Скорость вращения колеса автомобиля
З ависимость скорости вращения коленчатого вала от скорости движения автомобиля
Зависимость скорости вращения коленчатого вала от скорости движения автомобиля на примере Dodge Intrepid 1993 с четырехступенчатой автоматической коробкой переключения передач 42 LE. (краткая версия)
Маркировка шин: W/P R D, например 205/70R15 или 225/60R16, где:
W — ширина протектора, мм.,
P — процентное отношение высоты протектора к ширине шины,
D — посадочный диаметр колесного диска, дюйм.
Следовательно, радиус колеса рассчитывается по следующей формуле:
r=(2.539*D/2)+(W*P/1000) (см.) или
С учетом деформации шины под тяжестью автомобиля, реальный радиус колеса на 5% меньше расчетного. (данные подтверждены реальными измерениями стоящего во дворе автомобиля учеными Гарвардского Университета ;-)) ). Следовательно, реальный радиус рассчитывается по формуле:
rр=(1269.5*D+W*P)/1000*0.95 = (1269.5*D+W*P)*0.00095 (см.
)
Длина окружности колеса следующая:
L=2PI* rр= 6.3185* rр (см.) или L=0.000063185* rр (км.)
За один оборот колеса машина проезжает L километров. Значит для того, чтобы машина проехала 1 километр колесо должно сделать 1/L оборотов. При скорости V км/ч, колесо сделает V/L оборотов в час или V/(L*60) оборотов в минуту (об./мин.). Обозначим передаточное число главное передачи как RaF (final-drive ratio), а передаточное число N-ой передачи как RaN, тогда частота вращения коленчатого вала рассчитывается по следующей формуле:
f=RaF* RaN* V/(L*60) об/мин.
f=RaF* RaN* V/(0.000063185* rр*60)=RaF* RaN* V/(0.000063185* (1269.5*D+W*P)*0.00095 *60)
или после упрощения получим:
f=277658.6*RaF* RaN* V/(1269.5*D+W*P) об/мин.,
что и требовалось доказать! 😉
«-Скока вешать граммов?
«-А к чему такая точность?» (с)
Также смотрите очень полезный файл (формат Эксель) со всеми цифрами!
При перепечатке ссылка на меня обязательно, ибо я как любой другой человек могу заблуждаться.
.барабан машинки автомат на 1000 оборотов?
Как не ударить лицом в грязь?
длина окружности колеса автомобиля — порядка 2 метров (224*45/17). 60 км час это 1 км в минуту. 1 км таким колесом — 500 оборотов. Так что скорости вращения весьма соизмеримы. После 120 км/ч колесо крутится быстрее барабана.
Доброго вечера! Для того, чтобы не ударить в грязь лицом нужно для начала объяснить сыну, что количество оборотов в минуту колеса автомобиля зависит не только от скорости движения автомобиля, но и от радиуса колеса автомобиля. То есть, у двух автомобилей, движущихся с одинаковой скоростью, количество оборотов колеса будет больше у того автомобиля, у которого радиус колеса меньше. Есть даже в инете специальные программки для такого расчета. Скажем, авто с радиусом колеса в 17 дюймов и количеством оборотов в 1000 за минуту будет иметь скорость движения в районе 100 километров в час. Поэтому, увеличив скорость до ста пятидесяти получим уже 1500 оборотов в минуту. А при пятнадцатом радиусе колеса и скорости в районе 180 километров в час количество оборотов составит уже порядка 2000 в минуту (все расчеты приблизительные).
Соответственно, колесо автомобиля может крутиться быстрее барабана машинки. А зависит это от того, с каким усилием давить на педаль газа.
Ответ: Если не ошибаюсь длинна окружности колеса 165*60/р13= 1м, грубо говоря один оборот колеса равен 1 метр, отсюда приблизительная скорость вращения 1666 оборотов в минуту.
Ответ: Размер резины какой? Вы не учли размер резины, получяется 926 оборотов в минуту.
Ответ: Надо на четвёртой передаче при скорости 100км/ч посмотреть на тахометр.Количество оборотов и будет количеством оборотов колеса.
Ответ: лучше завтра сама посчитай,а то тут тебя и обмануть могут
Ответ: 13 =0.33мl = 0.33*3.14=1.03мв часе 60 минут, то есть при скорости 100км.ч мы имеем 100/60=1.67км в минуту, это 1670метров в минуту, делим на длину колеса в 1.03 и это приблизительно 1617 оборотов в минуту, или почти 27 оборотов в секунду.
Ответ: Посчитай. Возьми диаметр колеса с произвольной покрышкой, например 170/60.
