BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Ô TÔ

Bài báo cáo thí nghiệm ô tô Giảng Viên TS. LÊ VĂN TỤY Ô tô Hybrid là dòng ôtô sử dụng hai nguồn năng lượng tích hợp. Thật ra, ý tưởng Ô tô Hybrid đã có từ rất lâu đời. Theo Bách Khoa Toàn Thư mở Wikipedia thì Hybrid Vehicle, tạm dịch là Phương Tiện Giao Thông Ghép, là một phương tiện giao thông mà nguồn công suất được tích hợp từ hai nguồn năng lượng trở lên. Thông thường ô tô hybrid với nguồn năng lượng là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong, hay vận hành đồng bộ cả hai nguồn; thậm chí vừa vận hành động cơ đốt trong kết hợp với việc nạp điện vào ắc quy khi năng lượng tích trữ trong ắc quy đã cạn kiệt. Vì vậy, thực tế hiện nay, thuật ngữ Hybrid Vehicle thường dùng để nói đến kiểu “ô tô ghép” kết hợp năng lượng từ điện và xăng (Petroleum Electric Hybrid Vehicle – PEHV); và cũng có thể được viết tắt là HEV (Hybrid Electric Vehicle). Theo ngôn ngữ phổ thông tiếng Việt thường dùng ta có thể gọi là “Xe kết hợp điện xăng”, hay mượn hẳn từ tiếng Anh là “Hybrid”: Xe Hybrid.

Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình MỤC LỤC Trang SVTH: Nhóm 18B3 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình PHẦN ĐO ĐẶC TÍNH LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ÔTÔ TRÊNĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LĂN TRƠN 1.1 Cơ sở lý thuyết Fk pj Hình 1.1 Các lực tác dụng lên ôtô chuyển động thẳng đường nằm ngang Trong đó: Lo – Chiều dài sở xe [m] a – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m] b – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m] Z1 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước [ N] Z2 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau [ N] Pf1 – Lực cản lăn hai bánh trước [ N] Pf2 – Lực cản lăn hai bánh sau [ N] Fk – Lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động [ N] Pω – Lực cản không khí [ N] Pj – Lực quán tính ôtô chuyển động [N] Ga – Trọng lượng toàn xe [ N] Khi xe chuyển động phải chịu tác dụng lực sau: - Lực cản lăn Pf: lực phát sinh có biến dạng lốp đường, tạo thành vết bánh xe đường ma sát bề mặt tiếp lốp đường SVTH: Nhóm 18B3 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Để đơn giản, người ta coi lực cản lăn ngoại lực tác dụng lên bánh xe chuyển động, xác định theo công thức: Pf = Pf1 + Pf2 = Z1.f1+Z2.f2 [1.1] Trong đó: Z1 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước; f1 – Hệ số cản lăn bánh xe trước; Z2 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau; f2 – Hệ số cản lăn bánh xe sau; Hệ số cản lăn hàm bậc bậc hai theo vận tốc, xác định sau: f= a + f (V) R bx   v2  f + =   1500 ÷   f + b.v  [1.2] Nếu coi hệ số cản lăn bánh trước bánh sau nhau, ta có: Pf=Ga.f [1.3] Trường hợp tổng quát, xem : Pf= Ga.(F0 + F1.v+F2.v2) [1.4] Trong : F0 – Hệ số cản lăn bản, không phụ thuộc vào tốc độ F1 – Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc vào tốc độ F2 – Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc hai vào tốc độ - Lực cản không khí Pω: Khi ôtô chuyển động tạo nên thay đổi mật độ không khí bao quanh xe, hình thành lực cản không khí tác dụng lên toàn bề mặt xe Trong tính toán thông thường, tất lực cản gió riêng phần thay lực cản tổng cộng quy ước Pω đặt tâm diện tích cản diện ôtô Pω = K.F.v2 Trong đó: SVTH: Nhóm 18B3 [1.5] Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình K – Hệ số cản không khí; [N.s2/m4] F – Diện tích cản diện ôtô; [m2] v – Vận tốc chuyển động ôtô; [m/s] Ở đây, để đơn giản tính toán, ta xét ôtô chuyển động đường ngang, phẳng, tức bỏ qua lực cản lên dốc lực quán tính chi tiết chuyển động quay Như vậy, ta có phương trình cân lực kéo sau: FK = Pf + Pω–Pj [1.6] Theo cách nhìn mới, đo lực cản chuyển động xe đường, xem F c = Pf +Pω xe chuyển động thực, hai lực luôn với tách rời - Lực quán tính Pj: Pj = G a dv g dt [1.7] Trong đó: Ga – Trọng lượng toàn ôtô; [N] dv dt - – gia tốc chuyển động tịnh tiến ôtô; [m/s2] Phương trình cân xe lăn trơn (gia tốc xe lên tốc độ cần thiết sau gài số Mo xe lăn trơn đường): Pf + Pω - Pj = ⇒ Pf + Pω = SVTH: Nhóm 18B3 [1.8] G a dv g dt Mặt khác ta có: Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Pf + Pω=Ga.f+K.F.v2 v2 Pf + Pω = G a f (1 + ) + K.F.v 1500 Đặt:  F0 = G a f  F1 =  G f F1 = KF + a 1500  G a dv = F0 + F1.v + F2 v g dt Suy ra: [1.9] 1.2 Phương pháp đo: 1.2.1 Mô tả trang thiết bị: a) Đối tượng đo: Xe dùng cho việc đo lực cản: Mercedes Benz MB140 cócác thông số kỹ thuật sau: Bảng 1-1: Bảng thông số kỹ thuật xe Mercedes Benz MB140 Thông số kỹ thuật động Loại Xy lanh/sắp xếp Bố trí trục cam/van Dung tích Đường kính/hành trình piston Tỷ số nén Công suất cực đại Momen xoắn cực đại Động xăng 4/thẳng hàng trục cam nắp máy /16 van 2295cc 90,9/88,4 8,8:1 90 kW @5500 vg/ph 188 Nm @ 3000 vg/ph Thông số kỹ thuật hộp số Loại Cầu chủ động Hộp số sàn, tốc độ Dẫn động cầu trước Những thông số tiêu chuẩn khác Ly hợp Hệ thống lái Hệ thống phanh Hệ thống treo trước Hệ thống treo sau SVTH: Nhóm 18B3 Ly hợp khô đĩa, điều khiển thủy lực Bánh –thanh ,có trợ lực Phanh đĩa/cầu trước ; phanh tang trống/cầu sau Hệ thống treo độc lập với hai tay đòn xoắn Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình nhíp giảm xóc ống lồng Dung tích bình xăng 75 lít Điện nguồn 12V/72Ah Trọng lượng xe(Kg) Tải trọng trục trước Tải trọng trục sau Tự trọng xe Tải trọng cho phép Kích thước(mm) Chiều dài sở Chiều dài tổng thể Chiều rộng tổng thể Chiều cao tổng thể 1290 810 2060 900 2680 5340 1855 2105 Hình 1.3 Đối tượng đo - Mecedes Benz MB140 b) Các dụng cụ cảm biến sử dụng: Đồng hồ/Cảm biến đo tốc độ, đồng hồ đếm thời gian thực 1.2.2 Trình tự đo: - Một nhóm gồm 10 sinh viên với giáo viên hướng dẫn lên xe để tiến hành thí nghiệm - Đưa xe đến địa điểm đo (yêu cầu có chiều dài quãng đường thẳng và phẳng khoảng 4km, ta làm thực nghiệm đường Nguyễn Tất Thành) - Khi đến địa điểm tiến hành thí nghiệm, chọn đoạn đường vắng dốc để gia tốc xe tránh làm ảnh hưởng đến kết thí nghiệm - Chuẩn bị đồng hồ tách thời gian SVTH: Nhóm 18B3 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình - Quan sát đồng hồ báo tốc độ bảng Táp lô, gia tốc cho xe chạy vượt qua tốc độ 50(km/h) bắt đầu nhả bàn đạp ga đồng thời đưa cần gạt hộp số vị trí số ngắt ly hợp cho xe lăn trơn đường - Khi kim đồng hồ báo tốc độ ôtô 50 km/h bắt đầu bấm đồng hồ tách thời gian, ứng với vị trí ta có thời gian t0 = 0[s] - Khi tốc độ ôtô giảm 45 km/h, ta tiếp tục bấm đồng hồ tách thời gian để xác định ∆ t =t 1−t0 - Quá trình lặp lại tốc độ ôtô giảm 20 km/h, tức tính lần giảm 5km/h Sau ghi lại tất kết vừa đo - Ta thực trình lần kết thúc trình đo Sau tất sinh viên quay trở xưởng AVL.