Вопрос

Как рассчитать фактическую скорость транспортного средства по размеру колёс?

Сегодня я задумался о том, как рассчитать скорость движения транспортного средства при замене шин.



Я знаю, что существует множество компаний, которые производят датчики для тюнеров, меняющих колёса, но какие математические расчёты для этого нужны? Если, например, я захочу вручную настроить спидометр или сделать это самостоятельно, что именно мне нужно учесть и как правильно всё рассчитать?



Я решил, что этот вопрос не подходит для математического сообщества, поэтому разместил его здесь.



спасибо за помощь.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/30046/calculating-actual-speed-of-vehicle-based-on-wheel-size

5 Комментариев

  1. Чтобы рассчитать фактическую скорость, вам нужно:

    Передаточные числа коробки передач

    Передаточное число конечной передачи

    Диаметр шины

    Обороты двигателя



    [диаметр шины (в дюймах)] * [пи] * [1/(передаточное число * передаточное число главной передачи)] / [дюйм/фут] / [фут/миля] * [об/мин] * [мин/ч] = миль/ч



    Константы:
    пи = 3,14159

    в/фут = 12

    фут/миля = 5280

    мин/ч = 60



    Я уверен, что мог бы упростить это уравнение, но так проще увидеть все необходимые части и преобразования.



    Поэтому я смотрю на тахометр и спидометр, чтобы определить скорость в милях в час на 1000 оборотов в минуту на высших передачах (3-я, 4-я, 5-я). На моей машине это примерно 11, 15, 19,5.



    рассчитанный:

    Диаметр шины — по данным онлайн-калькулятора — 195/55R15 = 23,4 дюйма

    Передаточное число (3, 4, 5) — 1,360, 1,034, 0,787

    Коэффициент FD — 4,40

    RPM — 1000



    3-й: 23,4 * 3,14 * ( 1 / ( 1,360 * 4,40 ) ) / 12 / 5280 * 1000 * 60 = 11,6

    4-й: 23,4 * 3,14 * ( 1 / ( 1,034 * 4,40 ) ) / 12 / 5280 * 1000 * 60 = 15,29

    5-е: 23,4 * 3,14 * ( 1 / ( 0,787 * 4,40 ) ) / 12 / 5280 * 1000 * 60 = 20,1



    Кажется, всё верно. Есть несколько факторов, которые могут повлиять на результат, например, диаметр шины может отличаться от заявленного, шина может быть изношена, а тахометр и спидометр могут быть не на 100 % точными. Если записать это в виде одного уравнения и использовать значение пи из калькулятора, результат будет более точным из-за значащих цифр.



    Вы также можете использовать GPS (или приложение-спидометр на телефоне), чтобы узнать свою скорость.


  1. Единственное, что может определить ваш автомобиль, — это количество оборотов какой-либо части трансмиссии. Раньше это была шестерня прямо в коробке передач, а сегодня это электронный датчик в коробке передач или где-то в трансмиссии рядом с колёсами. Это будет датчик, который сможет определить, насколько быстро вращаются колёса.



    Чтобы вычислить скорость, нужно пройденное расстояние разделить на время, за которое было пройдено это расстояние.



    Таблица для расчёта скорости в зависимости от времени и расстояния



    Единственное, что меняется при изменении размера шины, — это пройденное расстояние. Таким образом, за каждый оборот шины вы проезжаете расстояние, равное длине окружности, которую образует протектор шины. (При условии, что шина не буксует).



    Длина окружности (C) шины рассчитывается по формуле C=2πr (2 умножить на пи, умножить на радиус шины). Таким образом, расстояние от центра колеса до внешнего края шины, умноженное на 2 и на пи (3,14159). Выполните этот расчет как для старой, так и для новой шины.



    Чтобы узнать, на сколько процентов изменился показатель спидометра, возьмите разницу между старым и новым расстоянием, разделите на исходное расстояние и умножьте результат на 100. Так вы узнаете, на сколько процентов изменилась скорость при переходе с одной шины на другую.



    Я надеюсь, что это поможет!


  1. Спасибо за отличный ответ. Вот для чего нужен SE!
  1. Интересно, я об этом не задумывался. Поскольку в этом месте боковая стенка немного сглаживается из-за веса, вы совершенно правы. Хорошая находка!
  1. Радиус шины измеряется от центра колеса до земли или пола. Умноженное на 2пи, это значение представляет собой окружность качения шины, а не расстояние от центра до какого-либо другого внешнего края шины.
Вы уже ответили на этот вопрос