Thí nghiệm ôtô chiếm vị trí quan trọng trong nền công nghiệp ôtô.mục đích của việc thí nghiệm là để đánh giá hoặc phát hiện các ưu nhược điểm của các chi tiết các cụm chi tiết va toàn bộ ôtô về các mặt như: Thông số kĩ thuật và tính năng làm việc cơ bản. Độ tin cậy làm việc Độ bền và tuổi thọ Vậy,nhờ có thí nghiệm chúng ta có thể đánh giá chất lượng của chi tiết,của cụm và toàn bộ ôtô một cách tổng thể và từ đó có cơ sở để cải tiến và hoàn thiện chúng nhằm đảm bảo sản xuất được những ôtô ngày càng có chất lượng cao.
MỤC LỤC Chương CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT 1.1 Mục đích thí nghiệm 1.2 Các dạng thí nghiệm ơtơ 1.3 Yêu cầu thiết bị đo 1.4 Sơ đồ hệ thống thiết bị thí nghiệm Chương CẢM BIẾN VÀ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 2.1 Định nghĩa phân loại cảm biến 2.2 Cảm biến điện trở 2.2.1 Định nghĩa cấu tạo 2.2.1 Những số liệu đặc trưng cảm biến điện trở tiếp xúc trượt 2.2.3 Cảm biến trượt 10 2.2 Cảm biến kiểu điện cảm .12 2.3 Cảm biến kiểu điện dung .15 2.3.1 Nguyên lý hoạt động 15 2.4 Cảm biến kiểu cảm ứng .17 2.4.1 Nguyên lý hoạt động 17 2.4.2 Ứng dụng 17 2.5 Cảm biến kiểu điện Áp 19 2.5.1 Nguyên lý hoạt động 19 2.5.2 Ứng dụng 19 2.6 Cảm biến kiểu từ đàn hồi .21 2.7 Phương pháp mắc cảm biến vào sơ đồ đo 22 2.8 Mạch chuyển đổi, thiết bị thị ghi .24 2.8.1 Mạch chuyển đổi 24 2.8.2 Thiết bị thị ghi 26 2.9 Tổ hợp cảm biến 28 Chương THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 30 3.1 Khái quát thí nghiệm động 30 3.1.2 Các phương pháp thí nghiệm động ơtơ 30 Các modul hệ thống thử nghiệm AVL 34 3.1.3 Xác định mục đích lựa chọn phương pháp thí nghiệm 40 3.2 Thí nghiệm động xăng 53 3.3 Thí nghiệm động diezel 55 3.4 Thí nghiệm xây dựng đường đặc tính tải, đặc tính điều chỉnh động thực nghiệm 58 Chương THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TÁC ĐỘNG GIỮA Ô TÔ VÀ MÔI TRƯỜNG 61 4.1 Mục đích thí nghiệm 61 4.2 Xác định hệ số cản lăn 61 4.2.1 Thử nghiệm đường 61 4.2.2 Thử nghiệm phịng thí nghiệm 64 4.3 Xác định hệ số cản khơng khí 67 4.3.1 Thử nghiệm đường 67 4.3.2 Thí nghiệm phịng thí nghiệm 73 4.4 Xác định hệ số bám 76 4.4.1 Thử nghiệm đường 76 4.4.2 Thử nghiệm phịng thí nghiệm 78 Chương THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC .81 5.1 Mục đích thí nghiệm 81 5.2 Thí nghiệm hệ thống truyền lực bệ thử kiểu dịng cơng suất hở .81 5.3 Thí nghiệm hệ thống truyền lực bệ thử kiểu dòng cơng suất kín 83 5.3.1 Ngun lý làm việc bệ thử có dịng cơng suất kín 83 5.3.2 Các bệ thử làm việc theo ngun lý dịng cơng suất kín xác định hiệu suất truyền lực 84 5.4 Các dạng thí nghiệm khác hệ thống truyền lực 87 Chương THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA Ô TÔ 88 6.1 Mục đích thí nghiệm 88 6.2 Thí nghiệm xác định vận tốc lớn ô tô 88 6.2.1 Xác định tốc độ cực đại cách đo trực quan 88 6.2.2 Xác định tốc độ cực đại ô tô cách ghi máy ghi sóng 89 6.3 Thí nghiệm xác định khả tăng tốc ô tô 91 6.4 Thí nghiệm xác định đặc tính kéo tơ 95 6.4.1 Xác định đặc tính kéo phịng thí nghiệm 95 6.4.2 Xác định đặc tính kéo tơ đường 98 Chương THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH CỦA ƠTƠ 100 7.1 Mục đích thí nghiệm 100 7.2 Các tiêu đánh giá chất lượng phanh 100 7.3 Các thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh ôtô đường băng thử 102 7.3.1 Thí nghiệm phanh tơ đường 102 7.3.2 Thí nghiệm phanh bệ thử 109 Chương THÍ NGHIỆM CÁC TÍNH NĂNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ơ TƠ 111 8.1 Mục đích thí nghiệm 111 8.2 Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động ô tô 111 8.2.1 Các tiêu đánh giá độ ổn định chuyển động ô tô 111 8.2.2 Thí nghiệm đánh giá tính ổn định chuyển động ô tô 111 8.3 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động ô tô 118 8.3.1 Các tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động tơ 118 8.3.2 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động tơ 119 Chương THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ơ TƠ 123 9.1 Mục đích thí nghiệm 123 9.2 Tính kinh tế nhiên liệu tơ 123 9.3 Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu ô tô 123 9.3.1 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu chế độ kiểm tra 123 9.3.2 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu chế