(Nếu có thiết bị đo chính xác thì đo lần, thiết bị đo xác nên ta đo lần rồi lấy giá trị trung bình) 1.3 Kết đo xử lý số liệu thí nghiệm 1.3.1 Kết đo: Bảng 1-2: Bảng số liệu kết đo V[km/h] 50 45 40 35 30 25 20 t1[s] 7,71 17,1 26 36,19 47,36 61,02 t2[s] 8,12 17,51 27,01 39,23 50,56 64,13 t3[s] 6,99 17,25 26,98 37,75 49,88 64,11 t4(s) 7,33 17,31 26,78 37,85 50,6 62,51 1.3.2 Xử lý số liệu thí nghiệm vẽ đồ thị: Từ bảng số liệu 1-2, ta tính trung bình thời gian lần đo theo công thức: Ttb = (t1 + t2 +t3 +t4)/4 Do đó, ta có: Bảng 1-3: Bảng tính Ttb[s] V[km/h] 50 45 40 35 30 25 20 SVTH: Nhóm 18B3 t1[s] 7,71 17,1 26 36,19 47,36 61,02 t2[s] 8,12 17,51 27,01 39,23 50,56 64,13 t3[s] 6,99 17,25 26,98 37,75 49,88 64,11 t4(s) 7,33 17,31 26,78 37,85 50,6 62,51 Ttb[s] 7,538 17,293 26,693 37,755 49,6 62,943 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình a) Xác định đa thức xấp xỉ bậc ba v thời gian t[s] Từ bảng số liệu vi=f(ti), tiến hành xấp xỉ đặc tính biến thiên v=f(t) thành đa thức xấp xỉ bậc ba thời gian t SVTH: Nhóm 18B3 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Bảng 1-4: Bảng giá trị V[m/s] V[km/h] V[m/s] 50 13.8889 45 12.5 40 11.1111 35 9.7222 30 8.3333 25 6.9444 20 5.5556 t1[s] 7,71 17,1 26 36,19 47,36 61,02 t2[s] 8,12 17,51 27,01 39,23 50,56 64,13 t3[s] 6,99 17,25 26,98 37,75 49,88 64,11 t4(s) 7,33 17,31 26,78 37,85 50,6 62,51 Ttb[s] 7,538 17,293 26,693 37,755 49,6 62,943 Dùng công cụ Excel ta tìm hàm biểu diễn mối quan hệ V = f(t) Ta có: Hình 1-2: Đồ thị biểu diễn V = f(t) Qua đó, ta tìm phương trình biểu diễn mối quan hệ sau: y = -0,000004.x3 + 0,001.x2 – 0,1779.x + 13,859 Với y = v; x = t, ta có: v = −0,000004.t + 0,001.t – 0,1779.t + 13, 859 Kết tính toán với t tb, thông qua ta tính dv dt gia tốc j[m/s2] theo thời gian t[s] Theo lý thuyết lực cản F C = - Pj (Lực quán tính) Điều có nghĩa ta xác định F C thông qua lực quán tính Pj Với Pj = ma.j Như vậy: FC = -ma.j[N] Trong đó: j – Gia tốc quán tính xe lăn trơn; [m/s2] ma – khối lượng toàn tải xe Mercedes Benz MB140; [kg] 2060.9,81 = 2060 9,81 Khối lượng không tải xe: m0 = [kg] Khối lượng hành khách (người làm thí nghiệm, giả sử người nặng 50kg): 16.50.9,81 = 800 9,81 mhk = SVTH: Nhóm 18B3 [kg] Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Vậy khối lượng toàn là: ma = m0 + mhk = 2060 + 800 = 2860 [kg] Ta có: ma = 2860 [kg] dv = −0,000012t + 0,002t − 0,1779 dt Từ đó, suy lực cản FC với thời gian t(s) ta đo trên: FC = − j.m a = (−0, 000012.t + 0, 002.t − 0,1779).2860 [N] b) Xác định giá trị (dv/dt)từ hàm xấp xỉ v= f(t): Tính giá trị dv/dt Bảng 1-5: Bảng giá trị dv/dt Ttb[s] V[km/h] dv/dt[m/s2] 7,538 17,293 26,693 37,755 49,6 62,943 50 45 40 35 30 25 20 -0,1779 -0,1635 -0,1469 -0,1331 -0,1195 -0,1082 -0,0996 c) Tính giá trị lực cản Fc(i) lực quán tính chuyển động chậm dần: Fc (i) = Fj (i) = − G dv ( ) (i) g dt thời điểm ti Bảng 1-6: Bảng giá trị lực cản Fc [N] SVTH: Nhóm 18B3 V[m/s] dv/dt[m/s2] 13,8889 -0,1779 Fc(i)[N] 508,794 12,5000 -0,1635 467,627 11,1111 -0,1469 420,141 9,7222 -0,1331 380,564 8,3333 -0,1195 341,757 6,9444 -0,1082 309,515 10 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Bảng 3.1 : Các tham số hai loại chu trình thử Tham số Đơn vị ECE 15 EUDC Quãng đường km 4x1.013=4.052 6.955 Thời gian s 4x195=780 400 Tốc độ trung bình km/h 18.7 62.6 Tốc độ tối đa 50 120 km/h 3.1.3 Chu trình thử Nhật Bản a, Chu trình thử với 10 mode Là chu trình