PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC THÍ NGHIỆM Ô TÔ
CHƯƠNG 5. THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
6.2. Thí nghiệm xác định vận tốc lớn nhất của ô tô
Tốc độ cực đại của ô tô được xác định trên đường nhựa tốt theo những phương pháp sau đây :
- Đo các thông số chuyển động bằng phương pháp trực quan.
- Đo các thông số chuyển động trên máy ghi sóng.
6.2.1. Xác định tốc độ cực đại bằng cách đo trực quan Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình vẽ :
Hình 6.1. Sơ đồ đoạn đường để xác định tốc độ cực đại của ô tô.
Tốc độ cực đại của ô tô được xác định theo công thức sau:
Vmax = 3,6.
Trong đó : S : quãng đường thí nghiệm tính theo m;
T : thời gian ô tô chạy trên quãng đường thí nghiệm (đoạn II-III), tính theo giây.
- Dụng cụ và trình tự thí nghiệm
Trình tự thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm - Trước khi tiến hành thí nghiệm ta
tiến hành kiểm tra các dụng cụ thí nghiệm.
- Cho xe chạy rà nóng khoảng 10 – 15 km với tốc độ sử dụng trung bình.
- Cho xe chuyển động tăng tốc sao cho đạt tốc độ cực đại ổn định trước khi đi qua các cọc II hoặc III ( tùy theo
- Chuẩn bị quãng đường thí nghiệm phải nằm ngang(hình 6.1) và thẳng chiều rộng đường ≥6 m không có góc nghiêng bên, ngã tư, cầu và có độ dài khoảng 3 km.
+ Quãng đường phải đủ dài để ô tô có thể gia tốc đến tốc độ cực đại( đoạn I÷II)
+ Đoạn đường chuyển động với tốc độ
hướng chuyển động của xe) của đoạn đường thí nghiệm II-III. Quan sát viên ngồi trờn ụt ụ theo dừi khi thấy hai cọc II ở một bên đường trùng làm một thì bấm giây, tiếp đó giám sát viên sẽ ngắt đồng hồ bấm giây khi nhìn thấy hai cọc III trùng làm một, nghĩa là đã hết đoạn đường thí nghiệm S.
- Việc thí nghiệm được tiến hành theo hai chiều ngược nhau, mỗi chiều cho chạy ba lần.
cực đại là 1 kmm ( đoạn II ÷III ).
+ Đoạn đuờng chuyển động chậm dần và dừng của xe ( đoạn III÷IV).
- Chuẩn bị xe thí nghiệm.
- Đồng hồ bấm giờ như hình
Hình 6.2. Đồng hồ bấm giờ.
- Kết quả thí nghiệm TS
LĐ Thời gian quãng đường II-III (t)
Quãng đường thí nghiệm (S)
Lần đo 1 Lần đo 2
Đồ án tốt nghiệp Trang
Lần đo 3
Kết quả Tốc độ cực đại của ô tô : Vmax =
6.2.2. Xác định tốc độ cực đại của ô tô bằng cách ghi trên máy ghi sóng Thiết bị thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm - Cho ô tô tăng tốc cho đến tốc độ
cực đại ở số truyền cao.
- Khi ô tô qua cọc chuẩn định trước thì cho máy ghi sóng làm việc máy ghi sóng sẽ ghi lại tốc độ của ô tô. Cũng trong thời gian này cho máy đo quãng đường làm việc và quan sát viên theo chỉ số của máy đo này sẽ xác định thời điểm cần ngắt máy nghi song.
- Chú ý : Đường thử nghiệm phải bằng phẳng và nhẵn chiều dài đường thí nghiệm khoảng 500 m. thí nghiệm được tiến hành theo hai chiều ngược nhau. Tốc độ cực đại được xác định bằng cách xử lý đồ thị đo theo giá trị trung bình của các thí nghiệm.
Trên hình 6.3 trình bày dạng đường thí nghiệm nhận được từ máy ghi sóng.
Hình 6.3. Dạng đường tốc độ cực đại ghi
Trên hình 6.4 trình bày bánh xe số 5 và lắp đặt nó với ô tô. Phía bên phải của bánh xe có đặt cảm biến 1 để đo tốc độ của ô tô.
