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Calcul de la puissance aux roues
Question
J'ai utilisé l'application Torque Pro pendant un certain temps dans ma Hyundai i10 Era (modèle 2011) et cela me donne de la puissance aux roues. Mais les valeurs semblent être beaucoup moins. Pour découvrir le problème, j'ai enregistré la vitesse OBD de la voiture à l'aide de l'application Torque Pro, calculé moi-même le Hp aux roues et les chiffres ne correspondent pas à ceux que Torque Pro me montre.
Je suis donc petit curieux de savoir comment Torque Pro calcule la puissance aux roues.
J'ai utilisé le poids de la voiture comme 1050 kg. Formules que j'utilise pour calculer les HP aux roues :
HP = KE de la voiture à cet instant / temps diff entre la lecture actuelle et la lecture précédente, où KE = 1/2 * m * ((vitesse actuelle) ^ 2 - (vitesse de lecture précédente) ^2)
HP = masse * accélération de la voiture * vitesse actuelle.
Je n'arrive pas à comprendre pourquoi y a-t-il un décalage ? Comment calculer les HP aux roues ?
Veuillez trouver le lien vers les données enregistrées à l'aide de torque pro
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1eZxozvG0V3nrKHPZKqIkLko/Med4Shawing
Réponse acceptée
TL;DR
Le problème que vous rencontrez est la résolution limitée de votre vitesse plus la fluctuation ainsi que des approches légèrement différentes pour calculer la puissance. Et enfin, il faut penser au terme puissance aux roues.
Qu'est-ce que la puissance aux roues exactement ?
Je dirais, c'est la tangentielle force appliquée par les roues sur la route (c'est-à-dire la force qui vous pousse vers l'avant) multipliée par la vitesse. Mais ce n'est pas la puissance délivrée par votre moteur ni la puissance qui vous accélère !
Puissance du moteur par rapport à la puissance aux roues
Une partie de la puissance de votre moteur est déjà rongé par la friction dans le train de transmission et par des agrégats comme la climatisation. C'est encore pire lors de l'accélération : le moteur doit faire tourner toutes les pièces en rotation comme les arbres, les roues dentées et les roues, ce qui prend également de la puissance. C'est comme l'a écrit Zaid, la voiture semble plus lourde pour le moteur qu'elle ne l'est.
Ainsi, la puissance aux roues est toujours inférieure à la puissance du moteur. Mais on peut le négliger ici, puisque vous n'essayez pas de calculer la puissance aux roues à partir de la puissance motrice. Le seul point est que la puissance aux roues doit faire tourner les roues non motrices, mais négligeons cela aussi.
Friction et traînée
Le les pneus subissent une certaine friction lorsqu'ils roulent dans la rue, et avec une vitesse plus élevée, la traînée devient plus importante. Je n'ai aucune idée de la friction, mais la perte de puissance due à la traînée peut être calculée par cette formule
qui prend la densité de l'air (1,2 kg /m³), la vitesse, le coefficient de traînée (0,32 pour votre voiture) et la section transversale (2,1 m² pour votre voiture). Pour vous faire une idée, voici un schéma :
À environ 100 km/h, environ 10 kW de puissance au roues est déjà consommé juste pour maintenir la vitesse. Seul l'excès de puissance aux roues est mis en accélération !
Pentes
Selon si vous descendez - soit en montée, la voiture gagne ou doit investir de l'énergie, ce qui peut être calculé via
Les formules
< p>Vous avez donné deux formules :donne la puissance moyenne nécessaire pour modifier l'énergie cinétique à l'intérieur une période donnée. Cela ne signifie pas que la puissance peut varier dans le temps. La puissance instantanée peut être obtenue en choisissant des périodes de plus en plus courtes. Je ne veux pas vous déranger avec ce que les mathématiciens appellent déviation, juste le résultat est votre deuxième formule :
Cependant, l'effet de moyenne de la première formule peut être bénéfique si la précision de vos valeurs n'est pas aussi bonne. Et puisque vos données ont été prises une fois par seconde, la formule que vous utilisez ne devrait pas faire une grande différence. MAIS la deuxième formule nécessite une accélération, qui n'est pas disponible dans vos données et doit être calculée à partir des valeurs de vitesse suivantes. Cela signifie également que les deux formules ne donnent pas exactement le même résultat (à propos : il existe de meilleures méthodes pour calculer l'accélération) :
J'ai utilisé les deux formules pour vos données, et elles donnent des résultats assez cohérents pour la même source de vitesse.