thử dùng cho xe chạy thành phố Nhật Bản Chu trình thử có quãng đường thử 0,664 km, tốc độ trung bình 17,7 km/h, thời gian thử 135s tốc độ cực đại 40 km/h Hình 3-5: Chu trình thử 10 mode SVTH: Nhóm 18B3 28 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình b, Chu trình thử 10-15 mode Là chu trình thử cho xe chạy đường thành phố, lấy từ chu trình thử 10 mode thêm vào chu trình 15 mode với tốc độ cực đại lên đến 70 km/h Toàn chu trình thử gồm: lặp lại lần chu trình 10-mode lần đoạn 15-mode Hình 3-6: Chu trình thử 10-15 mode Tổng quãng đường thử 4,16 km, tốc độ trung bình 22,7 km/h, thời gian thực 660s (hoặc 6,34 km đường thử, tốc độ trung bình 25,6 km/h thời gian 892s trường hợp tính đoạn 15-mode đầu tiên) 3.1.4 Chu trình thử Việt Nam + Chu trình thử cho xe ôtô lắp động xăng TCVN 6432 : 1998 Được dựa sở chu trình thử nội thành của Châu Âu ECE R15-04 áp dụng từ năm 1998 Chu trình thử bao gồm vòng thử giống liên tiếp tương tự vòng thử đường thành phố theo chu trình thử châu Âu ECE 15 + Tổng quãng đường thử : 4,025 km + Tổng thời gian thử : 780s SVTH: Nhóm 18B3 29 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình + Vận tốc trung bình : 17,8 km/h + Vận tốc tối đa : 50km/h Quá trình thử tiến hành theo thao tác bảng sau Bảng 3.2: Các thao tác theo chu trình thử ECE 15-04 Vận tốc Thứ tự Thao tác thao tác [Km/h] Chạy không tải Tăng tốc Thời gian [s] Thời gian tích luỹ [s] Ghi chú 11 11 6sPM,5sK1 - 15 15 Vận tốc ổn định 15 23 Giảm tốc 15 -10 25 K1 Giảm tốc,ngắt ly hợp 10 - 28 16sPM,5sK Chạy không tải 21 49 Tăng tốc 54 K Sang số 56 Tăng tốc 15 - 32 61 10 Vận tốc ổn định 32 24 85 11 Giảm tốc 32 - 10 93 k2 12 Giảm tốc, ngắt ly hợp 10 - 96 16sPM,5sK 13 Chạy không tải 21 117 14 Tăng tốc 122 K 15 Sang số 124 SVTH: Nhóm 18B3 - 15 - 15 30 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình 16 Tăng tốc 133 15 - 35 17 Sang số K 135 18 Tăng tốc 143 35 - 50 19 Vận tốc ổn đinh 12 155 50 20 Giảm tốc 163 50 - 35 21 Vận tốc ổn định 13 176 35 22 Sang số K1 178 23 Giảm tốc 185 32 - 10 24 Ngắt ly hợp K2 188 10 - 25 Chạy không tải 7sPM 195 Đồ thị ( Hình 3-7) thể đầy đủ thông số bảng Trong qúa trình thử đồ thị mô hình hoá dạng đường thử hình hỗ trợ người lái người lái xe phải điều khiển xe cho với đường thử Trong 1, 2, : số 1, số 2, số PM : số “mo” K : ngắt ly hợp K1, K2 : ngắt ly hợp giảm số, số liên tiếp s : giây (sec) SVTH: Nhóm 18B3 31 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Hình 3.7 : Đồ thị hiển thị thôn g số tron g bảng 3.2 SVTH: Nhóm 18B3 32 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình 3.2 Cơ sở lý thuyết: Mức tiêu hao nhiên liệu tính cho đơn vị quãng đường chạy qđ [l/100km] : q = đ 100G h; v.ρ nl [3.1] Ở đây: Mức tiêu hao nhiên liệu tính cho đơn vị hàng hóa vận chuyển đơn vị quãng đường chạy qc [kg/tấn.km] Q.ρ n Gt St qc = [3.2] Lượng tiêu hao nhiên liệu xác định theo biểu thức Q.ρ n Gh = t [3.3] Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g [kg/kW.h] Gh Q.ρ n ge = Ne = N e t [3.4] Từ công thức ta xác định mức tiêu hao nhiên liệu ôtô, tính [l/100km] sau : qd = 100.g e N e v.ρ n [3.5] e Khi ôtô chuyển động , công suất động N [kW] phát cần thiết để khắc phục lực cản chuyển động biểu thị theo phương trình cân công suất sau: Ne = SVTH: Nhóm 18B3 g e ( Fψ + Fω ± Fj )v 100.