Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Quản trị kinh doanh Thí nghiệm ôtô máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 1 MỤC LỤC L Đ ....................................................................................................................................... 3 GIỚI THIỆ TR G TÂM THÍ GH ỆM VÀ ĐỘ G CƠ ÔTÔ................................................................. 1 Phần : Đ Đ C TÍ H L C C CH ĐỘ G C TR Đ G G H Ơ G H L TRƠ . ................................................................................................................................................. 6 1.1. Cơ sở lí thuyết. ................................................................................................................... 6 1.2. Phƣơng pháp và trình tự thí nghiệm. ....................................................................................... 9 1.2.1. Phƣơng pháp đo. ........................................................................................................ 9 1.2.2. Trình tự làm thí nghiệm. ............................................................................................... 11 1.2.2.1. Các bƣớc làm thí nghiệm. ........................................................................................... 11 1.2.2.2. Bảng kết quả đo nhƣ sau. ............................................................................................ 12 1.3 Xử lí số liệu. ..................................................................................................................... 12 1.3.1. Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của V theo t. .................................................... 12 1.3.2. Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của Fc theo V. ................................................. 15 1.4. Đánh giá kết quảvà kết luận. ................................................................................................. 17 PH : Đ L C H H Ô TÔ ............................................................................................. 19 2.1. Mục đích. .............................................................................................................................. 19 2.2 Cơ sở lý thuyết. ...................................................................................................................... 19 2.3. Phƣơng pháp đo. ................................................................................................................... 24 2.3.1 Mô tả thí nghiệm: ............................................................................................................ 24 2.3.2 Trình tự thí nghiệm: ........................................................................................................ 27 2.4 Kết quả và xử ký kết quả....................................................................................................... 29 2.4.1 Dữ liệu thí nghiệm .......................................................................................................... 29 2.4.2 Sử lý số liệu và đánh giá số liệu ...................................................................................... 30 2.4.2.1 Đánh giá lực phanh riêng ở cầu sau (có tải). ................................................................ 30 2.4.2.2 Đánh giá độ lệch phanh trên cầu sau (có tải) ............................................................... 30 2.4.2.3 Xử lý diễn biến lực phanh cầu sau (có tải) ................................................................... 30 Thí nghiệm ôtô máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 2 2.4.3 Kết luận. .......................................................................................................................... 31 PH N III : Đ T H H L Ệ Ô TÔ TH CH TR H C ........................................... 