การคำนวณแรงบิดของล้อจากแรงบิดของเครื่องยนต์

10

ดูเหมือนเป็นไปได้ที่จะได้รับแรงบิดของเครื่องยนต์และ RPM จากรถบัส CAN ฉันต้องการประเมินแรงทางล้อรถที่ค่าสองค่านี้

ฉันจะคำนวณแรงบิดที่ล้อได้อย่างไร ฉันจะไม่ต้องการอัตราทดเกียร์ซึ่งดูไม่สามารถหาได้จากรถบัส CAN?

(ถามคำถามนี้กับฟิสิกส์. stackexchange)

3

คุณกำลังขอให้มีค่าแรงบิดที่ล้อในชุดเกียร์หรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนี้มันจะยากมากที่จะทำกับยานพาหนะใด ๆ เพราะปริมาณของการสูญเสียกาฝากสำหรับยานพาหนะใด ๆ จะแตกต่างกัน มีกฎทั่วไปของหัวแม่มือที่คุณสูญเสีย ~ 15% hp / tq ผ่านระบบขับเคลื่อนของยานพาหนะที่มีการเปลี่ยนเกียร์มาตรฐานในขณะที่คุณสูญเสีย ~ 18-20% ด้วยระบบอัตโนมัติ เหล่านี้เป็นเพียงกฎของหัวแม่มือ อัตราทดเฟืองจะคงที่ในยานพาหนะที่ระบุ แต่อาจแตกต่างกันระหว่างยี่ห้อ / รุ่น อัตราส่วนเกียร์สุดท้ายจะแตกต่างกันเช่นกัน คำนวณยาก

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Crossposting ในการแลกเปลี่ยนสแต็คมีกำลังใจอย่างมาก meta.stackexchange.com/questions/64068/…

— DucatiKiller

ขอโทษสำหรับทางข้าม แต่ฉันขอบคุณมุมมองที่เป็นเอกลักษณ์ของ Paulster2 ความคิดของฉันคือฉันควรจะสามารถสร้างแบบจำลองที่ประเมินความได้เปรียบเชิงกลโดยรวมจากความเร็วของยานพาหนะ (เช่นรอบต่อนาทีของล้อ) และรอบต่อนาทีของเครื่องยนต์ แบบจำลองของฉันจะคำนึงถึงการสูญเสียการส่งผ่านข้อมูลเป็นต้นเพื่อให้ได้ค่าประมาณที่ดีสำหรับแรงทางเดินหายใจ ขอบคุณทุกคน

— 1889776

6

พื้นฐานค่อนข้างง่าย

มอเตอร์สร้างแรงบิดที่แน่นอนNและกำลังPที่ RPM ที่กำหนด ยิ่งไปกว่านั้นความสัมพันธ์ระหว่างกำลังและแรงบิดคือ:

P = C * N * RPM

โดยที่Cค่าคงที่จะแปลงหน่วยคี่นั้น สำหรับN, Pในหน่วย SI มันเป็น

C = pi / 30

การละเลยการสูญเสียพลังงานได้รับการอนุรักษ์จากมอเตอร์ไปยังล้อดังนั้นคุณจึงสามารถพูดได้

C * N_motor * RPM_motor = C* N_wheel * RPM_wheel

N_wheel = N_motor * RPM_motor / RPM_wheel

รอบต่อนาทีของล้อสามารถจะได้มาอย่างง่ายดายจากความเร็วและกลิ้งR_wheelเส้นรอบวงของล้อ (โปรดทราบว่าเส้นรอบวงรีดมีขนาดเล็กกว่าเส้นรอบวงทางเรขาคณิตเนื่องจากยางมีความยืดหยุ่น

เนื่องจากคุณมีความสนใจในแรงดึงF_wheelมันเป็น

N_wheel = F_wheel * R_wheel

และอื่น ๆ

F_wheel = N_motor * RPM_motor / (RPM_wheel * R_wheel)

เนื่องจากเป็นv = pi * RPM_wheel * R_wheel / 30(ความเร็วเป็น m / s) คุณสามารถเขียนได้

F_wheel = N_motor * RPM_motor * pi / (v * 30)

ซึ่งหมายความว่าหากคุณมีแรงบิดจริง ๆ ที่มอเตอร์ส่งมอบในขณะนี้ RPM ของมอเตอร์และความเร็วของรถบรรทุกคุณสามารถคำนวณแรงรวมที่ใช้กับถนน มันแปลกที่อัตราส่วนเกียร์จะไม่ปรากฏ แต่พวกเขาจะถูกซ่อนไว้ในอัตราส่วนหรือRPM_motor / RPM_wheelRPM_motor / v

