Báo-cáo-TH-TN-ô-tô-MCT-đã-FIX-các-con-số

Báo cáo TH TN ô tô giúp ta hiểu rõ về hiệu suất tiêu hao nhiên liệu các thành phần khí thải hiểu được hiêu suất kinh tế các tính năng và cách đo các thành phần đó với trang thiết bị hiện đại cùng sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy chúng em đã cũng như các thiết bị đo

Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình LỜI NÓI ĐẦU Đối với sinh viên ngành kỹ thuật khí, việc trang bị kiến thức thực hành thí nghiệm cần thiết, đặc biệt việc thí nghiệm kiểm chứng ngành tơ Từ biết khả làm việc tơ, thơng qua kết thí nghiệm có đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến tính kinh tế, kỹ thuật hạn chế yếu tố ảnh hưởng Điều giúp một kỹ sư tương lai dê dàng tiếp cận với công nghệ Để đáp ứng điều đó, sinh viên ngành kỹ thuật khí trang bị học phần “Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình” Từ kiến thức học được, sinh viên đưa sở lý thuyết để xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm nhằm đạt kết cần đánh giá, đồng thời biết tiếp cận sử dụng hiệu công cụ, trang thiết bị thí nghiệm để xử lý kết thí nghiệm có để rút nhận xét kết luận cho phương án chọn đối tượng cần kiểm nghiệm Trong học phần này, sinh viên thực hành đo đặc tính lực cản chuyển đợng xe đường phương pháp lăn trơn đo lực phanh ôtô băng thử Với hướng dẫn tận tình thầy chúng em hồn thành thí nghiệm báo cáo đúng thời gian quy định, chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Phùng Minh Nguyên hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình cho chúng em học phần “Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình”, giúp chúng em tích lũy thêm kiến thức học lý thuyết cố kiến thức thực hành Được hướng dẫn tận tình Thầy Phùng Minh Ngun, nhóm em cố gắng hồn thành báo cáo thực hành tốt Trong qua trình thực hành đo đạc nhiều kiến thức chưa hiểu hết khơng tránh khỏi thiếu xót, kính mong nhận hướng dẫn thêm Thầy Đà Nẵng, ngày 06 tháng 06 năm 2020 Nhóm sinh viên thực Nhóm SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Thành viên nhóm Mai Văn Sỹ © Đặng Xuân Thắng Đặng Tuấn Nguyễn Nam Hà Vũ Sỹ Dũng SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Phần ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung Bài thí nghiệm về lực cản lăn cần thiết để trang bị cho sinh viên thêm kiến thức thực tế Qua đánh giá nhìn nhận cụ thể về yếu tố ảnh hưởng tốc đợ tơ Từ loại trừ yếu tố ảnh hưởng để sử dụng ô tơ với hiệu suất cao Có phương pháp đế đo lực cản chuyển động xe đường phương pháp lăn trơn: Cách 1: Sử dụng định vị GPS Cách 2: Dùng cổng chẩn đoán OBD II để xuất liệu Cách 3: Ngồi xe đo thay đổi vận tốc theo thời gian Trong thi nghiệm ta áp dụng phương pháp thứ ba phương pháp đơn giản, chuẩn bị khơng nhiều.Để tiến hành thí nghiệm ta cần chuẩn bị một điện thoại để bấn ghi lại thời gian; mợt xe tơ thí nghiệm 1.2 Cơ sở lý thyết hình thành lực cản Hình 1.1- Sơ đồ lực tác dụng lên xe chuyển động đường Trong đó: - V : Vận tốc chuyển động ô tô - G : Trọng lượng tồn bợ tơ - Ff1 : Lực cản lăn bánh xe bị động - Ff2 : Lực cản lăn bánh xe chủ đợng SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình - Fω : Lực cản khơng khí - Fj : Lực qn tính tơ chuyển động - Z1, Z2 : Phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên bánh xe cầu trước cầu sau - Mf1, Mf2 : Mô men cản lăn bánh xe bị động