prüfstand ist es ein drehender Körper und somit die Rotationsenergie). Die kinetische Energie ergibt sich aus der Fahrzeugmasse und der Geschwindigkeit aus folgender Bezieung:
E(kin) = 0,5 * m * v²

2. Energie
Ergibt sich aus der Leistung die für eine bestimmte Zeit verrichtet wird. Wenn ich eine Lampe mit 60W für eine Stunde brennen lassen, dann brauche ich mehr Energie, wenn ich die 60W Lampe nur eine halbe Stunde brennen lassen. Die Beziehung ist:
E = P * t

Aus dem Energieerhaltungssatz kann man die beiden Beziehungen gleichsetzen

E(1) = E(2)
0,5 * m * v² = P * t

Das heißt nun, dass die Leistung des Motors immer in dieser Beziehung zu finden ist, egal ob ich schneller oder langsamer werde.
(Zur vereinfachung lasse ich die Bremsenergie sowie die potentielle Energie - wenn man hoch oder runter fährt - mal weg)

Also können wir mit der Beziehung nun sagen, dass die Gesamtenergie zum Zeitpunkt 1 und zum Zeitpunkt 2 gleich sein muss.
Hier müsste ich etz sehr tief in die Mathematik einsteigen - kann ich gerne machen, sofern da interesse besetht. Würde etz aber erstmal den Zwischnschrit überspringen.

Die Formel umgestellt lautet dann wie folgt. Die RAD(!)Leistung ist
P(rad) = [0,5 * m * (v2² - v1²) ] / (t2 - t1)
Um es noch einfacher zu machen, schmeiß ich die 0,5 als Konstante und die Fahrzeugmasse mal komplett raus. auch auf das Quadrat in der Geschwindikgiet verzichte ich mal. Übrig bleibt

P(Rad) ~ delta Geschwindigkeit / delta Zeit

Kurz die Formel prüfen:
Mache ich viel delta in der Geschwindikeit bei nem kleinen delta von der Zeit --> Großer Wert durch kleiner Wert = hoher Leistungswert
-->Richtig
Mache ich wenig delta in der Geschwindigkeit bei einer hohen Zeitdifferenz --> kleiner Wert durch großer Wert = kleiner Leistungswert
-->richtig
Änder ich meine Geschwindigkeit nicht ist das delta V = 0. Null durch irgendwas = Leistung
-->Richtig

So, jetzt komm der Kniff an der geschichte. Die Formel kann man auch Rückwärts anwenden. Wenn ich vom Gas gehe, dann wiord das Auto automaitsch langsamer. Warum? Weil diverse Faktoren das Auto abbremsen. Hier kommt dann der Rollwiderstand, der CW Wert, der Gegenwind und alles andere zum tragen.
Im übrigen, diese Messung entspricht genau dem Ausrollversuch auf der Fahrzeugrolle (Prüfstand)

Auch hier kann man die Formel schnell prüfen.
Gehe ich vom Gas und habe viel Gegenwind bei einer hohen Rollreibung, dann fällt meine Geschwindigkeit recht schnell in einer kurzen Zeit ab. Also hohes delta in der Geschwindigkeit durch kleines delta in der Zeit = hohe "Verlustleistung"

Summa sumarum:
am besten den 3. oder 4. Gang einlegen. Einmal voll durchbeschleunigen und dann ausrollen lassen. Der Beschleunigungsanteil ist postiiv und entpricht exakt der Radantriebsleistung. Der Ausrollanteil ist negativ. Wenn man den jetzt zur Radleistung addiert, dann kommt man exakt auf die Motorleistung.
Ich mache solche Messungen sehr oft, und da ich mich selbst nicht bescheißen will kann ich eigentlich mit guten Gewissen sagen, dass die Messung wirklich brutal genau ist. Lediglich mit der Fahrzeugmasse muss man aufpassen. Da kann man schnell den absoluten Wert beeinfluss. Daher war ich (Mit Person)und mit vollem Tank auf der Waage. Den Ausrollversuch mache ich einmal am Tag und kann so schön den Einfluss verschiedener Datenstände kontrollieren.
Hier ist auch noch anzumerken. Das Fahrzeuggewicht kann auch geschätzt werden. So führt es dazu, dass ein Wagen statt 200PS aufeinmal 250PS hat. Aber der realtive Unterschied, wenn man mehr oder weniger Ladedruck/Zündung ausprobiert ist dennoch richtig!

