O básico é bastante simples.
O motor gera um certo torque N
e uma certa potência P
em uma determinada RPM. Além disso, a relação entre potência e torque é:
P = C * N * RPM
onde C
é uma constante para converter todas essas unidades ímpares. Pois N
, P
em unidades SI, é
C = pi / 30
Negligenciando qualquer perda, a energia é conservada do motor para as rodas, para que você possa dizer
C * N_motor * RPM_motor = C* N_wheel * RPM_wheel
N_wheel = N_motor * RPM_motor / RPM_wheel
O RPM da roda pode ser facilmente derivado da velocidade e da circunferência de rolamento da roda R_wheel
. (Lembre-se de que a circunferência do rolamento é menor que a circunferência geométrica, pois o pneu é flexível.
Como você está mais interessado na força de tração F_wheel
, é
N_wheel = F_wheel * R_wheel
e entao
F_wheel = N_motor * RPM_motor / (RPM_wheel * R_wheel)
Como também é v = pi * RPM_wheel * R_wheel / 30
(velocidade em m / s), você pode escrever
F_wheel = N_motor * RPM_motor * pi / (v * 30)
Isso significa que, se você realmente tiver o torque que o motor fornece atualmente, a rotação do motor e a velocidade do caminhão, poderá calcular a força total aplicada à rua. É estranho que as relações de transmissão não apareçam, mas estão ocultas na relação RPM_motor / RPM_wheel
ou RPM_motor / v
.
Na realidade, existem muitas perdas não negligenciáveis, como Paulster2 escreveu em seu comentário. Todo rolamento e cada roda dentada tem algum atrito, diminuindo um pouco de torque e potência. Se esse torque for constante, a perda de potência será linear às RPMs desta parte, mas, geralmente, o torque aumentará com as RPMs; portanto, a perda de potência aumentará ainda mais rapidamente com as RPMs.
Isso significa que a perda não é constante, varia com a rotação e a velocidade!
Um fato interessante: uma embreagem transfere potência / torque por atrito. Para uma embreagem deslizante, o torque é o mesmo nos dois eixos, mas a energia é perdida devido à diferença de RPM ...
E para deixar claro novamente: Você fazer precisa a medida do torque do motor, torque máximo em determinado RPM não é o que você precisa.