Calcular el par de la rueda del par del motor

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Parece posible obtener el par motor y las RPM de un camión CAN bus. Me gustaría estimar la fuerza de tracción en las ruedas dados estos dos valores.

¿Cómo debo calcular el par en las ruedas? ¿No necesitaría una relación de transmisión, que no parece ser obtenible del bus CAN?

(también hizo esta pregunta en physics.stackexchange)

engine obd-ii torque can-bus usuario1889776
fuente
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¿Está pidiendo obtener un valor de par de salida en las ruedas en cualquier marcha dada? Si es así, esto sería muy difícil de hacer para cualquier vehículo dado, porque la cantidad de pérdida parasitaria para cualquier vehículo dado será diferente. Existe una regla general que dice que pierde ~ 15% hp / tq a través de la transmisión de un vehículo con una transmisión de cambio estándar, mientras que pierde ~ 18-20% con una transmisión automática. Estas son solo reglas generales. La relación de transmisión diferencial será estática en cualquier vehículo dado, pero puede ser diferente entre marcas / modelos. La relación de transmisión final también será diferente. Difícil de calcular.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
La publicación cruzada en Stack Exchange es altamente desaconsejada. meta.stackexchange.com/questions/64068/…
DucatiKiller
Disculpas por el poste cruzado, pero aprecio la perspectiva única de Paulster2. Mi opinión es que debería poder crear un modelo que calcule la ventaja mecánica total de la velocidad del vehículo (por lo tanto, rpm de la rueda) y las rpm del motor. Mi modelo también tendrá en cuenta las pérdidas de transmisión, etc., para obtener una buena estimación de la fuerza de tracción. Gracias a todos.
user1889776

Respuestas:

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Los conceptos básicos son bastante simples.

El motor genera un cierto par Ny una cierta potencia Pa una RPM dada. Además, la relación entre potencia y par es:

P = C * N * RPM

donde Ces una constante para convertir todas esas unidades impares. Para N, Pen unidades SI, es

C = pi / 30

Sin tener en cuenta las pérdidas, la potencia se conserva del motor a las ruedas para que pueda decir

C * N_motor * RPM_motor = C* N_wheel * RPM_wheel

N_wheel = N_motor * RPM_motor / RPM_wheel

Las RPM de la rueda pueden derivarse fácilmente de la velocidad y la circunferencia de rodadura de la rueda R_wheel. (Tenga en cuenta que la circunferencia de rodadura es más pequeña que la circunferencia geométrica, ya que el neumático es flexible.

Como estás más interesado en la fuerza de tracción F_wheel, es

N_wheel = F_wheel * R_wheel

y entonces

F_wheel = N_motor * RPM_motor / (RPM_wheel * R_wheel)

Como también es v = pi * RPM_wheel * R_wheel / 30(velocidad en m / s) puedes escribir

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

Esto significa que, si realmente tiene el par motor que entrega actualmente el motor, las RPM del motor y la velocidad del camión, puede calcular la fuerza total aplicada a la calle. Es extraño que las relaciones de transmisión no aparezcan, pero están ocultas en la relación RPM_motor / RPM_wheelo RPM_motor / v.

En realidad, hay muchas pérdidas no despreciables, como Paulster2 escribió en su comentario. Cada rodamiento y cada rueda dentada tienen algo de fricción, lo que le quita un poco de torque y potencia. Si este par es constante, la pérdida de potencia será lineal a las RPM de esta parte, pero por lo general, el par aumentará con las RPM, por lo que la pérdida de potencia aumenta aún más rápido con las RPM.
Esto significa que la pérdida no es constante, ¡varía con las RPM y la marcha!
Un hecho interesante: un embrague transfiere potencia / par por fricción. Para un embrague deslizante, el par es el mismo en ambos ejes, pero la potencia se pierde debido a la diferencia en RPM ...

Y para que quede claro una vez más: Usted no necesita la medida de par del motor, el par máximo a las RPM dada no es lo que necesita.

Sweber
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Fantástica respuesta, barbero. Dos preguntas: a) No hay forma de determinar la circunferencia de rodadura precisa de la rueda sin, por ejemplo, instalar sensores en la rueda, ¿correcto? b) ¿La lectura de torque del bus CAN es suficiente para sus cálculos anteriores?
user1889776
a) Es fácil medir la distancia cuando la rueda lo hizo ... digamos 10 revoluciones. Sin embargo, la circunferencia de rodadura también cambia con la carga y la presión de los neumáticos. b) No lo se. Pero como se dijo, hay muchas pérdidas no conocidas hasta un 20% en toda la línea de transmisión desde el motor hasta las ruedas. Esto ya hace que el valor calculado sea bastante impreciso, entonces, ¿qué importa una lectura de torque imprecisa del motor?
Sweber
¿Se puede refactorizar su respuesta de alguna manera para atender las acciones de un diferencial estándar "abierto"? ¿Cómo lo cambiaría para tener en cuenta el deslizamiento limitado o las diferencias de bloqueo? ¿Asume que no se excede el agarre y que ninguna de las ruedas gira? En las aplicaciones FWD, cómo atender el ángulo de deslizamiento cuando las ruedas no están en la posición recta hacia adelante y también podría atender las diferencias en el ángulo de las ruedas debido al diseño de la geometría de la dirección y los efectos de diferentes pesos efectivos en las esquinas sobre la carga.
Steve Matthews
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En realidad, la ECU calcula el torque en los autos de transmisión automática, para saber cómo cambiar en una buena secuencia, este número es accesible, puede leerlo desde datos en vivo desde el dispositivo escáner obdii

Sufyan
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¿Es ese torque de "rueda"? "¿esfuerzo de torción del motor? ¿Qué pérdidas están incluidas o no?
Solar Mike
Yo no lo creo. Conozco bien los PID del Servicio 01, y no existe ese animal. A menos que esté hablando de la solicitud del conductor del porcentaje de torque del motor o algo así.
SteveRacer