Horsepower pada perhitungan roda

10

Saya telah menggunakan Torque Pro App untuk suatu saat di Hyundai i10 Era (model 2011) dan memberi saya Horsepower di atas roda. Tetapi nilainya tampaknya jauh lebih sedikit. Untuk mengetahui masalahnya, saya mencatat kecepatan OBD mobil menggunakan aplikasi Torque Pro, menghitung sendiri Hp di atas roda dan angka-angka tidak cocok dengan yang ditunjukkan Torque Pro kepada saya.

Jadi saya sedikit penasaran bagaimana Torque Pro menghitung Horsepower di atas roda.

Saya telah menggunakan berat mobil 1050 kg. Rumus yang saya gunakan untuk menghitung HP di roda:

  1. HP = KE mobil pada saat itu / perbedaan waktu antara pembacaan saat ini dan pembacaan sebelumnya, di mana KE = 1/2 * m * ((kecepatan saat ini) ^ 2 - (kecepatan pembacaan sebelumnya) ^ 2)

  2. HP = massa * akselerasi mobil * kecepatan saat ini.

Saya tidak dapat mengerti mengapa ada ketidakcocokan? Bagaimana cara menghitung Hp di roda?

Silakan temukan tautan ke data yang dicatat menggunakan torsi pro

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

Soumya Sen
sumber
2
Unit apa yang Anda gunakan untuk perhitungan? Beberapa contoh nilai akan berpengaruh besar di sini.
Zaid
Saya menggunakan unit SI dan mengkonversi ke hp dengan mengalikan 0,746
Soumya Sen
Hmmm, saya bermain-main dengan data Anda ... Tampaknya google secara otomatis menyimpan perubahan. Apakah Anda sekarang juga memiliki kolom tambahan dan grafik di data Anda?
sweber
@sweber Ya saya menambahkan kolom waktu di excel.
Soumya Sen
Bagaimana Anda menemukan massa mobil Anda? Apakah Anda memperhitungkan berat isi kendaraan termasuk bahan bakar? Kepadatan bensin kira-kira 0,75 kg / L
cdunn

Jawaban:

10

TL; DR

Masalah yang Anda temui adalah resolusi terbatas kecepatan Anda ditambah fluktuasi plus pendekatan yang sedikit berbeda untuk menghitung daya. Dan akhirnya, Anda harus memikirkan istilah power pada roda .

Apa sebenarnya kekuatan di roda?

Saya akan mengatakan, ini adalah gaya tangensial yang diterapkan oleh roda ke jalan (yaitu gaya yang mendorong Anda maju) kali kecepatan. Tapi ini bukan kekuatan yang diberikan oleh motor Anda atau kekuatan yang mempercepat Anda!

Tenaga motor vs. tenaga di roda

Sebagian tenaga dari motor Anda sudah dimakan oleh gesekan di kereta transmisi dan oleh agregat seperti AC. Lebih buruk lagi ketika berakselerasi: Motor harus memutar semua bagian yang berputar seperti poros, roda gigi, dan roda, yang juga membutuhkan daya. Seperti yang ditulis Zaid, mobil terasa lebih berat untuk motor daripada sebelumnya.
Jadi tenaga di roda selalu lebih rendah dari kekuatan motor. Tetapi kita dapat mengabaikannya di sini, karena Anda tidak mencoba menghitung daya pada roda dari tenaga motor. Satu-satunya titik adalah bahwa kekuatan di roda harus memutar ke atas roda yang tidak tersentuh, tetapi mari kita abaikan ini juga.

Gesekan dan Seret

Ban mengalami beberapa gesekan saat berguling di jalan, dan dengan kecepatan yang lebih tinggi, drag menjadi lebih penting. Saya tidak tahu tentang gesekan, tetapi kehilangan daya karena hambatan dapat dihitung dengan rumus ini

P

yang membutuhkan kepadatan udara (1,2 kg / m³), ​​kecepatan, koefisien seret (0,32 untuk mobil Anda) dan luas penampang (2,1 m² untuk mobil Anda). Untuk mendapatkan ide tentang ini, berikut adalah diagram:

masukkan deskripsi gambar di sini

Pada sekitar 100 km / jam, sekitar 10kW daya pada roda sudah dikonsumsi hanya untuk mempertahankan kecepatan. Hanya kelebihan daya di roda yang dimasukkan ke akselerasi!

