根据发动机扭矩计算车轮扭矩

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从卡车的CAN总线获得发动机扭矩和RPM似乎是可能的。给定这两个值，我想估算车轮的牵引力。

我应该如何计算车轮的扭矩？我是否不需要齿轮比，这似乎无法从CAN总线获得？

（也在physics.stackexchange上问了这个问题）

— 用户名
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您是否要求获得任何给定档位的车轮扭矩输出？如果是这样，那么对于任何给定的车辆来说这都是很难做到的，因为任何给定车辆的寄生损失量将是不同的。一般的经验法则是，使用标准变速箱的车辆的传动系统会损失约15％的hp / tq，而使用自动变速箱则会损失约18-20％的马力/吨。这些只是经验法则。差速比在任何给定的车辆上都是静态的，但在品牌/型号之间可能会有所不同。最终传动比也将有所不同。难以计算。

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

不鼓励在Stack Exchange中进行交叉发布。 meta.stackexchange.com/questions/64068/…–

— DucatiKiller

道歉的道歉，但我欣赏Paulster2的独特观点。我的想法是，我应该能够创建一个模型，该模型可以根据车速（因此车轮rpm）和发动机rpm估算总体机械优势。我的模型还将考虑传输损失等，以得出对牵引力的良好估计。谢谢大家

— user1889776

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基础很简单。

电动机以给定的RPM 产生一定的转矩N和一定的功率P。此外，功率和转矩之间的关系为：

P = C * N * RPM

这里C是一个常数，用于转换所有这些奇数单位。对于N，P以SI单位为

C = pi / 30

忽略任何损失，从电动机到车轮的动力得以节省，因此您可以说

C * N_motor * RPM_motor = C* N_wheel * RPM_wheel

N_wheel = N_motor * RPM_motor / RPM_wheel

车轮的RPM可以很容易地从车轮的速度和滚动周长得出R_wheel。（请注意，由于轮胎具有柔韧性，因此滚动周长小于几何周长。

由于您对牵引力更感兴趣F_wheel，因此

N_wheel = F_wheel * R_wheel

所以

F_wheel = N_motor * RPM_motor / (RPM_wheel * R_wheel)

由于它也是v = pi * RPM_wheel * R_wheel / 30（速度，以m / s为单位），因此您可以编写

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

这意味着，如果您确实拥有电动机当前提供的扭矩，电动机的RPM和卡车的速度，则可以计算施加在街道上的总力。齿轮比没有出现很奇怪，但是它们隐藏在RPM_motor / RPM_wheel或中RPM_motor / v。

实际上，正如Paulster2在评论中所写，存在许多不可忽视的损失。每个轴承和每个齿轮都有一定的摩擦力，从而消耗了一些扭矩和动力。如果此转矩恒定，则功率损耗将与该零件的RPM成线性关系，但是通常，转矩将随RPM增加，因此功率损耗随RPM的增长甚至更快。
这意味着损耗不是恒定的，它随转速和齿轮而变化！
一个有趣的事实：离合器通过摩擦传递动力/扭矩。对于滑动离合器，两个轴上的扭矩相同，但是由于RPM的差异而导致动力损失。

再次说明一下：您确实需要电动机测得的转矩，而给定RPM时的最大转矩并不是您所需要的。

— 斯伯
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奇妙的答案，sweber。两个问题：a）毫无疑问，无法确定车轮的准确滚动周长，在车轮上安装传感器，对吗？b）从CAN总线读取的扭矩是否足以进行上述计算？

— user1889776

a）车轮转弯时很容易测量距离……比如说10转。但是，滚动周长也随负载和轮胎压力而变化。b）我不知道。但是如前所述，在从电动机到车轮的整个传输线上，存在多达20％的损耗，但尚不完全清楚。这已经使得计算值非常不精确，那么从电动机读取的不精确扭矩又有什么意义呢？

— sweber's

能否以任何方式重构您的答案，以适应标准的“开放式”差速器的作用。您将如何更改它以适应有限的打滑或锁定差异，并假设未超过抓地力并且两个轮子都没有旋转。在FWD应用中，如何在车轮不在直行位置时满足打滑角的要求，并且还可以解决由于转向几何设计以及有效转角重量对负载的影响而导致的车轮角度差异。

— 史蒂夫·马修斯

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实际上，ECU会自行计算自动变速箱汽车的扭矩，以了解如何以良好的顺序变速，该数字是可访问的，您可以从obdii扫描仪设备的实时数据中读取它

— 苏菲扬
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那是“车轮”扭矩吗？“发动机”扭矩？是否包括哪些损失？

— 太阳麦克

我不相信。我知道我围绕Service 01 PID的方式，而且没有这种动物。除非您在谈论驾驶员对发动机扭矩百分比的要求之类的东西。

— SteveRacer