Thí nghiệm ô tô và máy công trình

LỜI NÓI ĐẦU 2 Phần 1 : ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ 3 1. Cơ sở lý thyết về sự hình thành lực cản 3 2. Mô tả phương pháp và trình tự đo 7 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 7 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm 8 2.3 Xử lý kết quả và đánh giá kết quả đo 8 Phần 2 ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ 20 1. Cơ sở lý thuyết về tiêu hao nhiên liệu 20 2. Mô tả phương pháp và trình tự đo 25 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 25 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm 25 2.3 Xử lý kết quả và đánh giá kết quả đo 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 LỜI NÓI ĐẦU Lời đầu tiên chúng em xin được dành lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy TS. Lê Văn Tụy đã tận tình hướng dẫn, giải đáp mọi thắc mắc để chúng em có thể hoàn thành tốt bài bài cáo này. Đối với chúng em, là những sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí, việc trang bị những kiến thức thí nghiệm là hết sức cần thiết, đặc biệt là việc thí nghiệm kiểm chứng trong ngành ô tô. Từ đó có thể biết được khả năng làm việc của ô tô, thông qua kết quả thí nghiệm được có thể đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và có thể hạn chế các yếu tố ảnh hưởng đó. Để đáp ứng được điều đó, chúng em được trang bị học phần “Thí nghiệm ô tô và máy công trình”. Từ các kiến thức đã học chúng em có thể trình bày cơ sở lý thuyết để xây dựng các phương án tiến hành thí nghiệm nhằm đạt được kết quả cần đánh giá, đồng thời cũng sử dụng các công cụ để xử lý kết quả thí nghiệm được để rút ra nhận xét và kết luận cho phướng án đã chọn và đối tượng cần kiểm nghiệm. Trong học phần này, chúng em được thầy phân công báo cáo 2 bài thí nghiệm trọng tâm: Đo lực cản chuyển động cơ bản của ô tô Đo tiêu hao nhiên liệu của ô tô Được sự hướng dẫn tận tình của Thầy TS. Lê Văn Tụy, chúng em đã cố gắng hoàn thành báo cáo tốt nhất có thể. Trong qua trình học tập và báo cáo sẽ còn nhiều kiến thức chưa hiểu hết do đó không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự hướng dẫn thêm của Thầy. Đà Nẵng, ngày 24 tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực hiện Phần 1 : ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ 1. Cơ sở lý thyết về sự hình thành lực cản Hình 1.1 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi chuyển động trên đường Trong đó: G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô. Ff1: Lực cản lăn ở bánh xe bị động. Ff2 – Lực cản lăn ở bánh xe chủ động. Fω – Lực cản không khí. Fj – Lực quán tính của ô tô khi chuyển động. Z1, Z2 – Phản lực pháp tuyến của mặt đường tác dụng lên các bánh xe ở cầu trước và cầu sau. Mf1, Mf2 – Mô men cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động. Khi ô tô đang chuyển động với một vận tốc ban đầu, nếu ta cắt ly hợp thì ô tô chịu tác dụng của các lực: Lực cản lăn; Lực cản không khí;

Thí nghiệm tơ máy cơng trình LỜI NĨI ĐẦU Phần : ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ Cơ sở lý thyết hình thành lực cản Mơ tả phương pháp trình tự đo 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm 2.3 Xử lý kết đánh giá kết đo Phần ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ 20 Cơ sở lý thuyết tiêu hao nhiên liệu 20 Mơ tả phương pháp trình tự đo .25 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 25 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm 25 2.3 Xử lý kết đánh giá kết đo 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình LỜI NĨI ĐẦU Lời chúng em xin dành lời cảm ơn chân thành đến thầy TS Lê Văn Tụy tận tình hướng dẫn, giải đáp thắc mắc để chúng em hoàn thành tốt bài cáo Đối với chúng em, sinh viên ngành kỹ thuật khí, việc trang bị kiến thức thí nghiệm cần thiết, đặc biệt việc thí nghiệm