ηt [3.6] 33 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Mức tiêu thụ nhiên liệu ôtô phụ thuộc vào suất tiêu hao nhiên liệu có ích động công suất tiêu hao để khắc phục lực cản chuyển động qđ = g e ( Fψ + Fω ± F j ) 36 ρ n ηt [3.7] j Khi ôtô chuyển động ổn định F = 0, mức tiêu hao nhiên liệu là: qđ = g e ( Fψ + Fω ) 36 ρ n ηt [3.8] 3.3 Phương pháp đo 3.2.1 Mô tả về trang thiết bị và nguyên lý đo a Đối tượng đo: Xe dùng cho việc đo tiêu hao nhiên liệu: Mercedes Benz MB140 có công suất động P = 90[kW] ở số vòng quay n = 5000[rpm], tự trọng của xe Go = 2100[KG], tải Gt = 900[KG]) b Các dụng cụ/cảm biến sử dụng: Hệ thống thiết bị đo động lực học CD48” với cảm biến đo lực, cảm biến đo tốc độ Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu Fuel Mass Flow Meter 735/753 c Sơ đồ bố trí/hoặc sơ đồ nguyên lý đo: Sơ đồ gá xe băng thử CD-48” và sơ đồ cung cấp nhiên liệu cho xe từ Hệ thống Fuel Mass Flow Meter 735/75 SVTH: Nhóm 18B3 34 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thiết bị phục vụ thí nghiệm 3.2.2 Trình tự đo -Gá xe lên băng thử… -Chạy hâm nóng thiết bị… -Mở chu trình lái xe ECE1504 thành phố với v ≤ 50km/h -Lái xe chạy theo chu trình ECE1504 -Mở màn hình đo liên tục (1 lần/s) các giá trị tiêu hao nhiên liệu G h[kg/h] ứng với các tốc độ vi; tỷ trọng nhiên liệu gần không thay đổi ρnl [kg/lít] 3.2.3 Kết thí nghiệm recorder_time [s] 206.1 207.1 208.1 209.1 210.1 211.1 212.1 213.1 214.1 215.1 216.1 217.1 218.1 219.1 220.1 221.1 222.1 223.1 224.1 225.1 226.1 227.1 228.1 229.1 230.1 231.1 232.1 233.1 234.1 235.1 FB_VAL [kg/h] 0.972 0.961 0.967 1.088 0.905 0.997 0.906 0.963 1.998 6.898 6.661 1.816 4.247 3.331 2.823 3.231 3.144 3.179 3.195 1.986 1.541 1.051 1.169 1.110 1.088 0.905 0.997 0.906 1.088 0.905 SVTH: Nhóm 18B3 VELOCITY recorder_time FB_VAL VELOCIY [km/h] [s] [kg/h] [km/h] 303.1 1.088 0 304.1 0.905 0 305.1 0.997 0 306.1 0.906 0 307.1 0.974 0 308.1 0.960 0 309.1 0.966 0.070 310.1 0.972 1.975 311.1 0.961 8.413 312.1 0.967 13.924 313.1 1.088 12.830 314.1 0.905 14.465 315.1 0.997 14.901 316.1 0.906 14.879 317.1 0.974 15.050 318.1 0.960 15.194 319.1 0.957 1.421 15.411 320.1 1.683 4.452 15.467 321.1 1.419 6.178 14.095 322.1 3.191 8.843 12.479 323.1 4.037 11.714 11.259 324.1 4.714 14.375 7.833 325.1 5.633 16.364 4.363 326.1 1.615 15.494 327.1 4.228 17.084 328.1 5.316 19.819 329.1 6.847 22.345 330.1 6.041 24.661 331.1 5.544 26.424 332.1 5.252 27.754 35 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình 236.1 237.1 238.1 239.1 240.1 241.1 242.1 243.1 244.1 245.1 246.1 247.1 248.1 249.1 250.1 251.1 252.1 253.1 254.1 255.1 256.1 257.1 258.1 259.1 260.1 261.1 262.1 263.1 264.1 265.1 266.1 267.1 268.1 269.1 270.1 271.1 272.1 273.1 274.1 275.1 276.1 277.1 278.1 279.1 280.1 0.997 0.906 0.974 0.960 0.966 0.972 0.961 0.967 1.088 0.905 0.997 0.906 0.974 0.960 0.966 1.005 2.107 2.328 3.590 5.082 1.907 5.643 4.659 4.296 4.878 6.086 7.252 9.787 6.149 6.065 5.246 5.373 5.113 4.239 4.327 4.377 4.367 4.425 4.326 4.403 4.358 4.406 4.361 4.562 4.633 SVTH: Nhóm 18B3 0 0 0 0 0 0 0 0 3.957 6.623 9.581 12.906 13.557 14.563 17.298 19.202 21.009 23.164 25.836 29.263 31.148 32.374 32.669 32.931 33.044 32.623 32.296 32.067 31.859 31.693 31.551 31.447 31.320 31.227 31.150 31.195 31.228 333.1 334.1 335.1 336.1 337.1 338.1 339.1 340.1 341.1 342.1 343.1 344.1 345.1 346.1 347.1 348.1 349.1 350.1 351.1 352.1 353.1 354.1 355.1 356.1 357.1 