Données
OK... Tellement de texte, mais pas encore de regard sur les données, alors allons-y. J'ai préparé deux photos, chacune montrant la vitesse, l'accélération et la puissance. Le premier, montrant l'intégralité de la visite, effectue un zoom sur la plage de temps 25-100s. Cliquez pour agrandir :
< img src="https://i.stack.imgur.com/SNxO3m.png" alt="enter image description here">
Heureusement, les vitesses GPS et OBD sont pour la plupart cohérentes, mais il y a toujours une petite différence comme prévu, et parfois, votre signal GPS a été perdu.
Mais vous remarquerez également des fluctuations, par exemple à 75s et 125s. Ces sauts de haut en bas sont plus importants dans l'accélération calculée que la tendance lente, qui est l'accélération réelle. Il est donc clair que la puissance calculée est un gâchis total, bien que les données réelles semblent être à l'intérieur. (Peu importe la formule que vous utilisez pour calculer la puissance, le résultat est le même.)
Mon amélioration
La deuxième image contient un violet courbe, qui est un polynôme de 4e année fittet dans les données de vitesse OBD pour obtenir une courbe vraiment lisse, qui décrit pourtant bien la vitesse. L'écart de cette courbe s'intègre très bien dans les données d'accélération. Les données de puissance révèlent que l'accélération de votre voiture a été causée par environ 12 kW à la fin.
Est-ce faisable ? Votre moteur a environ 64kW@6000RPM, si c'est le plus puissant. Mais à cette époque, il fonctionnait à environ 3 400 tr/min et pouvait fournir environ 36 kW. J'ai juste supposé que la puissance augmentait linéairement avec le régime, ce qui est plus ou moins vrai. Vous pouvez facilement soustraire 10-15% en raison de la friction dans la chaîne d'entraînement et 10 kW en raison de la traînée. Soustrayez 30% de 12kW (=3,6kW) pour l'inertie, comme l'a écrit Zaid, et vous obtenez 17kW. C'est toujours plus de 12 kW, mais la climatisation, les pentes et d'autres effets pourraient facilement expliquer cela. (Avez-vous enfoncé la pédale jusqu'au sol ?)
Ce que vous pouvez faire
Si vous ne savez pas comment intégrer des fonctions dans des données ( EXCEL ne le sait pas vraiment), vous pouvez essayer différentes approches pour lisser vos valeurs de vitesse. Par exemple, faites une nouvelle colonne et dans chaque ligne calculez la moyenne de la vitesse de cette ligne, la ligne avant et après. Peut-être, répétez-le plusieurs fois ou étendez-le aux deux dernières aux deux rangées suivantes.
L'application Torque
Vous avez peut-être remarqué que même le la puissance calculée par Torque montre une certaine fluctuation, bien qu'elle semble être un peu plus douce. Bien que je ne sache pas exactement comment le couple calcule la puissance, il semble appliquer un lissage de bas niveau. Gardez également à l'esprit que votre smartphone dispose de bien plus de sources de données que la vitesse, il dispose également d'un accéléromètre et connaît sa position GPS. Il est possible que Torque utilise également ces données. Et enfin, les données GPS ne sont généralement disponibles qu'une fois par seconde, les autres données plus souvent. Mon mobile peut lire les autres capteurs 15 fois par seconde. La résolution est également supérieure à ce que vous avez dans vos données. Il n'est donc pas étonnant que sa puissance calculée diffère de la vôtre.
Et : À 58 : 03,7, Torque revendique une puissance de 60,88 kW à 3349 tr/min, c'est impossible pour votre moteur et montre clairement que Torque ne donne pas non plus de données précises. ..
Réponse populaire
Deux choses à surveiller lors de l'utilisation de ces équations
Cohérence des unités
Si votre masse est en kg, votre vitesse en km/h et votre accélération en stades par semaine², vous n'obtiendrez pas de puissance en chevaux. Votre pari le plus sûr est de convertir toutes les unités en métrique SI et de les convertir en hp comme étape finale.
1000 hp = 746 kW
< strong>Facteur d'inertie de rotation
En règle générale, il faut inclure 20 à 30 % supplémentaires en plus de la masse statique de la voiture. Le fait qu'il y ait des composants rotatifs du moteur et de la transmission signifie que la voiture "sera" un peu plus lourde et plus difficile à déplacer.
Les deux équations ont leurs mérites et limitations
Puissance = changement de KE / changement de temps
Cette équation est utile lorsque l'accélération n'est pas mesurée mais la vitesse l'est. C'est généralement le cas avec les appareils OBD-II.
Cette équation n'est pas vraie si le véhicule se déplace sur une pente (entraîne un changement d'énergie potentielle).
Puissance = masse x accélération x vitesse
Cette équation fonctionne quelle que soit l'inclinaison, mais dépend de l'accélération.
Notez qu'aucune de ces équations n'a pris en compte l'effet de la traînée aérodynamique.