車輪計算での馬力


10

私は、Hyundai i10 Era(2011モデル)でTorque Pro Appを使用したことがあります。しかし、値ははるかに少ないようです。問題を見つけるために、Torque Proアプリを使用して車のOBD速度を記録し、自分で車輪のHPを計算しましたが、数値はTorque Proが示す数値と一致しません。

したがって、トルクプロがホイールの馬力をどのように計算するのか、私は少し気になります。

車の重さは1050kgを使用しています。ホイールでHPを計算するために使用している式:

  1. HP =その時点での車のKE /現在の読み取りと前の読み取りとの差、KE = 1/2 * m *((現在の速度)^ 2-(以前の読み取り速度)^ 2)

  2. HP =質量*車の加速*現在の速度。

なぜ不一致があるのか​​理解できません。ホイールのHPを計算するにはどうすればよいですか?

トルクプロを使用して記録されたデータへのリンクを見つけてください

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


2
計算にはどの単位を使用していますか?いくつかの例の値は、ここでは長い道のりになります。
Zaid

私はSI単位を使用し、0.746を乗算して
HPに

うーん、私はあなたのデータをいじってみました...グーグルは自動的に変更を保存するようです。データに列とグラフが追加されましたか?
sweber 2016年

@sweberはい、Excelに時間列を追加しました。
Soumya Sen 2016

車の質量をどのようにして見つけましたか?燃料を含む車両の内容物の重量を考慮しましたか?ガソリンの密度は約0.75 kg / Lです
cdunn

回答:


10

TL; DR

発生している問題は、速度と変動に加えて、パワーを計算するためのわずかに異なるアプローチの限られた解像度です。そして最後に、ホイールのパワーという用語について考える必要があります。

車輪の力とは正確には何ですか?

これは、車輪によって路面に加えられる接線力(つまり、あなたを前進させる力)に速度を掛けたものと言えます。しかし、これはあなたのモーターによって提供されるパワーでも、あなたを加速するパワーでもありません!

モーター出力と車輪での出力

モーターからの動力の一部は、トランスミッショントレインの摩擦やエアコンなどの集合体によってすでに消費されています。加速するとさらに悪くなります。モーターは、シャフト、歯車、ホイールなどのすべての回転部品を回転させる必要があり、これもある程度の電力を必要とします。それはザイドが書いたように、自動車はモーターよりも重いと感じます。
したがって、車輪の出力は常にモーターの出力よりも低くなります。ただし、モーターの動力から車輪の動力を計算するわけではないので、ここではそれを無視できます。唯一のポイントは、ホイールのパワーが非駆動ホイールをスピンアップする必要があることですが、これも無視しましょう。

摩擦と抗力

タイヤは路上で転がりながらいくらかの摩擦を経験し、高速になると抗力がより重要になります。摩擦はわかりませんが、抗力による損失は次の式で計算できます

P

空気の密度(1.2kg / m /)、速度、抗力係数(車の場合0.32)、断面積(車の場合は2.1m²)が必要です。これについてのアイデアを得るために、ここに図があります:

ここに画像の説明を入力してください

時速約100kmで、速度を維持するためだけに、車輪の動力の約10kWがすでに消費されています。車輪の過剰な力だけが加速されます!

傾斜

下り坂か上り坂かによって、自動車はエネルギーを獲得するか、または投資する必要があります。これは、

ここに画像の説明を入力してください

数式

あなたは2つの式を与えました:

ここに画像の説明を入力してください

与えられた期間内に運動エネルギーを変化させるのに必要な平均パワーを与えます。これは、電力が時間とともに変化する可能性があることを反映していません。瞬時電力が短く期間を選択することによって得ることができます。数学者が偏差と呼んでいるものに煩わされたくないので 、結果は2番目の式になります。

ここに画像の説明を入力してください

ただし、最初の式の平均化効果は、値の精度があまり良くない場合に役立ちます。また、データは1秒に1回取得されているため、どの式を使用しても大きな違いはありません。ただし、2番目の式には加速度が必要です。これはデータでは使用できず、後続の速度値から計算する必要があります。これは、両方の式がまったく同じ結果を与えないことも意味します(ところで:加速度を計算するためのより良い方法があります):

ここに画像の説明を入力してください

私はあなたのデータに両方の公式を使用しましたが、同じ速度のソースで非常に一貫した結果が得られます。

データ

OK ...テキストが多すぎますが、まだデータを見ていないので、やってみましょう。速度、加速、パワーを示す2つの画像を用意しました。最初のツアーはツアー全体を示し、25〜100秒の時間範囲にズームします。拡大するにはクリックしてください:

ここに画像の説明を入力してください ここに画像の説明を入力してください

幸いなことに、GPSとOBDの速度はほぼ一定ですが、期待どおりに常に小さな違いがあり、GPS信号が失われることもあります。

しかし、75秒や125秒などの変動にも気付くでしょう。これらのジャンプの上下は、実際の加速度であるスロートレンドよりも計算された加速度で顕著です。したがって、実際のデータは内部にあるように見えますが、計算された電力が完全に混乱していることは明らかです。(電力の計算に使用する式は関係ありません。結果は同じです。)