Phía bên trái của bánh số 5 có đặt cảm biến đóng mở 2 để đếm số vòng quay của bánh xe số 5. Sự đến số vòng quay này cũng được ghi trên máy ghi sóng.
Hình 6.4 . Bánh xe số 5 và lắp đặt nó với ô tô.
1. cảm biến đo tốc độ; 2. Cảm biến đóng mở đếm số vòng quay của bánh xe số 5
Trên máy ghi sóng thường có bộ phận để đánh dấu thời gian. Như vậy khi dùng bánh xe số 5 cùng với máy ghi sóng có thể xác định quãng đường phanh, tốc độ bắt đầu phanh và thời gian phanh. Cả ba thông số này đều được ghi cùng một lúc trên máy ghi sóng.
trên máy ghi sóng.
Tốc độ của ô tô được xác định theo biểu thức sau:
v = 3,6.àv.hv km/h,
Trong đú : àv tỷ lệ xớch về tốc độ được xác định bằng cách lấy chuẩn trước.
hv tung độ của đồ thị ghi trên máy ghi sóng và được xác định bằng cách đo trên đồ thị.
6.3. Thí nghiệm xác định khả năng tăng tốc của ô tô
Các tính chất tăng tốc của ô tô được dặc trưng bằng gia tốc, thời gian và quãng đường tăng tốc trong một khoảng thay đổi tốc độ nhất định.
Có thể xác định các tính chất tăng tốc theo phương pháp sau : - Dung phương pháp đo ghi trên máy ghi sóng.
6.3.1. Dùng thiết bị Tenxơ
Trên hình 6.5 trình bày đồ thị ghi trên băng giấy của máy ghi sóng khi thí nghiệm tăng tốc ở ba số truyền.
Đồ án tốt nghiệp Trang
Hình 6.5. Đồ thị ghi trên giấy của máy ghi sóng khi thí nghiệm tăng tốc.
Từ đồ thị ta thấy rừ 3 giai đoạn của quỏ trỡnh tăng tốc ở cỏc số truyền II, III, IV.
+ Đường cong 1, 2, 2’, 3, 3’, 4 chỉ rừ tớnh chất thay đổi tốc độ của ụ tụ khi tăng tốc từ v0 = 5 km/h (hv0) cho đến tốc độ đã chọn va (hva).
+ Sự biến thiên tốc độ trong khoảng 1- 2 tương ứng với sự tăng tốc ở số 2.
+ Thời gian từ 2 – 2’ ứng với lúc chuyển số tốc độ lúc đó giảm.
+ Sự biến thiờn tốc độ 2’ – 3 và 3’ – 4 chỉ rừ tớnh chất thay đổi tốc độ tương ứng ở các số truyền III và IV.
+ Việc tăng tốc ở số 4 được kết thúc khi ô tô chuyển động với tốc độ ổn định a. Tốc độ khi tăng tốc
Tốc độ được xác định theo công thức
V = 3,6.μv. hv. Trong đó: μv tỷ lệ xích tốc độ.
Hv. tung độ của điểm cần xác định tốc độ
Khi xác định tốc độ cần chọn cần chọn 3 điểm trên mỗi số điểm đầu, điểm giữa, điểm cuối của quá trình tăng tốc.
b. Gia tốc khi tăng tốc
Gia tốc được xác định bằng phương pháp vi phân đồ thị.
J = Δv/Δt Độ tăng tốc độ Δv được xác định theo biểu thức
Δv = μv. Δhv.
Trong đó : Δhv độ gia tăng tung độ của đồ thị tốc độ trong thời gian Δt.
Độ gia tăng thời gian Δt được xác định Δt = μt . Δnt.
Trong đó: Δnt số lần đánh dấu thời gian ứng với khoảng gia tăng tốc độ.
Μt . tỷ lệ xích thời gian.
Từ các giá trị gia tốc ta xác định đồ thị phụ thuộc gia tốc bởi tốc độ ô tô j =f(v)
Hình 6.6. Đồ thị chỉ sự phụ thuộc gia tốc bởi tốc độ ở các số truyền.
c. Quãng đường tăng tốc.