kiểm chứng ngành tơ Từ biết khả làm việc ô tô, thông qua kết thí nghiệm đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hạn chế yếu tố ảnh hưởng Để đáp ứng điều đó, chúng em trang bị học phần “Thí nghiệm tơ máy cơng trình” Từ kiến thức học chúng em trình bày sở lý thuyết để xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm nhằm đạt kết cần đánh giá, đồng thời sử dụng cơng cụ để xử lý kết thí nghiệm để rút nhận xét kết luận cho phướng án chọn đối tượng cần kiểm nghiệm Trong học phần này, chúng em thầy phân công báo cáo thí nghiệm trọng tâm: Đo lực cản chuyển động ô tô Đo tiêu hao nhiên liệu ô tô Được hướng dẫn tận tình Thầy TS Lê Văn Tụy, chúng em cố gắng hồn thành báo cáo tốt Trong qua trình học tập báo cáo cịn nhiều kiến thức chưa hiểu hết khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận hướng dẫn thêm Thầy Đà Nẵng, ngày 24 tháng 05 năm 2020 Sinh viên thực Phần : ĐO LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CƠ BẢN CỦA Ô TÔ GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình Cơ sở lý thyết hình thành lực cản Hình 1.1- Sơ đồ lực tác dụng lên xe chuyển động đường Trong đó: G: Trọng lượng tồn tơ Ff1: Lực cản lăn bánh xe bị động Ff2 – Lực cản lăn bánh xe chủ động Fω – Lực cản khơng khí Fj – Lực qn tính tô 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 Khi ô tô chuyển động với vận tốc ban đầu, ta cắt ly hợp tô chịu tác dụng lực: - Lực cản lăn; - Lực cản khơng khí; - Lực qn tính tơ; GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình Ta có phương trình chuyển động tơ là: G dv Fk  Gf cos  �G sin   KAv � t g dt � Fk  Ff �Fd  F �F j (1.2) F �Fk Và (1.1) (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 Ff  G.f  G.f (1  Vậy: v2 ) 1500 (1.4) f0 – Hệ số cản lăn ứng với tốc độ chuyển động xe, v – Tốc độ chuyển động tơ tính theo [m/s] G – Trọng lượng tồn tơ Fω, Fj – Lực cản khơng khí lực qn tính chuyển động tịnh tiến ô tô (bỏ qua lực quán tính chuyển động quay chi tiết) Với Fω= K.A.v2 (1.5) Trong đó: K – Hệ số cản khơng khí, phụ thuộc vào dạng tơ chất lượng bề mặt nó, phụ thuộc vào mật độ 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] GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình v – tốc độ tương đối khơng khí tơ, [m/s] Ta xem khơng khí tĩnh tuyệt đối làm thí nghiệm, tức v = voto Fj  Và G j g (1.6) Trong đó: G – Trọng lượng tồn tô, [N] dv j dt t – Gia tốc tịnh tiến tơ, [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 động ô tô sau: Fk  F f  F  F j (1.7)  Phương trình cân xe lăn trơn (cắt nhiên liệu, cắt ly hợp): Ff  F  Fj  � Ff  F  � G dv t  g dt G dv  t  Ff  F g dt F  F  G.f  K.A.v f  Mặt khác ta có: Thế (1.10) vào (1.9) ta được: G dv  t  G.f  K.A.v g dt Theo [2] ta có: f  f (1  GVHD: Lê Văn Tụy (1.8) (1.9) (1.10) v ) 1500 (1.11) Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình Suy dạng phương trình hệ số cản lăn theo (1.11) là: f  f  f0  f0 v Mà theo [2] ta có: 32  v f  2800 Suy dạng phương trình hệ số cản lăn là: (1.12) (1.13) f  f  f1v (1.14) Từ (1.12) (1.14) suy phương trình tổng quát hệ số cản lăn hàm số bậc hai phụ thuộc theo tốc độ: f  f  f1v  f 2v (1.15) Thế (2.15) vào (2.10) ta được: G dv  t  G.(f  f1v  f v )  K.A.v g dt (1.16) � G dv  t  Gf  f1Gv  ( f 2G  K A)v g dt (1.17) Đặt: F0 = G.f0 hệ số lực cản lăn không phụ thuộc vào tốc độ F1 = f1G hệ số lực cản lăn phục thuộc bậc với tốc độ K A  G f F2 = hệ số lực cản lăn phụ thuộc bậc hai theo tốc độ (1.18) � G dv  t  F0  F1.v  F2 v g dt Ký hiệu: (1.19) Fc  F0  F1 v  F2 v (1.20) Lực quán tính chuyện động chậm dần xe đóng vai trị lực kéo, để xe chuyển động lực qn tính lực cản Vì để xác định đặc tính lực cản ô tô đường ta xác định lực quán tính chậm dần ô tô 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 GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình 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 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 diễn biến tốc độ theo thời gian qua điện thoại smartphone Chọn phương pháp để tiến hành thí nghiệm: Đối với phương pháp đo có ưu nhược điểm riêng, nhiên phương pháp ba địi hỏi trang bị dụng cụ thí nghiệm đại Nên để đơn giản dễ tiến hành thí nghiệm ta chọn phương pháp thứ – cho xe lăn trơn đương nằm ngang để tiến hành làm thí nghiệm Mơ tả phương pháp trình tự đo 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 2.1.1 Chuẩn bị xe thử nghiệm Đối với xe thử nghiệm chọn xe để làm thí nghiệm Để kết thí nghiệm xác xe thử nghiệm phải đạt số yêu cầu sau: - Áp suất lốp phải đạt chuẩn áp suất lốp phải - Độ mòn lốp nhỏ mòn lốp - Tiến hành kiểm tra sơ hư hỏng xe trước thủ nghiệm 2.1.2 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 độ đồng hồ tốc độ để tách số liệu sau, đọc ghi chép ln đo 2.1.3 Chuẩn bị bãi thử nghiệm Từ cơng thức (1.10) ta thấy yếu tố ảnh hưởng đến lực cản xe chuyển động để tiến hành thí nghiệm ta cần loại bỏ yếu tố để kết thí nghiệm xác GVHD: Lê Văn Tụy Trang Thí nghiệm ô tô máy công trình + Bãi xe đủ dài (tối thiểu 3km) để đảm bảo trình tăng tốc lên đến tốc độ Vmax 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 Nguyễn Tất Thành để làm thí nghiệm 2.2 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 Nguyễn 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 số mos để bắt đầu đo Khi kim tốc độ đến 60 km/h bắt đầu bấm thời gian, vận tốc giảm thêm 5km ta lại bấm thời gian lần Cứ vận tốc cịn lại 20km/h kết thúc đo - Tiến hành 11 lần đo để có kết sai số - Kết thúc thí nghiệm, di chuyển lại trung tâm thí nghiệm - Xử lý kết đánh giá kết đo 2.3 Xử lý kết đánh giá kết đo 2.3.1 Xử lý kết đo Từ kết thí nghiệm ta chuyển đổi đơn vị đơn vị chuẩn để tính tốn xử lý nên ta có bảng 2.3 Bảng 1.1 - Kết chuyển đổi tốc độ lăn trơn V[km/h] theo thời gian t [s] t [s] 10 11 GVHD: Lê Văn Tụy V [km/h] 65.1 64.4 61.9 59.6 59.6 57.2 55.7 54 53.2 50.9 50.9 Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 47.7 46.9 46.9 44.4 43.7 43.7 41.3 38.8 38.1 37.3 34.9 34 33.2 31.6 30.8 29.9 28.4 25.9 25.9 25.9 24.2 22.7 Chuyển đổi liệu sang thứ nguyên chuẩn [m/s] Bảng 1.2 - Kết chuyển đổi tốc độ lăn trơn V[m/s] theo thời gian t [s] t [s] 10 11 12 13 14 15 16 17 GVHD: Lê Văn Tụy V [m/s] 18.08333 17.88889 17.19444 16.55556 16.55556 15.88889 15.47222 15 14.77778 14.13889 14.13889 13.25 13.02778 13.02778 12.33333 12.13889 12.13889 Trang Thí nghiệm tơ máy cơng trình 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 11.47222 10.77778 10.58333 10.36111 9.694444 9.444444 9.222222 8.777778 8.555556 8.305556 7.888889 7.194444 7.194444 7.194444 6.722222 6.305556 Từ bảng xử lý số liệu ta vẽ đồ thị quan hệ vận tốc theo thời gian: 20 18 v [m/s] f(x) = - 0x^3 + 0x^2 - 0.45x + 18.54 16 14 12 10 0 10 15 V [m/s] 20 25 30 Polynomial (V [m/s]) 35 t [s] Hình 1.2- Đồ thị biểu diễn vận tốc V [m/s] theo thời gian t [m/s] Bằng công cụ Add Trendline Excel ta xuất hàm xấp xỉ V theo t theo kinh nghiệm ta lấy đến bậc hàm y = -1,02.10-5 x3 + 0,0026323 x2 – 0,4459048.x + 18,5359271 GVHD: Lê Văn Tụy Trang 10 Thí nghiệm tơ máy cơng trình - Thực tế hệ số ln tồn dao động xung quanh giá trị lí thuyết, thí nghiệm thực tế ln tồn biến động nhỏ tác động đến q trình thí nghiệm - Qua thí nghiệm hiểu rõ công cản mà học bước tiến hành làm thí nghiệm cách xử lí số liệu - Lực cản lăn ảnh hưởng lớn với đến chuyển động ô tô, lớn làm tiêu hao công suất động nên xu hướng thiết kế ôtô lúc yêu cầu lực cản nhỏ để tận dụng tối đa cơng suất động Phần ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ Cơ sở lý thuyết tiêu hao nhiên liệu Để đo tiêu hao nhiên liệu người ta dùng lưu lượng kế để đo liên tục lượng tiêu hao nhiên liệu Gh[ Kg/h] Chỉ tiêu đánh giá tiêu hao nhiên liệu ô tô vào