Калькулятор мощности и динамики разгона

[dugin]

Недавно наткнулся я на некий "Калькулятор мощности и динамики разгона".

Фишка в том, что мы с Игорь Юрьевичем (admin), когда-то пытались определить за сколько должна разгонятся моя машина до 100 и после этого сделали бы вывод - нормально ли она разгоняется или есть ли у неё проблема.

Разгон до 100 зависит в основном от мощности двигателя и веса автомобиля. Это соотношение называют ещё "энерговооружённостью автомобиля".

Если в калькуляторе я ставлю вес разгоняемой машины (как у меня в техпаспорте) плюс вес водителя 1280+80=1360, то он правильно рассчитывает, что при мощности двигателя 136 л.с. разгон должен быть 9,7 сек., собственно как это и написано в руководстве по эксплуатации и на моменте 10:50 видео в самом низу этого сообщения.

Но позже выяснилось, что у меня фактическая масса автомобиля без водителя - 1420 кг., а с водителем - 1500 кг. Незнание реального веса автомобиля вводило сначала меня в заблуждение, но потом я разобрался, что машина у меня рестайлинговая и потому кузов тяжелее и весит он больше. (плюс газовый баллон в багажнике )

001.jpg

После того, как с помощью подсказок Игоря Юрьевича, я привёл в порядок систему зажигания и механику ГРМ, то разгон у меня улучшился до 10,5 сек (т.е. сократился почти на 25%).

Вот и калькулятор, ссылку на который я привёл выше, выдал при таких параметрах (1500 кг. и 136 л.с.), что у меня разгон должен быть 10,7 сек. до 100, что очень близко к правде.

Новый рисунок.jpg

На нижеприведённом видео можно увидеть около пяти десятков автомобилей фирмы Мицубиси (хотя для данных расчётов нет совершенно никакой разницы, кто производитель), для которых указаны их время разгона до 100, а также мощность и вес. Я выборочно забил их значения в калькулятор и тоже всё неплохо совпало.



Кстати, на 13:45 этого видео есть минивен с аналогичным двигателем, весом и мощностью как у меня, но разгон у него 11.6 сек. до 100. Вероятно, одна секунда теряется от плохого аэродинамического обтекания.

[Алекс555]

Всем добрый день!


Давно собирался написать сюда, но останавливало (почти) отсутствие материала.

Когда-то очень давно, мне очень хотелось измерить мощность своего Марк2. Но диностенды были где-то там, далеко, и я искал
способ обойтись без них.

Я задумал сделать чистку форсунок и раскоксовку двигателя. Отследить изменения ДО/ПОСЛЕ я мог только замером времени разгона.
Изменения были, время разгона 0-100 уменьшалось, компрессия выравнивалась.

С этого, собственно, и начались поиски способа замера мощности.

Думаю, стоит уточнить, что БК в моем близком и не очень окружении не было, поэтому из инструментов только хардкор: мультиметр,
секундомер, калькулятор, чуть позже – видеозапись на телефон.


Итак, вступление.

Вспомнил, что в школе по физике проходили насчет энергии выстрела из ружья, ее измерение и т.д., и полез в интернет за формулами.

Через несколько лет выложил постом на Д2, который сейчас немного повторю, немного перевру, немного дополню.


В процессе поиска решения, отталкиваться решил от паспортных данных по мощности автомобиля, заявленную производителем,
которую можно найти на множестве сайтов.

Цитата себя:

Для того, чтобы физическое тело разогнать до определенной скорости, нужно приложить некую силу в течении некоторого времени, т.е.
совершить работу. Из необходимых 4х параметров 3 нам известны(масса тела, скорость тела, время разгона).


Замер производится двумя способами:

1. С места, 0-100 км/ч, формула mv^2/t. (Массу умножить на квадрат скорости и поделить на время).

2. Замер не с места(с хода), формула m(v1^2-v0^2)/t. (Массу умножить на разницу квадратов скоростей и поделить на время).

Где: m – масса автомобиля с водителем и пассажирами, кг.

v – скорость автомобиля, м/с.

v0 – начальная скорость автомобиля, м/с.

v1 – конечная скорость автомобиля, м/с.

t – время разгона автомобиля, сек.


Расчеты сходились с паспортным разгоном 0-100 и заявленной мощностью автомобиля(почти любого) из интернета.

Несколько лет измерял мощность секундомером и калькулятором, на множестве машин, точности измерений хватало.

При двух способах замера мощности(с места и с хода) существовала некоторая разница в результате, которую я себе
объяснял недостаточным набором мощности при старте с места (двигатель не раскручен).