độ chuyển động ổn định 124 9.3.3 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu đường bãi thử chuyên dùng 125 9.3.4 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu xe chuyển động theo chu trình 125 9.3.5 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu đường giao thông chung 126 9.4 Dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 Chương CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT 1.1 Mục đích thí nghiệm Thí nghiệm ơtơ chiếm vị trí quan trọng cơng nghiệp ơtơ Mục đích việc thí nghiệm để đánh giá phát ưu nhược điểm chi tiết, cụm chi tiết tồn ơtơ mặt như: Thơng số kỹ thuật tính làm việc Độ tin cậy làm việc Độ bền tuổi thọ Tóm lại, nhờ có thí nghiệm đánh giá chất lượng chi tiết, cụm toàn ơtơ cách tổng thể từ có sở đề xuất cải tiến hoàn thiện chúng nhằm đảm bảo sản xuất ôtô ngày có chất lượng cao Cần ý chữ thí nghiệm hiểu theo nghĩa hẹp, thí nghiệm xác định độ cứng lò xo ly hợp, nghĩa rộng thí nghiệm đánh giá chất lượng làm việc ôtô điều kiện sử dụng v.v… Quy mô độ phức tạp thí nghiệm phụ thuộc vào mục đích đề ban đầu Tuỳ theo mục đích tính chất thí nghiệm mà đề chương trình thí nghiệm bao gồm: Phương pháp tiến hành thời gian thí nghiệm Đối tượng dùng cho thí nghiệm Trang thiết bị dùng cho thí nghiệm Vị trí, chế độ điều kiện thí nghiệm Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 1.2 Các dạng thí nghiệm ơtơ Thí nghiệm ơtơ phân loại theo: Mục đích thí nghiệm Tính chất thí nghiệm Vị trí tiến hành thí nghiệm Đối tượng thí nghiệm Cường độ thời gian thí nghiệm Theo mục đích thí nghiệm ta có thí nghiệm kiểm tra kiểm tra nhà máy sản xuất, thí nghiệm điều kiện sử dụng, thí nghiệm nghiên cứu khoa học Theo tính chất thí nghiệm ta có thí nghiệm để xác định tính chất kéo, tính nhiên liệu, tính chất phanh, tính ổn định điều khiển, tính êm dịu chuyển động, tính động, độ tin cậy làm việc, độ mịn, độ bền…của ơtơ Theo vị trí tiến hành thí nghiệm ta có thí nghiệm bệ thử (trong phịng thí nghiệm), thí nghiệm bãi thử, thí nghiệm đường Thí nghiệm bệ thử tiến hành cho chi tiết, cho cụm cho ôtô cách dễ dàng so với thí nghiệm đường Theo đối tượng thí nghiệm ta có thí nghiệm mẫu ơtơ đơn chiếc, thí nghiệm mẫu ơtơ đợt sản xuất nhỏ, thí nghiệm ôtô sản xuất đại trà Theo cường độ thời gian thí nghiệm ta có thí nghiệm bình thường theo quy định thí nghiệm tăng cường Ở thí nghiệm tăng cường thời gian thường rút ngắn chế độ tải trọng tăng 1.3 Yêu cầu thiết bị đo Thiết bị đo dùng cho thí nghiệm cần đảm bảo yêu cầu sau đây: Đảm bảo độ xác cần thiết cho thí nghiệm Không bị ảnh hưởng rung động, điều cần thiết thí nghiệm đường Đặc tính thiết bị đo cần phải tuyến tính gần với tuyến tính suốt phạm vi đo Trọng lượng kích thước nhỏ để đặt ơtơ Điều quan trọng thí nghiệm đường Khơng bị ảnh hưởng khí hậu thời tiết 1.4 Sơ đồ hệ thống thiết bị thí nghiệm Hệ thống thiết bị thí nghiệm tơ đa dạng, nhiều chủng loại, tùy theo yêu cầu thực mà ta sử dụng vài thiết bị, nhiên có thơng số đo ta cần sử dụng nhiều thiết bị, cần nhiều hệ thống đo thí nghiệm để có thơng số theo yêu cầu Hình 1 Sơ đồ hệ thống thi nghiệm 1- Đối tượng cần đo thông số; 2- Cảm biến đo; - Bộ xử lý; - Thiết bị lưu trữ liệu Câu hỏi ơn tập Câu 1: Nêu mục đích thí nghiệm ơtơ? Câu 2: Các dạng thí nghiệm ơtơ? Câu 3: Yêu cầu thiết bị đo thí nghiệm ôtô? Chương CẢM BIẾN VÀ THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG 2.1 Định nghĩa phân loại cảm biến Cảm biến phận để nhận tín hiệu trang thái tín hiệu cần đo biến đổi thành tín hiệu điện tương ứng Trong thí nghiệm ôtô thường dùng cảm biến để đo đại lượng: chuyển dịch, tốc độ, gia tốc, lực, áp suất ứng suất Khi nghiên cứu động đốt cấu khác ơtơ dùng đến cảm biến loại nhiệt, loại quang loại hoá, hall, áp suất … Cảm biến phân loại theo nguyên lý biến đổi đại lượng không điện thành đại lượng điện theo hai nhóm lớn: Nhóm phát điện (gênêratơ): nhóm đại lượng khơng điện từ đối tượng cần đo biến đổi thành sức điện động cường độ dòng điện, chẳng hạn cảm biến điện cảm, cảm biến thạch anh, cảm biến quang, cảm biến hall cảm biến khác không cần nguồn điện cảm biến nguồn phát điện Nhóm thơng số: nhóm đại lượng không điện từ đối tượng cần đo biến đổi thành vài thông số điện cảm biến điện trở tenxơ, cảm biến điện dung, cảm biến điện từ, cảm