Miring

Tergantung pada apakah Anda mengemudi menuruni atau menanjak, mobil mendapatkan atau harus menginvestasikan energi, yang dapat dihitung melalui

masukkan deskripsi gambar di sini

Rumusnya

Anda telah memberikan dua formula:

masukkan deskripsi gambar di sini

memberikan daya rata - rata yang dibutuhkan untuk mengubah energi kinetik dalam periode tertentu. Ini tidak mencerminkan bahwa kekuatan dapat berubah seiring waktu. Kekuatan instan dapat diperoleh dengan memilih periode yang lebih pendek dan lebih pendek. Saya tidak ingin mengganggu Anda dengan apa yang disebut Matematis penyimpangan , hanya hasilnya adalah rumus kedua Anda:

masukkan deskripsi gambar di sini

Namun, efek rata-rata dari rumus pertama dapat bermanfaat jika ketepatan nilai Anda tidak begitu baik. Dan karena data Anda diambil sekali per detik, itu seharusnya tidak membuat perbedaan besar rumus mana yang Anda gunakan. NAMUN formula kedua membutuhkan akselerasi, yang tidak tersedia di data Anda dan perlu dihitung dari nilai kecepatan berikutnya. Ini juga berarti bahwa kedua formula tidak memberikan hasil yang sama persis (btw: ada metode yang lebih baik untuk menghitung percepatan):

masukkan deskripsi gambar di sini

Saya menggunakan kedua formula untuk data Anda, dan mereka memberikan hasil yang cukup konsisten untuk sumber kecepatan yang sama.

Data

OK ... Soooo banyak teks, tapi belum melihat datanya, jadi mari kita lakukan. Saya sudah menyiapkan dua gambar, masing-masing menunjukkan kecepatan, akselerasi dan kekuatan. Yang pertama menunjukkan seluruh tur, memperbesar rentang waktu 25-100an. Klik untuk memperbesar:

masukkan deskripsi gambar di sini masukkan deskripsi gambar di sini

Untungnya, kecepatan GPS dan OBD sebagian besar konsisten, tetapi selalu ada perbedaan kecil seperti yang diharapkan, dan kadang-kadang, sinyal GPS Anda hilang.

Tetapi Anda juga akan melihat fluktuasi, misalnya pada 75-an dan 125-an. Lompatan naik dan turun ini lebih menonjol dalam akselerasi yang dihitung daripada tren lambat, yang merupakan akselerasi nyata. Jadi jelas bahwa kekuatan yang dihitung adalah kekacauan total, meskipun data nyata tampaknya ada di sana. (Tidak masalah formula mana yang Anda gunakan untuk menghitung daya, hasilnya sama.)

Peningkatan saya

Gambar kedua berisi kurva violet, yang merupakan polinom fittet kelas 4 ke dalam data kecepatan OBD untuk mendapatkan kurva yang sangat halus, yang menggambarkan kecepatan dengan baik. Penyimpangan kurva ini sangat cocok dengan data akselerasi. Data daya mengungkapkan bahwa akselerasi mobil Anda disebabkan oleh hanya sekitar 12kW pada akhirnya.

Apakah ini layak? Motor Anda memiliki sekitar 64kW @ 6000RPM, jika lebih kuat. Tetapi pada saat itu, itu berjalan sekitar 3400RPM, dan dapat menghasilkan sekitar 36kW. Saya hanya berasumsi bahwa daya meningkat secara linear dengan RPM, yang kurang lebih benar. Anda dapat dengan mudah mengurangi 10-15% karena gesekan pada rantai penggerak dan 10kW karena hambatan. Kurangi 30% dari 12kW (= 3.6kW) untuk inersia, seperti yang ditulis Zaid, dan Anda mendapatkan 17kW. Ini masih lebih dari 12kW, tetapi AC, kemiringan dan efek lainnya dapat dengan mudah menjelaskan hal ini. (Apakah Anda menendang pedal ke lantai?)

Apa yang bisa kamu lakukan

Jika Anda tidak tahu cara menyesuaikan fungsi ke dalam data (EXCEL tidak benar-benar tahu), Anda bisa mencoba berbagai pendekatan untuk memperlancar nilai kecepatan Anda. Misalnya, buat kolom baru dan di setiap baris hitung rata-rata kecepatan baris ini, baris sebelum dan sesudah. Mungkin, ulangi ini beberapa kali atau lanjutkan ke dua terakhir ke dua baris berikutnya.

