محاكاة الأداء الديناميكي لسيارات الركوب باستخدام الحاسوب

الملخص

يُقدِّم هذا البحث محاكاة شاملة ودقيقة لدراسة أداء سيارات الركوب، وذلك بالاستناد إلى نظرية السيارات من ناحية, وإلى المبادئ العامّة للمحاكاة من ناحية أخرى. تتضمن المحاكاة ثلاث خطوات أساسية، وهي: النمذجة الديناميكية، والنمذجة الرياضية، والبرمجة الحاسوبية. وبالنسبة إلى الأداء الديناميكي للسيارة فإنه يتحدد عادة بالمؤشرات الثلاثة الآتية: السرعة القصوى للسيارة، وزاوية ميل الطريق العظمى، وزمن التسارع. وهنا يجب التنويه إلى أن زمن التسارع يمثل المؤشر الرئيس للأداء حسب التقليد المعروف في الأسواق العالمية للسيارات.

هذا ويتحدد زمن تسارع السيارة، على وجه العموم , بشكل تجريبي إما على قواعد اختبار خاصة أو مباشرة على الطريق. وبما أن الاختبارات التجريبيةِ تُكلِّف كثيراً وتتطلب كادراً مؤهلاً، لذا من الأفضل تحديد هذا المؤشر حسابياً باستخدام طريقة التكامل العددية الرياضية. وكمثال تطبيقي, حُدِّدت في هذا البحث جميع مؤشرات الأداء بتطبيق مبادئ المحاكاة على سيارة الركوب Kia/Rio، وهي إحدى السيارات المستعملة على نطاق واسع.

لقد أظهرت نتائج المقارنة أن محاكاة النظام المدروس قد أُنْجِزت بنجاح. حيث تطابقت في هذا العمل القيمة الحسابية لزمن التسارع مع القيمة التجريبية المحددة من قبل الشركة الصانعة، إذ بلغت قيمته التقريبية في كلتا الحالتين 10 ثوانٍ، وذلك من لحظة الانطلاق حتى الوصول إلى سرعة قدرها 100km/h. أخيراً، وللدراسات المستقبلية يمكن استخدام مبادئ المحاكاة أيضاً في دراسة أداء السيارات الكهربائية والهجينة.