công suất động [kW] để từ tính suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge [ Kg/kW.h] Ta có cơng thức tính suất tiêu hao nhiên liệu ge là: ge  Gh Ne (2.1) Tuy nhiên tiêu hao nhiên liệu tơ cịn phụ thuộc vào sức chở G [KG], vận tốc [Km/h] từ ta có qnl [lít /100Km] Theo lý thuyết tơ phương trình tiêu hao nhiên liệu: qnl = Q S (2.2) Trong đó: Q – lượng nhiên liệu tiêu thụ, [Kg] S – quãng đường ô tô chuyển động, [m] Nhưng đo tiêu hao nhiên liệu quãng đường phải khoảng 100Km nên tiêu hao thường tính lít nên ta biến đổi (1.2) sau: GVHD: Lê Văn Tụy Trang 20 Thí nghiệm tơ máy cơng trình qnl = Q 105  nl S 105 (2.3) Trong đó: qnl – tiêu hao nhiên liệu, [lít /100Km] Q – lượng nhiên liệu tiêu hao quãng đường chạy S, [Kg]  nl – khối lượng riêng nhiên liệu, [kg/lít] S – quãng đường xe chạy, [m] Lượng tiêu hao nhiên liệu Q[Kg] để quãng đường S[m] xe S [m].105 sau khoảng thời gian t [h] : Q Gh = t (2.4) Trong đó: Gh – Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, [Kg/h] Q – Lượng tiêu hao nhiên liệu thời gian t, [Kg] t – Thời gian tiêu thụ hết lượng nhiên liệu Q, [giờ] Từ (2.4) suy Q= Gh.t (2.5) Thế (2.5) vào (2.3) ta có: Gh t.105 qnl=  nl S 10 (2.6) Mặt khác theo giáo trình động đốt ta có: Gh = ge.Ne (2.7) Trong đó: ge – Suất tiêu hao nhiên liệu có ích, [Kg/kW.h] Ne – Cơng suất có ích động cơ, [kW] Và G f  K A.v t 103 Ne = GVHD: Lê Văn Tụy (2.8) Trang 21 Thí nghiệm tơ máy cơng trình Trong đó: G – Trọng lượng ô tô, [KG] f – Hệ số cản lăn K – Hệ số lực cản khơng khí A – Tiết diện cản khơng khí tơ, [m2] v – Vận tốc tơ so với khơng khí chuyển động, [m/s] Xác định sau: S v = t.3,6.10 S = t.3, 6.10 v (2.9) (2.10) Thế (2.8) (2.9) (2.10) vào (2.6) ta có: ge.(G f  K A.v )  nl 36.t qnl= (2.11) Trong đó: qnl – Lượng tiêu hao nhiên liệu, [lít/105m] S – Qng đường tơ được, [m]  nl – Khối lượng riêng nhiên liệu, [kg/lít] G – Trọng lượng tơ, [KG] f – Hệ số cản lăn K – Hệ số lực cản khơng khí A – Tiết diện cản khơng khí tơ, [m2] v – Vận tốc tơ, [m/s] Xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm + Phương án 1: đo trực định nghĩa Ta có cơng thức (2.11) xác định qnl sau: GVHD: Lê Văn Tụy Trang 22 Thí nghiệm tơ máy cơng trình g e (G f  kFv )  nl 36.t qnl= Khi đo ta xác định được: Trọng lượng ô tô G[Kg], Hệ số cản lăn có dạng a + b.v Lực cản khơng khí: K.A.v2= a0+a1.v+a2.v2 Nên muốn tính qnl ta tiến hành đo ge [kg/kW.h] đo vận tốc v [m/s] Tuy nhiên muốn đo ge phải đo Gh [kg/h] đo cơng suất Ne [kW] Gh đo dễ dàng cảm biến lưu lượng Nhưng Ne muốn đo phải xác định mô mem M tốc độ góc  nên phức tạp Để đơn giản người ta dùng phương pháp sau: +Trong q trình chạy ta đo lưu lượng G h [kg/h] thông qua cảm biến lưu lượng +Và vận tốc v [km/h] đo bẳng cảm biến đo tốc độ Từ ta xác định qnl công thức sau: Gh qnl = v (2.12) Trong đó: Gh – Lượng nhiên liệu tiêu hao [kg/h] v – Vận tốc ô tô [km/h] + Phương án 2: đo theo định nghĩa có hiệu chỉnh Muốn qnl có đơn vị [lít/100km ] từ công thức (2.11) ta biến đổi lại sau : Gh 100 qnl =  nl v.36 (2.13) Trong đó: Gh – Lượng nhiên liệu tiêu hao giờ, [kg/h] GVHD: Lê Văn Tụy Trang 23 Thí nghiệm ô tô máy công trình v – Vận tốc ô tô, [km/h]  nl – Khối lượng riêng nhiên liệu, [kg/lít] qnl – Lượng tiêu hao nhiên liệu, [lít /100km] Tại điểm có tốc độ V(i) = khơng thể áp dụng cơng thức (3.10) tốn khơng xác định Do tính lượng tiêu hao nhiên liệu ơ-tơ q đ [lít/100km] gần theo phương pháp tích phân số sau: (2.14) Trong đó: Gchutrinh – Lượng nhiên liệu xe tiêu thụ chu trình thử, tính [kg/chu trình] Schutrinh – Qng đường ơ-tơ sau chu trình thử, tính [km/chu trình] nl – Tỷ trọng nhiên liệu, tính [kg/lít] Với Gchutrinh tính theo tích phân gần sau: (2.15) Ở Gh(i) lượng tiêu hao nhiên liệu [kg/h] đo từ cảm biến lưu lượng thời điểm t(i), tính giây [s]; Gh(i+1) lượng tiêu hao nhiên liệu thời điểm t(i+1) Và Schutrinh