6. Mai 2020
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FEV AIRRATE
Berührungslose Messung der Ansaugluft auf Motorenprüfständen
Deutlich gestiegene Anforderungen an die Umweltverträglichkeit von Verbrennungsmotoren machen genauere Maßnahmen zur Verbrauchs- und Emissionsminderung erforderlich. Jede Änderung am Motor muss im Prüfstand auf ihre Auswirkungen u.a. auf Emissionen und Kraftstoffverbrauch untersucht werden. Hierbei spielt die genaue Messung der Ansaugluftmenge im Motoransaugtrakt eine wichtige Rolle. Zu diesem Zweck hat FEV das FEV-AirRate entwickelt, das nun in einer optimierten und vollständig überarbeiteten Version erhältlich ist. Das AirRate dient zur berührungslosen Messung von Volumenstrom, Druck, Feuchte und Temperatur der Ansaugluft auf Motorenprüfständen. Aus diesen Parametern wird der Luftmassenstrom in kg/h berechnet und ausgegeben.
Hohe Messgenauigkeit
Das Ultraschall-Laufzeitdifferenzverfahren mit 8 Ultraschallsensoren in vier Messpfaden ermöglicht eine sehr hohe Messgenauigkeit über den gesamten Messbereich. Die extrem schnelle Ansprechzeit des Systems sichert auch bei hochdynamischen Vorgängen im Ansaugtrakt eine reproduzierbare Luftmengenmessung. Durch den sehr niedrigen Druckverlust in der Messstrecke des AirRates wird das Motorverhalten nicht beeinflusst. Aufgrund der großen Messbereichsspreizung der Messsysteme AirRate 100 und AirRate 150 kann der komplette Bereich von Einzylindermotoren bis hin zu Nutzfahrzeugmotoren mit nur zwei Gerätegrößen erfasst werden.
Kompaktes Design in nur einem Gehäuse
Das AirRate hat einen sehr geringen Platzbedarf; aufgrund des kompakten Designs ist die gesamte Messtechnik in nur einem Gehäuse untergebracht. Eine separate Verdrahtung von Messeinheit und Ausgabeeinheit entfällt.
Durch den im Gerät integrierten Strömungsgleichrichter werden Verwirbelungen der Ansaugluft wirksam reduziert und das System kann dadurch ohne Verlängerung der Einlaufstrecke beispielsweise unmittelbar hinter einem Rohrbogen eingebaut werden. Eine Integration in Prüfstände, mit oder ohne Ansaugluftkonditionierung, ist dadurch sehr leicht möglich; ebenso eine kurzfristige Umrüstung für den Betrieb mit oder ohne AirRate.
Übersichtliche Bedienung
Besonderes Augenmerk wurde bei der Neuentwicklung auf eine Erhöhung der Messfrequenz sowie eine einfache und übersichtliche Bedienung gelegt.
Im Vergleich zum Vorgängergerät wurde die Messfrequenz mehr als verdoppelt; zusätzlich zur Druck und Temperaturmessung ist jetzt zur Massenbestimmung eine Feuchtemessung im Gerät integriert. Das Vier-Pfad-Design mit insgesamt acht Titan-Ultraschallsensoren gewährleistet eine sehr hohe Messgenauigkeit auch bei schwierigen Strömungsverhältnissen. Zusätzlich erfolgt ein Plausibilitätscheck zwischen den Pfaden, sodass der Drift eines Pfades detektiert und gemeldet werden kann. Aufgrund der Pfadkompensations-Funktionalität kann der Ausfall eines kompletten Pfades – ohne Einschränkung der Messgenauigkeit – vom Gerät kompensiert werden.
Die Bedienung des AirRates erfolgt über das 7“-Touchdisplay mit gut ablesbaren Grafikelementen, über den Webbrowser oder über das WiFi-Interface. Insbesondre letzteres ermöglicht eine sehr leichte Bedienung und Einstellung selbst bei schwierigen und unzugänglichen Einbauverhältnissen – beispielsweise mithilfe eines Smartphones.
Alle Einstellungen sind passwortgeschützt; ein unberechtigtes oder versehentliches Verstellen der Parameter ist dadurch ausgeschlossen. Die Bedienoberfläche sowie die Webmenüs sind mehrsprachig verfügbar und durch den Betreiber erweiterbar.
Geringer Wartungs- und Kalibrierungsaufwand
Neben dem Stromausgang (4 bis 20 mA) steht jetzt auch ein Spannungsausgang (0 bis 10 V) zur Verfügung. Die serielle Schnittstelle mit AK-Protokoll ist voll kompatibel zur bisherigen Version. Ein einfacher Austausch ist somit möglich, da auch die mechanischen Anschluss-Maße beibehalten wurden. Neben der seriellen Schnittstelle ist das AK-Protokoll ebenso über TCP/IP verfügbar.
Die eingesetzten Druck-, Temperatur- und Feuchtesensoren kommunizieren alle über ein digitales Busprotokoll. Hierdurch können sie im Fehlerfall leicht gegen die werksseitig kalibrierten Ersatzteile ausgetauscht werden, eine Neukalibration des Gerätes ist in diesem Fall nicht notwendig.
Das Kalibrierintervall des AirRates liegt bei zwei Jahren und ist somit signifikant besser als bei vergleichbaren Heißfilmmessgeräten mit nur sechs Monaten Kalibrierintervall. Auf Wunsch ist eine DAkkS-Kalibrierung des AirRates möglich.
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