Quãng đường ô tô chạy được khi tăng tốc cho đến những giá trị tốc độ vx đã xác định được như sau:
Sx = μs. ns
Trong đó: ns là số lần đánh dấu quãng đường từ điểm bắt đầu tăng tốc độ v0 đến giá trị tốc độ đã chọn vx.
μs là tỷ lệ xích quãng đường.
Từ giá trị của quãng đường ta xây dựng đồ thị chỉ sự phụ thuộc quãng đường bởi quãng đường khi tăng tốc.
Đồ án tốt nghiệp Trang
Hình 6.7. Đồ thị chỉ sự phụ thuộc quãng đường khi tăng tốc độ.
d. Thời gian tăng tốc
Thời gian tăng tốc của ô tô đến những giá trị tốc độ đã định được xác định theo công thức
t = μt. nt. Trong đó: μt tỷ lệ xích thời gian.
Nt số lần đánh dấu thời gian tính từ thời điểm bắt đầu tăng tốc ở tốc độ v0 đến tốc độ vx dã chọn.
Xây dựng đồ thị t = f(v) biểu diễn sự phụ thuộc giữa thời gian và tốc độ trong quá trình tăng tốc.
Hình 6.8. Đồ thị sự phụ thuộc quãng đường khi tăng tốc độ.
- Dụng cụ và trình tự thí nghiệm
Trình tự thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm
Trước khi tiến hành cần kiểm tra các dụng cụ thí nghiệm và xác định trước tỷ lệ xích của các thông số ghi trên băng giấy của máy ghi sóng.
Người lái gài số hai và cho ô tô chạy với tốc dộ chuyển động bằng v0= 5 km/h.
Theo tín hiệu của người điều khiển thí nghiệm viên ngồi trên ô tô sẽ cho máy ghi sóng làm việc. sau đó khi thấy máy ghi sóng đã làm việc được 2 3 giây thì người lái sẽ ấn nhanh bàn đạp ga để mở hoàn toàn bướm xăng và giữ nó ở số truyền đang chạy cho đến hết thời điểm tăng tốc. Ô tô lúc đó tăng tốc rất nhanh tiếp đo tiến hành chuyển nhanh sang các số tiếp theo và cuối qua trình tăng tốc sẽ chạy ở số truyền thẳng với tốc độ 50 km/h.
Thí nghiệm được tiến hành theo hai chiều ngược nhau.
Dùng cảm biến tenxơ và máy ghi sóng sẽ ghi cả tốc độ v, thời gian t và quãng đường S.
Cảm biến đo quãng đường và đo tốc độ đặt ở bánh xe số 5.
Trên hình 8.5 trình bày bánh xe số 5 và lắp đặt nó với ô tô. Phía bên phải của bánh xe có đặt cảm biến 1 để đo tốc độ của ô tô.
Phía bên trái của bánh số 5 có đạt cảm biến đóng mở 2 để đếm số vòng quay của bánh xe số 5. Sự đếm số vòng quay này cũng được ghi trên máy ghi sóng.
Hình 6.9 . Bánh xe số 5 và lắp đặt nó với ô tô.
Thí nghiệm được tiến hành trên đường nằm ngang bằng phẳng có chiều dài độ 2-3 km.
Đồ án tốt nghiệp Trang
- Kết quả thí nghiệm Giá trị đo
Lần đo Tỷ lệ xích vận tốc
Tỷ lệ xích thời gian
Tỷ lệ xích quãng đường
Tung độ
Lần đo 1 Lần đo 2 Lần đo 3 GTTB
6.4. Thí nghiệm xác định đặc tính kéo của ô tô
Đường đặc tính kéo của ô tô chỉ sự phụ thuộc giữa lực kéo tiếp tuyến Pk của ô tô và tốc độ chuyển động v của nó. Đường đặc tính kéo được xác định khi mở bướm xăng hoàn toàn và khi ô tô chất đầy tải. Đặc tính kéo có thể xác định ở trong phòng thí nghiệm hoặc ở trên đường.
6.4.1. Xác định đặc tính kéo trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm người ta thường dùng bệ thử loại tang trống để xác định đặc tính kéo của ô tô (hình 6.10)
Hình 6.10. Sơ đồ bệ thử ô tô loại tang trống.