Wenn man sichj selbst da einne eigenen individuellen Standart einrichtet, dann kann man da schnell gut vorher/nachher Vergleiche machen. Bei den Formeln muss man ein bisschen aufpassen. Leistung ist Watt, nicht KW oder PS. Also Faktor 1,36 (PS-KW) und 1000 (KW-W) nicht vergessen

[squenz]

Ich denke dass diese Leistungsberechnungen alle auf den selben mathematischen Grundlagen beruhen.

@Cali-LET mich würde interessieren wie die graphische Darstellung der Ergebnisse bei dir aussieht. Was mir auch noch nicht ganz klar ist: wie genau misst Du die Ausrollphase? Am Prüfstand wird die Schleppleistung des Antriebsstrangs ja im ausgekuppelten Zustand ermittelt. Würde man einfach nur vom Gas gehen hätte man ja dann auch die "Motorbremse" mit dabei. Wenn Du aber zum Ausrollversuch ebenfalls auskuppelst, hast Du ja z.B. keine Möglichkeit über die Drehzahl die Ausrollphase aufzuzeichnen.

@All vielleicht hat ja mal jemand Lust einen kurzen Log für mich zu machen. Fahrbahn möglichst eben und im 2. oder 3. Gang aus niedrigen Drehzahlen durchbeschleunigen.

Am Wochenende haben wir ein etwas leistungsstärkeres Fahrzeug mit 306PS Radleistung gemessen. Die Messung blieb etwas hinter den Erwartungen zurück. Leider haben wir keinen Vergleich zu einem Rollenprüfstand.

[1252er]

Hi Cali-LET,
danke für deinen Beitrag.
Also gehst du den klassischen Ansatz ohne den in der Undustrie verwendeten F0,F1,F2 Kram.
Klingt so also solle ich mal Radlastwaagen kaufen oder mich mit dem Müllentsrgungsunternehmen gut stellen
Hier ist übrigens noch eine Seite die sich stark mit Fahrwiderständen beschäftigt:
http://www.arstechnica.de/index.html?na ... ltest.html

@sequenz
genau das ist dann der Unterschied zwischen Motorleistung (mit geschlossenem Antriebsstrang den Rollwiederstand ermitteln und zur verrichteten Arbeit beim Beschleunigen dazu addieren) oder Radleistung (mit getretener Kupplung den Rollwiedertstand ermittelnund zur verrichteten Arbeit beim Beschleunigen dazu addieren).

[suzuki90]

@sequenz
genau das ist dann der Unterschied zwischen Motorleistung (mit geschlossenem Antriebsstrang den Rollwiederstand ermitteln und zur verrichteten Arbeit beim Beschleunigen dazu addieren) oder Radleistung (mit getretener Kupplung den Rollwiedertstand ermittelnund zur verrichteten Arbeit beim Beschleunigen dazu addieren).

Entweder hab ich das einfach nur falsch verstanden oder es ist falsch.
Radleistung ist die Leistung, die ich messe. Die eben am Rad ankommt.
Motorleistung wird dann durch dazuaddieren der Verlustleistung MIT getretener Kupplung errechnet, da man ja die Motorleistung als das sieht, was aus der Kupplung kommt und somit LAger, Getriebe und Diff noch als Verlust weggehen.
Motorbremse misst man eigentlich nie, denn die Schleppleistung kann stark variieren und dann errechne ich eine Kolbenleistung, die nie am Motor raus kommt. Und je nachdem wie gerade Lichtmaschine, Servopumpe und Klimakondensator belasten, kann sich das stark ändern.