Значит 180 13х25. Получаем грубо 500. Так. Диаметр колеса 500. Нашли. Находим его путь за один оборот. 500х3.14= 1550(грубо. значит за один оборот колешко проходит полтора метра. Улавливаешь? Теперь найдём сколько оборотов оно сделает за 100 км. За 150 метров 10 оборотов. за 1500 метров 100 оборотов. за 15000 — 1000 об. и за 150000м. 10000. оборотов за 150 км. значит за 100 км 7500 оборотов. Путь есть, количество оборотов есть. Если он проходит 100 км за один час, значит 7500 поделить на шесть. примерно 1200 об/мин.
Скорость вращения колеса автомобиля
Все что нам надо для расчетов, это параметры старых и новых колес.
Для примера возьмем такие параметры:
Штатные диски — 14″ с резиной 195/65/R14;
Новые диски — 16″ с резиной 205/55/R16.
Для начала рассчитаем длину окружности колеса (L):
L = D * 3,14
Диаметр колеса (D) складывается из диаметра диска (d) и удвоенной высоты шины (H):
D = d + H*2
Переводим диаметр диска в миллиметры:
14″: d = 14 * 2,54 * 10 = 355,6 мм
16″: d = 16 * 2,54 * 10 = 406,4 мм
Высчитываем высоту шины (H):
14″: H = 195 * 0,65 = 126,75 мм
16″: H = 205 * 0,55 = 112,75 мм
Теперь можно посчитать общий диаметр колеса (D):
14″: D = 355,6 + 126,75 * 2 = 609,1 мм
16″: D = 406,4 + 112,75 * 2 = 631,9 мм
Тогда длина окружности колеса (L) будет равна:
14″: L = 609,1 *3,14 = 1912,6 мм
16″: L = 631,9 *3,14 = 1984,2 мм
Высчитаем на сколько процентов длина окружности новых колес больше старых:
(1984,2 — 1912,6) / 1912,6 *100 = 3,74%
Итак, реальная скорость и пробег будут
превышать показатели спидометра и одометра на новых колесах на 3,74%.
Например:
Скорость на спидометре 100 км/ч — Скорость реальная 103,74 км/ч
Пробег по одометру 500 км — Реальный пробег 518,72 км
И в качестве бонуса посчитаем на сколько изменилась высота машины при установке новых колес. Для этого надо узнать разницу полных радиусов:
h = (631,9 — 609,1) / 2 = 11,4 мм = 1,14 см
Условие задачи:
Найти скорость движения автомобиля, если его колесо диаметром 1,1 м делает 309 оборотов в минуту.
Задача №1.8.3 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
(D=1,1) м, (
u=309) об/мин, (upsilon-?)
Решение задачи:
Строго говоря, относительно Земли точки колеса при движении автомобиля совершают сложное движение, при котором они двигаются и поступательно, и вращательно. Но если перейти в систему отсчета (СО), связанную с автомобилем, то колеса будут уже совершать простое вращательное движение. При этом понятно, что линейная скорость крайних точек колеса равна скорости движения автомобиля (upsilon).
Эту линейную скорость можно определить по такой формуле, учитывая, что радиус равен одной второй диаметра:
Угловую скорость (omega) найдем, используя частоту вращения (
u), данную в условии, по такому выражению:
Подставим (2) в (1):
Перед тем, как подставлять значения и вычислять ответ, переведем частоту вращения в систему СИ.
[upsilon = 3,14 cdot frac<<103>><<20>> cdot 1,1 = 17,79; м/с]
Ответ: 17,79 м/с.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Если Вам понравилась задача и ее решение, то Вы можете поделиться ею с друзьями с помощью этих кнопок.
4 мысли о « Найти скорость движения автомобиля, если его колесо диаметром 1,1 м делает »
как узнать скорость, если диаметр колеса 39 см, а скорость вращения 900 оборотов в секунду?
Таким же образом, используете такую же формулу:
v=3,14⋅900⋅0,39=1102,14 м/с
Вероятно скорость вращения все-таки 900 оборотов в минуту, иначе, как Вы видите, мы получаем невероятную скорость в 1,1 км/с.
Если я прав, то ответ будет таким:
v=3,14⋅900/60⋅0,39=18,37 м/с
Есть ошибка с переводом единиц в систему Си.
v=3,14 * 900 (оборотов в минуту) * 0,39 (метра) = 1102,14 м/мин
Именно метра в минуту.
Не может быть 1102,14 м/с, если у нас вращение
900 оборотов в минуту.
Далее 1102,14 м/мин =
1102,14 * 60 минут / 1000 метров = 66,13 км/час
Вывод: при размере колеса в 39 см (15,35 дюймов) и скорости вращения 900 об/мин,
объект (автомобиль) двигается с нормальной скоростью 66,13 км/час.
Никак не с космической скоростью в 1,1 км/сек.
😉
Это неверно.