chủ động - a,b : Khoảng cách từ trọng tâm ô tô tới tâm bánh xe trước sau ô tô - L : Chiều dài sở xe Khi ô tô chuyển động với một vận tốc ban đầu, ta cắt ly hợp tô chịu tác dụng lực: - Lực cản lăn; - Lực cản khơng khí; - Lực qn tính tơ; Ta có phương trình chuyển đợng ô tô là: G dv Fk  Gf cos  �G sin   KAv � t g dt (1.1) � Fk  Ff �Fd  F �F j (1.2) F �Fk Và (1.3) Trong đó: Fk – lực kéo tiếp tuyến sinh bánh xe chủ động Fd – lực cản lên dốc Fk – lực bám bánh xe với mặt đường Ff = Ff1 + Ff2 – Lực cản lăn sinh bánh xe cầu chủ động bị động Giả sử hệ số cản lăn bánh xe trước sau nhau: f1 = f2 = f v2 Ff  G.f  G.f (1  ) 1500 Vậy: (1.4) f0 – Hệ số cản lăn ứng với tốc độ chuyển động xe, f – Hệ số cản lăn đường: SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình f  32  V 2800 (1.5) v – Tốc độ chuyển động tơ tính theo [m/s] α – Đợ dốc mặt đường Fω, Fj – Lực cản khơng khí lực qn tính chuyển đợng tịnh tiến ô tô (bỏ qua lực quán tính chuyển động quay chi tiết) Fω= K.A.v2 Với (1.6) Trong đó: K – Hệ số cản khơng khí, phụ thuộc vào dạng ô tô chất lượng bề mặt nó, phụ tḥc vào mật đợ khơng khí, [Ns2/m4] Chọn K = 0,4 [Ns2/m4] A – Diện tích cản diện tơ máy kéo, nghĩa diện tích hình chiếu tơ máy kéo mặt phẳng vng góc với trục dọc chúng, [m2] A = 0,8.1,855.2,105 = 3,124 [m2] v – tốc độ chuyển đợng tương đối tơ khơng khí, [m/s] Ta xem khơng khí tĩnh tuyệt đối làm thí nghiệm, tức v = voto Fj  Và G j g (1.7) Trong đó: G – Trọng lượng tồn bộ ô tô, [N] j dv dt t – Gia tốc tịnh tiến ô tô, [m/s2] t – hệ số tính đến ảnh hưởng khối lượng chuyển động quay Theo [2] t xác định theo công thức kinh nghiệm sau:  t  1.05  0.05ih2 Theo [1] t nằm khoảng (1-1,05) Xét trường hợp xe chuyển động đường ngang (α=0) lúc xe chuyển động chậm dần nên lúc ta có phương trình chuyển đợng tơ sau: Fk  Ff  F  F j (1.8) Phương trình cân xe lăn trơn (cắt nhiên liệu, cắt ly hợp) từ Fk = 0, ta có phương trình: SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Ff  F  Fj  � Ff  F  � G dv t  g dt G dv  t  Ff  F g dt Ff  F  G.f  K.A.v Mặt khác ta có: (1.9) (1.10) Thế (1.10) vào (1.9) ta được: Theo [2] ta có: G dv  t  G.f  K.A.v g dt (1.11) v2 f  f (1  ) 1500 (1.12) Suy dạng phương trình hệ số cản lăn theo (1.11) là: f  f  f 0  f v (1.13) 32  v 2800 (1.14) Mà theo [2] ta có: f  Suy dạng phương trình hệ số cản lăn là: f  f  f1v (1.15) Từ (1.12) (1.14) suy phương trình tổng qt hệ số cản lăn mợt hàm số bậc hai phụ thuộc theo tốc độ: f  f  f1v  f 2v (1.16) Thế (1.16) vào (1.11) ta được: G dv  t  G.(f  f1v  f v )  K.A.v g dt (1.17) � Đặt: G dv  t  Gf  f1Gv  ( f 2G  K A)v g dt (1.18) F0 = G.f0 hệ số lực cản lăn khơng phụ tḥc vào tốc đợ SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình F1 = f1G hệ số lực cản lăn phụ thuộc bậc với tốc độ K A  G f F2 = hệ số lực cản lăn phụ thuộc bậc hai theo tốc độ (1.19) � Ký hiệu: G dv  t  F0  F1.v  F2 v g dt (1.20) Fc  F0  F1.v  F2 v (1.21) Lực quán tính chuyển đợng chậm dần xe đóng vai trò lực kéo, để xe chuyển đợng lực qn tính lực cản Vì để xác định đặc tính lực cản tơ đường ta xác định lực qn tính chậm dần tơ Như phương pháp đo biến thiên tốc độ theo thời gian Tức thay đo lực kéo ta đo lực quán tính Fj xe lăn trơn Xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm Để đo biến thiên tốc độ theo thời gian cho xe lăn trơn ta sử dụng ba phương pháp sau: - Cách 1: sử dụng định vị