Hallo zusammen,

da im Zusammenhang mit Umbauten zur Leistungssteigerung immer wieder die erstaunlichsten Messwerte publiziert werden,
möchte ich an dieser Stelle einen Artikel der Zeitschrift sport auto zitieren,
welcher sich mit der Messgenauigkeit von Rollenprüfständen auseinander setzt.

"Wie exakt sind Leistungsmessungen??

Sport Auto machte die Probe aufs Exempel.

Originalartikel
===========================================
Zitiert

Das Thema scheint den Lesern unter den Nägeln zu brennen.
Regelmäßig erreichen die Redaktion Briefe und E-Mails, die ins gleiche Horn stoßen:
?Wieso misst Sport Auto nicht die Leistung der zur Verfügung gestellten Testwagen??
Hinter der Forderung steht offensichtlich der Verdacht, das einige Hersteller und Tuner bei den Leistungs- und Drehmomentangaben nicht mit offenen Karten spielen.

Nun ist es natürlich nicht so, dass wir uns diese Frage nicht auch schon gestellt hätten.
Die Abwägung der Vor- und Nachteile von Leistungsmessungen gestaltet sich aber schwieriger, als man auf den ersten Blick annehmen könnte. Denn in der Tat sind eine ganze Latte von Gesichtspunkten zu berücksichtigen und Fragen zu klären.

Die Leser von sport auto sind kritisch und stellen höchste Ansprüche auf die Genauigkeit von Messdaten und ihre Überprüfbarkeit.
Ergeben Prüfstandsmessungen nun realistische Werte, wo sind die Haken und Fußangeln?
Die Redaktion rückte aus diesem Anlass zu einem Praxistest aus. Proband war ein gelber Audi RS 4, der im Rahmen eines sport auto-Dauertests 100 000 Kilometer abspulen muss.
Der Kombi rollte zum Versuch auf den Prüfstand.

Wie funktioniert eine Leistungsmessung?

Moderne Allradprüfstände arbeiten mittels einer Wirbelstrombremse.
Alle vier Räder des Fahrzeugs laufen in je einem Rollensatz.
Bei der Lastsimulation wird über die Bremse bei voller Beschleunigung die Zugkraft an vorher festgelegten Geschwindigkeits- und Drehzahlpunkten aufgenommen und im Rechner abgelegt.

Danach löst die Bremse und fährt den nächsten Messpunkt an.

Die Summe der Messpunkte wird am Ende in Diagrammform dargestellt. Der ganze Vorgang ist binnen weniger Minuten erledigt.
Das Fahrzeug wird mit betriebswarmem Motor auf den Prüfstand gestellt. Zusätzliche Sicherungsseile fixieren den Kandidaten in seiner Position.

Alle Messdaten werden direkt über die Bremse des Prüfstands in den Zentralrechner eingespeist.
Als notwendige Zusatzinformationen braucht der Rechner nur die Drehzahl und Ansauglufttemperatur.

Die Messung startet bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit, meistens im Bereich um 50 km/h und immer im vorletzten Gang, also im Fall des Audi RS 4 in der fünften Fahrstufe.
Unter ohrenbetäubendem Lärm wird das Auto im Messgang beschleunigt, bis der Drehzahlbegrenzer dem tosenden Treiben bei ca. 7.200 U/min ein Ende setzt.
Auf freier Wildbahn entspräche dies einem Tempo von gut 250 km/h. Theoretisch lassen sich auf solchen Prüfständen Geschwindigkeiten von über 300 km/h simulieren.

Dieser erste Messteil dient der Ermittlung der sogenannten Radleistung.

Es wird also jene Kraft protokolliert, die an den Antriebsrädern - ob Front-, Heck- oder Allradantrieb ? anliegt.
Der Wert fällt für einen Unkundigen immer relativ ernüchternd aus, denn in der Messung ist natürlich noch nicht die Kraft enthalten, die der Motor aufbringen muss, um die rotierenden Massen anzutreiben.
Diese Schlepp- oder Verlustleistung wird beim Ausrollen, direkt im Anschluss ermittelt.
Wenn die Drehzahlgrenze erreicht ist, nimmt der Prüfpilot den Fuß vom Gas und kuppelt aus.
Die Schlepplast wird über eine beaufschlagte Zugkraft der Wirbelstrombremse errechnet und ausgewiesen.
Perfekt ist diese Messmethode nicht, aber unter den gegebenen Umständen und am fertigen Objekt ? sprich dem vorhandenen Auto ? die einzig sinnvolle.

Mit voller Genauigkeit sind die Leistungsdaten eines Motors nur auf einem Motorleistungsprüfstand zu ermitteln, also im ausgebauten Zustand ? was wenig praktikabel ist.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass alle anfallenden Daten über die Wirbelstrombremse des Rollensatzes erfasst werden, mit Ausnahme der Drehzahl und der Ansauglufttemperatur.

Bei modernen Prüfständen werden Ansauglufttemperaturfühler mitgeliefert, die die motoreigene Messsensorik an ihrer ursprünglichen Position ersetzen.
Die Ansauglufttemperatur ist vor allem bei aufgeladenen Motoren außerordentlich wichtig, weil beim überschreiten einer gewissen Temperaturspanne die Motorelektronik die Leistung über eine Reduzierung des Ladedrucks zurücknimmt.

Im Fall des Testprobanden Audi RS 4 liegt dieser Wert bei rund 60ºC. Deswegen ist es wichtig, den Messfühler dort zu platzieren, wo auch das bordeigene Steuergerät misst.
Nur so sind korrekte Werte sichergestellt.
Der serienmäßige Sensor sitzt beim RS 4 direkt im Saugrohr, kurz vor dem Zylinderkopf.

