Bài giảng Thí nghiệm ô tô - Đại học - Chương 5 thí nghiệm hệ thống truyền lực

THÍ NGHIỆM Ô TÔChương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật Chương 2: Các loại cảm biến dùng trong thí nghiệm Chương 3: Thí nghiệm động cơ Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác

Trang 1

THÍ NGHIỆM Ô TÔ

Chương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật

Chương 2: Các loại cảm biến dùng trong thí nghiệm

Chương 3: Thí nghiệm động cơ

Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và môi trường

Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực

Chương 6: Thí nghiệm xác định tính chất động lực học của ô tô Chương 7: Thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh

Chương 8: Thí nghiệm đánh giá tính năng chuyển động của ô tô Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu

Trang 2

Nội dung chương 5

5.1 Mục đích thí nghiệm.

5.2 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở.

5.3 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín.

5.3.1 Nguyên lý làm việc cảu bệ thử dòng công suất kín.

5.3.2 Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và x

ác định hệ số truyền lực.

Trang 3

5.1 Mục đích thí nghiệm

Hệ thống truyền lực và các cụm của nó có thể thử trên đường hoặc trong phòng thí nghiệm Khi thí nghiệm có thể xác định tính năng kỹ thuật của chúng, xác định hiệu suất làm việc, chế độ làm việc, chế độ nhiệt, độ ồn và rung động, độ cứng và độ bền, độ tin cậy làm việc và độ bền lâu Ngoài ra nhờ thí nghiệm có thể nghiên cứu các vấn đề khác liên quan đến sự làm việc của các cơ cấu của hệ thống truyền lực như chọn dầu bôi trơn, xác định công trượt ly hợp, nghiên cứu quá trình gài số của hộp số tự động v.v Phương pháp tiến hành thí nghiệm phụ thuộc vào mục đích và yêu cầu đề ra ban đầu Các bệ thử các cụm của hệ thống truyền lực có thể thiết kế theo nguyên lý dòng công suất hở hoặc theo nguyên lý dòng công suất kín.

Trang 4

5.2 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở

Đặc điểm của bệ thử này là công suất đi vào và đi ra không nối thành một vòng khép kín, do đó được gọi là bệ thử có dòng công suất hở Trên hình 5.1 trình bày sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở.

Hiệu suất η của hộp số được xác định như sau:

Trong đó : i h – tỷ số truyền của hộp số.

ω 1 , ω 2 - tốc độ góc tương ứng của động cơ điện và phanh điện.

M 1 , M 2 - mô men quay ở động cơ điện và mô men quay ở phanh điện.

Trang 5

Ở hình 5.2 trình bày sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lựctheo nguyên lý dòng công suất hở Bệ thử gồm có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số 2, trục các đăng 3, cầu sau 4, phanh điện loại cân bằng 5.

Hình 5.1 Sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở.

1 Động cơ điện loại cân bằng; 2 Hộp số được thử; 3 Hộp

số giảm tốc; 4 Phanh điện loại cân bằng; 5 Lực kế.

Trang 6

Bằng cách đo công suất đi vào ( đo mô men quay và số vòng quay) hệ thống truyền lực và công suất đi ra khỏi hệ thống truyền lực ở các chế độ tải và tốc

độ khác nhau có thể xác định hiệu suất của hệ thống truyền lực theo tốc độ góc của trục và theo mô men quay truyền đến các trục này.

Hình 5.2 Sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực có dòng công suất hở.

Động cơ điện loại cân bằng; 2 Hộp số; 3 Trục các đăng; 4.Cầu

sau; 5 Phanh điện loại cân bằng.

Trang 7

a.Thiết bị dùng cho thí nghiệm :

Trên hình 5.1 trình bày sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở Bệ thử này

có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số được thử 2, hộp giảm tốc 3, và phanh điện loại cân bằng 4 Khi thử thì dòng công suất đi từ động cơ điện loại cân bằng 1 qua hộp số2, qua hộp giảm tốc 3 và đến phanh điện 4.

Trang 8

b Trình tự thí nghiệm :

 Ta tiến hành kiểm tra thiết bị thí nghiệm trước khi tiến hành.

 Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho

trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua các bánh răng hộp giảm tốc làm cho phanh điện quay.

 Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành phanh làm giảm số vòng

quay của trục thứ cấp của hộp số bằng phanh điện 4.

 Ứng với từng tốc độ của động cơ ta có thể tiến hành thay đổi số vòng quay

của máy điện 1.

 Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và phanh điện 4 thông qua

các lực kế Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.

Trang 9

Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và

môi trường

Giá trị đo

Lần đo

Mô men của động

cơ điện M 1

Mô men của phanh điện M 2

Tỷ số truyền của hộp số i h

Lần đo 1

Lần đo 2

Lần đo 3

GTTB

c Kết quả thí nghiệm :

Trang 10

5.3 Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín

5.3.1 Nguyên lý làm việc của bệ thử có dòng công suất kín

Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và

môi trường

Hình 5.3 Sơ đồ thử cặp bánh răng theo nguyên lý dòng công

suất kín;

1,2,3,4 Bánh răng; 5,6 Khớp; 7,8,9 Trục; 10 Động cơ điện.