358.1 359.1 360.1 361.1 362.1 363.1 364.1 365.1 366.1 367.1 368.1 369.1 370.1 371.1 372.1 373.1 374.1 375.1 376.1 377.1 6.177 7.892 9.788 8.589 1.366 8.333 8.846 8.490 8.834 9.272 8.778 8.647 8.952 8.270 8.156 6.643 6.800 6.808 6.904 6.908 6.834 6.721 6.709 6.738 1.686 0.820 0.083 0.031 2.158 2.546 2.668 1.395 2.040 2.658 3.405 3.681 3.605 3.767 3.893 3.895 4.214 4.613 4.548 4.497 1.585 29.238 31.333 33.844 35.131 34.541 36.292 38.432 40.313 42.083 43.835 45.331 46.602 47.867 48.922 49.712 49.970 50.117 50.242 50.378 50.499 50.602 50.685 50.738 50.772 48.899 46.495 44.095 41.785 40.333 39.343 38.425 36.738 35.398 34.710 34.435 34.367 34.274 34.253 34.333 34.436 34.627 35.002 35.332 35.620 34.945 36 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình 281.1 282.1 283.1 284.1 285.1 286.1 287.1 288.1 289.1 290.1 291.1 292.1 293.1 294.1 295.1 296.1 297.1 298.1 299.1 300.1 301.1 302.1 4.570 4.567 4.630 4.579 4.607 4.477 1.816 0.419 0.072 0.033 0.031 0.025 0.897 0.997 1.006 0.949 0.948 0.921 1.088 0.905 0.997 0.906 31.278 31.324 31.358 31.376 31.399 31.376 29.639 27.247 24.869 22.565 20.384 17.828 14.344 11.603 8.984 6.300 3.576 0.671 0 0 378.1 379.1 380.1 381.1 382.1 383.1 384.1 385.1 386.1 387.1 388.1 389.1 390.1 391.1 392.1 393.1 394.1 395.1 396.1 397.1 398.1 1.087 1.112 1.207 1.265 0.283 0.059 0.034 0.798 0.933 0.988 0.928 0.898 1.088 0.905 0.997 0.906 1.088 0.905 0.997 0.906 0.974 33.266 30.802 28.457 25.517 23.390 21.188 18.824 14.616 10.737 7.260 3.793 0.232 0 0 0 0 Bảng 3.3-Số liệu kết thí nghiệm Dựa vào bảng 3.1 ta vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ lượng tiêu hao nhiên liệu tốc độ với thời gian: SVTH: Nhóm 18B3 37 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Hình 3.9 Đồ thị thể mức tiêu hao nhiên liệu qua điểm đo Hình 3.10 Đồ thị thể quan hệ vận tốc với thời gian - 3.3 Xử lý số liệu Tính tiêu hao nhiên liệu điểm đo Từ bảng số liệu Gh(i) = f(vi), ta tiến hành tính tiêu hao nhiên liệu [lít/100km] tại điểm đo ứng với tốc độ vi [km/h] cho ô-tô theo biểu thức: 100G h; q = đ v.ρ nl [3.9] Trong đó : + Gh: Giá trị lưu lượng đo được qua cảm biến [kg/h] tại tốc độ v [km/h]; + ρnl [kg/lít]: Tỷ trọng nhiên liệu, tính được thông qua tỷ số của hai cảm biến [kg/h]/[lít/h] và có giá trị gần không đổi suất chu trình Do phương trình xác định tiêu hao hiên liệu tại các điểm đo không xác định tại các điểm có vi = nên có thể tính lượng tiêu hao nhiên liệu ô-tô q đ [lít/100km] gần đúng theo phương pháp số sau: SVTH: Nhóm 18B3 38 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình q nl = 100Gcyc S cyc ρ nl [3.10] Trong đó: + Gcyc là lượng nhiên liệu tiêu thụ cả chu trình, tính bằng [kg] + Còn Scyc là quãng đường ô-tô được sau một chu trình, tính bằng [km]; và - ρnl là tỷ trọng nhiên liệu, tính bằng [kg/lít] Gcyc được tính theo tích phân gần đúng sau:        n −1 n −1  Gh(i) + Gh(i + 1) ÷  t(i + 1) − t(i) ÷÷ ÷ G = ∑ ∆G = ∑  cyc 2.3600  ÷ i =1 i = 1 ÷ [3.11] Trong đó: + Gh(i) là lượng tiêu hao nhiên liệu giờ [kg/h] + đo được từ cảm biến lưu lượng tại thời điểm ti[s] +Gh(i+1) là lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, đo được từ cảm biến lưu lượng tại thời điểm tiếp theo t(i+1) S - cyc được tính theo tích phân gần đúng sau:    t   (i + 1) − t(i) ÷÷ n −1 n − 1  V(i ) + V(i + 1) ÷   S = ∑ ∆S = ∑  ÷ cyc 2.3600  ÷ i =1 i = 1 ÷   - [3.12] Trong