З ависимость скорости вращения коленчатого вала от скорости движения автомобиля
Зависимость скорости вращения коленчатого вала от скорости движения автомобиля на примере Dodge Intrepid 1993 с четырехступенчатой автоматической коробкой переключения передач 42 LE. (краткая версия)
Маркировка шин: W/P R D, например 205/70R15 или 225/60R16, где:
W — ширина протектора, мм.
,
P — процентное отношение высоты протектора к ширине шины,
D — посадочный диаметр колесного диска, дюйм.
Следовательно, радиус колеса рассчитывается по следующей формуле:
r=(2.539*D/2)+(W*P/1000) (см.) или
С учетом деформации шины под тяжестью автомобиля, реальный радиус колеса на 5% меньше расчетного. (данные подтверждены реальными измерениями стоящего во дворе автомобиля учеными Гарвардского Университета ;-)) ). Следовательно, реальный радиус рассчитывается по формуле:
rр=(1269.5*D+W*P)/1000*0.95 = (1269.5*D+W*P)*0.00095 (см.)
Длина окружности колеса следующая:
L=2PI* rр= 6.3185* rр (см.) или L=0.000063185* rр (км.)
За один оборот колеса машина проезжает L километров. Значит для того, чтобы машина проехала 1 километр колесо должно сделать 1/L оборотов. При скорости V км/ч, колесо сделает V/L оборотов в час или V/(L*60) оборотов в минуту (об./мин.). Обозначим передаточное число главное передачи как RaF (final-drive ratio), а передаточное число N-ой передачи как RaN, тогда частота вращения коленчатого вала рассчитывается по следующей формуле:
f=RaF* RaN* V/(L*60) об/мин.
f=RaF* RaN* V/(0.000063185* rр*60)=RaF* RaN* V/(0.000063185* (1269.5*D+W*P)*0.00095 *60)
или после упрощения получим:
f=277658.6*RaF* RaN* V/(1269.5*D+W*P) об/мин.,
что и требовалось доказать! 😉
«-Скока вешать граммов?
«-А к чему такая точность?» (с)
Также смотрите очень полезный файл (формат Эксель) со всеми цифрами!
При перепечатке ссылка на меня обязательно, ибо я как любой другой человек могу заблуждаться.
Определение скорости – как работают датчики скорости вращения колес
Работа датчика скорости автомобиля относительно проста. Он измеряет скорость вращения вала и отправляет эту информацию в систему управления двигателем для обработки.
Две самые важные вещи, которые нужно знать о датчиках скорости вращения колес:
1.
Какой датчик использовать
2. Где они могут быть расположены
Чаще всего заводской датчик скорости автомобиля можно найти на коробка передач, где вы обычно найдете датчик, определяющий скорость выходного вала, которая напрямую связана со скоростью движения.
Если на коробке передач нет датчика, скорее всего, будет датчик, контролирующий количество зубцов вокруг одной ступицы колеса, или даже датчик, установленный на каждой из четырех ступиц колес.
Наличие крепления датчика в каждой ступице колеса обычно означает, что автомобиль оснащен ABS, и эти датчики используются для определения блокировки колеса при торможении. Итак, наша первая задача — найти датчик, а затем определить, что это за датчик. Это будет эффект Холла (цифровой), стиль прерывания (цифровой), магнитно-индуктивный (пассивный) или магниторезистивный (активный). Очень важно знать, с каким типом датчика мы имеем дело, поскольку методы подключения будут различаться в зависимости от датчика.
Если вам посчастливилось найти на коробке передач датчик Холла или датчик типа прерывания – все довольно просто.
Все, что вам нужно сделать, это поделиться заводским сигналом с цифровым входным проводом на вашем ECU, и все! Если ваш автомобиль оснащен ABS (которую вы все еще используете) и в нем используются магнитно-индуктивные или магниторезистивные датчики, все может стать намного сложнее, вплоть до того, что может быть проще установить собственный датчик скорости.
Совместное использование датчиков ABS (особенно магниторезистивных датчиков) — это искусство, для которого требуются дополнительные электрические цепи для изоляции ЭБУ вторичного рынка и компьютера ABS, чтобы один не мешал другому. Звучит сложно? Это потому, что это действительно так.
С другой стороны, установить собственный датчик не так сложно, как кажется. Возьмите датчик Холла и сделайте крепление, чтобы датчик мог обнаруживать что-то вроде головок колесных шпилек (на задней части ступицы колеса в сборе), болтов, скрепляющих передний CV, или болтов на хвостовом валу. При установке нового датчика подумайте, на какое колесо вы его устанавливаете.
Это ведущее колесо (колесо, которое будет показывать булавку колеса) или неведущее колесо (колесо, которое будет показывать скорость движения).