GPS, xe đại có định vị GPS phải sử dụng thêm định vị xe, ta tăng tốc V max xem biến thiên tốc độ theo thời gian - Cách 2: đo biến thiên tốc độ theo thời gian thông qua đồng hồ tốc độ xe đồng hồ thời gian (điện thoại) Khi tiến hành thí nghiệm tất đều ngồi xe, điều khiển cho xe tăng tốc lên vượt V max bắt đầu cho xe lăn trơn, ta quay hình kim vận tốc lại để tách số liệu biến thiên tốc độ theo thời gian - Cách 3: xuất liệu từ cổng chẩn đoán OBD II, ghi lại diên biến tốc độ theo thời gian qua điện thoại smartphone Chọn phương pháp để tiến hành thí nghiệm: Đối với phương pháp đo đều có ưu nhược điểm riêng, nhiên phương pháp mợt ba đòi hỏi trang bị dụng cụ thí nghiệm đại hơn, người làm thí nghiệm phải có trình đợ về GPS OBD II Nên để đơn giản dê tiến hành SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình thí nghiệm ta chọn phương pháp thứ – cho xe lăn trơn đương nằm ngang để tiến hành làm thí nghiệm 1.3 Mơ tả phương pháp trình tự đo Trên sở phương pháp đo lựa chọn “phương pháp cho xe lăn trơn đường”, chúng ta có trình tự đo mơ tả sau: 1.3.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 1.3.1.1 Chuẩn bị xe thử nghiệm Đối với xe thử nghiệm chúng ta chọn xe để làm thí nghiệm, nhiên trung tâm thí nghiệm tơ máy cơng trình có trang bị ô tô du lịch Mercedes Benz MB140, thuận tiện cho sinh viên làm thí nghiệm Để kết thí nghiệm xác xe thử nghiệm phải đạt một số yêu cầu sau: + Áp suất lốp phải đạt chuẩn áp suất lốp phải + Đợ mòn lốp nhỏ mòn đều lốp + Tiến hành kiểm tra sơ bộ hư hỏng xe trước thủ nghiệm Bảng 1.1 Một số thông số ô tô Mercedes Benz MB140 Thơng số kích thước xe Chiều dài tổng thể (mm) 5340 Chiều rộng tổng thể (mm) 1855 Chiều cao tổng thể (mm) 2105 Chiều dài sở (mm) 2680 Khoảng cách bánh trước (mm) 1520 Khoảng cách bánh sau (mm) 1530 Chiều dài đầu xe (mm) 1360 Chiều dài đuôi xe (mm) 1300 Trọng lượng Trọng lượng khơng tải (kg) 2060 Trọng lượng tồn tải (kg) 3100 Thông số kỹ thuật động Loại Động xăng kỳ Xy lanh/sắp xếp 4/thẳng hàng Bố trí trục cam/van trục cam nắp máy /16 van Dung tích 2295cc Đường kính/hành trình piston 90,9/88,4 SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Tỷ số nén Cơng suất cực đại Momen xoắn cực đại Loại Cầu chủ động 8,8:1 90 kW 5500 vg/ph 188 Nm 3000 vg/ph Thông số kỹ thuật hộp số Hộp số sàn, tốc độ Dẫn động cầu trước 1.3.1.2 Chuẩn bị thiết đo thời gian Để đo thời gian làm thí nghiệm, mà yêu cầu phải ghi lại nhiều điểm đo nên ta sử dụng điện thoại smartphone Ta quay lại q trình giảm tốc đợ đồng hồ tốc đợ để tách số liệu sau, đọc ghi chép đo 1.3.1.3 Chuẩn bị bãi thử nghiệm Từ cơng thức (1.11) ta thấy yếu tố ảnh hưởng đến lực cản xe chuyển đợng để tiến hành thí nghiệm ta cần loại bỏ yếu tố để kết thí nghiệm xác + Bãi xe đủ dài (tối thiểu 3km) để đảm bảo trình tăng tốc lên đến tốc độ V max để xe lăn trơn hết hành trình + Chất lượng mặt đường thí nghiệm phải phẳng, khơng có nhấp nhơ khơng có lên dốc xuống dốc để khơng ảnh hưởng đến q trình đo + Vị trí bãi thử nơi gió để hạn chế lực cản khơng khí + Bãi thử nơi có người qua lại phương tiện tham gian đường, yếu tố cần thiết ta phải tiến hành thí nghiệm nhiều lần thí nghiệm phải dùng phanh lách để tránh phương tiện khác Đối với điều kiện thí nghiệm chúng ta, để đáp ứng yêu cầu bải thử ta chọn tuyến đường Nguyên Tất Thành để làm thí nghiệm 1.3.