Например:


Разница 22 лс.

Это было до тех пор, пока не вывел на графики таблицы результатов замеров трех авто: Дуэта, Марк2 и какого-то прокачанного монстра.

Собственно, таблицу сделал после того, как увидел у монстра разгон 0-200 км/ч с разбивкой по времени/скорости,
на Дуэт и Марк такие таблицы у меня уже были.







Пояснения: Замер 0-х – это замер 0-100(200) с разбивкой 0-10,0-20,0-30 и т.д.

Замер х-100(200) – это замер с хода, с разбивкой 10-100(200), 20-100(200), 30-100(200), и т.д.
Замер обмин/кмч с Марка сделан с видеофайла, возможны погрешности.

Как видно, кривые 0-х и х-100 пересекаются в разных местах, и чем мощнее двигатель, тем дальше по шкале «км/ч»
будет это пересечение. Но дело не в самом пересечении этих кривых, а в том, что разница в результатах, в зависимости
от способа замера мощности, вполне объяснима.

Меня поначалу смутило, почему производитель указывает разгон именно до 100 км/ч.
Видимо, это компромисс между, условно, мощными и не очень автомобилями.
При 50 км/ч мощный двигатель не успеет раскрутиться, до 150 км/ч не каждый слабый автомобиль(двигатель) разгонится.

По ссылке на монстра, там два замера, стендом и на треке. И если замер на стенде с замером 0-х (0-100) еще как-то бьется,
то замер 0-х (0-200) на треке показывает около 650 лс. Накрутили стенд не в ту сторону, видимо

Всё это было ДО того, как я немного освоился с Ардуино и сделал замеры разгонов/мощности.


СкачкИ в районе 90 км/ч – переключение 2-3 АКПП.




Это величина лобового сопротивления в лс для ВАЗ-2108-09(нашел в интернете).

Если предположить, что для Дуэта эта величина(столбец "Мощность ДВС, л.с.") примерно такая же,
то замер х-100 в точке 100 км/ч (40,5 лс) плюс потери на лобовое сопротивление (21 лс) в сумме дают
сопоставимую мощность в замере 0-х (61,5 и 56,5 лс при 100 км/ч).
При росте скорости растет величина лобового сопротивления(нелинейно!), вплоть до нулевого
ускорения автомобиля(максимальная скорость).

Дуэт больше 140 км/ч разогнать не смог, величина сопротивления и мощность сравнялись,
по таблице(для ВАЗ-2108-09, но всё же) около 55 лс.

Возможно, это очередное совпадение, т.к. нормальные замеры пока есть только с Дуэта.


Добавлю немного ДО/ПОСЛЕ:



Замеры сделаны ардуиной, по порядку, желтым выделил изменения. Столбик "ДК": старый и новый, подробности в теме про Дуэт.
Последние 4 замера, только изменение ДТВВ, забыл отметить.

Много позже заметил, что формула mv^2/t это Эйнштейновская Е=мс^2 поделенная на время.
Джоули превращаются в Ватты, дальше киловатты либо лс.


Немного добавлю на словах.

Замеров проводил много(с 2011 года примерно), машины разные, в основном седаны-хетчи. Способ 0-100 в основном,
так проще всего. Повторяемость результатов впечатляла: к примеру, машина одна и та же, разница в количестве
пассажиров – а мощность высчитывается с разницей 1-2 лс.

Либо машина одна и та же(мой Марк2), а измерения в различных условиях: лето-зима, день-вечер-ночь, дождь-сухо.
Если сравнивать, то мощнее зимой, вечером, в дождь(влажно).

Даже двигатель старой машины показывал, зачастую, немного выше паспортной мощности.

Двигатель с МКПП можно повыше раскрутить, АКПП быстрее щелкает передачи, вариатор лихо стартует,
но результат – секунды на финише, в среднем, одинаковый. Даже если на АКПП щелкать передачи вручную,
выше раскручивая двигатель, разница в измеренных лс попадает в погрешность.

И в заключение хочу сказать.

Детская формула, выведенная Админом, долгих ему лет и отменного здоровья, помогла разогнать туман(в голове, прежде всего)
вокруг нормы питания подкапотных лошадей. Надеюсь, выше приведенные способы замера(измерения) мощности
помогут автовладельцам определить физическое состояние этих подкапотных лошадей,
а то крутильщики афээров и хозяева стендов, похоже, спелись.








--------------------------------------------
Ваш Сусанин...

[Юрий 911]

Огромный труд произведен!