tính theo tích phân gần sau: (2.16) Ở V(i) tốc độ ô-tô [km/h], đo từ cảm biến tốc độ thời điểm t (i); V(i+1) tốc độ ô-tô thời điểm t(i+1) Chọn phương pháp để tiến hành thí nghiệm Để xác định lượng tiêu hao nhiên liệu ta có hai cách để đo: Cách 1: Đo băng thử Cách 2: đo đường, sử dụng chẩn đoán đời OBD II (đối với xe từ đời 2007 trở sau) kết hợp với máy tích smarphone để xuất liệu GVHD: Lê Văn Tụy Trang 24 Thí nghiệm tơ máy cơng trình Để tiên hành xác định tiêu hao nhiên liệu, với trang thiết bị trung tâm thí nghiệm tơ máy cơng trình, ta chọn phương án đo bang thử nhanh xác Mơ tả phương pháp trình tự đo 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 2.1.1 Chuẩn bị xe thử nghiệm Với trang thiết bị thí nghiệm trung tâm thí nghiệm tơ máy cơng trình, tơ làm thí nghiệm trung tâm 2.1.2 Băng thử CD-48 Để khóa cứng ơtơ lên bệ, hệ thống băng thử cịn có khóa cứng ơtơ thử nghiệm (Vehicle Restrain System) – gọi cùm bánh xe Bên cạnh việc cùm chặt bánh xe, cịn có hệ thống kéo chặt ôtô xuống ru-lô để tăng độ bám bánh xe chủ động với mặt ru-lô; đồng thời giữ độ ổ định ngang cho ôtô chạy thử nghiệm băng thử Băng thử CD 48″ tạo lực cản theo nguyên lý chuyển đổi điện - Tốc độ cực đại ôtô cho phép thử : 200 Km/h - Lực kéo lớn : - Công suất lớn : 220 kW 5870 N Ngồi CD-48″ cịn đo mức tiêu hao nhiên liệu ôtô phát sinh chất nhiễm khí xả ơtơ theo chu trình thử Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản… Thao tác thí nghiệm xử lý kết thí nghiệm thực máy tính phịng điều khiển trung tâm 2.2 Trình tự tiến hành thí nghiệm - Di chuyển xe vào phịng thí nghiệm, đỗ xe vị trí bang thử - Chuyển nhiên liệu từ thùng nhiên liệu sang hệ thống đo (chú ý điều chỉnh áp lực nhiên liệu cung cấp cho vòi phun caburato cho với xe thử) - Cung cấp đặc tính lực cản Fc = F0 + F1V + F2V2 thông qua ba hệ số đặc trưng F0, F1, F2 Ngoài phải cung cấp thêm tải trọng cần đo hiệu chỉnh hệ số tương ứng theo tải trọng GVHD: Lê Văn Tụy Trang 25 Thí nghiệm tơ máy cơng trình - Tiến hành chạy xe theo chu trình Mở hình đo liên tục (1lần/s) giá trị tiêu hao nhiên liệu Gh [kg/h] ứng với tốc độ Vi; tỷ trọng nhiên liệu gần không thay đổi nl = 0,73 [kg/lít] - Cho hệ thống chạy hết chu trình thử tiến hành xuất liệu - Kết thúc thí nghiệm, tiến hành đưa xe khỏi băng thử tắt hệ thống bang thử - Kết thí nghiệm có giá trị bảng 2.2 2.3 Xử lý kết đánh giá kết đo 2.3.1 Tính tiêu hao nhiên liệu điểm đo Từ số liệu thu xử lý số liệu ta có bảng giá trị sau: Bảng 2.2- Kết số liệu đo STT t[s] t[h] Gh[kg/h] v[km/h] ΔGchu trình ΔSchu trình 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 196.1 197.1 198.1 199.1 200.1 201.1 202.1 203.1 204.1 205.1 206.1 207.1 208.1 209.1 210.1 211.1 212.1 213.1 214.1 215.1 216.1 217.1 218.1 219.1 220.1 221.1 222.1 0.054 0.055 0.055 0.055 0.056 0.056 0.056 0.056 0.057 0.057 0.057 0.058 0.058 0.058 0.058 0.059 0.059 0.059 0.059 0.060 0.060 0.060 0.061 0.061 0.061 0.061 0.062 0.475 0.487 0.464 0.521 0.475 0.487 0.464 0.478 0.481 0.483 0.485 0.482 0.483 0.529 0.475 0.487 0.464 0.474 0.921 2.92 2.866 1.121 2.273 1.77 1.367 1.554 1.627 0 0 0 0 0 0 0 0 0.053 1.881 7.508 12.457 12.212 14.171 14.939 14.685 14.752 14.99 0.000133611 0.000132083 0.000136806 0.000138333 0.000133611 0.000132083 0.000130833 0.000133194 0.000133889 0.000134444 0.000134306 0.000134028 0.000140556 0.000139444 0.000133611 0.000132083 0.000130278 0.00019375 0.000533472 0.000803611 0.00055375 0.000471389 0.000561528 0.000435694 0.000405694 0.000441806 0.000447083 0 0 0 0 0 0 0 0 7.36111E-06 0.000268611 0.001304028 0.002772917 0.00342625 0.003664306 0.004043056 0.004114444 0.004088472 0.004130833 0.004193611 GVHD: Lê Văn Tụy Trang 26 Thí nghiệm ô tô máy công trình 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 223.1 224.1 225.1 226.1 227.1 228.1 229.1 230.1 231.1 232.1 233.1 234.1 