4.1. Mục ủớch và nội dung nghiờn cứu
Trong phần nghiờn cứu lý thuyết ủó xõy dựng mụ hinh tớnh toỏn và khảo sỏt sự ảnh hưởng của một số yếu tố ủến chi phớ năng lượng riờng như: chế ủộ cung cấp nhiờn liệu (mức ga), quỏ trỡnh khởi hành, tải trọng chuyờn chở, chiều dài vận chuyển liờn tục ủến năng suất và chi phớ năng lượng riờng của ụ tụ. Trong mụ hỡnh phải chấp nhận một số giả thiết và lựa chọn một số tham số theo số liệu thống kờ.
Trong qỳa trỡnh nghiờn cứu thực nghiệm, một hệ thống ủo ủú ủược xõy dựng bao gồm cỏc cảm biến, cỏc bộ khuyếch ủại tớn hiệu, cỏc bộ gom, bộ chuyển ủổi A/D, mỏy tớnh số và phần mềm chuyờn dụng. Hệ thống ủo lường này mang yếu tố sỏng tạo, cú tớnh kinh tế nhưng quan trọng hơn là vẫn ủảm bảo ủộ chớnh xỏc và ủỏp ứng ủược yờu cầu nghiờn cứu theo mục ủớch chẩn ủoỏn.
Tuy nhiờn ủể khảo sỏt một số tớnh chất hoạt ủộng của ụ tụ rất phức tạp hay ủể ủỏnh giỏ ảnh hưởng của trỡnh ủộ sử dụng ủến mức ủộ tiờu thụ năng lượng thỡ bắt buộc phải tiến hành xỏc ủịnh cỏc thụng số và cỏc chỉ tiờu làm việc của ụ tụ thụng qua ủo lường khảo nghiệm ụ tụ. Việc nghiờn cứu thực nghiệm hệ thống ủiều khiển ủộng cơ diesel khụng những cần ủược tiến hành với kỹ thuật ủặc biệt với những thiết bị ủo chuyờn dựng mà cũn ủũi hỏi phải cú phương phỏp thử hợp lý, dựa trờn cơ sở lý thuyết tớnh toỏn và kỹ thuật ủo lường mang tớnh khoa học và hiện ủại.
ðối với cụng tỏc nghiờn cứu thực nghiệm cần chỳ ý ủỏp ứng cỏc yờu cầu cơ bản dưới ủõy:
- Xỏc ủịnh rừ những thụng số cần ủo trong quỏ trỡnh nghiờn cứu. - Lựa chọn ủối tượng nghiờn cứu mang tớnh tiờu biểu cho ụ tụ.
- Xõy dựng kế hoạch thớ nghiệm và phương phỏp thử nghiệm hợp lý, phự hợp với qui trỡnh ủó ủược quy ủịnh trong tiờu chuẩn.
- Cú phương ỏn xử lý kết quả phự hợp với mục tiờu và yờu cầu nghiờn cứu. Trong quỏ trỡnh thử nghiệm ủỏnh giỏ kỹ năng ủiều khiển của người lỏi, bao gồm kỹ năng ủiều khiển mức ga, cụn, số, cỏc thụng số cơ bản sau ủõy cú thể và cần ủược xỏc ủịnh thụng qua ủo lường hoặc tớnh toỏn:
- Tần số quay của trục khuỷu ủộng cơ. - Tiờu thụ nhiờn liệu giờ của ủộng cơ. - Vận tốc của xe.
Giỏ trị của cỏc thụng số kể trờn phụ thuộc hoàn toàn vào trỡnh ủộ, kỹ thuật và thúi quen ủiều khiển của từng con người sử dụng cụ thể. Kỹ năng ủiều khiển sẽ ảnh hưởng quyết ủịnh ủến chi phớ năng lượng (cụ thể là tiờu hao nhiờn liệu), năng suất làm việc và ủộ bền của xe ụ tụ.
Thực ra, cỏc thụng số trờn cú những mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Nếu xỏc ủịnh ủược cụng thức mụ tả mối quan hệ toỏn học giữa chỳng thỡ cụng tỏc thực nghiệm sẽ ủơn giản ủược rất nhiều mà vẫn ủảm bảo ủộ tin cậy. Khi ủú chỉ cần ủo một số thụng số nhất ủịnh (thường là những thụng số dễ ủo), sau ủú nhờ cỏc biểu thức toỏn học ủể xỏc ủịnh cỏc chỉ tiờu làm việc cũn lại.
Nghiờn cứu thực nghiệm ở ủõy là việc ủo lường nhằm copy lại toàn bộ thao tỏc ủiều khiển của người lỏi cũng như phản ứng của hệ thống xe trong ủiều kiện làm việc thực tế. Sau ủú sử dụng kết quả ủo và xử lý ủể mụ phỏng trờn mỏy tớnh ủộng học chuyển ủộng và tớnh toỏn chi phớ năng lượng riờng
Luận văn ủó lựa chọn phương phỏp nghiờn cứu chủ ủạo là thử nghiệm trờn ụ tụ trong ủiều kiện khởi hành và tăng tốc với mức tải khỏc nhau và tỷ số truyền khỏc nhau nhằm ủưa ra những kết luận sỏt với thực tế sử dụng hơn.
4.1.1. Lựa chọn cỏc cảm biến và thiết bị ủo
a) Cảm biến ủo tần số quay của trục khuỷu ủộng cơ
thớch hợp nhất ủối với việc ủo tự ghi tần số quay của trục ủộng cơ là sử dụng cảm biến quang khụng tiếp xỳc (photo sensor), kết nối với bộ phận xử lý tớn hiệu (hỡnh 4.1).
Cảm biến quang cú hai photo diod ủược gắn phớa ủầu, trong ủú cú một diod phỏt tia hồng ngoại và một diod thu tia hồng ngoại. Trờn vành puly ủầu trục cơ của ủộng cơ diesel ta dỏn một miếng giấy phản quang. Sensor ủược gắn cố ủịnh trờn thõn mỏy sao cho trục sensor hướng vuụng gúc với vật phản xạ (miếng giấy dỏn), với khoảng cỏch chừng 10 cm. Khi puly trục cơ quay, cứ mỗi vũng quay cú một lần tia tới phỏt ra từ diod phỏt ủược phản xạ trở lại diod thu và tạo ra trong mạch ủiện một xung ủiện ỏp, xung ủiện ỏp này ủược chuẩn húa thành xung vuụng TTL cú biờn ủộ là 5V ủược ủưa tới bộ gom vào mỏy tớnh. Từ ủú chỉ cần ủo tần số xung f sẽ tớnh ra ủược tần số quay n của trục ủo nhờ quan hệ (4.1):
p f n pn f 60 60 ⇒ = = (4.1) Trong ủú p là số xung trong một vũng quay
Với ủộ chớnh xỏc 0,2-0,5%, với tần số cảm nhận và biến ủổi rất lớn, ủõy rừ ràng là một phương phỏp ủo tốc ủộ quay hết sức ưu việt.
Vật ủớch phản xạ ðiều chỉnh ủộ nhạy ðốn chỉ thị hoạt ủộng Hỡnh dỏng bề ngoài sensor 0 V (xanh) ðiều khiển (trắng) Tớn hiệu ra (ðốn) 12-24 VDC (nõu)