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm - Tất sinh viên làm thí nghiệm tập trung trung tâm thí nghiệm tơ máy cơng trình, kiểm tra xe thử nghiệm lần cuối trước đường thử, sau di chuyển đường thử Nguyên Tất Thành ô tô - Xe vị trí đầu đường thử thiết bị chuẩn bị để bắt đầu thử - Tăng tốc xe vượt 60 km/h, giữ nguyên vận tốc cho xe chạy ổn định sau tiến hành trả về số N để bắt đầu đo Khi kim tốc đợ về đến 60 km/h SVTH: Nhóm Trang Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình bắt đầu bấm thời gian, vận tốc giảm thêm 5km ta lại bấm thời gian lần Cứ vận tốc lại 20km/h kết thúc đo, ghi tồn bợ kết đo vào bảng số liệu - Tiến hành lần đo để có kết sai số - Kết thúc thí nghiệm, di chuyển về lại trung tâm thí nghiệm - Xử lý kết xây dựng đồ thị xác định lực cản, kết luận đánh giá kết đo Bảng 1.2 - Kết đo diễn biến tốc độ lăn trơn V[km/h] theo thời gian t [s] Vận tốc Vtrước Vận tốc Vsau [km/h] 60 55 50 45 40 35 [km/h] 55 50 45 40 35 30 STT 1.4 30 25 25 20 Vận tốc v [km/h] Lần Lần Lần Lần TB (Δt1) (Δt2) (Δt3) (Δt4) (Δtb) 7.75 7.98 8.5 8.92 9.43 10.78 6.43 8.83 8.94 9.64 9.96 11.56 7.84 8.03 9.06 11.13 9.63 6.83 6.78 7.16 9.16 8.22 9.38 10.05 11.11 12.14 7.15 10.95 7.2 8.915 9.4775 9.6 9.805 10.337 13.11 12.96 13.55 13.7 13.33 Xử lý kết đánh giá kết đo 1.4.1 Xử lý kết đo Từ kết thí nghiệm ta chuyển đổi đơn vị về đơn vị chuẩn để tính tốn xử lý nên ta có bảng 1.3 Bảng 1.3 - Kết chuyển đổi tốc độ lăn trơn V[m/s] theo thời gian t [s] STT SVTH: Nhóm Vận tốc v [km/h] Vận tốc v [m/s] Thời gian ttb [s] 55 50 45 40 35 15,28 13,89 12,50 11,11 9,72 7.2 15.2 24.115 33.5925 43.1925 Trang 10 Thực hành thí nghiệm ô tô máy công trình Hình 2.9- Sơ đồ lăn ma sát 1- Bánh xe; 3- Con lăn ma sát Con lăn ma sát chi tiết quan trọng cấu bệ thử Nó có nhiệm vụ trùn lực từ nguồn dẫn đợng đến bánh xe thông qua lực bám Con lăn ma sát phủ một lớp vật liệu ma sát lên bề mặt Hình 2.10 - Mặt cắt ngang băng thử ru lơ Chú thích: 1- Rulơ chủ động 2- Cảm biến tốc độ 3- Con lăn trơn 4- Rulô bị động 7- Cảm biến vị trí 5- Vít hạn chế xê dịch ngang 8- Cảm biến đo trọng lượng 6- Lò xo hồi vị 9- Dầm chữ I Nguyên lý hoạt động: SVTH: Nhóm Trang 24 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Xe cho vào băng thử phải đúng vị trí qui định, tốc đợ xe chậm Khi bánh xe một cầu nằm hai lăn tỳ lên lăn quay trơn (3) Điều khiển nhả cơng tắc an tồn, lúc thiết bị sẵn sàng hoạt động Theo cấu tạo trình bày trên, bợ lăn đặt cảm biến lực, nên lúc trọng lượng xe làm cảm biến lực (8) bị uốn cong làm thay đổi giá trị điện trở cảm biến Sự thay đổi báo về bộ xử lý tủ điều khiển chuyển thành giá trị trọng lượng thật hiển thị lên hình LCD đồng hồ hiển thị Như trọng lượng cân cao hay thấp tuỳ thuộc vào độ cong cảm biến (8) Kiểm tra trọng lượng xác định chế độ thử: Việc xác định chế độ thử qui định tốc độ thử, sử dụng tiêu chuẩn đánh giá cho loại xe Khi cân xong trọng lượng ta nhấn giữ nút START để điều khiển thiết bị hoạt động Động điện khởi động kéo lăn quay chiều với chiều tiến xe Rôto động điện quay, thông qua hộp giảm tốc bộ truyền đợng xích kéo hai lăn quay Do kết cấu đĩa xích mà hai lăn quay tốc độ với kéo bánh xe chuyển đợng theo Lúc bánh xe đóng vai trò chuyển động kéo lăn quay trơn quay theo Tiếp tục ta bấm nút cho in kết Khi tốc độ chạy ổn định, người lái bắt đầu đạp phanh Trong trình đạp phanh, ma sát bánh xe lăn, bánh xe cản lại chuyển