biến trượt 2.2 Cảm biến điện trở 2.2.1 Định nghĩa cấu tạo Cảm biến điện trở cảm biến điện, chúng chuyển đổi đại lượng cần đo thay đổi điện trở Cảm biến điện trở có mặt hầu khắp lĩnh vực khoa học kỹ thuật lĩnh vực kỹ thuật điện, ta bắt gặp chúng hàng ngày Cảm biến điện trở có nhiều loại, phần này, ta tìm hiểu cảm biến điện trở loại tiếp xúc trượt, tên gọi quen thuộc cảm biến điện trở tiếp xúc trượt chiết áp Nguyên lý làm việc thể sơ đồ khối hình 2.1 Đại lượng vào độ dịch chuyển theo chiều dài góc, đại lượng điện trở Hình Sơ đồ khối cảm biến điện trở tiếp xúc trượt Căn vào nguyên lý cấu tạo chiết áp ta chia chúng ba dạng Dạng dịch chuyển đoạn dây điện trở sử dụng điện trở bé, thường không vượt 10 Ohm Lực gây nên độ dịch chuyển cần đo x làm trượt đầu tiếp xúc (được nối cọc C), với cọc nối từ hai đầu đoạn dây điện trở A - B ta đo A - C B - C điện trở chiết áp (xem hình 2.2 a) Đối với điện trở lớn (trong khoảng từ vài Ohm đến 10 Ohm) ta thường sử dụng dạng chiết áp hình trụ (dây điện trở quấn quanh trụ cách điện) Nguyên tắc hoạt động giống dạng (hình 2.2 b) Để có dạng dịch chuyển góc, người ta uốn cong khép kín dạng chiết áp hình trụ, nói cách khác, người ta tạo dạng chiết áp hình xuyến (hình 2.2 c) Khi đại lượng vào dịch chuyển góc đó, cọc đo điện trở tương ứng Sau đây, ta gọi ngắn gọn dịch chuyển thẳng dịch chuyển góc trượt thẳng trượt góc Đặc tuyến tĩnh cảm biến điện trở tiếp xúc trượt dạng trượt thẳng trượt góc là: r R x L r (2.1) R (2.2) Trong đó, r điện trở đo cọc Hình 2 Nguyên lý cấu tạo dạng cảm biến điện trở tiếp xúc trượt R điện trở cực đaị chiết áp cọc ra; L đoạn trượt cực đại (ứng với R cực đại); x đoạn đoạn trượt tính từ điểm đầu (điện trở khơng); φ góc trượt cực đại (ứng với R cực đại); ϕ góc trượt tính từ điểm đầu (điện trở không) Từ đặc tuyến tĩnh ta suy độ nhạy Sx Sϕ tương ứng với dạng chiết áp trượt thẳng trượt góc, ta có: Sx dr R (2.3) dx L S dr R (2.4) d Các trị số R, L, φ, hầu hết trường hợp giải nhiệm vụ đo cụ thể cho trước, trường hợp cụ thể ta coi độ nhạy cho trước Để xác định đặc tuyến động chiết áp trước hết ta cần nắm rõ chất động học loại phần tử Để thực chuyển động trượt (thẳng góc), ngoại lực cần phải thắng qn tính ì đầu tiếp xúc lực ma sát đầu tiếp xúc với dây điện trở Đầu tiếp xúc bất động chừng ngoại lực bé lực ma sát Như vậy, phương trình vi phân đặc trưng cho tính động học chiết áp dạng trượt thẳng là: d2 x o if Fn Fm m dt Fn Fm if Fn Fm (2.5) Trong đó: m khối lượng toàn đầu trượt; x đoạn trượt; Fn ngoại lực; Fm lực ma sát Nếu thời điểm t = ngoại lực biến đổi theo bước nhảy từ không (Fn= 0) đến giá trị lớn lực ma sát (Fn > Fm) đầu trượt thực chuyển động có gia tốc (a) Theo định luật Newton II, gia tốc tính là: a Fn Fm m (2.6) Ta hồn tồn sử dụng biểu thức để khảo sát chiết áp hình xuyến, song phải nhớ thay đoạn trượt x góc trượt ϕ Sau đây, ta xem xét số liệu đặc trưng chiết áp (hãy ln nhớ tên dài dịng chúng cảm biến điện trở tiếp xúc trượt) 2.2.1 Những số liệu đặc trưng cảm biến điện trở tiếp xúc trượt (1) Khả phân giải (độ phân giải) Loại trừ dạng cấu tạo có đoạn dây điện trở (xem hình 2.2 a), dạng khác, điện trở chiết áp không thay đổi liên tục mà thay đổi theo bước đầu trượt chuyển dịch Hiện tượng khoảng cách vòng quấn dây điện trở gây nên Khả phân giải chiết áp tính cơng thức: f 100 % N Trong đó, f độ phân giải N số vòng quấn dây điện trở ứng với góc trượt 3600 chiết áp Khả phân giải tốt giá trị f = 0, đến 0,05% Đối với chiết áp trượt thẳng, khả phân giải tính cơng thức: f L (mm) N Trong đó, L độ dài tác dụng chiết áp; N số vòng quấn chiết áp Khả phân giải cải thiện tốt ta sử dụng dây điện trở mỏng để quấn chiết áp (2) Mô - men làm việc (mô men hoạt động) Với chiết áp thông thường, mô men làm việc nằm khoảng từ 50 ÷100.10-4 N.m; chiết áp đặc biệt giá trị nằm khoảng từ 1÷10.10-4 N.m, đó, chiết áp đặc biệt có giá thành cao Mơ men hoạt động chiết áp (mô men làm việc) thường nửa mơ men khởi động (3) Độ tuyến tính Sai số tuyến tính biểu rõ hình 2.3, có hai đường đặc trưng cho hoạt động chiết áp, đường lý thuyết O - R (R giá trị danh định chiết áp) đường thực tế A-B (đường mấp mô nối từ A đến B) Căn vào phân bố điểm đường thực tế ta kẻ đường thẳng trung bình phù hợp đường mấp mô (đường gạch rời) qua hai điểm A