[Cali-LET]

Das ist richtig, was hier erwähnt wird. Die Verlustleistung bestimme ich in der Regel einmal vor den unterschiedlichen Datensntänden, oder wenn sich merkbar die Umgebungsbedingungen ändern. Ermittelt werden MUSS die Verlsutleistung, wenn AUSGEKUPPELT ist. Die Drehzahl wird dann mit der Gangübersetzung über die Geschwindigkeit ermittelt. Hier sind 2 Punkte wichtig/nennenswert

1) Die Auslaufdauer ist unheimlich lange, sodass auch bereits ein langsames Signal ausreichend ist.
2) Aus der Fahrwiderstandsgleichung ist ersichtlich, dass es sich dabei um ein quadratisches Polynom der Form ax² + bx handelt. Also reichen bereits ein paar Stützstellen aus, sodass mein sein Verlustleistungspolynom ermitteln kann

Wie gesagt, man muss da selbst ein wenig experimentieren und rumtüfteln. Als ich mit dieser Art angefangen habe, hab ich das immer genauer gemacht und das Ergebnis kam der Serienleistung (Diagramm vorhanden) immer näher. Zum Schluss haben noch ca 4-5PS gefehlt. Als ich dann sogar noch die Normbedingunen eingerechnet habe (Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur) kam ich nahezu aufs PS genau an die Sollwerte.

Da ich das in meinem speziellen Fall wirklich extrem genau brauche, habe ich da so einen Aufwand betrieben. Das Verlustpolynom kann man sich auch grob selbst bestimmen und einfach nur den Beschleunigungsfall anschauen. Denn das ist die ECHTE Radantriebsleistung. Und da gehen realtivvergleiche zueinander (also was bringt mehr Zündung, mehr Ladedruck, anderes Gemisch, etc pp) absolut genau.

[1252er]

Entweder hab ich das einfach nur falsch verstanden oder es ist falsch.
Radleistung ist die Leistung, die ich messe. Die eben am Rad ankommt.
Motorleistung wird dann durch dazuaddieren der Verlustleistung MIT getretener Kupplung errechnet, da man ja die Motorleistung als das sieht, was aus der Kupplung kommt und somit Lager, Getriebe und Diff noch als Verlust weggehen.
Motorbremse misst man eigentlich nie, denn die Schleppleistung kann stark variieren und dann errechne ich eine Kolbenleistung, die nie am Motor raus kommt. Und je nachdem wie gerade Lichtmaschine, Servopumpe und Klimakondensator belasten, kann sich das stark ändern.

Ja, da hast wohl nicht ganz unrecht.
Mit der Beschleunigung wissen wir über das zuvor bestimmte Polynom die erbrachte Leistung am Rad.
Aber mich verwirrt der Unterschied zwischen Rad und Motorleistung doch ziemlich.
Auf der Rolle drückt der Fahrer einfach die Kupplung und läßt die Rolle auslaufen, wie errechnen die die Differenz zwischen Rad und Motorleistung ?
Es kann doch nicht sein das zwischen ausgekuppelt und kein Gang bis zu 20% der erzeugten Motorleistung liegen.

[ToppeR]

Der Gang bleibt drin. Wird auch nicht gerechnet sondern die Schleppleistung wird gemessen wie auch die Radleistung. Zusammen Addiert ergibt das die Motorleistung. Das Negative Moment bildet sich durch Reibung im Antriebsstrang und die Reifen oder auf der Rolle.

[Daniel26]

Der Prüfstand weiß anhand Durchmesser und Masse der Rolle wie schnell die Rolle beim Auslaufen verlangsamt.
Verlangsamt diese jetzt Schneller (Durch Rad-Antriebswelle-Getriebe) muss dieser zusätzliche Verlust durch das Fahrzeug kommen.

Der Ganz bleibt drin, man tritt nur die Kupplung und lässt ausrollen.
Eigentlich misst man also die Radleistung und addiert den Verlust beim Ausrollen dazu. So hat man dann die Leistung an der Kupplung (bzw. beim Auto an der KW, beim Moped ists die Kupplungsleistung)