32 3.1. Mục đích. .............................................................................................................................. 32 3.2. Cơ sở lí thuyết. ...................................................................................................................... 32 3.3. Thiết bị thí nghiệm. .............................................................................................................. 33 3.3.1. Các dụng cụ sử dụng. ..................................................................................................... 33 3.4. Trình tự thí nghiệm. .............................................................................................................. 34 3.3 Đánh giá và kết luận............................................................................................................... 44 Thí nghiệm ôtô máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 3 ỜI I Đ U Môn h c Thí nghiệm tô Máy công trình có một vai tr quan tr ng trong ngành Cơ khí Động lực, gi p sinh viên kiểm tra l i lý thuyết mà mình đ đƣ c h c, đồng thời hiểu rõ hơn về phƣơng pháp đo các đ i lƣ ng v ật lý trong lý thuyết ôtô. Điều đó gi p một kỹ sƣ trong tƣơng lai dễ dàng tiếp cận với các công nghệ mới. Sau khi h c môn Thí nghiệm tô Máy công trình , sinh viên sẽ làm bài Thực hành môn Thí nghiệm tô Máy công trình .Trong bài báo cáo này, nhóm thực hiện đo đặc tính lực cản chuyển động của xe trên đƣờng b ằng phƣơng pháp lăn trơn và đo lực phanh ôtô trên băng thử. Với bản thân của m ỗi thành viên trong nhóm c n h n chế về mặt kiến th c nên bài báo cáo không tránh đƣ c những sai sót. R t mong sự chỉ d y thêm của quý thầy. Sau c ng, em xin chân thành cám ơn thầy ê Văn Tụy đ tận tình hƣớng d n, gi p đ nhiệt tình trong quá trình nhóm làm thí nghiệm của môn h c này. Đà ng, ngày 22 tháng 11 năm 2015. Sinh viên Đặng Thế Vũ Thí nghiệm ôtô máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 4 GIỚI THIỆU TRU G TÂM THÍ GHIỆM VÀ ĐỘ G CƠ T Ph ng thí nghiệm động cơ AV là một trong những ph ng thí nghiệm hiện đ i của trƣờng Đ i h c Bách khoa Đà ng nói riêng cà của cả ƣớc nói chung. Đƣ c đầu tƣ xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đƣa vào sử d ụng năm 2003, ph ng thí nghiệm là nơi thực hiện nhiều thí nghiệm, thực nghiệm quan tr ng phụ c vụ cho công tác giảng d y, h c tập và nghiên c u của gi ảng viên và sinh viên khoa Cơ ...
Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy MỤC LỤC L Đ 3 GIỚI THIỆ TR G TÂM THÍ GH ỆM VÀ ĐỘ G CƠ ÔTÔ 1 Phần : Đ Đ C TÍ H L C C CH ĐỘ G C TR Đ G G H Ơ G H L TRƠ 6 1.1 Cơ sở lí thuyết 6 1.2 Phƣơng pháp và trình tự thí nghiệm 9 1.2.1 Phƣơng pháp đo 9 1.2.2 Trình tự làm thí nghiệm 11 1.2.2.1 Các bƣớc làm thí nghiệm 11 1.2.2.2 Bảng kết quả đo nhƣ sau 12 1.3 Xử lí số liệu 12 1.3.1 Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của V theo t 12 1.3.2 Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của Fc theo V 15 1.4 Đánh giá kết quảvà kết luận 17 PH : Đ L C H H Ô TÔ 19 2.1 Mục đích 19 2.2 Cơ sở lý thuyết 19 2.3 Phƣơng pháp đo 24 2.3.1 Mô tả thí nghiệm: 24 2.3.2 Trình tự thí nghiệm: 27 2.4 Kết quả và xử ký kết quả 29 2.4.1 Dữ liệu thí nghiệm 29 2.4.2 Sử lý số liệu và đánh giá số liệu 30 2.4.2.1 Đánh giá lực phanh riêng ở cầu sau (có tải) 30 2.4.2.2 Đánh giá độ lệch phanh trên cầu sau (có tải) 30 2.4.2.3 Xử lý diễn biến lực phanh cầu sau (có tải) 30 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 1 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy 2.4.3 Kết luận 31 PH N III : Đ T H H L Ệ Ô TÔ TH CH TR H C 32 3.1 Mục đích 32 3.2 Cơ sở lí thuyết 32 3.3 Thiết bị thí nghiệm 33 3.3.1 Các dụng cụ sử dụng 33 3.4 Trình tự thí nghiệm 34 3.3 Đánh giá và kết luận 44 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 2 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy ỜI I Đ U Môn h c Thí nghiệm tô Máy công trình có một