Синтез енергоефективного закону управління розгоном автомобіля

We have established the laws of change in the vehicle acceleration time at the existing step transmission of ICE, when implementing the total traction force, boundary for the drive wheels adhesion to the road, and during implementation of the proposed rational law for acceleration control. To model ICE speed characteristics, we applied the empirical dependence by S.R. Leyderman. The analytical expressions obtained allow us to implement such a change in vehicle acceleration depending on its speed that makes it possible to ensure maximum dynamism at minimal engine power consumption, taking into consideration a nonlinear change in external resistance. The maximum acceleration, which is possible to implement using the rational dynamic characteristic, can reach 7 m/s2. Based on the dependences obtained, it is possible to determine effective work of ICE required to accelerate a vehicle at different gears. An analysis of calculation results revealed that the transition from lower to higher gears is accompanied by a sharp decrease in engine energy expenditure required to accelerate the vehicle.It was established that for the case of hybrid vehicles, acceleration using the electric drive, rather than accelerating at lower gears of the mechanical drive, makes it possible to reduce energy losses by 20 % (for a four-cylinder internal combustion engine). Energy preservation is accomplished by reducing the fluctuation of traction force, as well as the possibility of a step-free change in motion speed.Определена рациональная динамическая характеристика автомобиля, позволяющая разгон при минимальных затратах энергии двигателя. Определены законы изменения времени разгона автомобиля при реализации предельной по сцеплению ведущих колес с дорогой суммарной тяговой силы и при реализации предложенного рационального закона управления ускорением. Проведена оценка эффективной работы ДВС при разгоне на различных передачах автомобиляВизначена раціональна динамічна характеристика автомобіля, що дозволяє розгін при мінімальних витратах енергії двигуна. Визначено закони зміни часу розгону автомобіля при реалізації граничної по зчепленню ведучих коліс з дорогою сумарної тягової сили й при реалізації запропонованого раціонального закону управління прискоренням. Проведена оцінка ефективної роботи ДВЗ при розгоні на різних передачах автомобіл

Синтез енергоефективного закону управління розгоном автомобіля

We have established the laws of change in the vehicle acceleration time at the existing step transmission of ICE, when implementing the total traction force, boundary for the drive wheels adhesion to the road, and during implementation of the proposed rational law for acceleration control. To model ICE speed characteristics, we applied the empirical dependence by S.R. Leyderman. The analytical expressions obtained allow us to implement such a change in vehicle acceleration depending on its speed that makes it possible to ensure maximum dynamism at minimal engine power consumption, taking into consideration a nonlinear change in external resistance. The maximum acceleration, which is possible to implement using the rational dynamic characteristic, can reach 7 m/s2. Based on the dependences obtained, it is possible to determine effective work of ICE required to accelerate a vehicle at different gears. An analysis of calculation results revealed that the transition from lower to higher gears is accompanied by a sharp decrease in engine energy expenditure required to accelerate the vehicle.It was established that for the case of hybrid vehicles, acceleration using the electric drive, rather than accelerating at lower gears of the mechanical drive, makes it possible to reduce energy losses by 20 % (for a four-cylinder internal combustion engine). Energy preservation is accomplished by reducing the fluctuation of traction force, as well as the possibility of a step-free change in motion speed.Определена рациональная динамическая характеристика автомобиля, позволяющая разгон при минимальных затратах энергии двигателя. Определены законы изменения времени разгона автомобиля при реализации предельной по сцеплению ведущих колес с дорогой суммарной тяговой силы и при реализации предложенного рационального закона управления ускорением. Проведена оценка эффективной работы ДВС при разгоне на различных передачах автомобиляВизначена раціональна динамічна характеристика автомобіля, що дозволяє розгін при мінімальних витратах енергії двигуна. Визначено закони зміни часу розгону автомобіля при реалізації граничної по зчепленню ведучих коліс з дорогою сумарної тягової сили й при реалізації запропонованого раціонального закону управління прискоренням. Проведена оцінка ефективної роботи ДВЗ при розгоні на різних передачах автомобіл

Формування енергетичного підходу до оцінки динамічності та економічності автомобілів

We have developed an energy approach to estimating the dynamics and fuel economy of cars that makes it possible to determine interrelation between consumption of energy and the kinetic energy of a car. We determined coefficients of the specified interrelation for basic and additional (unproductive) consumption of energy. Based on the obtained coefficients, it is possible to rank energy losses, as well as identify the ways to reduce them. As indicators of energy evaluation of the car’s dynamics, we proposed indicators of its dynamics ‒ the level of kinetic energy possessed by a vehicle at full weight and maximal motion speed; energy indicator of the car’s dynamics that can be applied as the unit for measuring energy consumption of engine, employed to move the car. The equations were derived that determine the following: a number of units of energy losses caused by the elastic and dynamic losses of car and transmission (per one meter of the distance); additional consumption of engine energy at fluctuations of the car guide wheels in the horizontal plane are caused by their imbalance. We present dependences that allowed us to do the following: determine maximal total consumption of engine energy while driving; assess a reduction in the additional costs for the motion of hybrid cars under the established mode at an increase in the share of torque generated by electric motors. The interrelations were determined between energy indicators of the dynamics and fuel economy of cars. We found that the smaller the number of units of energy consumption by engine, required to move the car, the higher energy efficiency of the vehicle. Calculation of all types of energy consumption in the units of kinetic energy of the car enables their comparison, analysis of their causes, and the identification of possible ways for their reduction. The proposed dependences could be used to determine engine energy consumption, required for the car motion, taking into account various factors. The equations derived make it possible to assess energy efficiency of the car at the stages of its design and modernization.We have shown the way to improve dynamics and fuel efficiency of a car by reducing additional losses in the vehicle transmission through the use of a combined electromechanical drive of the driving wheels. Applying energy approach allowed us, using hybrid cars as an example, to determine energy saving at their steady motion. This saving for a car with a number of cylinders of 6‒8 can reach 25‒30 %Разработан энергетический подход к оценке динамичности и экономичности автомобилей, позволяющий определить взаимосвязь между затратами энергии и кинетической энергией автомобиля. Определены коэффициенты указанной взаимосвязи для основных и дополнительных (непроизводительных) затрат энергии. Исследован выбор и обоснование показателей энергетической оценки динамичности и экономичности автомобиля путем оценки затрат энергии двигателя на его движение. Получено уравнение, определяющее зависимость дополнительных потерь энергии движения от упругих и динамических параметров автомобиля и его моторно-трансмиссионной установки. Определены взаимосвязи между энергетическими показателями динамичности и экономичности автомобилейРозроблено енергетичний підхід до оцінки динамічності і економічності автомобілів, що дозволяє визначити взаємозв'язок між витратами енергії і кінетичної енергією автомобіля. Визначено коефіцієнти зазначеного взаємозв'язку для основних і додаткових (непродуктивних) витрат енергії. Досліджено вибір і обґрунтування показників енергетичної оцінки динамічності й економічності автомобіля шляхом оцінки витрат енергії двигуна на його рух. Отримано рівняння, що визначає залежність додаткових втрат енергії руху від пружних і динамічних параметрів автомобіля та його моторно-трансмісійної установки. Визначено взаємозв'язки між енергетичними показниками динамічності й економічності автомобілів