B ta có đường thẳng đặc trưng cho đường thực tế qua điểm đầu cuối Điện trở chiết áp điểm x = phải giá trị rA điểm A Tại vị trí x = L, giá trị chiết áp R mà giá trị tương ứng rB điểm B Hình Sai số tuyến tính cảm biến điện trở tiếp xúc trượt Dựa vào ba đường thẳng nêu (đường thẳng trung bình, đường thẳng lý thuyết đường thẳng qua điểm đầu, cuối) ta ấn định ba loại sai số tuyến tính theo định nghĩa sau: a) Sai số tuyến tính độc lập Độ chênh lệch cực đại Δrtđ đường thực tế đường thẳng trung bình so với điện trở R (giá trị xác, chuẩn) tính theo giá trị % gọi sai số tuyến tính độc lập ký hiệu std std rtd 100% R b) Sai số tuyến tính lý thuyết: Độ lệch cực đại Δrtl đường thực tế đường thẳng lý thuyết so với điện trở R (giá trị xác, chuẩn) tính theo giá trị % gọi sai số tuyến tính lý thuyết ký hiệu stl stl rtl 100% R c) Sai số tuyến tính điểm cuối Độ lệch cực đại Δrtc đường thực tế đường thẳng qua điểm cuối (so với điện trở R - giá trị xác, chuẩn) tính theo giá trị % gọi sai số tuyến tính điểm cuối (cịn gọi sai số tuyến tính cực đại stmax) ký hiệu stc( stmax): stc rc 100% R Khi ấn định sai số tuyến tính ta cần phải ấn định tiêu liên quan chiết áp có độ xác cao thường có sai số tuyến tính độc lập (stđ) 0,05% Sai số 0,5% chiết áp thường 2.2.3 Cảm biến trượt a Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động Hình vẽ Một tiếp điểm trượt theo góc xác định rãnh điện trở Cảm biến cấp điện áp chuẩn thông qua tiếp xúc Thanh tiếp xúc có điện trở thấp cố định Khi trượt di chuyển giá trị điện trở tăng giảm từ điểm đầu tới điểm cuối Đồng thời việc sụt giảm điện áp qua thay đổi biến điện trở tương ứng Hình Nguyên lý làm việc cảm biến vị trí trượt Góc quay tối đa; B Góc đo tại; 10 Trình tự dụng cụ thí nghiệm Trình tự thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm Kiểm tra thiết bị đo trước tiến Tiến hành đường phẳng có hành thí nghiệm ta tiến hành đo chiều phủ bê tông lớp nhựa đường sân dài, rộng sở xe thơng số có vạch sẵn mốc qng đường thiết bị kích thước hình học xe đường đo đồng hồ xe, cảm biến đo vận tốc Cho tơ thí nghiệm chuyển động góc bánh xe thiết bị vận tốc ô tô, lưu với vận tốc khơng đổi định sẵn theo lượng gió loại đường, tốc độ chuyển động ô tô xác định theo thời gian quãng đường ô tô chạy Tăng dần giá trị vận tốc xe thí nghiệm đến giới hạn ổn định (Bị nhấc bánh xe) Hình 8.3 Thiết bị đo lưu lượng gió Kết thí nghiệm GT LĐ Loại đường (Hệ số bám) Lực cản khơng khí gió (N) V (km/h) Lần đo I Lần đo II Lần đo III Kết b Góc ổn định ngang ô tô chuyển động thẳng Góc ổn định ngang cịn xác định theo biểu thức lý thuyết ơtơ sau: tg Trong đó: B 2.hg (8.4) α : góc ổn định ngang ơtơ; B : chiều rộng sở ôtô; 114 hg :chiều cao trọng tâm ơtơ Tang góc ổn định ngang α gọi hệ số ổn định ngang η0 ôtô, nghĩa là: tg B 2.hg (8.5) Hình 8.1 Sơ đồ bố trí xác định góc ổn định ngang tơ Khung sàn cứng; Bộ phận nâng hạ; Ơ tơ thử nghiệm Trình tự thiết bị thí nghiệm : Trình tự thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm Trước tiến hành thí nghiệm ta tiến hành kiểm tra dụng cụ thí Ta tiến hành đo góc ổn định ngang bệ thử chuyên dụng, bệ thử nghiệm có cấu tạo gồm hai phận : Cho ô tô lên bệ thử chuyên dụng, giữ cho ô tô khỏi bị lật nghiêng Khung sàn cứng Bộ phận nâng khung sàn cứng Nâng khung sàn lên tời thủy lực tời mơ tả hình 8.1 kích thủy lực Khi tơ có xu hướng (bắt đầu) bị lật nghiêng, tiến hành đo góc nghiêng mặt sàn, góc nghiêng thương ứng với góc ổn định ngang tơ 115 Kết thí nghiệm : Giá trị đo Lần đo Góc ổn định ngang Lần đo Lần đo Lần đo GTTB c Vận tốc giới hạn ô tô chuyển động quay vịng Để tìm giá trị góc ổn định ngang tơ quay vịng, ta theo sơ đồ: Hình 8.3 Sơ đồ lực mômen tác dụng lên ôtô bánh xe chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang Trường hợp ôtô không kéo moóc Pm=0, ta xác định vận tốc giới hạn (còn gọi vận tôc nguy hiểm) xe bị lật nh sau: C g.R. h g tg d 2 C h g tg d (8.6) Trong ®ã : 116 d :là góc dốc giới hạn xe quay vòng bị lật đổ R :là bán kính quay vòng xe v :là vận tốc chuyển động quay vòng ,m/s v n : vận tốc giới hạn (hay vận tèc nguy hiĨm) g :lµ gia tèc träng trêng NÕu hướng nghiêng đường phía với trục quay vòng vận tốc nguy hiểm xe lật đổ : C g.R h g tg d 2 C h g tg d (8.7) Trình tự dụng cụ thí nghiệm Trình tự thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm Kiểm tra thiết bị đo trước tiến Tiến hành sân nằm ngang có phủ hành thí nghiệm ta tiến hành đo chiều bê tông lớp nhựa đường sân có dài, rộng sở xe thơng số vạch sẵn vịng trịn có bán kính khác kích thước hình học xe đường hình 8.3 Cho tơ thí nghiệm chuyển động với góc nghiêng khơng đổi định sẵn theo vịng trịn, tốc độ chuyển động tô xác định theo thời gian quãng đường tơ chạy chu vi vịng trịn Tăng dần giá trị vận tốc xe thí nghiệm đến giới hạn ổn định (Bị nhấc bánh xe) Hình 8.4 Sân tiến hành thí nghiệm Kết thí nghiệm GT LĐ R (m) V (km/h) d (độ) Lần đo I Lần đo II 117 Lần đo III Kết 8.3 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động tơ 8.3.1 Các tiêu đánh giá tính êm dịu chuyển động ô tô Khi ô tô chuyển động đường không phẳng nảy sinh giao động phần không treo phần treo ô tô Dao động vỏ ô tô (phần treo) xác định thính êm dịu chuyển động tơ Tính êm dịu chuyển động ô tô đặc trưng khả tơ chuyển động lâu dài đường mà không gây mệt mỏi cho người lái hành khách có tác động dao động Dao động ô tô thường đặc trưng thông số : chu kỳ tần số dao động, biên độ dao động, gia tốc tốc độ tăng trưởng gia tốc Vì thơng số nói sử dụng làm tiêu để đánh giá độ êm dịu chuyển động ô tô Tác động thông số (chỉ tiêu) riêng biệt đến cảm giác người khác nhau, chưa xác định tiêu để đánh giá xác độ êm dịu chuyển động mà thường phải dùng= vài tiêu tiêu nói để đánh giá độ êm dịu chuyển động ô tô Bằng kết thực nghiệm ô tô loại đường khác đề xuất việc đánh giá độ êm dịu chuyển động theo giá trị gia tốc thẳng đứng số lần va đập xảy km đường chạy theo bẳng 8.1 sau: Số lần va đập km sinh gia tốc m/s2 Độ êm dịu chuyển động 2-3 3-5 5-7 7-10 >10 Rất tốt 15-20 2-5 0 0 Tốt 25-30 12-15 1-2 0 Bình thường - 30-40 10-12 0-1 0 Không đạt - - - Rất xấu - - - 2-5 118 Theo số liệu bẳng 8.1 thấy độ êm dịu chuyển động ô tô không đạt yêu cầu ô tô chạy quãng đường 1km có gia tốc dao động thẳng đứng phạm vi m/s2 Tốc độ tăng trưởng gia tốc mà người chịu đựng nằm khoảng 10 15 m/s2 ; tốc độ tăng trưởng gia tốc lên đến 25 chịu cho người 30 m/s2 gây cảm giác khó Việc nghiên cứu độ êm dịu chuyển động tơ tiến hành phịng thí nghiệm đường Thử dao động phịng thí nghiệm cho phép rút gọn thời gian, tạo điều kiện dao động theo yêu cầu, giảm phương tiện kinh phí cho thí nghiệm 8.3.2 Thí nghiệm đánh giá tính êm dịu chuyển động ô tô 8.3.2.1 nghiên cứu độ êm dịu chuyển động tơ phịng thí nghiệm Khi nghiên cứu phịng thí nghiệm người ta chế tạo dao động phương pháp sau : Ghìm chặt vỏ tơ xuống sâu, sau thả đột ngột để vỏ tơ dao động; Nâng tồn tơ lên độ cao (độ 50 60mm) bệ chuyên dùng thả ô tơ đột ngột; Ơ tơ đứng mặt phẳng dao động theo chu kỳ nhờ cấu biên tay quay; Đặt bánh xe ô tô trống quay lệch tâm trống quay có gờ lồi Đặt bánh xe ơtơ băng chuyển động có độ nhấp nhô khác Khi dùng bệ thiết kế theo phương pháp nói người ta ghi chuyển dịch gia tốc phận ô tô nhờ dụng cụ tự nghi Trên hình 8.5 trình bày sơ đồ bệ thử dao động tô loại băng chuyển động ô tô giữ bệ thử giây cáp 119 Hình 8.5 Bệ thử dao động loại băng chuyển động ụ nhô; Băng chuyển động; Cuộn băng giấy; 5,6,7,8,11,12,13 Thanh; 9.Giá đỡ; 10 Con lắc; 14 Tang trống chủ động; 15 Tấm dỡ; 16.tang trống; 17 Tấm dỡ; 18 Tang trống Trên hình 8.6 trình bày đường cong dao động nghi lại bệ thử Từ đường cong dao động ghi bệ thử Hình 8.6 Các đường cong dao động ô tô Các bánh xe trước; Vỏ ô tô nằm bánh xe trước; Các bánh xe sau Như nêu dùng cảm biến gia tốc, ta ghi lại gia tốc điểm từ phân tích tác động thông số dao động đến thể người 120 Phương pháp tiến hành dụng cụ thí nghiệm : Phương pháp tiến hành Dụng cụ thí nghiệm Kiểm tra thiết bị dùng cho thí Thiết bị thí nghiệm bệ thử dao nghiệm (Lắp đặt mơ hình thí nghiệm động loại băng chuyển động hình 8.4 hình vẽ) Thanh đầu ghi ghi lại Điều chỉnh tang trống 16 để làm dao động trục trước điểm tựa cho bánh xe trước điều Thanh đầu ghi ghi lại chỉnh tang trống 14 để làm điểm tựa cho phần treo trục trước bánh xe sau Thanh cho phép ghi lại dao Khi muốn đo dao động động ghế ngồi theo mặt phẳng đứng điểm tơ ta nối Thanh 8, giá dỡ lắc 10 đầu ghi vào cuộn giấy quay quanh trục giá dỡ ta chuyển dao động theo phương nằm ngang điện, đo tăng trống chủ động 14 quay ghế ngồi