động lăn làm lăn quay chậm lại.Sự chuyển động chậm lại tác động trực tiếp lên rôto đợng điện làm quay chậm lại suất điện động động giữ nguyên Tốc độ động điện quay chậm lại làm tăng trượt vectơ quay điện từ stato rôto gây nên mômen chống lại trượt tác đợng ngược lại stato đợng điện Do stato đợng điện quay tự quanh trục nên lúc dịch chuyển mợt góc đó, stato bắt chặt với cảm biến lực phanh thông qua giá chữ T nên kéo cảm biến dịch chuyển theo Mợt đầu cảm biến bị ngàm chặt vào khung băng thử nên cảm biến bị uốn cong gây nên thay đổi giá trị điện trở cảm biến Sự thay đổi báo về bộ xử lý trung tâm chuyển thành giá trị lực phanh Giá trị thể đồng hồ đồng hồ hiển thị Như giá trị lực phanh phụ thuộc vào mức độ uốn cong cảm biến lực phanh Bộ xử lý nhận SVTH: Nhóm Trang 25 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình giá trị lực phanh bánh xe tính tốn độ lệch lực phanh bánh xe một cầu Trong hệ thống có bố trí lăn quay trơn dẫn đợng nhờ bánh xe Ngồi nhiệm vụ an tồn đóng ngắt cơng tắc an tồn, lăn có nhiệm vụ đo hệ số trượt bánh xe lăn nhờ một cảm biến tốc độ gắn đối diện với lỗ khoan lăn Nó ngắt đóng điện điều khiển đợng điện lưu lại kết thời điểm hệ số trượt vượt q mợt giá trị cho phép Theo tính tốn lực phanh đạt giá trị lớn đợ trượt 20% Do phát bánh xe bên q trình phanh tạo đợ trượt lớn bợ xử lý ngắt mạch điều khiển, nhờ đảm bảo cho việc đánh giá kết sát với điều kiện hoạt động thực tế xe 2.2.3 Động điện gây tải cho ru lo Hình 2.11- Hình ảnh thực tế 2.3 Hình 2.12- Thơng số động Cơ sở lý thuyết Theo lý thuyêt ô tô: Phương trình chuyển đợng tơ Pk  Pf  Pf 2ω P i �Pj�P Trong đó: (2.1) Pk – lực kéo tiếp tuyến phát bánh xe chủ đợng Pω – lực cản khơng khí Pj – lực cản quán tính Pi – lực cản dốc Pf ,Pf2– lực cản lăn cầu trước cầu sau SVTH: Nhóm Trang 26 Thực hành thí nghiệm ô tô máy công trình Pψ - lực cản tổng cộng đường P  Pf �Pi (2.2) Từ (2.1) (2.2) suy phương trình chuyển đợng ô tô: Pk  Pf  Pf 2ω P i �Pj�P ψ P ω P j �P (2.3) Khi xe chuyển động đều đường (j=0 α=0) phương trình chuyển đợng đều là: Pk  Pf  Pf  P (2.4) Để thực trình phanh người lái thực thao tác sau: - Nhả bàn đạp ga - Cắt ly hợp, Fk = [N] - Đạp phanh để tạo thành lực phanh bánh xe trước P p1, lực phanh bánh xe sau Pp2 lực quán tính Pj Phương trình chuyển đợng phanh Pj = G,f + K,A,V2 + (Pp1 + Pp2) (2.5) = G,f + K,A,V2 + (Z1, +Z2,) = G,f + K,A,V2 + ,(Z1 +Z2) = G,f + K,A,V2 + ,G Suy : (2.6) G dv |P max i  G.f  K A.V  G. g dt (2.7) Trong đó: K – Hệ số cản khơng khí, phụ tḥc vào dạng tơ chất lượng bề mặt nó, phụ tḥc vào mật đợ khơng khí, [Ns2/m4] A – Diện tích cản diện tơ máy kéo, nghĩa diện tích hình chiếu tơ máy kéo mặt phẳng vng góc với trục dọc chúng, [m2] φ – hệ số bám bánh xe với mặt đường Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của quá trình phanh: * Gia tốc phanh chậm dần (jp): Ta chia phương trình (2.7) cho G ta có: � K.A.V �g dv |P max  �f   � dt G � �i SVTH: Nhóm (2.8) Trang 27 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình � �g K A.V j p max  �  �  a  bV   G � �i Hay (2.9) - Jp đạt giá trị max V=0 - δi ≈1 (2.10) - a= f0 ≈ 0,01÷0,025 (2.11) Suy ra: jPmax= φmax g (2.12) * Độ lệch phanh bên trái bên phải: K%  Prmax( L )  Prmax(R) max  Prmax( L ) , Prmax(R)  100 �25% (TCVN) (2.13) * Thời gian phanh (tp) Ta có: j dv dv  .g � dt  dt .g (2.14) Thời gian phanh nhỏ xác định: (2.15) v1 – vận tốc ôtô ứng với thời điểm bắt đầu phanh Khi tơ dừng hẳn v2 = 0, đó: t pmin  v1 .g (2.16) * Quãng đường phanh (Sp) dv dS  .g.dS hay v.dv  .g.dS Nhân hai vế (2.14) với dS ta có: dt Sp  Quãng đường phanh nhỏ là: Khi ô tô dừng hẳn v2 = 0, đó: (2.17) v1 vdv �.g  2..g  v  v  v2 Spmin  v12 2..g 2 (2.18) (2.19) * Lực phanh (Pp) lực phanh riêng (Pr) Lực phanh sinh bánh xe xác định: Pp  Mp R bx (2.20) Trong đó: Mp – mômen phanh cấu phanh Rbx – bán kính làm việc trung bình bánh xe SVTH: Nhóm Trang 28 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Lực phanh riêng bánh xe xác định: r  Pp G (2.21) Lực phanh riêng đạt giá trị lớn Ppmax : r  Khi đó: Pp max G  max G   max G (2.22) Rulô nối với máy điện (stato quay khống chế lại nhờ cảm biến lực) Pp,RL = Mq = Mdt = Pcb,L (2.23) => Pp= (2.24) Cách đo lực phanh: Ta có: Mp = 2PL , RL Mđt (2.25) Pp = (2.26) Suy (2.27) Trong đó: Mđt - Mơmen điện từ máy điện L - Cánh tay đòn cảm biến Pcb - Lực đo cảm biến ibt - Tỷ số trùn tính từ rulơ đến máy điện G +G1 = 4,Pcb => G = 4,Pcb -G1 Pr( R )  Ppbx( R ) G bx( R ) Pr ( truc )  K%  Pr(L)  ; Ppbx(L) G bx(L) Pr (R)  Pr (L) ≥ 0,5 Prmax( L )  Prmax(R) max  Prmax( L ) , Prmax(R)  100 �25% Nhận xét: Trong tiêu đánh giá chất lượng trình phanh tiêu quãng đường phanh đặc trưng có ý nghĩa quan trọng nhất, quãng đường phanh cho phép người lái hình dung vị trí xe dừng trước một chướng ngại vật mà họ phải xử lý để khỏi xảy tai nạn người lái phanh tốc đợ ban đầu SVTH: Nhóm Trang 29 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Tuy nhiên bốn tiêu đều có giá trị đánh giá chất lượng phanh cần dùng một bốn tiêu nêu Đối với nợi dung thí nghiệm ta quan tâm đến tiêu lực phanh lực phanh riêng Như phân tích Pr(truc) đạt giá trị cực đại là: Prmax = Pmax Về mặt lý thuyết Pr(truc) = 0,85 nhiên thực tế thì: + Pr = 0,85 xe có trang bị ABS + Pr = 0,6 xe không trang bị ABS Theo quy định nước ta P r tất bánh xe phải thỏa mãn: P r ≥ 0,5, Cần chú ý một số trường hợp P r ≥ 0,5 lại không đảm bảo điều kiện nêu lực phanh riêng bánh xe lệch nên phanh không đảm bảo tính ổn định ơtơ, Xuất phát từ yếu cầu người ta đưa thêm tiêu phụ đế đánh giá độ sai lệch lực phanh bánh xe một cầu ôtô: K% theo tiêu chuẩn Việt Nam K%  2.4 Prmax( L )  Prmax(R) max  Prmax( L ) , Prmax(R)  100 �25% ( TCVN) Mô tả phương pháp trình tự đo 2.4.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm Xe dùng để thí nghiệm dòng xe Mercedes Benz MB140, có Trung tâm AVL, khu thực hành khoa Cơ khí Giao thơng Các thơng số xe giới thiệu thí nghiệm đo lực cản lăn bảng 1,1, phần giới thiệu xe thử nghiệm 2.4.2 Trình tự thí nghiệm - Kiểm tra xe băng thử lần cuối trước tiến hành thí nghiệm - Cho xe chạy vào vị trí băng thử: bánh xe đặt lọt vào hai ru lơ, cảm biến vị trí nhận biết bánh xe vào vị trí tiếp xúc hay chưa để báo tín hiệu về - Khởi đợng thiết bị đo: đóng điện, chuẩn bị phím sẵn sàng - Lúc này, xe nổ máy để có trợ lực cho phanh khơng kéo bánh - Bố trí mợt sinh viên dùng điện thoại quay lại hình ảnh hình máy tính băng thử để lấy số liệu - Bấm Start cho ru lô chủ động quay, kéo bánh xe chuyển đợng SVTH: Nhóm Trang 30 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình - Khi tốc độ quay bánh xe ổn định, người điều khiển bắt đầu đạp phanh, đồng thời tín hiệu cho sinh viên bắt đầu quay lại số liệu màng hình hiển thị lực phanh - Đến có