Обычно лучше всего сначала измерить ведомое колесо, а затем добавить второй датчик к неведомому колесу. Таким образом, вы можете определить процент проскальзывания между колесами, чтобы при необходимости построить стратегию контроля тяги.
Вы также можете установить модуль скорости GPS. Этот маленький гаджет имеет GPS-антенну и выходной сигнал скорости, и он подключен к ECU, как если бы он был датчиком скорости не ведущего колеса. После того, как вы установили датчики и подключили их к ЭБУ, нам просто нужно откалибровать количество импульсов в зависимости от скорости движения автомобиля.
Это очень простой процесс, когда мы едем с известной скоростью (например, на динамометрическом стенде или с помощью приложения скорости GPS на вашем телефоне), затем сообщаем ЭБУ эту скорость и нажимаем «Калибровать» — вот и все! Затем ECU определяет, сколько импульсов он получает при известной скорости, и поэтому может постоянно определять скорость движения.
При этом учитываются передаточные числа коробки передач, передаточные числа дифференциалов и диаметры качения, так что вся тяжелая работа уже сделана!
После ввода скорости движения ЭБУ может отправить эту информацию на цифровую приборную панель, установить ограничения скорости, такие как режим парковщика или режим пит-лейна, настроить стратегии управления холостым ходом, предотвращающие остановку двигателя, чтобы двигатель возвращался на холостой ход нормально и плавно в зависимости от скорости движения. Вы также можете настроить стратегии управления наддувом на основе скорости движения и, конечно же, вы можете настроить стратегии контроля тяги на основе разницы между входными значениями скорости каждого колеса.
Таким образом, хотя вашему ЭБУ НЕ НУЖЕН вход скорости вращения колеса для работы, это, безусловно, приятно!
ПОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СТАТЕЙ
Колесные датчики | Mein Autolexikon
Колесный датчик предназначен для регистрации скорости вращения колес и передачи этой информации системам безопасности вождения в виде электрического сигнала.
Все современные автомобили…
Безопасность
Сочетание систем устойчивости автомобиля, управления двигателем и коробкой передач вносит непосредственный вклад в повышение
- безопасность на дороге,
- гораздо лучшая динамика вождения,
- улучшенный комфорт при езде,
- более низкий расход топлива и
- сниженные значения выбросов.
Датчики скорости вращения колес предоставляют этим системам основную информацию, необходимую им для правильной работы. Таким образом, они играют ключевую роль в системах безопасности вождения.
Функция
Сегодня антиблокировочная тормозная система (ABS) является стандартной функцией всех новых автомобилей в Европе. ESP® не отстает. Для надежной работы электронным системам безопасности вождения необходима информация о
- скорость колес,
- динамическое поведение автомобиля и
- силы, действующие на автомобиль.
Датчики скорости вращения колес (также известные как датчики колес) должны определять скорость вращения колес и передавать эту информацию в блок управления ABS или ESP в виде электрического сигнала.
Новейшие колесные датчики также способны определять направление вращения колес.
Блок управления ABS использует эти данные для обнаружения блокировки отдельных колес при экстренном торможении и принятия компенсационных мер для стабилизации автомобиля. EPS делает то же самое, как только обнаруживает критическую ситуацию на основе данных о скорости вращения колес и другой информации датчиков.
Пассивные датчики колес
В самых первых системах ABS использовались так называемые пассивные датчики колес. Работая по принципу индукции, они подают аналоговый сигнал в виде переменного напряжения на электронный блок управления. Пассивный датчик характеризуется тем, что он принимает сигнал от зубчатого колеса датчика, которое обычно прижимается к тормозному диску или барабану, оси или ступице колеса. Пассивные датчики колес могут подавать полезные сигналы при температуре прибл. 7 км/ч.
Активные датчики колес
В связи с расширением АБС за счет добавления таких датчиков, как ESP® или противобуксовочная система (ASC), сенсорные системы, способные излучать полезный сигнал на очень низких скоростях (практически так низко, как бездействие) теперь в повестке дня.
Активные датчики способны удовлетворить это требование:
- Работают по магниторезистивному принципу,
- питаются от напряжения и
- получают сигнал от так называемого энкодера (датчика магнитных импульсов).
Активные датчики колес могут определять не только скорость вращения колес вплоть до полной остановки автомобиля, но и направление вращения. Кроме того, с механической точки зрения они гораздо менее чувствительны, чем пассивные датчики. Это проявляется, например, в их коррозионной стойкости, а также в том, что на сигнал датчика не влияет изменение расстояния между датчиками (вызванное, например, «наклоном» тормозного диска).
Кроме того, на работоспособность активных колесных датчиков также можно положиться в диапазоне температур от -40 до +150°C. Еще одним их преимуществом является то, что они подают цифровой выходной сигнал; это не требует последующего преобразования и, таким образом, может оцениваться непосредственно блоком управления.