Mathematical Modeling and Computational Study of a Passenger Car Dynamics During Acceleration

Abstract

Запропоновано математичну модель динаміки легкового автомобіля під час розгону. Модель враховує параметри автомобіля та двигуна, режим перемикання передач, зовнішні умови (параметри дорожнього покриття, ухил дороги, час перемикання передач). За результатами розрахунку для автомобіля ЗАЗ-Sens проаналізовано навантаження, що виникають у приводі автомобіля. Визначено час, за який автомобіль розганяється від 0 до 100 км/год. Проаналізовано вплив маси транспортного засобу, номінальної потужності двигуна, режиму перемикання передач, радіуса колеса, висоти транспортного засобу, коефіцієнта аеродинамічного опору на динаміку розгону транспортного засобу. Показано, що найбільшою мірою на динаміку розгону впливають маса транспортного засобу, номінальна потужність двигуна та час перемикання передач. Вплив інших параметрів не такий значний. Надано пояснення отриманих результатів.

A mathematical model of a passenger car dynamics during acceleration is proposed. The model takes into account the parameters of the car and engine, gear shift mode, external conditions (parameters of the road surface, road slope, gear shift time). As a result of the calculation for the ZAZ-Sens car, the loads that arise in the drive of the car were analyzed. The time for which the car accelerates 0 to 100 km/h has been determined. The influence of vehicle mass, engine nominal power, gear shift mode, wheel radius, vehicle height, aerodynamic drag coefficient on the dynamics of vehicle acceleration has been analyzed. It is shown that the mass of the vehicle, the rated power of the engine and shifting gear time affect the acceleration dynamics to the greatest extent. The influence of other parameters is not so significant. The explanation of the obtained results is given.