Comment calculer la capacité d'escalade : la relation entre le couple, le poids total et la pente, et pourquoi les tricycles doivent utiliser

1Mettez en place un modèle physique correct.

La capacité d'escalade n'est fondamentalement pas une question de "combien de puissance" mais de "combien de puissance"si la traction est suffisanteÀ vitesse constante sur une pente, la traction requise est égale à la résistance de pente plus la résistance de roulement (la résistance aérodynamique est négligeable à basse vitesse):

F ((N) = m × g × sinθ + m × g × cosθ × f

où m est la masse totale y compris le véhicule et les passagers (kg), g = 9.8, θ est l'angle de pente, et f est le coefficient de résistance au roulement (environ 0,015·0,03 pour les pneus pneumatiques sur surfaces dures).

La pratique de l'ingénierie exprime les gradients commepourcentages: une teneur en eau de 10% ≈ 5,71°, 20% ≈ 11,31°.

2Un exemple à recalculer

Un tricycle de loisirs avec un poids total de 250 kg grimpant à 10% de grade:

F = 250 × 9,8 × sin ((5,71°) + 250 × 9,8 × cos ((5,71°) × 0,02 ≈ 244N + 48,8N ≈293N

À une vitesse de montée de 6 km/h (1,67 m/s), puissance requise à la roue:

P = 293N × 1,67 m/s ≈489W

Pour permettre un rendement moteur de 85% et un rendement contrôleur de 96%, le côté de la batterie nécessite environ600 WCela signifie qu'une unité de 500 W est déjà à ¥ ou au-delà de ¥charge complèteIl s'agit d'un système qui fonctionne à une vitesse de 10%, à 6 km/h, et qui ralentit en pratique à 4 ̊5 km/h. C'est ce qui explique la réaction commune selon laquelle "il a une puissance nominale de 800 W, mais ne peut pas gravir la pente communautaire".

3Pourquoi les moteurs de moyeu luttent sur les gradients: le problème de la multiplication du couple

Un moteur de moyeu entraîne la roue directement sans engrenage de réduction, de sorte que leLe couple de roue doit provenir du moteur.:

Le couple de la roue T = F × r (r est le rayon de la roue, généralement 0,25 m)

Dans l'exemple ci-dessus: T = 293 × 0,25 ≈73 Nm.

La plupart des moteurs à moyeu à entraînement direct ont un couple nominal compris entre 20 et 40 Nm et ne peuvent grimper qu'en s'appuyant sursurcharge à court termeC'est précisément la raison technique pour laquelle "le sol plat est fin, la surchauffe et le ralentissement sur toute pente".

Les moteurs à traction centrale ou les solutions à engrenages multiplient le couple par rapport au rapport d'engrenage, permettant au même moteur de fournir plusieurs fois le couple de la roue, mais avec une structure plus complexe et un coût plus élevé.Les tricycles utilisent une solution différente.

4Pourquoi les tricycles doivent utiliser un essieu arrière différentiel

Si deux moteurs à moyeu indépendants sont montés directement sur les deux roues arrière d'un tricycle, les roues doivent parcourir des rayons différents dans un virage (la roue extérieure couvre un trajet plus long).:

• La roue intérieure est forcée de glisser ou de traîner, ce qui provoqueusure rapide des pneus;
• La résistance à la direction augmente et la rotation à basse vitesse devient rigide;
• Le roulement du corps s'aggrave en virage, ce qui réduit la stabilité.

Unedifférentiel mécaniqueIl permet aux deux roues de tourner à des vitesses différentes tout en répartissant le couple du moteur entre elles.moteur unique + essieu arrière différentielCe qui est souvent négligé dans la sélection, mais détermine directement la durabilité et la sécurité dans les virages.

5. Autres variables affectant l'escalade

1. Poids total: les passagers, la charge du lit de chargement, la canopée et la batterie sont tous pris en compte; 250 kg contre 400 kg signifie une différence de 60% de la demande sur la même pente;
2. Pneus: l'usure de la bande de roulement et le faible gonflement augmentent la résistance au roulement;
3. Limites de courant du contrôleur: la limite de courant détermine le couple réel livrable; la puissance nominale seule ne le reflète pas pleinement;
4. Température: le moteur et le régulateur se déchargent à haute température, ce qui réduit encore la capacité d'escalade;
5. Plateforme de tension de la batterie: lorsque la tension baisse à faible charge, la vitesse et le couple diminuent.

6- Conseils de sélection pour les clients étrangers

1. Fournirpente maximale, longueur de pente et poids total- pas seulement "nous avons des collines ici";
2. Les longues ascensions (plus de 200 m) nécessitent une évaluation de l'équilibre thermique; les courtes ascensions peuvent dépendre d'une surcharge à court terme;
3. Pour les projets de montagne ou de terrain, privilégiez la transmission centrale avec engrenage réducteur ou l'essieu arrière différentiel avec moteur à couple élevé;
4. Indiquer la limite de courant et le couple nominal/peak du contrôleur plutôt que de comparer les "numéros de puissance" seuls.