Mã lực khi tính toán bánh xe


10

Tôi đã sử dụng Ứng dụng Torque Pro đôi khi trong chiếc Hyundai i10 Era (mẫu 2011) của tôi và nó mang lại cho tôi Mã lực tại các bánh xe. Nhưng các giá trị dường như ít hơn nhiều. Để tìm ra vấn đề, tôi đã ghi lại tốc độ OBD của xe bằng ứng dụng Torque Pro, tự mình tính toán Hp ở các bánh xe và các con số không khớp với số mà Torque Pro chỉ cho tôi.

Vì vậy, tôi hơi tò mò làm thế nào Torque Pro tính toán Mã lực tại các bánh xe.

Tôi đã sử dụng trọng lượng của xe là 1050 kg. Công thức tôi đang sử dụng để tính toán HP tại các bánh xe:

  1. HP = KE của xe tại thời điểm đó / thời gian khác nhau giữa lần đọc hiện tại và lần đọc trước, trong đó KE = 1/2 * m * ((tốc độ hiện tại) ^ 2 - (tốc độ đọc trước đó) ^ 2)

  2. HP = khối lượng * tăng tốc của xe * tốc độ hiện tại.

Tôi không thể hiểu tại sao có sự không phù hợp? Làm thế nào để tôi tính Hp tại bánh xe?

Vui lòng tìm liên kết đến dữ liệu được ghi bằng mô-men xoắn pro

https://docs.google.com/s Lansheet / d / 1eZxozvG0V3nrKHPZKqIkYovqNh_lM4PNuZLkozNVVoo/edit?usp=shared


2
Đơn vị nào bạn đang sử dụng để tính toán? Một số giá trị ví dụ sẽ đi một chặng đường dài ở đây.
Zaid

Tôi đang sử dụng các đơn vị SI và chuyển đổi thành hp bằng cách nhân 0,746
Soumya Sen

Hmmm, tôi đã chơi xung quanh với dữ liệu của bạn ... Có vẻ như google sẽ tự động lưu các thay đổi. Bây giờ bạn cũng có một cột bổ sung và biểu đồ trong dữ liệu của bạn?
sweber

@sweber Có Tôi đã thêm cột thời gian trong excel.
Soumya Sen

Làm thế nào bạn tìm thấy khối lượng của chiếc xe của bạn? Bạn đã tính đến trọng lượng của các nội dung xe bao gồm cả nhiên liệu? Mật độ xăng khoảng 0,75 kg / L
cdunn

Câu trả lời:


10

TL; DR

Vấn đề bạn gặp phải là độ phân giải giới hạn về tốc độ của bạn cộng với dao động cộng với các cách tiếp cận hơi khác nhau để tính toán sức mạnh. Và cuối cùng, bạn phải suy nghĩ về thuật ngữ sức mạnh ở bánh xe .

Chính xác thì sức mạnh ở bánh xe là gì?

Tôi có thể nói, đây là lực tiếp tuyến được áp dụng bởi các bánh xe trên đường phố (tức là lực đẩy bạn về phía trước) lần tốc độ. Nhưng đây không phải là sức mạnh được cung cấp bởi động cơ của bạn cũng không phải là sức mạnh tăng tốc cho bạn!

Sức mạnh động cơ so với sức mạnh ở bánh xe

Một phần sức mạnh từ động cơ của bạn đã bị ăn mòn do ma sát trong tàu truyền và các cốt liệu như điều hòa không khí. Thậm chí còn tệ hơn khi tăng tốc: Động cơ phải quay tất cả các bộ phận quay như trục, bánh răng và bánh xe, cũng mất một số năng lượng. Như Zaid đã viết, chiếc xe có cảm giác nặng hơn so với động cơ.
Vì vậy công suất tại các bánh xe luôn thấp hơn công suất của động cơ. Nhưng chúng ta có thể bỏ qua nó ở đây, vì bạn không cố gắng tính toán công suất tại các bánh xe từ công suất động cơ. Điểm duy nhất là sức mạnh ở các bánh xe phải quay lên các bánh xe không được bảo vệ, nhưng chúng ta cũng hãy bỏ qua điều này.

Ma sát và kéo

Các lốp xe trải qua một số ma sát trong khi lăn trên đường phố, và với tốc độ cao hơn, lực cản trở nên quan trọng hơn. Tôi không có ý tưởng về ma sát, nhưng tổn thất điện năng do kéo có thể được tính theo công thức này

P

trong đó có mật độ không khí (1,2kg / m³), ​​tốc độ, hệ số kéo (0,32 cho xe của bạn) và diện tích mặt cắt ngang (2,1m² cho xe của bạn). Để có một ý tưởng về điều này, đây là một sơ đồ:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Với tốc độ khoảng 100km / h, khoảng 10kW năng lượng tại các bánh xe đã được tiêu thụ chỉ để duy trì tốc độ. Chỉ có sự dư thừa năng lượng ở các bánh xe được đưa vào gia tốc!

