Cálculo da Potência por kg de massa total para uma velocidade v em km/h

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Alexandre Bueno

unread,
Apr 4, 2012, 6:27:02 PM4/4/12
to Grupo VE

Colegas,

 

Há algum tempo atrás o Alfredo postou aqui no grupo um gráfico que nos dá a potência necessária do motor para cada 45 kg de massa do veículo mais ocupante (massa total).

Muitos já usaram este gráfico que é excelente para estimar a potência necessária do motor para nossos projetos.

Para facilitar um pouco mais as nossas vidas eu converti o gráfico em uma equação que fornece uma estimativa inicial para o valor da potência em Watts por kg de massa total.

Depois de achar o valor, basta multiplicar pela massa total em kg para achar a potência nominal estimada do motor.

Sabemos que a potência de pico de um motor elétrico é cerca de 3 a 6 vezes o valor da potência nominal (me corrijam os eletricistas) então, com um pouco de sorte, a potência de pico vai ser suficiente para aquelas situações que exigem mais potência do motor como arrancadas e subidas por intervalos curtos de tempo. Obviamente a fórmula somente pode dar uma estimativa inicial já que a potência do motor depende, além da velocidade e massa total, do coeficiente aerodinâmico do veículo e da resistência ao rolamento dos pneus.

 

 

A fórmula é: P = 0.00322*V2 - 0.13811*V + 3.68067 sendo P em Watts por kg de massa total e v em km/h (válido a partir de 20 km/h)

 

Também vai uma tabela com os valores de potência por kg já calculadas para várias velocidades usando a fórmula acima. Para achar o valor em HP basta dividir por 746 ou por 735.5 para cv. Interessante é que a potência necessária a 80 km/h é exatamente 4 vezes a potência a 40 km/h! Coisas da natureza...

Uma bicicleta elétrica de massa 40 kg com um condutor de 80 kg (120 kg massa total) precisaria de um motor de 293 Watts para andar a 30 km/h (sem pedalar). Parece razoável?

 

v (km/h)

P (Watts/kg)

20

2.21

25

2.24

30

2.44

35

2.79

40

3.31

45

3.99

50

4.83

55

5.83

60

6.99

65

8.31

70

9.79

75

11.43

80

13.24

 

Abs,

 

Alexandre Bueno


image002.png

Julio Vitor

unread,
Apr 5, 2012, 3:11:22 PM4/5/12
to Veículos Elétricos
Alexandre, onde posso conseguir este gráfico?

Valeu!

Abração, JV.

On 4 abr, 19:27, Alexandre Bueno <buenalexan...@gmail.com> wrote:
> Colegas,****
>
> ** **
>
> Há algum tempo atrás o Alfredo postou aqui no grupo um gráfico que nos dá a
> potência necessária do motor para cada 45 kg de massa do veículo mais
> ocupante (massa total).****
>
> Muitos já usaram este gráfico que é excelente para estimar a potência
> necessária do motor para nossos projetos.****
>
> Para facilitar um pouco mais as nossas vidas eu converti o gráfico em uma
> equação que fornece uma estimativa inicial para o valor da potência em
> Watts por kg de massa total.****
>
> Depois de achar o valor, basta multiplicar pela massa total em kg para
> achar a potência nominal estimada do motor.****
>
> Sabemos que a potência de pico de um motor elétrico é cerca de 3 a 6 vezes
> o valor da potência nominal (me corrijam os eletricistas) então, com um
> pouco de sorte, a potência de pico vai ser suficiente para aquelas
> situações que exigem mais potência do motor como arrancadas e subidas por
> intervalos curtos de tempo. Obviamente a fórmula somente pode dar uma
> estimativa inicial já que a potência do motor depende, além da velocidade e
> massa total, do coeficiente aerodinâmico do veículo e da resistência ao
> rolamento dos pneus.****
>
> ** **
>
> ********
>
> ** **
>
> A fórmula é: P = 0.00322*V2 - 0.13811*V + 3.68067 sendo P em Watts por kg
> de massa total e v em km/h (válido a partir de 20 km/h)****
>
> ** **
>
> Também vai uma tabela com os valores de potência por kg já calculadas para
> várias velocidades usando a fórmula acima. Para achar o valor em HP basta
> dividir por 746 ou por 735.5 para cv. Interessante é que a potência
> necessária a 80 km/h é exatamente 4 vezes a potência a 40 km/h! Coisas da
> natureza...****
>
> Uma bicicleta elétrica de massa 40 kg com um condutor de 80 kg (120 kg
> massa total) precisaria de um motor de 293 Watts para andar a 30 km/h (sem
> pedalar). Parece razoável?****
>
> ** **
>
> v (km/h)****
>
> P (Watts/kg)****
>
> 20****
>
> 2.21****
>
> 25****
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> 2.24****
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> 30****
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> 2.44****
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> 35****
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> 2.79****
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> 40****
>
> 3.31****
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> 45****
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> 3.99****
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> 50****
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> 4.83****
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> 80****
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> 13.24****
>
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>
> Abs,****
>
> ** **
>
> Alexandre Bueno****
>
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Alexandre Bueno

unread,
Apr 6, 2012, 11:39:40 AM4/6/12
to veiculos-...@googlegroups.com
Aqui vai o gráfico. Seria bom revisar a fórmula pois acredito que uma equação do quarto grau daria uma resposta mais precisa.
Revisei a tabela para valores tirados do gráfico ao invés de calcular com a fórmula de segundo grau. Assim a bicicleta de 120 kg e 30 km/h necessitaria de 386 Watts o que está mais próximo da realidade.

v (km/h)P (Watts) por kg
202.11
252.67
303.22
353.89
404.56
455.22
506.00
556.89
607.71
658.71
709.82
7511.33
8012.89
8515.00
9017.22
9519.89
10023.67

Abs,

Alexandre Bueno
Gr�fico+velocidade-peso-pot�ncia.PNG

Julio Vitor

unread,
Apr 13, 2012, 7:17:50 AM4/13/12
to Veículos Elétricos
Pois é, eu notei algo de subdimensionado na fórmula, por isto pedi o
gráfico. Agora vou comparar a potência da minha motoneta com este
gráfico.

Obrigado!

Um abraço,

Julio Vítor.
>  Gr�fico+velocidade-peso-pot�ncia.PNG
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