Theo lí thuyết ô tô phương trình tính toán công suất tại bánh xe như sau:
�����= �����+����� +������ +������ (2-1a)
=12ρ��A�3 +���������gv+��������av+������gZv (2-1b) Trong đó: ����� là công suất tải (W)
����� là công suất cản khí động (W) ����� là công suất cản lăn (W)
������ là công suất tăng tốc (W) ������ là công suất cản dốc (W)
V là vận tốc xe (m/s), a là gia tốc xe (m/�2), ρ là tỉ trọng không khí (1,2kg/�3), �� là hệ số cản không khí, A là diện tích cản của xe (�2), ��� là hệ số cản lăn, ������ là tổng khối lượng xe (kg), g là gia tốc trọng trường (9,81 m/�2), Z là độ cản dốc (%) và�� là hệ số kể đến quán tính quay của hệ thống truyền lực Plotkin et al (2001) sử dụng giá trị�� = 1.1 trong khi Moore (1996) sử dụng giá trị�� = 1.2.
Phương trình công suất gồm 4 thông số chính được thể hiện ở biểu thức 2-1a. Hai thành phần đầu tiên đại diện cho tổn thất công suất là cản khí động và cản lăn. Tuy nhiên 2 thành phần công suất tăng tốc và công suất leo dốc đại diện cho động học và thế năng lưu trữ khi xe có quán tính và theo lí thuyết có thể hồi phục hoàn toàn (tùy thuộc vào tính năng sử dụng và cơ chế lưu trữ và hồi phục năng lượng trên xe). Để tham số hóa phương trình công suất, giả thiết đơn giản sau được nêu lên:
hành trình của xe bao gồm quá trình đi và trở về đúng điểm xuất phát. Theo đó thì ������ và ������ trong biểu thức (2-1a ) bằng 0. Định nghĩa tổng thời gian của hành trình là T, ta có biểu thức sau:
T
m total
k m av
0
T total
m gZv
dt = 0 (2-3)
Biểu thức 2-2 và 2-3 khi xét trong hành trình xe bắt đầu đi và trở về đúng điểm xuất phát thì không có sự thay đổi về tốc độ cũng như độ cao. Trên cơ sở đó, công suất trung bình tại bánh xecó thể xác định như sau:
P����=12ρ��A����3 +���������g���� (2-4)
Trong biểu thức 2-4 ta thấy xuất hiện ���� và ���� đại diện cho vận tốc trung bình và vận tốc trung bình bậc 3, tương ứng trong chu kì lái và tính toán như sau:
����=1
� 0 �
��� (2-5)
����= 3 1� 0��3�� (2-6)
Thêm nữa, tỉ lệ vận tốc của chu kì lái được định nghĩa như sau:
Λ =����
���� (2-7)
Chi tiết hơn về các thông số của chu kì lái này sẽ được đưa ra ở phần sau. Sử dụng biểu thức 1-4 và 1-7, công suất trung bình tại bánh xe có thể biểu diễn như sau:
3 3
1
2 D avg RR total avg
P C A v C m gv
(2-8) Với công thức 2-8 chỉ tính toán với lực cản lăn và lực cản gió, bỏ qua cản dốc do không có sự thay đổi về độ cao trong hành trình xe chạy. Thực tế mất mát do quán tính có thể được hấp thụ lại và sẽ được tính toán ở phần công suất của quá trình phanh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});