私の改善

2番目の画像には、紫色の曲線が含まれています。これは、OBD速度データへの4年生のフィッテットの多項式であり、速度をよく説明している本当に滑らかな曲線を取得します。この曲線の偏差は、加速度データに非常によく適合しています。パワーデータは、あなたの車の加速が結局ちょうど約12kWによって引き起こされたことを明らかにします。

これは実現可能ですか?あなたのモーターは、それがより強いものである場合、約64kW @ 6000RPMです。しかし、当時は約3400RPMで稼働しており、約36kWを供給できました。RPMで出力が直線的に増加すると思いましたが、これは多かれ少なかれ真実です。ドライブチェーンの摩擦により10〜15%、抗力により10kWを簡単に差し引くことができます。Zaidが書い​​たように、慣性の12kW(= 3.6kW)の30%を減算すると、17kWになります。これはまだ12kW以上ですが、エアコン、傾斜、その他の影響で簡単に説明できます。(床までペダルを踏みましたか?)

あなたにできること

関数をデータに適合させる方法がわからない場合(EXCELは実際にはわかりません)、速度の値を平滑化するためにさまざまなアプローチを試すことができます。たとえば、新しい列を作成し、各行でこの行の前後の行の速度の平均を計算します。たぶん、これを数回繰り返すか、最後の2行から次の2行に拡張します。

トルクアプリ

少し滑らかに見えますが、Torqueによって計算されたパワーでさえ、多少の変動を示していることに気づいたかもしれません。トルクが正確にパワーを計算する方法はわかりませんが、低レベルの平滑化を適用しているようです。また、スマートフォンには速度以外にも多くのデータソースがあり、加速度計があり、GPS位置を認識しています。Torqueもこのデータを使用している可能性があります。そして最後に、GPSデータは通常1秒に1回しか利用できず、他のデータはより頻繁に利用できます。私の携帯電話は、他のセンサーを毎秒15回読み取ることができます。また、解像度はデータにあるものよりも高くなります。ですから、計算されたパワーがあなたのものと異なるのも不思議ではありません。
そして:58:03.7でトルクは3349RPMで60.88kWの電力を要求し、これはモーターにとって不可能であり、トルクが正確なデータも提供しないことを明らかに示しています...


1
次のレベル@sweber +1すべての+1に値します
DucatiKiller 2016年


添付のスプレッドシートのシート2(すべての列AZ)を参照してください。実際のOBD速度値、速度値の1次平滑化、2次平滑化を使用して、あなたが述べた方法でhpを計算しました。どちらが正しい値に近いですか?つまり、1秒を超える分解能では正しい値が得られませんが、どちらが近いですか。また、Torque Proアプリの値と一致する値はありませんが、Torqueアプリで取得した81.6131897 hpのような値は明らかに間違っています。
Soumya Sen 2016

5

これらの方程式を使用するときに注意すべき2つのこと

  • ユニットの一貫性

    質量がkg、速度がkm / h、加速が1週間あたりのハロン2の場合、馬力で電力を得ることはできません。最も安全な方法は、すべての単位をSIメトリックに変換し、最後のステップとしてhpに変換することです。

    1000 hp = 746 kW
    
  • 回転慣性係数

    経験則では、車の静的質量の上にさらに20〜30%を追加します。回転するエンジンとドライブトレインのコンポーネントがあるという事実は、車が少し重くて移動が難しいと「感じる」ことを意味します。


どちらの方程式にもメリットと制限があります

  • パワー= KEの変化/時間の変化

    この方程式は、加速度は測定されないが速度は測定される場合に役立ちます。これは通常、OBD-IIデバイスの場合です。

    この方程式は、車両が坂道を走行している場合(ポテンシャルエネルギーが変化する場合)には当てはまりません。

  • パワー=質量x加速度x速度

    この方程式は傾斜に関係なく機能しますが、加速度に依存します。


これらの方程式はいずれも空気力学的抗力の影響を考慮していないことに注意してください。


ええ、私は適切なSI単位で方程式を使用していますが、Torque Proの結果に一致/近づくことができません。私が共有したエクセルでワークアウトを手伝ってくれませんか。
Soumya Sen 2016

スプレッドシートを修正する前に、紙の上で計算を試してみてください。または、全体を修正する前に、どれかが機能することを確認するために、スクラップスプレッドシートページを確認してください。
cdunn

@cdunn紙で計算してみて、あちこちで小さな微調整を試してみましたが、できませんでした。私はこの問題をトラップ速度1として計算してhpを計算しようとしましたが、結果にはほど遠いものでした。
Soumya Sen 2016

1HP = 0.746Kw = 746ワット
Old_Fossil
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.