Berechnung des Raddrehmoments anhand des Motordrehmoments

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Es scheint möglich zu sein, das Motordrehmoment und die Motordrehzahl von einem LKW-CAN-Bus zu erhalten. Anhand dieser beiden Werte möchte ich die Zugkraft an den Rädern schätzen.

Wie soll ich das Drehmoment an den Rädern berechnen? Benötige ich keine Getriebeübersetzung, die nicht über den CAN-Bus erhältlich zu sein scheint?

(stellte diese Frage auch auf physics.stackexchange)

engine obd-ii torque can-bus user1889776
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Fragen Sie nach einem Drehmoment an den Rädern in einem bestimmten Gang? In diesem Fall wäre dies für ein bestimmtes Fahrzeug sehr schwierig, da der Betrag des parasitären Verlusts für ein bestimmtes Fahrzeug unterschiedlich sein wird. Es gibt eine allgemeine Faustregel, nach der Sie durch den Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit einem Standardschaltgetriebe ~ 15% PS / TQ verlieren, während Sie mit einer Automatik ~ 18-20% verlieren. Dies sind nur Faustregeln. Das Differenzialübersetzungsverhältnis ist für jedes Fahrzeug statisch, kann jedoch je nach Marke / Modell unterschiedlich sein. Das Endübersetzungsverhältnis wird ebenfalls unterschiedlich sein. Schwer zu berechnen.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
Crossposting in Stack Exchange wird dringend empfohlen. meta.stackexchange.com/questions/64068/…
DucatiKiller
Entschuldigung für den Crosspost, aber ich schätze die einzigartige Perspektive von Paulster2. Ich denke, dass ich in der Lage sein sollte, ein Modell zu erstellen, das den mechanischen Gesamtvorteil aus der Fahrzeuggeschwindigkeit (daher Raddrehzahl) und der Motordrehzahl abschätzt. Mein Modell berücksichtigt auch Übertragungsverluste usw., um eine gute Schätzung für die Zugkraft zu erhalten. Vielen Dank an alle.
user1889776

Antworten:

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Die Grundlagen sind recht einfach.

Der Motor erzeugt ein bestimmtes Drehmoment N und eine gewisse Kraft P bei einer gegebenen Drehzahl. Darüber hinaus ist das Verhältnis zwischen Leistung und Drehmoment: 

P = C * N * RPM

woher C ist eine Konstante, um alle diese ungeraden Einheiten zu konvertieren. Zum N, P in SI-Einheiten ist es 

C = pi / 30

Wenn Sie Verluste vernachlässigen, wird die Leistung vom Motor zu den Rädern gespart, so dass Sie sagen können 

C * N_motor * RPM_motor = C* N_wheel * RPM_wheel

N_wheel = N_motor * RPM_motor / RPM_wheel

Die Drehzahl des Rades kann leicht von der Drehzahl und der Drehzahl abgeleitet werden rollen Umfang des Rades R_wheel. (Beachten Sie, dass der Abrollumfang kleiner ist als der geometrische Umfang, da der Reifen flexibel ist.

Da interessiert dich eher die Zugkraft F_wheel, es ist 

N_wheel = F_wheel * R_wheel

und so 

F_wheel = N_motor * RPM_motor / (RPM_wheel * R_wheel)

Wie es auch ist v = pi * RPM_wheel * R_wheel / 30 (Geschwindigkeit in m / s) können Sie schreiben 

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

Das heißt, wenn Sie wirklich das Drehmoment haben, das der Motor gerade liefert, die Motordrehzahl und die Geschwindigkeit des Lastwagens, können Sie die auf die Straße ausgeübte Gesamtkraft berechnen. Es ist seltsam, dass Übersetzungsverhältnisse nicht angezeigt werden, aber sie sind in der Übersetzung verborgen RPM_motor / RPM_wheel oder RPM_motor / v.

In Wirklichkeit gibt es viele nicht zu vernachlässigende Verluste, wie Paulster2 in seinem Kommentar schrieb. Jedes Lager und jedes Zahnrad hat eine gewisse Reibung, wodurch Drehmoment und Kraft verloren gehen. Wenn dieses Drehmoment konstant ist, ist die Verlustleistung linear zur Drehzahl dieses Teils. In der Regel steigt das Drehmoment jedoch mit der Drehzahl an, sodass die Verlustleistung mit der Drehzahl noch schneller ansteigt.
Dies bedeutet, dass der Verlust nicht konstant ist, sondern mit Drehzahl und Getriebe variiert!
Eine interessante Tatsache: Eine Kupplung überträgt Kraft / Drehmoment durch Reibung. Bei einer Rutschkupplung ist das Drehmoment auf beiden Wellen gleich, aber die Leistung geht aufgrund der Drehzahlunterschiede verloren ...

Und um es noch einmal deutlich zu machen: Sie tun braucht den gemessen Drehmoment vom Motor, maximales Drehmoment bei gegebener Drehzahl ist nicht das, was Sie brauchen.

sweber
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Fantastische Antwort, Süße. Zwei Fragen: a) Es gibt keine Möglichkeit, den genauen Abrollumfang des Rads zu bestimmen, ohne Sensoren am Rad zu installieren, richtig? b) Reicht der Drehmomentwert vom CAN-Bus für Ihre obigen Berechnungen aus?
user1889776
a) Es ist einfach, den Abstand zu messen, wenn das Rad ... sagen wir 10 Umdrehungen. Der Abrollumfang ändert sich jedoch auch mit der Last und dem Reifendruck. b) Ich weiß es nicht. Aber wie gesagt, es gibt viele nicht genau bekannte Verluste von bis zu 20% über die gesamte Übertragungsstrecke vom Motor zu den Rädern. Dies macht den berechneten Wert bereits ziemlich ungenau. Worauf kommt es also an, wenn ein ungenaues Drehmoment am Motor abgelesen wird?
sweber
Kann Ihre Antwort in irgendeiner Weise überarbeitet werden, um die Aktionen eines standardmäßigen "offenen" Differentials zu berücksichtigen? Wie würden Sie es ändern, um für einen begrenzten Schlupf oder Sperrdifferenzen zu sorgen und davon ausgehen, dass der Grip nicht überschritten wird und sich kein Rad dreht? Wie können Sie bei FWD-Anwendungen den Schlupfwinkel berücksichtigen, wenn sich die Räder nicht in Geradeausstellung befinden, und welche Unterschiede können aufgrund des Lenkgeometriedesigns und der Auswirkungen unterschiedlicher effektiver Eckgewichte auf die Last auftreten?
Steve Matthews
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Tatsächlich berechnet das Steuergerät selbst das Drehmoment in Autos mit Automatikgetriebe, um zu wissen, wie man in einer guten Reihenfolge schaltet. Diese Nummer ist erreichbar, Sie können es von Live-Daten von obdii Scanner-Gerät lesen

Sufyan
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Ist das "Rad" Drehmoment? "Motordrehmoment? Welche Verluste sind enthalten oder nicht?
Solar Mike
Ich glaube nicht. Ich kenne mich mit Service 01 PIDs aus und es gibt kein solches Tier. Es sei denn, Sie sprechen über die Fahreranforderung des Motordrehmoments in Prozent oder so etwas.
SteveRacer