235.1 236.1 237.1 238.1 239.1 240.1 241.1 242.1 243.1 244.1 245.1 246.1 247.1 248.1 249.1 250.1 251.1 252.1 253.1 254.1 255.1 256.1 257.1 258.1 259.1 260.1 261.1 262.1 263.1 264.1 265.1 266.1 267.1 0.062 0.062 0.063 0.063 0.063 0.063 0.064 0.064 0.064 0.064 0.065 0.065 0.065 0.066 0.066 0.066 0.066 0.067 0.067 0.067 0.068 0.068 0.068 0.068 0.069 0.069 0.069 0.069 0.070 0.070 0.070 0.071 0.071 0.071 0.071 0.072 0.072 0.072 0.073 0.073 0.073 0.073 0.074 0.074 0.074 GVHD: Lê Văn Tụy 1.592 1.553 1.097 0.823 0.569 0.584 0.556 0.544 0.453 0.499 0.453 0.544 0.453 0.499 0.453 0.487 0.48 0.483 0.486 0.481 0.483 0.544 0.453 0.499 0.453 0.501 0.473 0.487 0.49 0.937 1.146 1.622 2.284 1.224 2.845 2.084 1.815 2.377 3.065 3.66 4.74 3.557 3.45 2.613 2.503 15.204 15.191 14.126 12.629 11.246 8.211 4.843 0.81 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.225 5.898 8.784 11.937 13.134 14.639 16.653 18.149 20.041 22.456 25.309 28.752 31.028 32.495 32.762 32.797 0.000436806 0.000368056 0.000266667 0.000193333 0.000160139 0.000158333 0.000152778 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.000138472 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.000130556 0.000134306 0.00013375 0.000134583 0.000134306 0.000133889 0.000142639 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.0001325 0.000135278 0.000133333 0.000135694 0.000198194 0.000289306 0.000384444 0.0005425 0.000487222 0.000565139 0.000684583 0.000541528 0.000582222 0.000755833 0.000934028 0.001166667 0.001152361 0.000973194 0.000842083 0.000710556 0.00069625 0.004221528 0.004071806 0.003715972 0.003315972 0.002702361 0.001813056 0.000785139 0.0001125 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.000447917 0.001267083 0.002039167 0.002877917 0.003482083 0.003857361 0.004346111 0.004833611 0.005304167 0.005902361 0.006634028 0.007508472 0.008302778 0.008822639 0.009063472 0.009105417 0.009119583 Trang 27 Thí nghiệm tơ máy cơng trình 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 268.1 269.1 270.1 271.1 272.1 273.1 274.1 275.1 276.1 277.1 278.1 279.1 280.1 281.1 282.1 283.1 284.1 285.1 286.1 287.1 288.1 289.1 290.1 291.1 292.1 293.1 294.1 295.1 296.1 297.1 298.1 299.1 300.1 301.1 302.1 303.1 304.1 305.1 306.1 307.1 308.1 309.1 310.1 311.1 312.1 0.074 0.075 0.075 0.075 0.076 0.076 0.076 0.076 0.077 0.077 0.077 0.078 0.078 0.078 0.078 0.079 0.079 0.079 0.079 0.080 0.080 0.080 0.081 0.081 0.081 0.081 0.082 0.082 0.082 0.083 0.083 0.083 0.083 0.084 0.084 0.084 0.084 0.085 0.085 0.085 0.086 0.086 0.086 0.086 0.087 GVHD: Lê Văn Tụy 2.51 2.204 2.22 2.255 2.239 2.272 2.233 2.254 2.251 2.26 2.245 2.311 2.353 2.32 2.316 2.341 2.323 2.328 2.278 1.283 0.416 0.15 0.027 0.017 0.013 0.339 0.503 0.518 0.499 0.48 0.477 0.544 0.453 0.499 0.453 0.544 0.453 0.499 0.453 0.487 0.48 0.483 0.486 0.481 0.483 32.864 32.527 32.27 32.079 31.918 31.79 31.677 31.594 31.489 31.417 31.355 31.387 31.408 31.448 31.472 31.497 31.506 31.525 31.508 30.174 27.865 25.487 23.148 20.918 18.432 15.281 12.719 9.77 6.816 3.845 0.739 0 0 0 0 0 0 0 0.000654722 0.000614444 0.000621528 0.000624167 0.000626528 0.000625694 0.000623194 0.000625694 0.000626528 0.000625694 0.000632778 0.000647778 0.000649028 0.000643889 0.000646806 0.000647778 0.000645972 0.000639722 0.000494583 0.000235972 7.86111E-05 2.45833E-05 6.11111E-06 4.16667E-06 4.88889E-05 0.000116944 0.000141806 0.00014125 0.000135972 0.000132917 0.000141806 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.000138472 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.000130556 0.000134306 0.00013375 0.000134583 0.000134306 0.000133889 0.000142639 0.009082083 0.008999583 0.008937361 0.008888472 0.008848333 0.008814861 0.008787639 0.008761528 0.008736944 0.008718333 0.008714167 0.008721528 0.00873 0.008738889 0.008745694 0.008750417 