Die Ansauglufttemperatur hat einen großen Einfluss auf das Messergebnis, denn sie hängt erstens von der Temperatur der Umgebungsluft ab und unterliegt somit jahreszeitlich bedingten Schwankungen.
Dieser Umstand wird bei der späteren, korrekturberechneten Normleistung noch wichtig.

Zweitens hängt die Temperatur der Ansaugluft von der Luftdurchströmung der Kühler ab.
Stationäre Prüfstände besitzen den Nachteil, dass das Auto steht, also kein Fahrtwind die Kühler anströmen kann.
Deshalb ist ein Kühlgebläse notwendig, dessen Dimension, Position und Aufstellung von entscheidender Bedeutung für eine korrekte Leistungsmessung ist.
Denn ohne Kühlluft keine Kühlung, also hohe Ansauglufttemperaturen und folgerichtig unkorrekte Messwerte.
Diese Feststellung gilt für Saugmotore, aber ganz besonders für aufgeladene (mittels Turbo oder Kompressor) Motore.

Weil die Ansaugluft durch die Verdichtung im Lader stark erhitzt wird, ist eine effektive Anströmung durch ein Kühlluftgebläse unabdingbar.
Die größten verfügbaren Gebläse können bis zu 120 000 Kubikmeter pro Stunde umwälzen ? das entspricht einer realen Geschwindigkeit von annähernd 180 km/h.
Wichtig auch, dass das Gebläse nicht nur die vorhandene Raumluft umschichtet, sondern auch wirklich kühle Frischluft von außen ansaugt und den Kühlern zuführt.

Im Übrigen spielen beim Thema Leistungsmessung Fahrereinflüsse eine eher untergeordnete Rolle, weil das Messprozedere kaum Spielraum für Manipulationen zulässt.

Speziell bei extrem leistungsstarken Sportwagen mit Heckantrieb kann Radschlupf die Messgenauigkeit beeinflussen.
In der Regel ist dies aber an einem dellenförmigen Einsacken der ermittelten Leistungskurve deutlich zu erkennen.

Erst bei Leistungen von über 800 PS kommen moderne Prüfstände an ihre Grenzen.
Unser Allradgetriebener Audi RS 4 hat keine Probleme seine nominell 380 PS auf die Rolle zu bringen.

Die Ermittlung der Rad- und der entsprechenden Verlustleistung wird vom Computer zur Motorleistung addiert.
Mit diesem Wert bewegt man sich bereits in der Nähe der vom Hersteller angegebenen Leistung.
Doch vor den Lohn endgültiger und verbriefter Ergebnisse hat der Gesetzgeber den Schweiß gesetzt.
Weil weitere variable Faktoren die Leistungsmessung eines Motors beeinflussen, wurden Normen erlassen, um in der Summe vergleichbare Werte zu erhalten.

Über Korrekturparameter werden die Meereshöhe und meteorologische Daten wie Luftdruck und Lufttemperatur zum Errechnen der so genannten Normleistung herangezogen.
Diese Daten werden im Rahmen der Leistungsermittlung automatisch erfasst und aufgezeichnet.

Die Sache wird dadurch kompliziert, das unterschiedliche Normen gelten, nach denen berechnet werden kann.
Denn die Frage lautet ja: Welchen Stand auf Meereshöhe oder welchen Luftdruckwert setzt man als Norm ein, auf den die real ermittelten Werte dann hinkorrigiert werden?

Die alte und eigentlich zur Typprüfung nicht mehr gebräuchliche DIN-Norm nimmt beispielsweise eine andere Meereshöhe als Sollwert als die mittlerweile für die meisten Hersteller verpflichtende EWG-Norm.

Generell ist die DIN-Norm aufgrund ihrer Berechnungsgrundlagen leistungsmäßig im Vorteil; ein Plus von bis zu 15 PS ist locker drin ? ein Schuft, wer Arges dabei denkt, wenn die Leistung seines Autos nach der DIN-Norm gemessen wurde ?
Außerdem müssen noch verschiedene gesetzliche Richtlinien und Toleranzwerte berücksichtigt werden.

So gestattet eine weitere Norm den Herstellern eine Streuung bei der Motorleistung von bis zu 5% nach oben und unten. Im Fall des Audi RS 4 heißt das: Zwischen 361- und 399 PS wäre alles im grünen Bereich.

Und natürlich unterliegen auch Leistungsprüfstände Toleranzen; je nach Modell, Equipment, Hersteller und der Einhaltung zur Eichung und Wartung schwanken die Angaben zwischen 2- und 5%.

So kämen im Extremfall noch einmal bis zu 20 PS als Abweichung hinzu, die theoretisch mögliche Spanne würde also in unserem Fall bei 340 PS beginnen und bei 400 PS enden ?

Wie lautet nun das Ergebnis der Leistungsmessung bei unserem Dauertest RS 4? Die erste Messung ergab einen Fabelwert, der die schlimmsten Vermutungen zu bestätigen schien; die errechnete Normleistung betrug 431 PS. Hat da etwa jemand geschummelt? Mitnichten.
Eine zweite Kontrollmessung erbracht immer noch pfundige, aber weitaus weniger verfängliche 395 PS ? womit der Dauertester im Rahmen des gesetzlich Erlaubten bleibt.

Im Übrigen wurde der Motor im Rahmen der Qualitätskontrolle bei Audi vor dem Einbau gemessen.
Ergebnis: 375 PS.

Die Messgenauigkeit ließ bei unserem Praxistest also zu wünschen übrig. Eine Streuung von fast 10% oder 36 PS lässt nur einen Schluss zu: der Sache kann man nicht so recht trauen!"

Artikelende
===========================================

Ich werde hier noch einiges zum Thema erweitern,
aber erst mal die Leseprobe zum nachdenken.


Liebe Grüße, Tanja