đó: + V(i) là tốc độ ô-tô [km/h], đo được từ cảm biến tốc độ tại thời điểm ti[s] + V(i+1) là tốc độ ô-tô, đo được từ cảm biến tốc độ tại thời điểm tiếp theo t (i+1) ρnl là tỷ trọng nhiên liệu, tính bằng [kg/lít], là hằng số không đổi và nhận được từ kết quả hiển thị của hệ thống đo nhiên liệu thí nghiệm Ở đây, ô tô sử - dụng nhiên liệu xăng nên ρnl = 0.74[kg/lít] Dựa vào bảng 3.1 sử dụng công cụ EXCEL, ta tính được: G cyc + Lượng nhiên liệu tiêu thụ cả chu trình là: =0,16193 [kg] S cyc + Quãng đường ôtô được sau một chu trình là: =0,99662[km] Thay giá trị vừa tính vào công thức [3.10], ta được: q nl = 100.0,16193 = 21,95646 0,99662.0,74 [lít/100km] SVTH: Nhóm 18B3 39 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Vậy lượng tiêu hao nhiên liệu ôtô thực nghiệm qnl=21,95646 [lít/100km] Nhận xét: Dựa vào kết đo đạc từ thí nghiệm tiêu hao nhiên liệu theo chu trình thử ECE 1504, thông qua công thức công cụ toán học excel, ta tính xác lượng tiêu hao nhiên liệu ô tô thực nghiệm Ở ta thấy lượng tiêu hao nhiên liệu qnl=21,95646 [lít/100km] mức cao Tuy nhiên, xe chạy theo chu trình ECE1504 nội thị với tốc độ không cao, Vmax = 50 [km/h] phải thường xuyên chuyển số, nên lượng - tiêu hao nhiên liệu phù hợp Giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình là:    t   (i + 1) − t(i ) ÷ ÷ n − 1  G(i ) + G(i − 1) ÷   G = ∑  ÷ h T  ∑ ÷ i = 1 ÷   − [3.13] Theo bảng [3.1], ta có: T∑ = 398,1 − 206,1 = 192 - [s] Dựa vào bảng 3.1 sử dụng công cụ EXCEL, ta tính được: G h = 3,03617 [kg/h] Vậy giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình chu trình ô tô Mercedes Benz MB140 3,03617 [kg/h] theo điều kiện thử nghiệm SVTH: Nhóm 18B3 40 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Kết luận: Qua thí nghiệm này, ta biết cách xác định thực tế lực cản chuyển động xe, lực phanh bánh xe hiểu rõ thêm yếu tố động lực học ảnh hưởng đến tính ổn định xe chạy đường Cộng với đó, qua chu trình thử ECE 1504 ta xác định mức tiêu hao nhiên liệu xe thực nghiệm qua dải tốc độ, tính lượng tiêu hao nhiên liệu cho chu trình, đồng thời giúp sinh viên tiếp cận với công nghệ tiên tiến đo đạc xử lý số liệu chuyên ngành khí động lực SVTH: Nhóm 18B3 41 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm ôtô máy công trình Tài liệu tham khảo [1] Lê Văn Tụy; “Thí nghiệm ôtô máy công trình”, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng; “Giáo trình Lý thuyết ôtô máy kéo”; NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 SVTH: Nhóm 18B3 42 [...]... cản của tô bằng phương pháp tính toán xấp xỉ sử dụng công cụ của excel (Trendline) Dựa vào đường đặc tính quan hệ lực cản với vận tốc chuyển động của xe ta có thể rút ra được những nhận xét: - Lực cản tổng cộng của tô trên đường phụ thuộc vào các lực cản chuyển động của tô Tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến các lực cản chuyển động của tô sẽ ảnh hưởng đến lực cản tổng cộng của tô - Vận tốc tô càng... tâm thí nghiệm tô và các trạm sửa chữa sử dụng rất nhiều Năm 2001 trung tâm thí nghiệm động cơ và tô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng được trang bị băng thử này để phục vụ nghiên cứu và học tập Băng thử này do công ty AVL của Áo lắp đặt 2.2.2 Cấu tạo của băng thử Băng thử phanh ở phòng thí nghiệm động cơ và tô là băng thử loại quán tính kiểu con lăn (con lăn) Các rulô được kéo nhờ các mô tơ và thông... 