ในความเป็นจริงมีการสูญเสียที่ไม่สามารถละเลยได้มากมายดังที่ Paulster2 เขียนไว้ในความคิดเห็นของเขา แบริ่งและล้อเฟืองทุกอันมีแรงเสียดทานบางส่วนลดแรงบิดและกำลัง หากแรงบิดนี้คงที่การสูญเสียพลังงานจะเป็นเส้นตรงกับ RPM ของส่วนนี้ แต่โดยปกติแรงบิดจะเพิ่มขึ้นด้วย RPM ดังนั้นการสูญเสียพลังงานจะเพิ่มขึ้นเร็วขึ้นด้วย RPM
ซึ่งหมายความว่าการสูญเสียไม่คงที่มันแตกต่างกันไปตาม RPM และเกียร์!
ข้อเท็จจริงหนึ่งที่น่าสนใจ: คลัตช์จะส่งกำลัง / แรงบิดโดยความเสียดทาน สำหรับคลัตช์ที่ลื่นไถลแรงบิดจะเท่ากันทั้งสองเพลา แต่กำลังจะสูญเสียไปเนื่องจากความแตกต่างใน RPM ...

และจะทำให้มันชัดเจนอีกครั้ง: คุณไม่จำเป็นต้องวัดแรงบิดจากมอเตอร์แรงบิดสูงสุดที่รอบที่กำหนดจะไม่สิ่งที่คุณต้องการ

— sweber
แหล่งที่มา

คำตอบที่ยอดเยี่ยมมาก คำถามสองข้อ: ก) ไม่มีวิธีในการกำหนดเส้นรอบวงการหมุนที่แม่นยำของล้อโดยไม่พูดการติดตั้งเซ็นเซอร์บนล้อถูกต้องหรือไม่? b) การอ่านแรงบิดจาก CAN บัสนั้นเพียงพอสำหรับการคำนวณของคุณข้างต้นหรือไม่?

— user1889776

a) ง่ายต่อการวัดระยะทางเมื่อล้อหมุน ... สมมุติว่า 10 รอบ อย่างไรก็ตามเส้นรอบวงการหมุนยังเปลี่ยนไปตามโหลดและแรงดันลมยาง b) ฉันไม่รู้ แต่ดังที่กล่าวมามีการสูญเสียจำนวนมากที่ไม่ทราบแน่ชัดถึงมากถึง 20% ของสายส่งทั้งหมดตั้งแต่มอเตอร์จนถึงล้อ นี่ทำให้ค่าที่คำนวณได้ค่อนข้างไม่แน่นอนดังนั้นแรงบิดไม่แม่นยำที่อ่านได้จากมอเตอร์มีความสำคัญอย่างไร

— sweber

คำตอบของคุณสามารถถูก refactored ในทางใดทางหนึ่งเพื่อรองรับการกระทำของมาตรฐาน "เปิด" แตกต่างกัน คุณจะเปลี่ยนมันอย่างไรเพื่อรองรับการลื่นไถลหรือล็อคที่ จำกัด และถือว่าการยึดเกาะถนนไม่เกินและไม่มีการหมุนของล้อ สำหรับแอพพลิเคชั่น FWD คุณจะหามุมรองรับการลื่นได้อย่างไรเมื่อล้อไม่อยู่ในตำแหน่งที่ตรงไปตรงมาและยังสามารถรองรับความแตกต่างของมุมล้อได้เนื่องจากการออกแบบรูปทรงเรขาคณิตของพวงมาลัย

— Steve Matthews

-1

อันที่จริงพวก ECU มันคำนวณแรงบิดในรถยนต์เกียร์อัตโนมัติเพื่อทราบวิธีการเปลี่ยนในลำดับที่ดีหมายเลขนี้สามารถเข้าถึงได้คุณสามารถอ่านได้จากข้อมูลสดจากอุปกรณ์สแกนเนอร์ obdii

— Sufyan
แหล่งที่มา

นั่นคือแรงบิด "ล้อ" หรือไม่? แรงบิด "เครื่องยนต์" การสูญเสียใดรวมอยู่หรือไม่

— Solar Mike

ฉันไม่เชื่อ ฉันรู้ทางของฉันรอบการให้บริการ 01 PID และไม่มีสัตว์เช่นนั้น นอกจากว่าคุณกำลังพูดถึงคำขอขับของเปอร์เซ็นต์แรงบิดของเครื่องยนต์หรือบางสิ่งบางอย่าง

— SteveRacer