Nghiêng

Tùy thuộc vào việc bạn đang lái xe xuống hoặc lên dốc, chiếc xe tăng hay phải đầu tư năng lượng, có thể được tính toán thông qua

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Các công thức

Bạn đã đưa ra hai công thức:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

cung cấp công suất trung bình cần thiết để thay đổi động năng trong một khoảng thời gian nhất định. Điều này không phản ánh rằng sức mạnh có thể thay đổi theo thời gian. Sức mạnh tức thời có thể đạt được bằng cách chọn thời gian ngắn hơn và ngắn hơn. Tôi không muốn làm phiền bạn với những gì các nhà toán học gọi là độ lệch , chỉ có kết quả là công thức thứ hai của bạn:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tuy nhiên, hiệu quả trung bình của công thức đầu tiên có thể có lợi nếu độ chính xác của các giá trị của bạn không tốt lắm. Và vì dữ liệu của bạn được lấy một lần mỗi giây, nên nó không tạo ra sự khác biệt lớn mà bạn sử dụng công thức nào. NHƯNG công thức thứ hai cần tăng tốc, không có sẵn trong dữ liệu của bạn và cần được tính từ các giá trị tốc độ tiếp theo. Điều này cũng có nghĩa là cả hai công thức không cho kết quả chính xác như nhau (btw: có các phương pháp tốt hơn để tính gia tốc):

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi đã sử dụng cả hai công thức cho dữ liệu của bạn và chúng cho kết quả khá nhất quán cho cùng một nguồn tốc độ.

Dữ liệu

OK ... Rất nhiều văn bản, nhưng chưa xem dữ liệu, vì vậy hãy làm điều đó. Tôi đã chuẩn bị hai bức ảnh, mỗi bức cho thấy tốc độ, khả năng tăng tốc và sức mạnh. Lần đầu tiên hiển thị toàn bộ chuyến tham quan, phóng to phạm vi thời gian từ 25 đến 100 giây. Bấm để phóng to:

nhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây

Hạnh phúc thay, tốc độ GPS và OBD hầu hết đều ổn định, nhưng luôn có một sự khác biệt nhỏ như mong đợi và đôi khi, tín hiệu GPS của bạn bị mất.

Nhưng bạn cũng sẽ nhận thấy sự biến động, ví dụ như ở độ tuổi 75 và 125. Những bước nhảy lên xuống này nổi bật hơn trong gia tốc được tính toán so với xu hướng chậm, đó là gia tốc thực sự. Vì vậy, rõ ràng sức mạnh tính toán là một mớ hỗn độn, mặc dù dữ liệu thực sự dường như ở bên trong đó. (Không quan trọng bạn sử dụng công thức nào để tính công suất, kết quả là như nhau.)

Sự cải thiện của tôi

Hình ảnh thứ hai chứa một đường cong màu tím, là một đa thức của fittet lớp 4 vào dữ liệu tốc độ OBD để có được một đường cong thực sự trơn tru, nhưng mô tả tốc độ tốt. Độ lệch của đường cong này thực sự phù hợp với dữ liệu tăng tốc. Dữ liệu năng lượng cho thấy rằng sự tăng tốc của chiếc xe của bạn là do chỉ khoảng 12kW cuối cùng.

Điều này có khả thi không? Động cơ của bạn có khoảng 64kW @ 6000RPM, nếu đó là động cơ mạnh hơn. Nhưng tại thời điểm đó, nó đã chạy ở tốc độ khoảng 3400RPM và có thể cung cấp khoảng 36kW. Tôi chỉ giả định rằng sức mạnh tăng tuyến tính với RPM, điều này ít nhiều đúng. Bạn có thể dễ dàng trừ đi 10 - 15% do ma sát trong chuỗi ổ đĩa và 10kW do kéo. Trừ 30% của 12kW (= 3,6kW) cho quán tính, như Zaid đã viết, và bạn nhận được 17kW. Đây vẫn là hơn 12kW, nhưng điều hòa không khí, độ nghiêng và các hiệu ứng khác có thể dễ dàng giải thích điều này. (Bạn có đạp bàn đạp xuống sàn không?)

Bạn có thể làm gì

Nếu bạn không biết cách điều chỉnh các chức năng vào dữ liệu (EXCEL không thực sự biết), bạn có thể thử các cách tiếp cận khác nhau để làm mượt các giá trị tốc độ của mình. Ví dụ: tạo một cột mới và trong mỗi hàng tính trung bình tốc độ của hàng này, hàng trước và sau. Có thể, lặp lại điều này nhiều lần hoặc kéo dài nó đến hai hàng cuối cùng cho hai hàng tiếp theo.