Trang 11

Sơ đồ ở hình 5.3 thử hai cặp bánh răng giống nhaucùng một lúc Tất cả các bánh răng đều ăn khớp Hai bánh răng 2; 3 được nối cứng với nhau bằng trục 9, còn hai bánh răng khác 1; 4 được nối với nhau bằng khớp nối 6 Khớp nối 6 cho phép xoay trục 7và 8 tương đối với nhau một góc nào đấy Khi xoay trục 7 và 8 tương đối với nhau sinh ra sự xoắn các trục trong toàn bộ hệ

thống bằng một mô men xoắn Bằng cách thay đổi độ dịch chuyển góc của các mặt đầu của các trục 7 và 8 ta có thể chất tải lên toàn bộ hệ thống bằng những mô men xoắn khác nhau, do đố công suất gây tải lên hệ thống có thể rất lớn.

Trang 12

Bằng cách trừ tiêu hao công suất ở các ổ bi và biết công suất truyền qua

hệ thống, ta có thể tính được hiệu suất η của bánh răng với giả thiết rằng ma sát ở hai cặp bánh răng là như nhau Ta có :

Trong đó: M tải – mô men gây tải;

M ổ - mô men ma sát ở ổ;

M đc – mô men đo được ở động cơ điện loại treo;

N ổ - công suất mất mát ở ổ;

N tải – công suất gây tải.

Trang 13

 Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho

trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua các bánh răng hộp giảm tốc làm cho phanh điện quay.

 Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành phanh làm giảm số vòng

quay của trục thứ cấp của hộp số bằng phanh điện 4.

 Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và phanh điện 4 thông qua

các lực kế Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.

Trang 14

5.3.2 Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và xác định hiệu suất truyền lực

Sơ đồ bố trí để xác định hiệu suất của hộp số theo dòng công suất kín :

Hình 5.4 Sơ đồ bệ thử để xác định hiệu suất của hộp số theo dòng

công suất kín.

1 Động cơ; 2 Hộp số; 3 Hộp giảm tốc; 4 Trục các đăng; 5 Lực

kế; 6 Xi lanh thủy lực; 7 Bộ biến đổi

Trang 15

Hiệu suất của hộp số được xác định theo biểu thức sau( giả thiết hộp số có ma sát như nhau) :

Trong đó: M tải – mô men gây tải;

M đc – mô men đo được ở động cơ điên loại cân bằng khi lắp hai hộp số trên bệ thử;

đc – mô men đo được ở động cơ điện loại cân bằng khi thay đổi hai hộp số bằng một trục các đăng.

Trang 16

Trên hình 5.5 trình bày sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo nguyên lý dòng công suất kín.

Hình 5.5 Sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo nguyên lý dòng công suất kín.

1 Động cơ điện; 2 Hộp số; 3 Cầu sau; 4,5,6 Hộp truyền động loại bánh răng;

7,8 Trục các đăng; 9 bộ gây tải.

Trang 17

a Thiết bị thí nghiệm :

 Trên hình 5.4 trình bày sơ đồ bệ thử hộp số theo nguyên lý dòng công

suất kín Bệ thử gồm có hộp số 2, hai hộp giảm tốc 3 vảtục các đăng 4, hệ thống dẫn động bằng động cơ điện loại cân bằng 1 Xi lanh thuỷ lực 6 dùng để gây tải cho hệ thống Mô men gây tải M tải được đo nhờ bộ biến đổi 7, còn mô men quay dòng kín M đc được đo bằng lực kế 5 Muốn xác định được hiệu suất của hộp số cần phải tính đến ảnh hưởng của ma sát trong hộp giảm tốc 3 Muốn thế cần phải thay hai hộp số 2 bằng một trục các đăng để xác định mômen M ’

đc cần để quay vòng kín Lúc đó sơ đồ thử giống như sơ đồ hình 5.3.

Trang 18

 Hình 5.5 là bố trí sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo dòng công

suất kín Bệ thử gồm có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số 2, hai cầu sau 3, các hộp truyền động loại bánh răng 4 ; 5 ; 6, trục các đăng 7 và 8 Trên trục các đăng 8 có đặt bộ gây tải 9 Bộ gây tải 9 sẽ sinh ra mô men xoắn khác nhau trong dòng kín Hộp truyền động 4 đảm bảo cho các trục các đăng 7 và 8 có tốc độ góc như nhau và các nửa trục ở hai cầu có tốc

độ như nhau.

Trang 19

 Trước hết ta tiến hành kiểm tra các thiết bị thí nghiệm.

Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho

trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua hộp truyền động loại bánh răng 4, làm cho các trục các đăng 7,8 quay.

 Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành thay đổi nhờ bộ phanh thủy

lực 9.

 Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và bộ gây tải 9 thông qua các

lực kế Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.

Trang 20

c Kết quả thí nghiệm :

Giá trị đo Lần đo Mô men gây tải