Налаштування сил на розрахунку коліс


10

Я колись використовував додаток Torque Pro у своєму Hyundai i10 Era (модель 2011 року), і це дає мені кінські сили на колесах. Але значення здається набагато меншими. Щоб дізнатися проблему, я зафіксував швидкість OBD автомобіля за допомогою програми Torque Pro, сам розраховував Hp на колесах, і цифри не збігаються з тими, які мені показує Torque Pro.

Тож мені мало цікаво, як Torque Pro обчислює Кінські сили на колесах.

Я використовував вагу автомобіля як 1050 кілограмів. Формули, які я використовую для обчислення HP на колесах:

  1. HP = KE автомобіля в цей момент / час відрізняється між поточним читанням і попереднім читанням, де KE = 1/2 * m * ((швидкість струму) ^ 2 - (швидкість попереднього зчитування) ^ 2)

  2. HP = маса * прискорення автомобіля * швидкість струму.

Я не можу зрозуміти, чому виникає невідповідність? Як обчислити Hp на колесах?

Будь ласка, знайдіть посилання на дані, записані за допомогою torque pro

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1eZxozvG0V3nrKHPZKqIkYovqNh_lM4PNuZLkozNVVoo/edit?usp=sharing


2
Які одиниці ви використовуєте для розрахунків? Деякі приклади значень пройдуть тут далеко.
Заїд

Я використовую одиниці SI та перетворюю на hp,
множуючи 0,746

Гммм, я розігрувався з вашими даними ... Здається, Google автоматично зберігає зміни. У вас також є додатковий стовпець та графік у ваших даних?
припухлість

@sweber Так, я додав стовпець часу у програмі excel.
Soumya Sen

Як ви знайшли масу свого автомобіля? Ви враховували вагу вмісту транспортних засобів, включаючи пальне? Щільність бензину становить приблизно .75 кг / л
cdunn

Відповіді:


10

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

П

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:

введіть тут опис зображення

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

введіть тут опис зображення

Формули

Ви дали дві формули:

введіть тут опис зображення

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:

введіть тут опис зображення

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):

введіть тут опис зображення

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:

введіть тут опис зображення введіть тут опис зображення

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 ...


1
Наступний рівень @sweber +1 Він заслуговує ВСІХ +1
DucatiKiller


Будь ласка, дивіться таблицю 2 доданої електронної таблиці (усі стовпці AZ), я розрахував к.с. як спосіб, який ви згадали, використовуючи фактичні значення швидкості OBD, згладжування значень швидкості 1-го порядку, згладжування 2-го порядку. Який з них близький до правильного значення? Я маю на увазі, що роздільна здатність, що перевищує 1сек, не дала б правильного значення, але яка з них близька? Також жодне значення не відповідає значень програми Torque Pro, але такі значення, як 81,6131897 к.с., отримані в додатку Torque, очевидно, неправильні.
Soumya Sen

5

Дві речі, на які слід стежити, використовуючи ці рівняння

  • Консистенція одиниць

    Якщо ваша маса в кг, швидкість в км / год і прискорення в фулонг на тиждень², ви не збираєтеся отримувати силу в кінських силах. Ваша найбезпечніша ставка - перетворити всі одиниці на метрику SI і перетворити в hp як останній крок.

    1000 hp = 746 kW
    
  • Фактор обертання інерції

    Основне правило - включати додаткові 20-30% поверх статичної маси автомобіля. Той факт, що є компоненти, що обертаються, і двигун, що обертається, означає, що автомобіль буде "відчувати себе" трохи важче і складніше рухатись.


Обидва рівняння мають свої достоїнства та обмеження

  • Потужність = зміна KE / зміна часу

    Це рівняння корисно, коли не вимірюється прискорення, а швидкість. Зазвичай це стосується пристроїв OBD-II.

    Це рівняння не відповідає дійсності, якщо транспортний засіб рухається на схилі (призводить до зміни потенційної енергії).

  • Потужність = маса х прискорення х швидкість

    Це рівняння працює незалежно від нахилу, але залежить від прискорення.


Зауважимо, що жодне з цих рівнянь не врахувало ефект аеродинамічного перетягування.


Так, я використовую рівняння з належним одиницею SI, але не можу відповідати / наближатись до результатів Torque Pro. Чи можете ви, будь ласка, допомогти мені розробитись у програмі excel, якою я поділився.
Soumya Sen

Перш ніж спробувати виправити електронну таблицю, спробуйте розібратися з обчисленням на папері або на сторінці електронних таблиць брухту, щоб побачити, чи зможете ви працювати з цим будь-яким із них, перш ніж виправити все.
cdunn

@cdunn Я спробував обчислити на папері, спробував невеликі налаштування тут і там, але не зміг. Я навіть спробував спроектувати цю проблему як швидкість пастки, щоб обчислити к.с., але це було ніде не близко до результатів.
Soumya Sen

1HP = 0.746Kw = 746 Вт
Old_Fossil
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.