0.008754306 0.008754583 0.008566944 0.008060972 0.00741 0.006754861 0.006120278 0.005465278 0.004682361 0.003888889 0.003123472 0.002303611 0.001480694 0.000636667 0.000102639 0 0 0 0 0 0 0 Trang 28 Thí nghiệm tơ máy cơng trình 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 313.1 314.1 315.1 316.1 317.1 318.1 319.1 320.1 321.1 322.1 323.1 324.1 325.1 326.1 327.1 328.1 329.1 330.1 331.1 332.1 333.1 334.1 335.1 336.1 337.1 338.1 339.1 340.1 341.1 342.1 343.1 344.1 345.1 346.1 347.1 348.1 349.1 350.1 351.1 352.1 353.1 354.1 355.1 356.1 357.1 0.087 0.087 0.088 0.088 0.088 0.088 0.089 0.089 0.089 0.089 0.090 0.090 0.090 0.091 0.091 0.091 0.091 0.092 0.092 0.092 0.093 0.093 0.093 0.093 0.094 0.094 0.094 0.094 0.095 0.095 0.095 0.096 0.096 0.096 0.096 0.097 0.097 0.097 0.098 0.098 0.098 0.098 0.099 0.099 0.099 GVHD: Lê Văn Tụy 0.544 0.453 0.499 0.453 0.487 0.48 0.48 0.746 0.834 1.515 1.925 2.453 2.895 0.812 1.974 2.532 3.283 2.968 2.778 3.019 3.305 3.883 4.792 4.409 0.695 4.142 4.48 4.313 4.455 4.652 4.48 4.441 4.565 4.328 4.115 3.532 3.474 3.49 3.474 3.273 3.274 3.378 3.399 3.288 1.376 0 0 0 1.065 3.369 5.394 8.223 11.128 13.997 16.286 15.41 16.851 19.306 21.809 24.081 25.875 27.61 29.333 31.342 33.774 35.266 34.644 36.048 38.196 40.126 41.944 43.703 45.241 46.572 47.867 48.981 49.787 50.128 50.318 50.451 50.544 50.531 50.481 50.474 50.528 50.509 49.033 0.000138472 0.000132222 0.000132222 0.000130556 0.000134306 0.000133333 0.000170278 0.000219444 0.00032625 0.000477778 0.000608056 0.000742778 0.000514861 0.000386944 0.000625833 0.000807639 0.000868194 0.000798056 0.000805139 0.000878333 0.000998333 0.001204861 0.001277917 0.000708889 0.000671806 0.0011975 0.00122125 0.001217778 0.001264861 0.001268333 0.001239028 0.001250833 0.001235139 0.001172639 0.001062083 0.000973056 0.000967222 0.000967222 0.000937083 0.000909306 0.000923889 0.00094125 0.00092875 0.000647778 0.000292778 0 0 0.000147917 0.000615833 0.001217083 0.00189125 0.002687639 0.003489583 0.004205972 0.004402222 0.004480694 0.005021806 0.005710417 0.006373611 0.006938333 0.007428472 0.00790875 0.008427083 0.009043889 0.009588889 0.009709722 0.009818333 0.010311667 0.010878056 0.011398611 0.011895417 0.012353333 0.012751806 0.013116528 0.013451111 0.013717778 0.013877083 0.013950833 0.013995694 0.014027083 0.014038194 0.014029444 0.014021528 0.014028056 0.014032917 0.013825278 0.013340556 Trang 29 Thí nghiệm tơ máy cơng trình 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 Tổng 358.1 359.1 360.1 361.1 362.1 363.1 364.1 365.1 366.1 367.1 368.1 369.1 370.1 371.1 372.1 373.1 374.1 375.1 376.1 377.1 378.1 379.1 380.1 381.1 382.1 383.1 384.1 385.1 386.1 387.1 388.1 389.1 390.1 0.099 0.100 0.100 0.100 0.101 0.101 0.101 0.101 0.102 0.102 0.102 0.103 0.103 0.103 0.103 0.104 0.104 0.104 0.104 0.105 0.105 0.105 0.106 0.106 0.106 0.106 0.107 0.107 0.107 0.108 0.108 0.108 0.108 0.732 0.247 0.151 0.827 1.153 1.285 0.723 1.1 1.463 1.744 1.604 2.497 2.683 2.173 2.047 2.206 2.255 2.27 2.609 1.288 1.046 0.695 0.585 0.875 0.383 0.155 0.028 0.305 0.407 0.502 0.483 0.457 0.527 47.019 44.648 42.364 40.681 39.481 38.479 36.792 35.49 34.888 34.631 34.443 33.839 34.638 34.815 34.814 34.833 34.96 35.063 35.387 35.158 33.652 31.232 28.956 26.579 24.531 22.312 19.932 15.838 11.799 8.228 4.665 1.054 0.000135972 5.52778E-05 0.000135833 0.000275 0.000338611 0.000278889 0.000253194 0.000355972 0.000445417 0.000465 0.000569583 0.000719444 0.000674444 0.000586111 0.000590694 0.000619583 0.000628472 0.000677639 0.00054125 0.000324167 0.000241806 0.000177778 0.000202778 0.000174722 7.47222E-05 2.54167E-05 0.00004625 9.88889E-05 0.00012625 0.000136806 0.000130556 0.000136667 0.000146389 0.083115 0.012731528 0.012085 0.011534028 0.011133611 0.010827778 0.010454306 0.010039167 0.009774722 