1. Ô tô thử nghiệm; 2. Lực kế; 3. Dây cáp; 4. Trụ cố định; 5. Tang trống.
Coi mất mát năng lượng cho sự cản lăn của bánh xe trên trống quay là không đáng kể. Lực kéo tiếp Pk sinh ra giữa bánh xe chủ động và trống quay bằng lực ở móc kéo Pmk chỉ trên lực kế 2.
Số vòng quay của bánh xe chủ động được xác định theo công thức sau:
nbx = ntrống . rtrống/rbx
Trong đó: ntrống là số vòng quay của trống quay rtrống là bán kính của trống quay.
Rbx là bán kính bánh xe.
Tốc độ chuyển động của ô tô được xác định theo biểu thức sau.
Tiếp tục tiến hành thí nghiệm ở các chế độ tải và chế độ tốc độ khác nhau của trống quay ta sẽ xác định được đồ thị chỉ quan hệ giữa lực kéo tiếp tuyến Pk và tốc độ của ô tô ta có Pk = f(v).
Hình 6.11. Dạng đồ thị đặc tính kéo của ô tô.
- Dụng cụ và trình tự thí nghiệm
Trình tự thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm + Tiến hành kiểm tra các dụng
cụ thí nghiệm, xác định các thông số : rbx; rtrống.
+ Cho bánh xe chủ động của ô tô đặt trên tang trống quay 5.
+ Cho động cơ khởi động làm cho bánh chủ động quay và làm
Thiết bị thí nghiệm chính là bệ thử loại tăng trống như hình 6.10. Bệ thử này sử dụng nguyên lý chuyển động nghịch đảo tức là ô tô được giữ đứng yên còn đường (dưới dạng tang trống quay) thì chuyển động.
Đồ án tốt nghiệp Trang
cho tang trống 5 quay.
+ Ứng với từng chế độ tải ta tiến hành phanh chuyển động của tang trống quay.
+ Ô tô 1 được nối với trụ 4 bằng dây cáp 3 qua lực kế 2, ta tiến hành thử cho từng tay số một và khi thử mở hoàn toàn bướm ga.
+ Ta tiến hành ghi lại các thông số : Lực kéo Pmk; số vòng quay của trống quay ntrống.
+ Ta lại tiến hành đổi với các tay số khác nhau và ở các chế độ tải và tốc độ khác nhau.
+ Tiếp tục ghi lại các thông số : Pmk; ntrống.
- Kết quả thí nghiệm
STT Tốc độ
(km/h) ntrống
(vòng/phút) Pmk
(W) rbx
Lần I
1 20
2 30
3 40
4 50
5 60
6 70
Lần II
1 20
rtrống
2 30
3 40
4 50
6 60
7 70
6.4.2. Xác định đặc tính kéo của ô tô ở trên đường
Khi thí nghiệm để xác định đặc tính kéo của ô tô trên đường người ta dùng xe cần thí nghiệm để kéo xe ô tô gây tải. Xe gây tải là xe được thiết kế có bộ phận phanh để hãm các bánh xe và tạo ra các chế độ tải trọng khác nhau trong khí thử. Giữa xe thí nghiệm ở đằng trước và xe gây tải ở đằng sau có đặt lực kế tự ghi để ghi lực kéo sinh ra ở móc kéo Pmk ứng với tốc độ chuyển động v của ô tô.
Biết được lực kéo ở móc kéo Pmk ta có thể xác định lực kéo tiếp tuyến Pk như sau.
Pk =Pmk + Pf + Pω
Trong đó: Pf lực cản lăn của ô tô P lực cản không khí
Pf, Pω được xác định từ trước .
Khi có các giá trị Pk và v ở các chế độ thử khác nhau ở các số truyền khác nhau của hộp số ta có thể xây dựng đồ thị đặc tính kéo của ô tô.
− Kết quả thí nghiệm STT
Tốc độ (km/h)
Pmk
(W) Pf
Lần I
1 20
2 30
3 40
4 50
5 60
6 70
Lần II
1 20
2 30
3 40
4 50
6 60
7 70
Đồ án tốt nghiệp Trang
CHƯƠNG 7. THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG PHANH CỦA Ô