TL; DR
El problema con el que se encuentra es la resolución limitada de su velocidad más la fluctuación más los enfoques ligeramente diferentes para calcular la potencia. Y finalmente, tienes que pensar en el término potencia en las ruedas .
¿Qué es exactamente la potencia en las ruedas?
Diría que esta es la fuerza tangencial aplicada por las ruedas en la calle (es decir, la fuerza que te empuja hacia adelante) multiplicada por la velocidad. ¡Pero esta no es la potencia entregada por su motor ni la potencia que lo acelera!
Potencia del motor versus potencia en las ruedas
Parte de la potencia de su motor ya es absorbida por la fricción en el tren de transmisión y por agregados como el aire acondicionado. Es aún peor al acelerar: el motor tiene que hacer girar todas las partes giratorias, como ejes, ruedas dentadas y ruedas, lo que también requiere algo de potencia. Es como escribió Zaid, el auto se siente más pesado para el motor de lo que es.
Por lo tanto, la potencia en las ruedas siempre es menor que la potencia del motor. Pero podemos descuidarlo aquí, ya que no está tratando de calcular la potencia en las ruedas a partir de la potencia del motor. El único punto es que la potencia en las ruedas tiene que hacer girar las ruedas sin conducir, pero descuidemos esto también.
Fricción y arrastre
Los neumáticos experimentan algo de fricción al rodar en la calle, y con mayor velocidad, la resistencia se vuelve más importante. No tengo idea acerca de la fricción, pero esta fórmula puede calcular la pérdida de potencia debido al arrastre.
que requiere densidad de aire (1.2 kg / m³), velocidad, coeficiente de arrastre (0.32 para su automóvil) y área de sección transversal (2.1m² para su automóvil). Para tener una idea sobre esto, aquí hay un diagrama:
A aproximadamente 100 km / h, aproximadamente 10kW de la potencia en las ruedas ya se consume solo para mantener la velocidad. ¡Solo el exceso de potencia en las ruedas se pone en aceleración!
Pendientes
Dependiendo de si está conduciendo cuesta abajo o cuesta arriba, el automóvil gana o tiene que invertir energía, que se puede calcular a través de
Las fórmulas
Has dado dos fórmulas:
da la potencia promedio necesaria para cambiar la energía cinética dentro de un período determinado. Esto no refleja que el poder pueda variar con el tiempo. La potencia instantánea se puede obtener eligiendo períodos cada vez más cortos. No quiero molestarte con lo que los matemáticos llaman desviación , solo el resultado es tu segunda fórmula:
Sin embargo, el efecto promedio de la primera fórmula puede ser beneficioso si la precisión de sus valores no es tan buena. Y dado que sus datos se tomaron una vez por segundo, no debería hacer una gran diferencia qué fórmula usa. PERO la segunda fórmula necesita aceleración, que no está disponible en sus datos y debe calcularse a partir de los valores de velocidad posteriores. Esto también significa que ambas fórmulas no dan exactamente el mismo resultado (por cierto: hay mejores métodos para calcular la aceleración):
Utilicé ambas fórmulas para sus datos, y dan resultados bastante consistentes para la misma fuente de velocidad.
Datos
OK ... Mucho texto, pero todavía no miramos los datos, así que hagámoslo. He preparado dos imágenes, cada una con velocidad, aceleración y potencia. El primero que muestra todo el recorrido, se acerca al rango de tiempo de 25 a 100 segundos. Click para agrandar:
Afortunadamente, la velocidad del GPS y el OBD son en su mayoría consistentes, pero siempre hay una pequeña diferencia como se esperaba, y a veces, su señal de GPS se perdió.
Pero también notará fluctuaciones, por ejemplo, a los 75 y a los 125. Estos saltos hacia arriba y hacia abajo son más prominentes en la aceleración calculada que en la tendencia lenta, que es la aceleración real. Entonces, está claro que la potencia calculada es un desastre total, aunque los datos reales parecen estar allí. (No importa qué fórmula use para calcular la potencia, el resultado es el mismo).
Mi mejora
La segunda imagen contiene una curva violeta, que es un polinomio de 4to grado de ajuste en los datos de velocidad OBD para obtener una curva realmente suave, que aún describe bien la velocidad. La desviación de esta curva encaja muy bien en los datos de aceleración. Los datos de potencia revelan que la aceleración de su automóvil fue causada por aproximadamente 12kW al final.
¿Es esto factible? Su motor tiene aproximadamente 64kW @ 6000RPM, si es el más fuerte. Pero en ese momento, estaba funcionando a aproximadamente 3400 RPM, y podía entregar aproximadamente 36kW. Supuse que la potencia aumentaba linealmente con RPM, lo cual es más o menos cierto. Puede restar fácilmente 10-15% debido a la fricción en la cadena de transmisión y 10kW debido al arrastre. Resta el 30% de 12kW (= 3.6kW) por inercia, como escribió Zaid, y obtienes 17kW. Esto todavía es más de 12kW, pero el aire acondicionado, las pendientes y otros efectos podrían explicarlo fácilmente. (¿Pisaste el pedal al piso?)
Lo que puedes hacer
Si no sabe cómo encajar las funciones en los datos (EXCEL realmente no lo sabe), puede probar diferentes enfoques para suavizar sus valores de velocidad. Por ejemplo, haga una nueva columna y en cada fila calcule el promedio de la velocidad de esta fila, la fila anterior y posterior. Tal vez, repita esto varias veces o extiéndalo a las dos últimas a las siguientes dos filas.
La aplicación Torque
Es posible que haya notado que incluso la potencia calculada por Torque muestra cierta fluctuación, aunque parece ser un poco más suave. Aunque no sé cómo exactamente Torque calcula la potencia, parece aplicar un suavizado de bajo nivel. También tenga en cuenta que su teléfono inteligente tiene muchas más fuentes de datos que solo velocidad, también tiene un acelerómetro y conoce su posición GPS. Es posible que Torque también use estos datos. Y finalmente, los datos de GPS generalmente solo están disponibles una vez por segundo, los otros datos con más frecuencia. Mi móvil puede leer los otros sensores 15 veces por segundo. La resolución también es más alta que la que tiene en sus datos. Por lo tanto, no es de extrañar que su potencia calculada difiera de la suya.
Y: a las 58: 03.7 Torque afirma una potencia de 60.88kW a 3349RPM, esto es imposible para su motor y definitivamente muestra que Torque tampoco proporciona datos precisos ...