0.009655417 0.009593611 0.009483611 0.009510694 0.00964625 0.009670694 0.009673194 0.009693472 0.009725417 0.009784722 0.009797917 0.009556944 0.009011667 0.008359444 0.007713194 0.007098611 0.006505972 0.005867222 0.004968056 0.003838472 0.002781528 0.001790694 0.000794306 0.000146389 0.998143889 Từ bảng số liệu ta biểu diễn diễn biến tiêu hao nhiên liệu tơ hình 2.2 GVHD: Lê Văn Tụy Trang 30 Thí nghiệm tơ máy cơng trình 60 50 40 30 20 10 15 2 43 5 64 71 78 85 92 99 06 13 2 41 48 5 62 69 76 83 90 1 1 1 1 1 1 v[km/h] Gh[kg/h] Diễn biến tiêu hao nhiên liệu ơtơ t[h] Gh[kg/h] v[km/h] Hình 2.1- Diễn biến tiêu hao nhiên liệu ơtơ tồn chu trình 2.3.2 Tính giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình Đồ thị kết đo diễn biến lượng tiêu hao nhiên liệu Gh tốc độ xe v thực tế hình 1.1 cho thấy chúng biến đổi phức tạp theo thời gian, đặc biệt điểm có tốc độ V(i) = khơng thể áp dụng cơng thức (2.11) tốn khơng xác định Do tính lượng tiêu hao nhiên liệu ơ-tơ qđ [lít/100km] gần theo cơng thức (2.14) áp dụng phương pháp tích phân số sau: Trong Gchutrinh lượng nhiên liệu xe tiêu thụ chu trình thử, tính [kg/chu trình]; cịn Schutrinh quảng đường ơ-tơ sau chu trình thử, tính [km/chu trình]; ρnl tỷ trọng nhiên liệu, tính [kg/lít] Với Gchutrinh tính theo tích phân gần sau: (2.17) GVHD: Lê Văn Tụy Trang 31 Thí nghiệm tơ máy cơng trình Ở Gh(i) lượng tiêu hao nhiên liệu [kg/h] đo từ cảm biến lưu lượng thời điểm t(i), tính giây[s]; cịn G h(i+1) lượng tiêu hao nhiên liệu thời điểm t(i+1) Và Schutrinh tính theo tích phân gần sau: (2.18) Ở V(i) tốc độ ô-tô [km/h], đo từ cảm biến tốc độ thời điểm t(i); cịn V(i+1) tốc độ ơ-tơ thời điểm t(i+1) Từ bảng số liệu 2.2 ta tính được: Gchutrinh = 0,0831 [kg/chutrinh] Schutrinh = 0,998 [km/chutrinh] - Theo [2.14] ta tính lượng tiêu hao nhiên liệu ôtô qđ [lít/100km] : qđ = 100 0,0831/0,73.0, 998 = 11,4 [lít/100km] 2.3.3 Nhận xét kết luận Theo phương pháp tính gần trên, ta tính tiêu hao nhiên liệu xe 11,4 [lít/100km] thấy kết tính khơng q xa với kết mà nhà sản xuất đưa 10 [lít/100km] xe chạy đường trường Sự mô phịng thí nghiệm gần giống với điều kiện thực tế chưa mô hết nhân tố lực cản tác dụng lên xe, lượng tiêu hao nhiên liệu lớn thông số nhà sản xuất đưa nên ta thấy hiệu suất động có giảm hệ thống ô tô tồn lại ma sát lớn Tuy nhiên với giá trị không lớn nhiều thấy động hệ thống làm đảm bảo làm việc tốt Khi thí nghiệm phải thực nghiêm ngặc quy trình thử theo tiêu chuẩn đảm bảo an tồn phịng thí nghiệm Khi tơ chuyển động thực tế đường cịn tồn nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến lượng tiêu hao nhiên liệu như: độ nhấp nhô đường, hướng gió, kỹ người lái, đường nội hay đường ngoại ơ… GVHD: Lê Văn Tụy Trang 32 Thí nghiệm tơ máy cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn thí thực hành thí nghiệm tơ, TS Lê Văn Tụy – Khoa Cơ khí Giao thông – Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng [2] Lý thuyết ô tô máy kéo, Nguyễn Hữ Cẩn, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005 GVHD: Lê Văn Tụy Trang 33 Thí nghiệm tơ máy cơng trình [3] http://tme.dut.udn.vn/phong-thi-nghiem-o-to/ GVHD: Lê Văn Tụy Trang 34 ... 32 Thí nghiệm tơ máy cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn thí thực hành thí nghiệm ô tô, TS Lê Văn Tụy – Khoa Cơ khí Giao thông – Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng [2] Lý thuyết ô tô máy. .. Vận tốc ô tô, [m/s] Xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm + Phương án 1: đo trực định nghĩa Ta có cơng thức (2.11) xác định qnl sau: GVHD: Lê Văn Tụy Trang 22 Thí nghiệm ô tô máy công trình g... Mơ tả phương pháp trình tự đo 2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm 2.1.1 Chuẩn bị xe thử nghiệm Với trang thiết bị thí nghiệm trung tâm thí nghiệm tơ máy cơng trình, tơ làm thí nghiệm trung tâm 2.1.2