Ứng dụng mô-men xoắn

Bạn có thể nhận thấy rằng ngay cả sức mạnh được tính toán bởi Torque cũng cho thấy một số biến động, mặc dù nó có vẻ mượt hơn một chút. Mặc dù tôi không biết chính xác Torque tính toán sức mạnh như thế nào, nó dường như áp dụng một số làm mịn ở mức độ thấp. Ngoài ra, hãy nhớ rằng điện thoại thông minh của bạn có nhiều nguồn dữ liệu hơn là tốc độ, nó cũng có gia tốc kế và biết vị trí GPS của nó. Có thể Torque cũng sử dụng dữ liệu này. Và cuối cùng, dữ liệu GPS thường chỉ khả dụng một lần mỗi giây, dữ liệu khác thường xuyên hơn. Điện thoại di động của tôi có thể đọc các cảm biến khác 15 lần mỗi giây. Độ phân giải cũng cao hơn những gì bạn có trong dữ liệu của mình. Vì vậy, không có gì lạ khi sức mạnh tính toán của nó khác với sức mạnh của bạn.
Và: Ở 58: 03.7 Mô-men xoắn yêu cầu công suất 60,88kW tại 3349RPM, điều này là không thể đối với động cơ của bạn và chắc chắn cho thấy Torque không cung cấp dữ liệu chính xác, ...


1
Cấp độ tiếp theo @sweber 1 Nó xứng đáng TẤT CẢ các +1
DucatiKiller


Vui lòng xem Bảng 2 của bảng tính được đính kèm (tất cả cột AZ), tôi đã tính toán hp như cách bạn đã đề cập, sử dụng các giá trị tốc độ OBD thực tế, làm mịn thứ tự các giá trị tốc độ, làm mịn bậc 2. Cái nào gần với một giá trị đúng? Ý tôi là độ phân giải lớn hơn 1 giây sẽ không cho giá trị đúng, nhưng giá trị nào gần? Ngoài ra, không có giá trị nào khớp với các giá trị ứng dụng Torque Pro, nhưng các giá trị như 81.6131897 hp thu được trong ứng dụng Torque rõ ràng là sai.
Soumya Sen

5

Hai điều cần chú ý khi sử dụng các phương trình này

  • Tính nhất quán của các đơn vị

    Nếu khối lượng của bạn tính bằng kg, tốc độ tính bằng km / h và tăng tốc tính theo tốc độ mỗi tuần², bạn sẽ không nhận được sức mạnh bằng mã lực. Đặt cược an toàn nhất của bạn là chuyển đổi tất cả các đơn vị sang số liệu SI và chuyển đổi thành hp là bước cuối cùng.

    1000 hp = 746 kW
    
  • Yếu tố trong quán tính quay

    Một nguyên tắc nhỏ là bao gồm thêm 20-30% trên khối lượng tĩnh của xe. Thực tế là có các động cơ quay và các bộ phận truyền động có nghĩa là chiếc xe sẽ "cảm thấy" nặng hơn một chút và khó di chuyển hơn.


Cả hai phương trình đều có giá trị và hạn chế của chúng

  • Sức mạnh = thay đổi KE / thay đổi thời gian

    Phương trình này rất hữu ích khi không đo được gia tốc nhưng vận tốc là. Đây thường là trường hợp với các thiết bị OBD-II.

    Phương trình này không đúng nếu phương tiện đang đi trên một đường nghiêng (dẫn đến thay đổi năng lượng tiềm năng).

  • Công suất = khối lượng x gia tốc x tốc độ

    Phương trình này hoạt động bất kể độ nghiêng, nhưng phụ thuộc vào gia tốc.


Lưu ý rằng cả hai phương trình này đều không xem xét ảnh hưởng của lực khí động học.


Vâng, tôi đang sử dụng các phương trình với đơn vị SI thích hợp, nhưng không thể khớp / đến gần với kết quả Torque Pro. Bạn có thể vui lòng giúp tôi làm việc trong excel tôi đã chia sẻ.
Soumya Sen

Trước khi bạn thử sửa bảng tính, hãy thử chơi với phép tính trên giấy hoặc trang bảng tính phế liệu để xem bạn có thể làm cho nó hoạt động trước khi cố gắng sửa toàn bộ.
cdunn

@cdunn Tôi đã thử tính toán trên giấy, thử các chỉnh nhỏ ở đây và đó, nhưng không thể. Tôi thậm chí đã cố gắng dự kiến ​​vấn đề này như một cái bẫy tốc độ để tính toán hp, nhưng nó không ở gần kết quả.
Soumya Sen

1HP = 0,746Kw = 746 watt
Old_Fossil
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.