thành dao động theo phương băng chuyền chuyển động thẳng đứng qua 11 ghi dao Tiến hành khởi động động Khi ụ nhấp nhơ làm động theo phương thẳng đứng băng cho tơ dao động giấy dao động theo phương Kết thúc thí nghiệm ta quan sát nằm ngang (phương dọc) ghế ngồi đường cong dao động tơ hình lắc 10 có cánh tay địn vng góc với 8.5 Từ đường cong ta xác có chiều dài tay địn định chu kỳ dao động T vỏ ô tô (phần treo) Tbx bánh xe (phần không treo), xác định biên độ dao động (các dịch chuyển) z1, z2, z3 Từ thông số xác định tần số dao động độ tắt dần dao động Chú ý : + Các ụ nhấp nhơ thường có chiều cao 50 mm chiều dài cuả chúng chọn 250, 500 1000 mm tùy theo loại đường tương ứng cần thí nghiệm Cũng với dùng ụ nhấp nhơ có chiều dài 120 mm chiều cao 25 mm, 35 50 mm, lúc dao động ô tô 121 tương tự chuyển động đường lát đá Ụ nhấp nhơ thường làm prơ hình sin Kết thí nghiệm : Giá trị đo Lần đo Chu kỳ dao động vỏ ô tô (T) Chu kỳ dao động bánh Biên độ Z1 Biên độ Z2 Biên độ Z3 xe(Tbx) Lần đo Lần đo Lần đo GTTB 8.3.2.2 Nghiên cứu độ êm dịu chuyển động ô tô đường Khi thí nghiệm đường để xác định độ êm dịu chuyển động ô tô người ta đo gia tốc thẳng đứng gia tốc ngang, đo chuyển dịch thẳng đứng vỏ bánh xe ô tô Gia tốc vỏ ô tô ghi nhờ gia tốc ký đặt điểm khác ghế ngồi, sàn xe v.v… Gia tốc góc vỏ ô tô nghi dụng cụ loại quay Chuyển dịch vỏ ô tô ghi cách quay phim thí nghiệm cách chụp ảnh điểm phát sáng gắn ô tơ Thí nghiệm tiến hành tải đầy không tải không tải, riêng ô tô du lịch thường tiến hành đầy tải Độ êm dịu chuyển động ô tô xác định ba loại đường : tốt, trung bình xấu Tốc độ dịch chuyển tơ thí nghiệm chọn tùy theo loại tơ loại đường Thí dụ tơ du lịch dung tích nhỏ chạy đường nhựa tốt tốc độ đạt 50, 70; 90km/h xe khách 30 90 km/h, chạy đường nhựa xấu bị hư hỏng tốc độ xe du lịch dung tích nhỏ 30; 45; 60 75 km/h, xe khách xe tải 40; 45 60km/h Đối với đường đất xấu tốc độ thí nghiệm 10; 20 30 km/h Chiều dài đoạn đường thí nghiệm đường nhựa tốt thường 1000mm, loại đường xấu có tốc độ thấp, chiều dài đoạn đường thí nghiệm chọn 700, 500 250 m 122 Chương THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH KINH TẾ NHIÊN LIỆU CỦA Ơ TƠ 9.1 Mục đích thí nghiệm Lượng tiêu hao nhiên liệu tô vận hành chế độ khác phụ thuộc nhiều vào đặc điểm kết cấu ô tô (động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống an tồn, hệ thống treo, hình dáng vỏ xe…) Tính kinh tế nhiên liệu dùng để đánh giá chung đặc điểm kết cấu tính làm việc cụm chi tiết, hệ thống tơ có ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu xe làm việc điều kiện vận hành khác 9.2 Tính kinh tế nhiên liệu tơ Do phức tạp đa dạng điều kiện vận hành nên người ta phải quy định số loại thí nghiệm đặc biệt để đánh giá tính kinh tế nhiên liệu tơ Các loại thí nghiệm bao gồm : thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu chế độ kiểm tra, thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu xe vận hành chế độ ổn định, đo tiêu hao nhiên liệu đường có prơ phin dọc thay đổi, đo tiêu hao nhiên liệu xe hoạt động chế độ chu trình, đo tiêu hao nhiên liệu điều kiện vận hành thực tế (trên đường giao thơng chung) Các thí nghiệm phải kiểm tra điều chỉnh hệ thống truyền lực, hệ thống phanh, góc đặt bánh xe, áp suất lốp tiêu chuẩn quy định để tránh gây lực cản chuyển động làm ảnh hưởng tói kết đo tiêu hao nhiên liệu, trước tiến hành đo Trước tiến hành đo, phải cho xe hoạt động (chạy quãng đường từ 30 50 km) để đạt chế độ nhiệt dầu vôi trơn động hệ thống truyền lực 9.3 Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu tơ 9.3.1 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu chế độ kiểm tra Thí nghiệm nhằm xác định lượng tiêu hao nhiên liệu nhỏ mà xe đạt điều kiện vận hành tốt trị số hao nhiên liệu chế độ kiểm tra đưa vào bảng thơng số kỹ thuật xe Thí nghiệm tiến hành điều kiện đường vận hành cho phép tiêu hao nhiên liệu nhỏ đường thí nghiệm đường thẳng , phẳng, khơ sạch, có độ bám cao Đoạn đường đo phải có chiều dài khoảng 3km Trạng thái xe thí nghiệm đầy tải Trên đoạn dườngđo, xe chuyển động tay số cao vận tốc không đổi kinh tế (không phải vận tốc lớn nhất)để đảm bảo cho lượng tiêu hao nhiên liệu nhỏ Trong thí nghiệm sử dụng dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu có độ xác 1% Thí nghiệm tiến hành lặp lặp lại đoạn đường đo theo hai hướng 123 chuyển động ngược chiều để khắc phục ảnh hưởng gió độ dốc mặt đường Kết đo trị số trung bình tiêu hao nhiên liệu tiêu hao nhiên liệu qua hai lần đo Trong tài liệu kỹ thuật xe thường ghi kết dạng : tiêu hao nhiên liệu (lit/100km) tương ứng với vận tốc kinh tế (vkt) xe 9.3.2 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu chế độ chuyển động ổn định Thí nghiệm nhằm đánh giá lượng tiêu hao nhiên liệu xe tương ứng với vận tốc chuyển động khác Kết đo thường biểu diễn dạng đường cong quan hệ lượng tiêu hao phụ thuộc vào tốc độ tơ Đường thí nghiệm phải đủ dài để đảm bảo đoạn đường tiến hành đo tiêu hao nhiên liệu (dài km) xe chuyển động tốc độ đo ổn định Đường thí nghiệm thẳng, phẳng, khơ có độ bám tốt Xe thí nghiệm trạng thái khơng tải Thí nghiệm đo tiến hành từ tốc độ cao xe thí nghiệm sau giảm dần qua lần đo 20 km/h xe du lịch, 10 km/h xe tải xe buýt tốc độ ổn định nhỏ xe Mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại đoạn đường đo theo hai hướng chuyển động ngược chiều Trong thí nghiệm tiến hành đo thơng số thời gian chuyển động lượng tiêu hao nhiên liệu tương ứng xe đoạn đường thí nghiệm km định Hình 9.1 Tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ chuyển động Kết đo tốc độ trị số trung bình tiêu hao nhiên liệu qua hai lần đo Từ kết thí nghiệm tiến hành xây dựng đồ thị biểu diễn quan hệ lượng nhiên liệu tiêu hao (lít/100 km) tương ứng với tốc độ chuyển động ô tơ Hình 9.1 dạng đồ thị biểu diễn quan hệ tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ ô tơ 124 9.3.3 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu đường bãi thử chuyên dùng Thí nghiệm để đánh giá so sánh tiêu hao nhiên liệu ô tô điều kiện vận hành đoạn đường thí nghiệm Trong điệu kiện vận hành thực tế, ảnh hưởng phương tiện tham gia giao thông khác nên tốc độ chuyển động xe tay số thường khơng có khả phát huy trị số lớn Trong thí nghiệm này, gần với điều kiện đường vận hành thực tế đường sử dụng chung, người ta sử dụng đoạn đường thí nghiệm có prơ phin dọc khác bãi thử chuyên dùng giới hạn tốc độ lớn cho phép xe đoạn đường đo Trước đo, người lái xe thí nghiệm cần vận hành thử vài lần đường thí nghiệm để điều khiển xe thành thạo với thời gian ngắn (nhưng tốc độ xe khơng vượt giới hạn quy định thí nghiệm) Tiến hành đo tiêu hao nhiên liệu thời gian thí nghiệm tất đoạn đường (tương ứng với tốc độ giới hạn quy định đoạn đường đó) theo hai hướng chuyển động ngược chiều Từ kết nhận người ta tính tốc độ bình lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình tương ứng xây dựng đường cong biểu diễn quan hệ phụ thuộc lượng tiêu hao nhiên liệu (lít/100 km) phụ thuộc tốc độ Hình 9.2 dạng đường biểu diễn quan hệ lượng tiêu hao nhiên liệu lít/100 km phụ thuộc vào tốc độ thí nghiệm đường có prô phin dọc thay đổi So sánh với đồ thị hình 9.1, lượng tiêu hao nhiên liệu xe thí nghiệm đường có prơ phin dọc thay đổi bãi thử chuyên dùng cao tiêu hao nhiên liệu xe chuyển động chế độ ổn định Hình 9.2 Tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ đường bãi thử chuyên dùng 9.3.4 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu xe chuyển động theo chu trình Thí nghiệm tiến hành với loại xe mà điều kiện vận hành có tính chu trình (ví dụ xe tơ bt thành phố, ô tô vận tải làm việc công trường, ô tô 125 chuyên dùng khác xe chở thư báo, xe chở hàng…) nhằm xác định lượng nhiên liêu tiêu hao theo chu trình vận hành đặc trưng Các thơng số đặc trưng chu trình vận hành thường bao gồm: quãng đường, số lần thời gian lần dừng xe, thời gian chuyển động, số lần thay đổi tay số truyền, thời gian quãng đường chuyển động ứng với tay số, số lần ngắt ly hợp, số lần phanh cường độ phanh, lượng nhiên liệu tiêu hao chế độ tải động Bằng phương pháp thống kê toán học người ta tiến hành xử lý thống kê thông số đặc điểm chu trình để xây dựng quy trình thí nghiệm xác định tiêu hao nhiên liệu cho chế độ vận hành theo chu trình loại xe thí nghiệm Quy trình thường bao gồm quy định số lần vào số, số lần phanh, số lần dừng xe… Thí nghiệm tiến hành theo khoảng định trước (ví dụ theo hành trình tuyến hoạt động tơ bt) mà bao gồm vài chục hàng trăm chu trình Trong thí nghiệm, người ta đo lượng nhiên liệu tiêu