BANCO DE PRUEBAS - Definición - Significado

Instalación que sirve Para medir las prestaciones de los motores y sus características de funcionamiento. El banco de pruebas se emplea tanto para la obtención de datos importantes sobre la puesta a punto de prototipos como para la determinación de ciertos datos fundamentales necesarios para la prueba de los motores fabricados en serie.

En el caso de que se desee analizar exclusivamente el comportamiento del motor, éste se fija sobre un soporte apropiado y se conecta a un freno dinamométrico por medio de juntas. En cambio, cuando se desea analizar las prestaciones globales del sistema motor-transmisión de un vehículo, se emplean bancos de rodillos directamente por las ruedas. Ambos sistemas de medida se usan desde los comienzos de la historia del automóvil.

El aumento de los regímenes de rotación condujo a la realización de diversos tipos de frenos. Se pasó más tarde a los frenos de dinamo, que estaban constituidos por una dinamo cuya carcasa podía oscilar libremente en torno al eje del motor y se mantenía en equilibrio gracias a un peso desplazable a lo largo de un brazo graduado. La regulación del par de frenado se obtenía variando las resistencias que constituían la carga de la dinamo.

Posteriormente se emplearon los frenos aerodinámicos (Renzi y Áspera), hidráulicos (Schenck, Heenan y Froude) y eléctricos de corrientes parásitas (Schenck); de éstos, tan sólo los dos últimos tipos han obtenido gran difusión.

Los frenos hidráulicos disipan la potencia comunicada por el motor en movimientos turbulentos del agua, que se opone a la rotación de un rodete dentro de una carcasa, provista de alabes y dividida en dos partes. La regulación del par de frenado se obtiene variando la distancia de las semicarcasas con relación al rodete y, por tanto, la resistencia que opone el agua.

Los frenos eléctricos disipan la potencia comunicada por el motor generando intensas corrientes parásitas en un rotor y un estator en presencia de un campo electromagnético generado por una bobina de excitación. El calor producido por efecto Joule se extrae mediante circulación de agua. Este tipo de freno suele emplearse en los bancos de rodillos para la determinación de la potencia de las ruedas.

Para conocer el valor de la potencia del motor que se está probando, es suficiente medir el par aplicado al freno, con lo que se obtiene el par de reacción, igual y contrario, en la carcasa o en el estator a través de dinamómetros o balanzas. En efecto, conocido el régimen de rotación (fácilmente medible con un cuentavueltas), la potencia del motor se obtiene con la siguiente fórmula:

donde W es la potencia en CV, C el par en m x kg y n el régimen de rotación en rpm.

Para simplificar los cálculos muchos constructores de bancos de pruebas dan a la palanca de la balanza una longitud de 716 mm, de modo que la potencia se obtiene fácilmente multiplicando la fuerza en kg, medida con el dinamómetro, por el número de rpm dividido por 1.000.

El banco de pruebas permite, asimismo determinar los consumos midiendo, para una par y un número de revoluciones constantes, el tiempo que el motor emplea en consumir un volumen de combustible conocido (generalmente de 50 a 250 cm3). Calculando el consumo total en litros/hora, midiendolapotenciaen las mismas condiciones de velocidad y apertura para las que se ha calculado el consumo total y conociendo el peso específico del combustible, se calcula el consumo específico en g/CVh.

Como la potencia que da un motor depende de la cantidad de aire aspirado y consumido, y dado que dicha cantidad depende de las condiciones de presión y temperatura del ambiente en que funciona el motor (además de que también depende del propio motor), para poder efectuar comparaciones entre motores distintos o entre pruebas efectuadas en localidades y tiempos distintos, se refieren las potencias así obtenidas a condiciones de presión y temperatura previamente fijadas, multiplicándolas por un coeficiente de corrección.

Finalmente, para determinadas pruebas de duración y Habilidad, los bancos de pruebas pueden estar automatizados o programados de forma que puedan simular cualquier condición de funcionamiento (prueba «stop and go» para simular condiciones duras a regímenes variables). Un perfeccionamiento posterior introdujo el empleo de miniordenadores que, además de establecer los diferentes parámetros de funcionamiento, proceden a elaborar automáticamente los resultados de las pruebas y a efectuar maniobras de emergencia.