tượng trượt bánh xe đợ chênh lệch vận tốc ru lô chủ động lô bị động (dẫn động bánh xe) cảm biến tốc đợ ghi nhận đưa tín hiệu về bộ xử lý, bộ xử lý cho ngừng lô chủ động - Kết thúc đo, ngắt điện hệ thống băng thử, cho xe lùi khỏi băng thử - Từ video quay lại được, ta tách số liệu lực phanh bánh xe chênh lệch lực phanh hai bánh xe ? bx PL Pp p PL G Pp Hình 2.13 - Sơ đồ phanh 1- Bánh xe; 2- Rulô đỡ bánh xe; 3- Khung băng thử; 4- Nền bệ thử; 5- Cảm biến đo trọng biến đo trọng lượng lượng; 6- Đế tỳ cảm; 7- Rulô, 2.5 Xử lý kết đánh giá kết đo 2.5.1 Kết đo Theo dõi lại video quay hình LCD thí nghiệm, ta xuất hình ảnh đồ thị lực phanh bánh bên phải bên trái cầu sau xe thí nghiệm sau: SVTH: Nhóm Trang 31 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình Hình 2.14 – Hình ảnh đồ thị lực phanh bên phải, trái cầu sau xe mec Từ hình ảnh lực phanh trên, ta đưa hình ảnh vào CAD tiến hành đo đạc để có liệu diên biến lực phanh theo thời gian Chọn bước nhảy thời gian 0,25 giây Sau tiến hành đo đạc dựa vào hình ảnh phần mềm CAD Ta có diên biến lực phanh bên phải bên trái cầu sau xe Mec bảng số liệu sau Bảng 2.1- Kết xử lý liệu lực phanh cầu sau dựa vào hình ảnh STT t(s) Lực phanh trái Sai lệch lực phanh Lực phanh phải (kN) 0.05 0.05 0.1 0.78 1.33 1.84 2.01 2.97 3.19 (%) 53.44 54.69 54.69 54.69 27.90 27.90 27.90 27.90 27.90 (kN) 0.1 0.1 0.1 0.2 0.76 1.2 1.74 2.55 2.73 Bảng 3.2: Giá trị lực phanh lớn bánh xe: Lực phanh Lớn [kN] Tại điểm kết thúc [kN] SVTH: Nhóm Trái PpLmax = 3.19 [kN] PpL = 3.19 [kN] Phải PpRmax = 2.73 [kN] PpR = 2.73 [kN] Trang 32 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình 2.5.2 Xử lý số liệu Từ bảng số liệu kết đo lực phanh, ta dựng giản đồ lực phanh sau: Đồ thị diễn biến lực phanh bên trái cầu sau 3.5 f(x) = 0.03x^2 + 0.23x - 0.14 R² = 0.97 2.5 P[kN] 1.5 0.5 0 Fp trái [kN] Polynomial (Fp trái [kN]) 9 Hình 2.15: Đồ thị diễn biến lực phanh trái cầu sau Đồ thị diễn biến lực phanh bên phải cầu sau f(x) = 0.05x^2 - 0.01x + 0.02 R² = 0.98 2.5 P[kN] 1.5 0.5 0 SVTH: Nhóm 2 Fp phải [kN] Polynomial (Fp phải [kN]) Trang 33 Thực hành thí nghiệm ô tô máy công trình Hình 2.16: Đồ thị diễn biến lực phanh phải cầu sau Dựa vào đồ thị thực tế excel ta kích cḥt phải lên đồ thị kích chọn AddTrendline Ở mục Type hộp thoại ta chọn kiểu đồ thị polynomial Chọn mục Dislay equation on chart Ta có hàm xấp xỉ sau: PpR= 0.0477 t^2 - 0.0124t + 0.0218 PpL= 0.0258 t^2+ 0.2303t - 0.137 Nhận xét: từ đường đặc tính lực phanh thấy, thí nghiệm trình đạp phanh chưa đều, giai đoạn đầu giảm xuống, người đạp phanh bị hững chân đạp bị kẹt má phanh, dầu có lẫn khí, 2.5.3 Đánh giá kết đo 2.5.3.1 Đánh giá lực phanh riêng cầu sau Từ số liệu lực phanh lớn hai bánh cầu sau thu được, ta tính lực phanh riêng so sánh với giá trị cho phép, Nếu lực phanh riêng cầu lớn 50% đạt ngược lại Ta có: Pr (truc)  Pr (R)  Pr (L) = = 0,745 > 0,5 [TCVN] Vậy lực phanh riêng trung bình cầu sau đạt điều kiện 2.5.3.2 Đánh giá độ lệch lực phanh cầu sau Từ số liệu lực phanh riêng bánh cầu sau tính trên, ta tiếp tục tính đợ lệch lực phanh bánh so sánh với giá trị cho phép, Ta có: Đợ lệch phanh cầu sau lớn nhỏ 25% nên đạt TCVN, 2.5.3.3 Xử lý diễn biến lực phanh cầu sau Theo nguyên tắc ta nên dùng phương pháp xấp xỉ hàm một đa thức, Nhưng để chẩn đốn tình trạng phanh nên ta tiếp tục dùng cơng cụ xấp xỉ hàm có SVTH: Nhóm Trang 34 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình sẵn Excel để nhận hàm xấp xỉ, Từ đó, ta có sở để đánh giá tình trạng kỹ thuật cấu phanh Với: Fp=a0 + a1x (hàm bậc nhất) + Nếu a0 = đường đặc tính qua gốc tọa đợ, nghĩa phanh ăn chuẩn + Nếu a0 ≠ phanh bị ăn sớm muộn Fp=a0 + a1x + a2x2 (hàm bậc hai) + Nếu a0 = 0; a2 = đường đặc tính qua gốc tọa độ, nghĩa phanh ăn chuẩn + Nếu a2 > đồ thị cong lõm xuống phanh ăn chậm, má phanh mòn quá, khe hở lớn + Nếu a2 < đồ thị cong lồi lên phanh bị bó, mòn má phanh khơng đều, trống phanh có gờ lồi Ta dùng nhiều phương pháp để tìm mối quan hệ lực phanh P p thời gian phanh t Phương pháp thường dùng “ Phương pháp bình phương cực tiểu” Tuy nhiên để tiện cho trình tính tốn ta tìm hàm trực tiếp qua công cụ hỗ trợ Excel Để tiến hành xấp xỉ hàm P p, ta lấy giá trị lực phanh giai đoạn lực phanh bắt đầu tăng đến lực phanh đạt cực đại Vì giai đoạn đầu, ta chưa đạp phanh, lực cản xuất ma sát hệ hệ thống truyền lực, từ trục bị đợng ly hợp đến bánh xe, có ma sát băng thử từ đợng đến ru lô 2.5.4 Kết luận - Lực phanh riêng trung bình cầu sau đạt điều kiện (>50%) - Độ lệch phanh cầu sau nhỏ 25% nên đạt tiêu chuẩn Mặc dù dựa vào đồ thị ta thấy lực phanh bánh sau bên trái cao so với bên phải - Từ đường đặc tính ta thấy: phanh bên phải bên trái đều bị mòn nên tốc đợ tăng lực phanh bánh xe tăng chậm, đồ thị tăng lực phanh thoải (ít dốc) Nhưng má phanh bên phải mòn nhiều má phanh bên trái nên ta thấy lực phanh max bên trái lớn lực phanh max bên phải SVTH: Nhóm Trang 35 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình - Hàm xấp xỉ lực phanh bánh xe bên trái bên phải đều có hệ số a2 >0, đồ thị lõm xuống, chứng tỏ cấu phanh hai bánh đều bị mòn, khe hở lớn, cần phải điều chỉnh lại - Đối với phanh cầu sau, có chênh lệch lớn lực phanh cực đại phanh gấp lực phanh đạt cực đại nhanh chênh lệch lực phanh hai bánh lớn gây nguy hiểm SVTH: Nhóm Trang 36 Thực hành thí nghiệm ô tô máy công trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn thí thực hành thí nghiệm tơ, TS Lê Văn Tụy – Khoa Cơ khí Giao thơng – Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng [2] Lý thuyết ô tô máy kéo, Nguyên Hữu Cẩn, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005 [3] http://dut.udn.vn/KhoaCKGT/Gioithieu/id/1256 SVTH: Nhóm Trang 37 Thực hành thí nghiệm tơ máy cơng trình MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Phần ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Cơ sở lý thyết hình thành lực cản .3 1.3 Mô tả phương pháp trình tự đo 1.3.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 1.3.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm 1.4 Xử lý kết đánh giá kết đo 10 1.4.1 Xử lý kết đo 10 1.4.2 Nhận xét kết luận 15 Phần ĐO CÁC CHỈ TIÊU PHANH CỦA Ô TÔ 17 2.1 Giới thiệu chung .17 2.1.1 Mục đích .17 2.1.2 Yêu cầu 17 2.2 Giới thiệu hệ thống băng thử phanh .17 2.2.1 Các cảm biến sử dụng băng thử 20 2.2.2 Con lăn ma sát (ru lô chủ động) 21 2.2.3 Động điện gây tải cho ru lo 24 2.3 Cơ sở lý thuyết .24 2.4 Mô tả phương pháp trình tự đo 28 2.4.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 28 2.4.2 Trình tự thí nghiệm 28 2.5 Xử lý kết đánh giá kết đo 29 2.5.1 Kết đo 29 2.5.2 Xử lý số liệu 31 2.5.3 Đánh giá kết đo 32 2.5.4 Kết luận 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO .35 SVTH: Nhóm Trang 38