Aplikasi Torsi

Anda mungkin telah memperhatikan bahwa bahkan kekuatan yang dihitung oleh Torque menunjukkan beberapa fluktuasi, meskipun tampaknya sedikit lebih lancar. Meskipun saya tidak tahu bagaimana tepatnya Torsi menghitung daya, sepertinya menerapkan beberapa smoothing level rendah. Perlu diingat juga bahwa ponsel cerdas Anda memiliki lebih banyak sumber data selain kecepatan, ia juga memiliki accelerometer dan mengetahui posisi GPS-nya. Mungkin Torque juga menggunakan data ini. Dan akhirnya, data GPS biasanya hanya tersedia sekali per detik, data lainnya lebih sering. Ponsel saya dapat membaca sensor lainnya 15 kali per detik. Resolusi ini juga lebih tinggi dari apa yang Anda miliki di data Anda. Jadi tidak heran kekuatannya yang dihitung berbeda dari Anda.
Dan: Pada 58: 03.7 Torsi mengklaim kekuatan 60.88kW pada 3349RPM, ini tidak mungkin untuk motor Anda dan jelas menunjukkan bahwa Torsi tidak memberikan data yang akurat, juga ...

sweber
sumber
1
Level berikutnya @sweber +1, layak untuk SEMUA +1
DucatiKiller
Silakan lihat Lembar 2 spreadsheet terlampir (semua kolom AZ), saya menghitung hp seperti yang Anda sebutkan, menggunakan nilai kecepatan OBD aktual, urutan pertama nilai kecepatan, urutan kedua smoothing. Mana yang dekat dengan nilai yang benar? Maksud saya resolusi lebih besar dari 1sec tidak akan memberikan nilai yang benar, tetapi yang mana yang dekat? Juga tidak ada nilai yang cocok dengan nilai aplikasi Torque Pro, tetapi nilai seperti 81.6131897 hp yang diperoleh di aplikasi Torque jelas salah.
Soumya Sen
5

Dua hal yang harus diperhatikan ketika menggunakan persamaan ini

  • Konsistensi unit

    Jika massa Anda dalam kg, kecepatan dalam km / jam dan akselerasi dalam furlongs per minggu², Anda tidak akan mendapatkan daya dalam tenaga kuda. Taruhan teraman Anda adalah mengonversi semua unit menjadi metrik SI dan mengonversikannya ke hp sebagai langkah terakhir.

    1000 hp = 746 kW
    
  • Faktor dalam inersia rotasi

    Aturan praktisnya adalah memasukkan 20-30% tambahan di atas massa statis mobil. Fakta bahwa ada mesin yang berputar dan komponen drivetrain berarti bahwa mobil akan "merasa" sedikit lebih berat dan lebih sulit untuk bergerak.


Kedua persamaan memiliki kelebihan dan keterbatasan

  • Power = perubahan KE / perubahan waktu

    Persamaan ini berguna ketika akselerasi tidak diukur tetapi kecepatannya. Ini biasanya terjadi pada perangkat OBD-II.

    Persamaan ini tidak berlaku jika kendaraan bergerak di tanjakan (menghasilkan perubahan energi potensial).

  • Daya = massa x akselerasi x kecepatan

    Persamaan ini bekerja terlepas dari kemiringan, tetapi tergantung pada akselerasi.


Perhatikan bahwa tak satu pun dari persamaan ini yang mempertimbangkan dampak seret aerodinamik.

Zaid
sumber
Ya saya menggunakan persamaan dengan unit SI yang tepat, tetapi tidak dapat mencocokkan / mendekati hasil Torque Pro. Bisakah Anda membantu saya berolahraga di excel yang telah saya bagikan.
Soumya Sen
Sebelum Anda mencoba memperbaiki spreadsheet, cobalah bermain dengan perhitungan di atas kertas, atau halaman spreadsheet memo hanya untuk melihat bahwa Anda dapat membuatnya bekerja sebelum mencoba memperbaiki semuanya.
cdunn
@cdunn Saya mencoba menghitung di atas kertas, coba tweak kecil di sana-sini, tetapi tidak bisa. Saya bahkan mencoba memproyeksikan masalah ini sebagai jebakan satu untuk menghitung hp, tetapi tidak ada hasilnya.
Soumya Sen
1HP = 0,746Kw = 746 watt
Old_Fossil