vai tr quan tr ng trong ngành Cơ khí Động lực, gi p sinh viên kiểm tra l i lý thuyết mà mình đ đƣ c h c, đồng thời hiểu rõ hơn về phƣơng pháp đo các đ i lƣ ng vật lý trong lý thuyết ôtô Điều đó gi p một kỹ sƣ trong tƣơng lai dễ dàng tiếp cận với các công nghệ mới Sau khi h c môn Thí nghiệm tô Máy công trình , sinh viên sẽ làm bài Thực hành môn Thí nghiệm tô Máy công trình Trong bài báo cáo này, nhóm thực hiện đo đặc tính lực cản chuyển động của xe trên đƣờng bằng phƣơng pháp lăn trơn và đo lực phanh ôtô trên băng thử Với bản thân của mỗi thành viên trong nhóm c n h n chế về mặt kiến th c nên bài báo cáo không tránh đƣ c những sai sót R t mong sự chỉ d y thêm của quý thầy Sau c ng, em xin chân thành cám ơn thầy ê Văn Tụy đ tận tình hƣớng d n, gi p đ nhiệt tình trong quá trình nhóm làm thí nghiệm của môn h c này Đà ng, ngày 22 tháng 11 năm 2015 Sinh viên Đặng Thế Vũ SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 3 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy GIỚI THIỆU TRU G TÂM THÍ GHIỆM VÀ ĐỘ G CƠ T Ph ng thí nghiệm động cơ AV là một trong những ph ng thí nghiệm hiện đ i của trƣờng Đ i h c Bách khoa Đà ng nói riêng cà của cả ƣớc nói chung Đƣ c đầu tƣ xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đƣa vào sử dụng năm 2003, ph ng thí nghiệm là nơi thực hiện nhiều thí nghiệm, thực nghiệm quan tr ng phục vụ cho công tác giảng d y, h c tập và nghiên c u của giảng viên và sinh viên khoa Cơ Khí Giao Thông Hình 1.1 – Trung tâm thí nghiệm động cơ và ôtô tại trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng Trung tâm chuyên nghiên c u khảo sát, đo đ c các đặc tính của động cơ đốt trong, đặc tính lực kéo, lực phanh của ô tô, kiểm tra các thông số kỹ thuật của ô-tô với sự hỗ tr của các trang thiết bị hiện đ i nhƣ băng thử APA ( đo công su t động cơ), các thiết bị đo lƣờng khí thải (AVL DiSmoke 4000 Diesel Tester), đo tiêu hao nhiên liệu (AVL Fuel Balance 733), băng thử phanh (đo lực phanh bánh xe )… SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 4 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy Đối tƣ ng thí nghiệm - Xe d ng để thí nghiệm là d ng xe du lịch Mercedes Benz MB140 Hình 1 Xe Mercedes Benz MB140 - Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mercedes Benz MB140 : - Kiểu động cơ: M-161, phun xăng điện tử - Số xilanh: 04, th tự làm việc 1-3-4-2 - Công su t cực đ i [Kw] /số v ng quay[v/ph]: 91,5/5000 - Mômen cực đ i (Nm) /số v ng quay(v/ph): 185/3500 - Dung tích xilanh: 1,295 [Cm3] - Tốc độ cực đ i : 155 [Km/h] - Tỉ số truyền hộp số : 4,22-2,83-1.54-1,14-0,88 - Tỉ số truyền của cầu chủ động : 4,88 - Tr ng lƣ ng không tải : 2060 [Kg] SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 5 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy - Tr ng lƣ ng toàn bộ: 3100 [Kg] - Chiều dài tổng thể : 5340 [mm] - Chiều rộng tổng thể : 1855 [mm] - Chiều cao tổng thể : 2105 [mm] - Chiều dài cơ sở : 2680 [mm] - Tải tr ng phân bố lên cầu trƣớc/sau: 1500/1600 [Kg] - Cở lốp trƣớc sau: 195.75/R16 Phần I: ĐO Đ Đ Ủ Đ 1.1 Cơ sở lí thuyết V P Pj G h hg Mf1 Mf2 Pf1 Pf2 Z1 a b Z2 L Hình 1-1: Các lực tác dụng lên ô tô khi lăn trơn trên mặt đường ngang Trong đó: + V- Vận tốc chuyển động của ô tô + G - Tr ng lƣ ng toàn bộ của ô tô + Pf1 – Lực cản lăn ở bánh xe bị động + Pf2 – Lực cản lăn ở bánh xe chủ động SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 6 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy + Pω – Lực cản không khí + Pj – Lực quán tính của ô tô khi chuyển động + Z1, Z2 – Phản lực pháp tuyến của mặt đƣờng tác dụng lên các bánh xe ở cầu trƣớc và cầu sau + Mf1, Mf2 – Mô men cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động + a,b- Khoảng cách tính từ tr ng tâm của ô tô tới tâm bánh xe trƣớc và sau của ô tô + L- Chiều dài cơ sở của xe Khi ô tô đang chuyển động với một vận tốc ban đầu, nếu ta cắt lý