BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ Ô TÔ

MỤC LỤC CHƯƠNG 1 THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TRÊN BỆ THỬ5 I.ĐO CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRÊN BỆ THỬ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ5 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM.5 B.PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ5 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM PTI 500HP DYNAMOMETER SYSTEM16 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM28 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM30 II.ĐO HÀM LƯỢNG CÁC THÀNH PHẦN KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG31 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM31 B.PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN KHÍ THẢI32 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM41 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM50 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM57 CHƯƠNG 2 THỬ NGHIỆM Ô TÔ TRÊN BỆ THỬ61 I.ĐO CÔNG SUẤT Ô TÔ TRÊN BỆ THỬ CÔNG SUẤT61 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM61 B.PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT CỦA Ô TÔ TRÊN BỆ THỬ CON LĂN61 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM FPS 270063 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM66 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM66 II.ĐO TRƯỢT NGANG CỦA Ô TÔ68 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM68 B.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRƯỢT NGANG69 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM71 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM73 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM75 III.ĐO QUÁ TRÌNH PHANH CỦA Ô TÔ TRÊN BỆ THỬ77 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM77 B.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH77 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM79 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM81 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM86 CHƯƠNG 3 THỬ NGHIỆM Ô TÔ TRÊN ĐƯỜNG90 I.ĐO QUÁ TRÌNH TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ90 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM90 B.PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĂNG TỐC CỦA Ô TÔ90 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM95 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM97 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM98 II.ĐO QUÁ TRÌNH PHANH CỦA Ô TÔ99 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM99 B.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHANH CỦA Ô TÔ99 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM103 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM105 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM105 III.ĐO QUÁ TRÌNH QUAY VÒNG107 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM107 B.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ QUAY VÒNG CỦA Ô TÔ107 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM111 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM111 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM112 IV.ĐO QUÁ TRÌNH DAO ĐỘNG114 A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM114 B.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ÊM DỊU CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ114 C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM117 D.TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM117 E.ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM117 CHƯƠNG 1 THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ TRÊN BỆ THỬ I.ĐO CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRÊN BỆ THỬ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ A.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM. Kiểm tra công suất ô tô trước khi xuất xưởng hoặc sau bảo dưỡng, sửa chữa, chuẩn đoán tình trạng kỹ thuật ô tô. Nhằm đánh giá các tính năng kỹ thuật và xác định chất lượng chế tạo của động cơ mới và động cơ sau khi sửa chữa, đại tu, hay động cơ sau một khoảng thời gian dử dụng. Qua đó có thể có được một cách tương đối thời hạn sử dụng, thời gian giữa hai kỳ sửa chữa lớn. Ngoài ra còn có thể đánh giá chất lượng động cơ sau quá trình sửa chữa hay đại tu. B.PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ Đặc tính tốc độ là đặc tính pe (Me), Ne, ge và Gnl phụ thuộc vào tốc độ vòng quay n với những điều kiện nhất định về vị trí của cơ cấu điều khiển cung cấp nhiên liệu. Những điều kiện đó sẽ được trình bày khi khảo sát từng đặc tính tốc độ cụ thể. Có thể chia đặc tính tốc độ thành hai loại chính là đặc tính ngoài và đặc tính bộ phận ngoài ra động cơ Diesel còn có một số đặc tính đặc thù. 1.Đặc tính ngoài Đặc tính ngoài là đặc tính tốc độ ứng với vị trí cung cấp nhiên liệu cực đại (để động cơ phát ra công suất lớn nhất). Đặc tính ngoài được xây dựng khi van tiết lưu mở hoàn toàn (động cơ xăng) hoặc cơ cấu điều khiển nhiên liệu được cố định ở vị trí giới hạn nhất định (đối với động cơ diesel) và thay đổi tốc độ bằng cách điều chỉnh sức cản của băng thử. Đặc tính ngoài có các dạng sau. a.Đặc tính ngoài tuyệt đối - Là đặc tính tốc độ với công suất có ích Ne luôn đạt giá trị giới hạn lớn nhất mà động cơ có thể đạt được ứng với mỗi chế độ tốc độ n. Điều kiện xác lập đặc tính ngoài tuyệt đối như sau: (1.1) Tại mỗi n xác định Ne đạt max khi pe max. Khi đó phải thỏa mãn đồng thời các điều kiện , max và min . Sau đây ta sẽ phân tích những điều kiện này một cách chi tiết hơn  max Để đạt hệ số nào lớn nhất có thể, động cơ phải có pha phối khí tốt nhất tại mọi tốc độ vòng quay n. Hiện nay đã có một số hãng ô tô sử dụng cơ cấu phối khí thay đổi pha phối khí tùy thuộc chế độ tốc độ của động cơ. Ngoài ra, đối với động cơ xăng để đạt điều kiện này thì van tiết lưu phải mở hoàn toàn.  max Sự phụ thuộc của và vào có thể tóm tắt như sau Động cơ xăng thông thường (trừ động cơ phun xăng trực tiếp) hình thành hỗn hợp bên ngoài xilanh có hỗn hợp đồng nhất có giới hạn cháy hẹp.Quá trình cháy được coi là kinh tế nhất khi đạt max với hệ số dư lượng không khí . Trên cơ sở người ta tìm được max với . Động cơ diesel có hỗn hợp không đồng nhất với trong một giới hạn rất rộng (0,4-0,5 đến 10) , đạt max tại và max tại . Các giá trị nêu trên chính là các giá trị yêu cầu đối với hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ để đạt max.  min Các bề mặt ma sát của động cơ phải được chế tạo sao cho ma sát là nhỏ nhất và chế độ bôi trơn là tốt nhất. Các yếu tố khác Góc đánh lửa sớm hay góc phun sớm, nhiệt độ nước làm mát… đạt giá trị tối ưu - Từ phân tích nêu trên ta đi đến những chất sau đây. Đặc tính ngoài tuyệt đối đối với động cơ xăng là đặc tính có thể gặp trong thực tế, vì nếu thỏa mãn các điều kiện nói trên thì động cơ vẫn làm việc bình thường. Ngược lại, đối với động cơ Diesel, khi trong khí thải có quá nhiều khói đen vì khói đen bắt đầu xuất hiện rõ rệt ngay khi tùy loại động cơ. Về nguyên tắc, động cơ không được phép làm việc trong vùng có khói đen. Vì vậy, đặc tính ngòai tuyệt đối của động cơ Diesel không có ý nghĩa đối với thực tế sử dụng. Về thực chất, đặc tính ngoài tuyệt đối là đặc tính giới hạn những chế độ làm việc có thể có của động cơ (đường 1). Hình 1.1 b.Đặc tính ngoài sử dụng Đặc tính ngoài sử dụng là đặc tính tốc độ của động cơ trong điều kiện sử dụng khi cơ cấu điều khiển nhiên liệu ở vị trí sao cho động cơ phát ra công suất định mức Neđm ứng với tốc độ vòng quay định mức nđm . Trong quá trình lấy đặc tính trên băng thử công suất, cơ cấu điều khiển nhiên liệu luôn ở vị trí giới hạn lớn nhất. Các thông số không nhất thiết phải đạt tối ưu tại mọi tốc độ vòng quay n như ở đặc tính ngoài. Riêng với động cơ Diesel, (tùy từng loại động cơ) để đảm bảo không phát thải khói đen. Vậy đặc tính ngoài sử dụng là đặc tính giới hạn các chế độ làm việc bình thường trong thực tế sử dụng của động cơ, từ đây về sau ta gọi vắn tắt là đặc tính ngoài. Đây là đặc tính quan trọng nhất của động cơ. Thông thường, nhà chế tạo động cơ cho đặc tính ngoài trong các tài liệu kỹ thuật đi kèm theo động cơ ở dạng đồ thị pe (Me), Ne, và ge=f(n). 2.Đặc tính bộ phận a.Động cơ xăng Hình 1.2. Hệ số nạp khi thay đổi tải 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ Hình 1.3. khi thay đổi tải 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ Từ đặc tính ngoài giảm tải để chuyển về chế độ tải bộ phận phải đóng nhỏ dần van tiết lưu. Tại mỗi một tốc độ vòng quay xác định, các biến số thay đổi như sau.  : giảm rất nhanh khi càng đóng nhỏ van tiết lưu, (Hình 1.2). Đường 1 là đường đặc tính ngoài ứng với toàn tải, đường 2 ứng với tải trung bình, đường 3 ứng với tải nhỏ. Các đường đều hội tụ về một điểm chung trên trục tung, vì khi tốc độ n bằng 0 thì tiết lưu không còn tác dụng nữa.  : do tăng nhanh khi đóng van tiết lưu nên giảm, trong khi thay đổi ít nên giảm. (Hình 1.3)  : xác định theo .Khi đóng dần van tiết lưu pm tăng, và giảm nên cũng giảm và càng giảm nhanh khi tải càng nhỏ. (Hình 1.4) Trên cơ sở phân tích trên, diễn biến các đặc tính bộ phận của động cơ xăng cụ thể như sau. Hình 1.5. Đặc tính bộ phận động cơ xăng Me 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ Hình 1.6. Đặc tính bộ phận động cơ xăng Ne 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ Me: momen Me giảm nhanh khi càng đóng nhỏ van tiết lưu nên các đường mômen càng dốc, chế độ làm việc càng ổn định, (Hình 1.5) Ne: xây dựng từ Me , (Hình 1.6) ge : do giảm và giảm nhanh khi càng đóng nhỏ van tiết lưu nên các đặc tính bộ phận cao lên và có độ võng càng lớn. Nếu hệ thống nhiên liệu có làm đậm thì hòa khí bớt đậm khi giảm tải nên tăng , do đó tích lớn nhất và ge nhỏ nhất tại đường 1’ sau toàn tải một chút. (Hình 1.7) Gnl: Do thay đổi ít nhưng giảm nhanh khi giảm tải nên các đường bộ phận càng hạ xuống dưới so với đặc tính ngoài (đường 1), (Hình 1.8) b.Động cơ diesel Từ chế độ toàn tải (đặc tính ngoài) giảm tải để chuyển về chế độ tải bộ phận phải dịch chuyển cơ cấu điều khiển nhiên liệu về vị trí giảm cung cấp nhiên liệu và giữ cố định ứng với mỗi đặc tính bộ phận. Tại mỗi một tốc độ vòng quay xác định các biến số thay đổi như sau. Hình 1.9. gct trên đặc tính bộ phận động cơ diesel 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ Hình 1.10. Ƞm trên đặc tính bộ phận động cơ diesel 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ gct : dạng của gct giống như ở đặc tính ngoài nhưng giảm khi giảm tải, (Hình 1.9)  :khi giảm tải, hệ số dư lượng không khí tăng (vì gct giảm). Theo đặc tính , thì tăng một chút rồi giảm nhưng thay đổi không nhiều.  :khi giảm tải gct giảm là nhân tố quyết định làm giảm nhưng giữ dạng giống tính ngoài, (Hình 1.10). Trên cơ sở đó ta đi xây dựng và phân tích đặc tính bộ phận của động cơ Diesel như sau: Me: Me giảm khi giảm tải chủ yếu do gct và giảm còn thay đổi ít. Ngoài ra, do dạng của gct và khi thay đổi tải giống nhau nên dạng Me ở đặc tính bộ phận giống dạng Me ở đặc tính ngoài,(Hình 1). Nói cách khác, đặc tính bộ phận Me của động cơ Diesel đều rất thoải nên tính ổn định với máy công tác kém ở mọi chế độ tải trọng. Vì vậy, động cơ Diesel phải có điều tốc để giữ ổn định tốc độ vòng quay n. Ne: do Me ở chế độ bộ phận cũng rất thoải nên Ne đều tăng nhanh trong vùng tốc độ làm việc và cực đại trong cùng khói đen cách khá xa tốc độ nđm, () Hình 1.12. Đặc tính bộ phận Ne động cơ diesel 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ ge : ge ở chế độ bộ phận lớn hơn so với ở chế độ đặc tính ngoài vì thay đổi ít và giảm. Dạng của ge cũng giống với đặc tính ngoài, (Hình 1.13). Cần lưu ý là khi giảm tải từ toàn tải, tăng và ban đầu tăng một chút , nên có một vị trí cơ cấu điều khiển nhiên liệu tương ứng với tải nhỏ hơn cần tải một chút mà tại đó tích max nên ge thực sự nhỏ nhất đường 1’ trên hình Hình 1.13. Đặc tính bộ phận ge động cơ diesel 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ; 1’. Tải ứng với ge min Gnl : có thể dễ dàng xác định đặc tính của Gnl, (Hình 1.14) Hình 1.14. Đặc tính bộ phận Gnl động cơ diesel 1. Toàn tải; 2. Tải trung bình; 3. Tải nhỏ; 1’. Tải ứng với ge min 3.Sơ đồ tổng quát bệ thử Hình 1.15. Các thành phần chính của bệ thử đông cơ Ngoài ra bệ thử cần có các thiết bị để đo các thông số vận hành như: Số vòng quay trục khuỷu, mức tiêu thụ nhiên liệu, mức tiêu thụ khí nạp, nhiệt đọ của môi chất công tác . C.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM PTI 500HP DYNAMOMETER SYSTEM 1.Thiết bị tạo tải và đo lực bằng phanh thủy lực a.Vị trí lắp đặt và sơ đồ lắp đặt máy Hình 1.17. Sơ đồ cung cấp và xả nước cho hệ thống băng thử động cơ Yêu cầu: Bê tông sàn ít nhất phải dày đến 200 mm, cường độ chịu nén là 20,684 kPa. Vị trí lắp đặt máy: Thiết bị thử tải phải cô lập với các máy khác hoặc thiết bị khác để tránh rung động ảnh hưởng đến máy. Chiều cao trần phụ thuộc vào chiều cao của máy, tối thiểu là 4,9m. Nó được lắp đặt trong phòng cách âm tiếng ồn. Vật liệu cách âm, cách lửa, chống ẩm. Các cửa ra vào nên lắp đặt có tấm đệm tránh tiếng ồn. Lắp đặt cố định máy Hình 1.19. Khoan và chèn bu long neo Sử dụng đúng kích cỡ khoan, khoan lỗ neo bằng cách sử dụng gắn miếng đệm như một bản mẫu. Khoan lỗ đủ sâu để đủ chiều dài thanh neo. Đường kính khoan lỗ đủ để lọt đường kính bu lông neo. Chèn bu lông neo vào các lỗ khoan như hình, đầu của bu lông neo nên điệm các miếng đệm càng tốt. Chèn bu lông kích vào các tấm lót lắp đặt và sử dụng bu lông để lắp. Neo đúng cách, an toàn với sàn nhà hay hàn chúng vào dầm I trong các thiết bị thử nghiệm. Trong hình (bên dưới) hướng dẫn góc độ đã ở vị trí thích hợp và là một phần của một bộ phận lắp đặt cố định. Hình 1.20. Bảng vẽ móng máy b.Lắp đặt hệ thống nước Dòng chảy cung cấp nước phụ thuộc máy bơm, đối với băng thử này thì cần máy bơm cung cấp nước cho băng thử ít nhất là 10HP Một nguồn cung cấp bổ sung nước là cần thiết để làm mát động cơ, dòng chảy cung cấp này cũng phụ thuộc vào lưu lượng nước đi qua động cơ để làm mát. Kết nối các đường ống cung cấp cho hệ thống. Bạn sẽ có trách nhiệm cung cấp kết nối đường nước xả của máy cho chảy tự do đến một đường thoát nước hoặc một hệ thống tuần hoàn nước (nếu có) cho cơ sở của bạn.