26 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình Hình 3-3: Chu trình thử ECE 15 b, Chu trình EUDC Là vòng thử trên đường xa lộ ở tốc độ tốc độ cao của phương tiện Tốc độ tối đa của vòng thử này lên đến 120 [km/h] Hình 3-4: Vòng thử EUDC cho xe con [1] Các thông số chính của hai chu trình thử Châu Âu được cho trên bảng 1 SVTH: Nhóm 18B3 27 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công... Từ các công thức trên ta xác định mức tiêu hao nhiên liệu của tô, tính bằng [l/100km] như sau : qd = 100.g e N e v.ρ n [3.5] e Khi tô chuyển động , công suất của động cơ N [kW] phát ra cần thiết để khắc phục các lực cản chuyển động và được biểu thị theo phương trình cân bằng công suất như sau: Ne = SVTH: Nhóm 18B3 g e ( Fψ + Fω ± Fj )v 100.ηt [3.6] 33 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình... “mo” K : ngắt ly hợp K1, K2 : ngắt ly hợp giảm 1 số, hoặc 2 số liên tiếp s : giây (sec) SVTH: Nhóm 18B3 31 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình Hình 3.7 : Đồ thị hiển thị các thôn g số tron g bảng 3.2 SVTH: Nhóm 18B3 32 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình 3.2 Cơ sở lý thuyết: Mức tiêu hao nhiên liệu tính cho một đơn vị quãng đường chạy qđ [l/100km] : q = đ 100G h; v.ρ nl... 18B3 17 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình Băng thử gồm bộ phận cấp công suất cho hai lô làm việc là hai mô tơ bố trí đối xứng, hai lô chuyển động nhờ bộ truyền xích Trên một lô bố trí 4 cảm biến lực ở 4 góc, một cảm biến tốc độ để đo tốc độ của bánh xe, một cảm biến lực đặt ở dưới hai lô để đo lực phanh Trên băng thử có trang bị thêm các cảm biến cân để đo trọng lượng trục và các môđun... các lực tác dụng lên tô khi phanh ở trường hợp xe không kéo móc trên mặt phẳng nằm ngang Hình 2-2: Lực tác dụng lên tô khi phanh Khi phanh sẽ có những lực tác dụng lên tô: Trọng lượng tô G đặt tại trọng tâm, lực cản lăn Pf1 và Pf2 ở các bánh xe trước và sau, phản lực thẳng góc lên các bánh xe trước và sau (Z1 và Z2), lực phanh ở các bánh xe trước và sau P p1 và Pp2, lực cản không khí Pω, lực quán... Pω, lực quán tính Pj sinh ra do khi phanh sẽ có gia tốc chậm dần SVTH: Nhóm 18B3 14 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình Lực phanh Pp1 và Pp2 đặt tại điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường và ngược chiều chuyển động của tô, còn lực quán tính P j đặt tại trọng tâm và cùng chiều với chiều chuyển đồn của tô Lực quán tính Pj được xác định theo biểu thức sau: Pj = G jp g [2.3] Trong đó: g... điểm bắt đầu phanh; t pmin = Khi tô dừng hẳn thì v2 = 0, do đó: - v1 ϕ.g [2.13] Quãng đường phanh (Sp) Nhân hai vế pt [2.11] với dS ta có: dv dS = ϕ.g.dS hay v.dv = ϕ.g.dS dt [2.14] Quãng đường phanh nhỏ nhất sẽ là: SVTH: Nhóm 18B3 16 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình v1 v.dv 1 Sp = ∫ = v12 − v 22 ϕ.g 2.ϕ.g v2 [2.15] ( ) Spmin Khi tô dừng hẳn thì v2 = 0, do đó:... ảnh hưởng đến lực cản tổng cộng của tô - Vận tốc tô càng lớn thì lực cản càng lớn do hệ số cản khí động tăng SVTH: Nhóm 18B3 12 Báo cáo Thực hành Thí nghiệm tô và máy công trình PHẦN 2 ĐO TÍNH LỰC PHANH CỦA Ô- TÔ TRÊN BĂNG THỬ 2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp đo: Trên tô có trang bị hệ thống phanh nhằm mục đích giảm vận tốc hoặc dừng hẳn khi cần thiết Lúc đó người lái giảm lượng nhiên liệu cung