h p thì ô tô chịu tác dụng của các lực: - Lực cản lăn; - Lực cản không khí; - Lực quán tính của ô tô; Theo lý thuyết ô tô: Fk G.f cos k.A.V 2 G dv i G.sin (1.1) g dt Trong đó: + Fk-Lực kéo tiếp tuyến sinh ra t i bánh xe chủ động |+ α _-Độ dốc của mặt đường + f-Hệ số cản lăn + k-Hệ số cản không khí (1.1a) + A-Diện tích cản chính diện của ô tô (1.1b) A = 0,8.1,855.2,100 = 3,124 [m2] + V-Vận tốc chuyển động tƣơng đối của ô tô trong môi trƣờng không khí + f- Hệ số cản lăn của đƣờng: f 32 V (1.2) 2800 + G-Tr ng lƣ ng toàn bộ của xe + g- Gia tốc tr ng trƣờng; g=9,81 [m/s2] SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 7 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy + δi-Hệ số xét đến khối lƣ ng chuyển đổi quay của động cơ và hệ thống truyền lực, thông thƣờng δi 1 + - Gia tốc tịnh tiến của ô tô, [m/s2] Xét trƣờng h p xe chuyển động trên đƣờng ngang (α= ), từ công th c (1.1) suy ra ta có phƣơng trình chuyển động của ô tô nhƣ sau: Fk G.f k.A.V 2 G dv i (1.3) g dt Khi tăng gia tốc của ô tô để ô tô đ t đến tốc độ Vmax thì phƣơng trình (1.3) sẽ trở thành: Fk G.f k.A.V 2 G dv i (1.4) g dt Khi đ t đến giá trị Vmax ta cắt nhiên liệu (thả chân ga), cắt ly h p cho xe chuyển động chậm dần lăn trơn trên đƣờng từ đó Fk=0, ta có phƣơng trình: 0 G.f k.A.V 2 G dv i (1.5) g dt Khi δi 1, ta viết l i phƣơng trình lăn trơn chuyển động chậm dần: G dv G.f K.A.V 2 (1.6) g dt Vậy lực quán tính chuyển động chậm dần luôn luôn đồng nh t với lực cản chuyển động của ô tô với b t kỳ tốc độ nào Fj Fc G dv G.f k.A.V 2 (1.7) g dt Ta có phƣơng trình tổng quát của hệ số cản lăn f: f=f0+f1.V+f2.V2 (1.8) Thế vào phƣơng trình (1.7) ta có: Fc G dv G.( f0 f1.V f2.V 2 ) k.A.V 2 (1.9) g dt Đặt: F0=G.f0 (1.10) F1=G.f1 (1.11) SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 8 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy F2=G.f2+k.A (1.12) Vậy phƣơng trình tổng quát của lực cản lăn: Fc G dv F0 F1.V F2 V 2 (1.13) g dt Lực quán tính do chuyện động chậm dần của xe đóng vai tr là lực kéo, để xe chuyển động đƣ c thì lực quán tính bằng lực cản Vì vậy để xác đinh đặc tính lực cản của ô tô trên đƣờng ta xác định lực quán tính chậm dần của ô tô hƣ vậy phƣơng pháp là thay vì đo lực cản của ô tô ngƣời ta đo lực cản chuyển động chậm dần khi lăn trơn bằng cách đo vận tốc ô tô theo thời gian quay trơn 1.2 hương pháp và trình tự thí nghiệm 1.2.1 hương pháp đo Xác định tải tr ng toàn bộ của ô tô Cho xe gia tốc đến một vận tốc (v) nào đó ta ngƣng cung c p nhiên liệu, cắt li h p và cho xe lăn trơn trên đƣờng và khi đó xe chuyển động chậm dần đều Phƣơng pháp là đo biến thiên tốc độ theo thời gian D ng đồng hồ đếm thời gian thay đổi theo tốc độ của ô tô ta lập đƣ c bảng số liệu nhƣ sau: ti Vi j Pj P t1 V1 j1 Pj1 t2 V2 J2 Pj2 t3 V3 J3 Pj3 … … … tn Vn Jn Pjn Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ thay đổi giữa vận tốc V theo thời gian khi xe chuyển động chậm dần D ng phƣơng pháp x p xỉ bình phƣơng cực tiểu để tìm đƣ c hàm V(t), bậc của hàm x p xỉ có sai số trung bình phƣơng nhỏ hơn cảm biến Ta có đƣ c đồ thị sau: SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 9 Thí nghiệm ôtô & máy công trình GVHD: Ts Lê Văn Tụy V(m/s) V = amtm + +a3t3 + a2t2 +a1t + a0 t(s) t(s) Hình 1-2: Đồ thị biểu diễn vận tốc chuyển động của xe theo thời gian và hàm xấp xỉ tương ứng L y đ o hàm của đa th c V(t) ta đƣ c: =∑ (1.14) Tính theo t ta tìm đƣ c j Từ đó ta tính đƣ c Pj và ta tìm đƣ c giá trị Pc Tiếp tục x p xỉ hàm bậc 2 hàm Pctheo V Fc=F2.V2+F1.V+F0 Hình 1-3 Đồ thị biểu diễn quan hệ vận tốc theo lực cản tổng cộng của đường và xấp xỉ bậc hai hàm Pc theoV Pc =Pf+Pω= F0+F1V+F2V2 (1.15) Các hệ số trên tƣơng ng với các hệ số f0, và hệ số K khi xe ch y trên đƣờng tốt Fc =G(a+bV)+k.A.V2 (1.16) Từ đó ta tìm đƣ c các hệ số cản lăn và hệ số cản không khí SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 10