hao thời gian chuyển động chung ô tô Từ số liệu đo, tiến hành tính lượng tiêu hao nhiên liệu theo đơn vị quăng đường, tốc độ trung bình (xác định theo thời gian chung bao gồm thời gian dừng xe) tốc độ chuyển động trung bình (chỉ tính theo thời gian chuyển động xe) 9.3.5 Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu đường giao thơng chung Thí nghiệm tiến hành đoạn đường giao thông chung với chiều dài đo 50 100 km nhằm đánh giá tiêu hao nhiên liệu điều kiện vận hành thực tế xe Người ta tiến hành thí nghiệm nhiều loại đường vận hành đặc trưng (đường nhựa, đường đá, đường đất) Tiến hành thí nghiệm hai lần đoạn đường thí nghiệm theo hai hướng chuyển động ngược chiều Các thông số đo bao gồm quãng đường, thời gian vận hành lượng nhiên liệu tiêu hao Để thuận lợi cho việc đánh giá so sánh, thí nghiệm ghi lại đặc điểm đoạn đường vận hành thí nghiệm, chế độ tải trọng, tình trạng mặt đường nhiễu (do phương tiện giao thông khác, thời tiết) ảnh hưởng q trình thí nghiệm Kết hợp với việc đo lượng nhiên liệu tiêu hao người ta xác định lượng tiêu hao dầu bôi trơn động hệ truyền lực 9.4 Dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu Để xác định lượng nhiên liệu tiêu hao thí nghiệm tính kinh tế nhiên liệu ô tô người ta sử dụng phương pháp: 126 TT Dụng cụ lượng nhiên liệu tiêu hao Hình vẽ Phương pháp thể tích: Đo thời gian tiêu hao lượng nhiên liệu chứa ống đo tích xác định Hình 9.3 trình bày sơ đồ nguyên lý đo theo phương pháp thể tích Nhiên liệu cung cấp cho động đưa vào từ hai nguồn: từ thùng chứa nhiên liệu xe từ ống đo tích biết trước Dụng cụ đo có van điều khiển để lấy nhiên liệu từ nguồn Ống có hình dạng hình trụ khắc vạch chia có dạng bình cầu có phần thể tích xác định làm to nhỏ khác cho phù hợp với thí nghiệm có lượng tiêu hao nhiên liệu nhiều hay (hình 9.4) Khi sử dụng ống đo kiểu hở (hình 9.4a), ống đo đặt bơm cung cấp nhiên liệu động Hình 9.3 Sơ đồ nguyên lý phương pháp thể tích để đo tiêu hao nhiên liệu: nguồn sáng; ống đo; cảm biến phô tô ôt; thùng nhiên liệu; 5,6 van Trong thí nghiệm phạm phải sai số đo giảm cột áp nhiên liệu cung cấp cho động trình đo Để khắc phục nhược điểm người ta phải bố trí thêm bơm phục để trì cột áp nhiên liệu từ ống đo cấp cho động thí nghiệm sử dụng ống đo kiểu kín (hình 9.4b) Bắt đầu thời điểm đo thí nghiệm, van điều khiển mở đường cung cấp nhiên liệu từ ống đo tới động Trong trình đo, dụng cụ đo thời gian ghi lại thời gian tiêu hao ứng với a) b) Hình 9.4 Phương pháp thể tích để đo tiêu hao nhiên liệu a) Ống đo hình cầu kiểu hở thể tích xác định ơng đo Phương pháp thể b) Ống đo hình cầu tích thường sử dụng thí nghiệm đo tiêu kiểu kín hao nhiên liệu xe sử dụng động xăng Đối với động dùng dầu ê den, độ nhớt dầu lớn xăng ảnh hưởng đến độ xác đọc vạch chia ống đo q trình thí nghiệm 127 Phương pháp khối lượng: Đo thời gian tiêu hao khối lượng nhiên liệu xác định Hình 9.5 trình bày nguyên lý đo phương pháp khối lượng Phương pháp khối lượng có độ xác cao phương pháp thể tích khơng bị ảnh hưởng sai số thay đổi tỷ trọng nhiên liệu nhiệt độ thay đổi Phương pháp khối lượng thường sử dụng thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liêu tơ Hình 9.5 Sơ đồ ngun lý đo tiêu hao nhiên liệu theo phương pháp khối lượng: sử dụng động điêzel thùng chứa; 2,3 van; bình đo; cảm biến đo; cân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chương trình đào tạo đại học theo tín Trường Đại Học SPKT Hưng Yên [2] GS.TSKH Nguyễn Hữu Cẩn Thí nghiệm tơ Năm 2004 Nhà xuất KHKT [3] PGS.TS Nguyễn Khắc Trai Kỹ thuật chẩn đốn tơ Năm 2004 Nhà xuất giao thông vận tải [4] http:// www.ebook.com [5] http:// www.oto-hui.com 128 ... quay tròn rotor quay Nước từ cánh rotor tát v? ?o cách bố trí stator Như hình 3.3.a Tác động làm cho stator quay theo Một đồng hồ ? ?o lực cánh tay địn bố trí stator Momen cản ? ?o stator mô men tác... điện từ t? ?o momen Rotor có mép làm mát nước Từ trường song song với trục máy sinh hai cuộn dây chuyển động rotor làm phát sinh thay đổi từ thông rotor điều làm phát sinh dòng Foucault Rotor Dòng... Thi? ??t bị ? ?o sử dụng động AC: Hình 3.6: Thi? ??t bị ? ?o dòng điện Sự phát triển kỹ thuật, điều Foucault khiển động xoay chiều cho phép Rotor; Trục rotor; Khớp nối; sử dụng động xoay chiều thay cho