TL; DR
Проблема, з якою ви стикаєтесь, - обмежена роздільна здатність швидкості плюс коливання плюс трохи інші підходи до обчислення потужності. І нарешті, ви повинні подумати про термін потужність на колесах .
Яка саме потужність на колесах?
Я б сказав, це тангенціальна сила, яка прикладається колесами на вулицю (тобто сила, яка штовхає вас вперед) в рази швидкість. Але це не потужність, яку подає ваш мотор, а не сила, яка вас прискорює!
Потужність двигуна проти потужності на колесах
Частина енергії від вашого двигуна вже витрачається на тертя в трансмісії та на агрегати, як-от кондиціонер. Це ще гірше, коли прискорюється: мотор повинен розкручувати всі обертові частини, як вали, зубчасті колеса та колеса, що також вимагає деякої потужності. Як писав Заїд, машина відчуває себе важче мотору, ніж це.
Тож потужність на колесах завжди нижча, ніж потужність мотора. Але ми можемо тут нехтувати, оскільки ви не намагаєтеся обчислити потужність на колесах від потужності двигуна. Єдине, що потужність на колесах має розкручувати нерівноцінні колеса, але нехтуємо цим.
Тертя і тягання
Шини відчувають деяке тертя під час кочення на вулиці, а з більшою швидкістю перетягування стає важливішим. Я не маю поняття про тертя, але втрати потужності внаслідок перетягування можна обчислити за цією формулою
яка займає густину повітря (1,2 кг / м³), швидкість, коефіцієнт перетягування (0,32 для вашого автомобіля) та площу перерізу (2,1 м² для вашого автомобіля). Щоб отримати уявлення про це, ось схема:
При 100 км / год приблизно 10 кВт потужності на колесах вже витрачається лише на підтримку швидкості. Тільки надлишок потужності на колесах вводиться в прискорення!
Нахили
Залежно від того, їдете ви вниз або в гору, машина набирає або має інвестувати енергію, яку можна розрахувати через
Формули
Ви дали дві формули:
дає середню потужність, необхідну для зміни кінетичної енергії протягом заданого періоду. Це не відображає, що потужність може змінюватися з часом. Миттєва потужність може бути отримана шляхом вибору більш короткі і більш короткі періодів. Я не хочу турбувати вас тим, що математики називають відхиленням , просто результат - ваша друга формула:
Однак ефект усереднення першої формули може бути корисним, якщо точність ваших значень не настільки хороша. А оскільки ваші дані приймалися один раз на секунду, це не повинно мати великої різниці, якою формулою ви користуєтесь. АЛЕ друга формула потребує прискорення, яке недоступне у ваших даних і має бути обчислене з наступних значень швидкості. Це також означає, що обидві формули не дають абсолютно однакового результату (btw: є кращі методи обчислення прискорення):
Я використовував обидві формули для ваших даних, і вони дають цілком стійкі результати для одного і того ж джерела швидкості.
Дані
Гаразд ... Настільки багато тексту, але ще не дивіться на дані, тому давайте це зробимо. Я підготував дві картинки, кожна з яких демонструє швидкість, прискорення та потужність. Перший, що показує всю екскурсію, збільшує часовий діапазон 25-100s. Натисніть, щоб збільшити:
На щастя, швидкість GPS та OBD в основному є послідовною, але завжди є невелика різниця, як очікувалося, і іноді ваш GPS-сигнал втрачався.
Але ви також помітите коливання, наприклад, у 75-х та 125-х. Ці стрибки вгору і вниз більш помітні в обчисленому прискоренні, ніж уповільнена тенденція, яка є реальним прискоренням. Тож зрозуміло, що обчислена потужність - це загальний безлад, хоча реальні дані, здається, є всередині. (Не має значення, яку формулу ви використовуєте для обчислення потужності, результат такий же.)
Моє вдосконалення
Друге зображення містить фіолетову криву, яка є поліном фіттету 4 класу до даних швидкості OBD, щоб отримати дійсно плавну криву, яка ще добре описує швидкість. Відхилення цієї кривої дуже добре вписується в дані прискорення. Дані про потужність показують, що пришвидшення вашого автомобіля було спричинене лише приблизно 12 кВт.
Це можливо? Ваш мотор має близько 64 кВт @ 6000RPM, якщо він є більш сильним. Але в той час вона працювала приблизно в 3400 об / хв і могла забезпечити приблизно 36 кВт. Я просто припускав, що потужність лінійно збільшується з обертами, що більш-менш вірно. Ви можете легко відняти 10-15% через тертя в ланцюзі приводу і 10 кВт за рахунок перетягування. Віднімайте 30% від 12 кВт (= 3,6 кВт) за інерцією, як писав Заїд, і ви отримуєте 17 кВт. Це все ще більше 12 кВт, але кондиціонер, нахили та інші ефекти легко пояснюють це. (Ви натиснули педаль на підлогу?)
Що ти можеш зробити
Якщо ви не знаєте, як підключити функції до даних (EXCEL насправді не знає), ви можете спробувати різні підходи, щоб згладити значення швидкості. Наприклад, складіть новий стовпець і в кожному рядку обчисліть середню швидкість цього ряду, рядок до і після. Можливо, повторіть це кілька разів або подовжте його на останні два до наступних двох рядів.
Додаток Torque
Можливо, ви помітили, що навіть потужність, обчислена Torque, показує певні коливання, хоча це здається трохи плавнішим. Хоча я не знаю, як саме Torque обчислює потужність, але, здається, застосовується деяке згладжування низького рівня. Також пам’ятайте, що ваш смартфон має набагато більше джерел даних, ніж просто швидкість, він також має акселерометр і знає його положення GPS. Цілком можливо, що Torque також використовує ці дані. І нарешті, дані GPS зазвичай доступні лише раз на секунду, інші дані частіше. Мій мобільний може читати інші датчики 15 разів на секунду. Дозвіл також вище, ніж у ваших даних. Тож недарма його розрахована потужність відрізняється від вашої.
І: 58: 03,7 Крутний момент вимагає потужності 60,88 кВт при 3349 об / хв, це неможливо для вашого двигуна і, безумовно, показує, що Крутний момент теж не дає точних даних ...