Báo cáo thí nghiệm ô tô và máy công trình

Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
MỤC LỤC
2
GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ Ô-TÔ AVL 3
1.1.Cơ sở lý thuyết: 4
-Lực quán tính Pj: 6
[1.7] 6
Trong đó: 6
-Ga: Trọng lượng toàn bộ của ô tô [N]. 6
- : gia tốc chuyển động tịnh tiến của ô tô. [m/s2] 6
=> 6
Mặt khác ta có: Pf + Pω =Ga f+KFv2 6
Pf + Pω =+KFv2 6
Đặt: F0 = Ga.f0 ; F1 = 0 ; F1 =KF+ 6
=>. [1.9] 6
1.2. Phương pháp đo: 7
2.6.1. Xử lý số liệu: 21
*Tính lực phanh riêng: 24
1
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào học tập và nghiên cứu đang là
một xu hướng tất yếu. Trong tiến trình đó, nhằm mang lại hiệu quả cao trong quá
trình đào tạo thì Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã được chọn đầu tư phòng
thí nghiệm AVL với vốn đầu tư rất lớn, qua đó cũng phần nào thấy được mức độ
hiện đại của phòng thí nghiệm – thực hành cũng như sự quan tâm đến chất lượng
đào tạo của trường. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào nghiên cứu trong ngành
cơ khí động lực là nhiệm vụ cấp bách trong quá trình hội nhập, nhằm tránh tụt hậu
với các nước bạn.
Thí nghiệm ô tô – máy công trình là môn học bắt buộc trong chương trình đào
tạo của ngành. Sau khi học xong môn học này, sinh viên có thể tiếp cận đầy đủ hơn

với các trang thiết bị hiện đại, cách vận hành hệ thống thí nghiệm và trên hết là
phương pháp thực hiện một thí nghiệm hoàn chỉnh, chính xác.
Với sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Văn Tụy, em đã hoàn thành môn học và
làm báo cáo đúng thời gian quy định, hiểu biết thêm về các phương pháp thí nghiệm
ô tô và cách xử lý số liệu. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình
làm báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy chỉ bảo để em có thể
hoàn thành tốt hơn báo cáo của mình. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê
Văn Tụy đã hướng dẫn và giúp đỡ rất nhiệt tình để chúng em có thể hoàn thành
môn học này.
Đà Nẵng, Ngày 29 tháng 10 năm 2014

2
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ Ô-TÔ AVL.
Phòng thí nghiệm động cơ AVL là một trong những phòng thí nghiệm hiện đại
nhất Việt Nam. Được đầu tư xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đưa vào sử dụng
năm 2003, phòng thí nghiệm đã là nới thực hiện nhiều thí nghiệm, thực nghiệm
quan trong phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu của giảng viên
và sinh viên khoa Cơ Khí Giao Thông.
Hình 1.1. Trung tâm thí nghiệm động cơ – ôtô AVL
Trung tâm chuyên nghiên cứu khảo sát, đo đạc các đặc tính của động cơ đốt
trong, đặc tính lực kéo, lực phanh của ô tô, kiểm tra các thông số kỹ thuật của ô-tô
với sự hỗ trợ của các trang thiết bị hiện đại như băng thử APA ( đo công suất động
cơ), các thiết bị đo lường khí thải (AVL DiSmoke 4000 Diesel Tester), đo tiêu hao
nhiên liệu (AVL Fuel Balance 733), băng thử phanh (đo lực phanh bánh xe )…
3
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Phần 1 - ĐO ĐẶC TÍNH LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE TRÊN
ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LĂN TRƠN
1.1. Cơ sở lý thuyết:

Hình 1.2. Các lực tác dụng lên ô tô chuyển động thẳng trên đường nằm ngang.
Trong đó:
L
o
– Chiều dài cơ sở của xe [m].
a – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m].
b – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m].
Z
1
– Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước [ N].
Z
2
– Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau [ N].
P
f1
– Lực cản lăn ở hai bánh trước [ N].
P
f2
– Lực cản lăn ở hai bánh sau [ N].
F
k
– Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động [ N]
P
ω
– Lực cản không khí [ N].
P
j
– Lực quán tính của ô tô khi chuyển động [N].
G
a

– Trọng lượng toàn bộ của xe [ N].
Khi xe chuyển động phải chịu tác dụng của các lực sau:
- Lực cản lăn P
f
: là lực phát sinh do có sự biến dạng của lốp và đường, do sự
tạo thành vết bánh xe trên đường và do sự ma sát ở bề mặt tiếp giữa lốp và đường.
4
F
k
p
j
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Để đơn giản, người ta coi lực cản lăn là ngoại lực tác dụng lên bánh xe khi nó
chuyển động, và đuợc xác định theo công thức:
P
f
= P
f1
+ P
f2
= Z
1
.f
1
+Z
2
.f
2
[1.1]
Trong đó:

Z
1
– Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước .
f
1
– Hệ số cản lăn ở bánh xe trước.
Z
2
– Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau.
f
2
– Hệ số cản lăn ở bánh xe sau.
Hệ số cản lăn có thể là hàm bậc nhất hoặc bậc hai theo vận tốc, được xác định
như sau:
Nếu coi hệ số cản lăn ở bánh trước và bánh sau là như nhau, thì ta có:
P
f
=G
a
.f. [1.3]
Trường hợp tổng quát, có thể xem :
P
f
= G
a
.(f
0
+ f
1
.v+f

2
.v
2
) [1.4]
Trong đó :
f
0
– Hệ số cản lăn cơ bản, không phụ thuộc vào tốc độ.
f
1
– Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc nhất vào tốc độ.
f
2
– Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc hai vào tốc độ.
- Lực cản không khí P
ω
: Khi ô-tô chuyển động tạo nên sự thay đổi mật độ
không khí bao quanh xe, hình thành lực cản không khí tác dụng lên toàn bộ bề mặt
xe. Trong tính toán thông thường, tất cả các lực cản gió riêng phần được thay thế
bằng lực cản tổng cộng quy ước P
ω
đặt ở tâm diện tích cản chính diện ô-tô.
5
[1.2]
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
P
ω
= k.F.v
2
[1.5]

Trong đó:
k – Hệ số cản không khí [Ns
2
/m
4
]
F – Diện tích cản chính diện của ô-tô [m
2
].
v – Vận tốc chuyển động của ô-tô [m/s]
Ở đây, để đơn giản tính toán, ta xét ô-tô chuyển động trên đường ngang, phẳng,
tức là bỏ qua các lực cản lên dốc và lực quán tính của các chi tiết chuyển động
quay. Như vậy, ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau:
F
K
= P
f
+ P
ω
–P
j
[1.6]
Theo cách nhìn mới, khi đo lực cản chuyển động của xe trên đường, có thể xem
F
c
= P
f
+P
ω
vì khi xe chuyển động thực, hai lực này luôn luôn đi cùng với nhau

không thể tách rời.
-Lực quán tính P
j
:

a
j
G
dv
g dt
P
=
[1.7]
Trong đó:
-G
a
: Trọng lượng toàn bộ của ô tô [N].
-
dv
dt
: gia tốc chuyển động tịnh tiến của ô tô. [m/s
2
].
*Phương trình cân bằng khi xe lăn trơn (cắt ly hợp):
P
f
+ P
ω
- P
j

= 0 [1.8]
=>
a
f
G
dv
P P
g dt
ω
+ =
Mặt khác ta có: P
f
+ P
ω
=G
a
f+KFv
2
P
f
+ P
ω =
2
0
(1 )
1500
a
v
G f + +
+KFv

2
Đặt: F
0
= G
a
.f
0
; F
1
= 0 ; F
1
=KF+
0
1500
a
G f

=>
2
0 1 2
a
G
dv
F F v F V
g dt
= + +
. [1.9]
6
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
1.2. Phương pháp đo:

1.2.1.Mô tả về trang thiết bị:
a. Đối tượng đo: Xe dùng cho việc đo lực cản: Mercedes Benz MB140 có:
Công suất động cơ P = 90[kW] ở số vòng quay n = 5000[rpm],
Tự trọng của xe Go = 2100[KG],
Do chở theo 8 sinh viên và thầy giáo hướng dẫn nên tải G
t
= 500[KG].
Hình 1.3. Đối tượng đo - Mecedes Benz MB140
b. Các dụng cụ và cảm biến sử dụng: Đồng hồ/Cảm biến đo tốc độ, đồng hồ đếm
thời gian thực.
1.2.2.Trình tự đo:
- Đưa xe đến địa điểm đo (yêu cầu có chiều dài quãng đường thẳng và
phẳng khoảng 4km, ở đây ta làm thực nghiệm trên đường Nguyễn Tất Thành).
- Gia tốc xe đến tốc độ >50km/h.
- Đo biến thiên tốc độ giảm từ 50km/h về khoảng 15km/h theo t [s].
(Nếu có thiết bị đo chính xác thì đo 1 lần, vì ở đây không có thiết bị đo chính xác
nên ta đo 4 lần rồi lấy giá trị trung bình).
1.3.Xử lý số liệu:
St
t T
1
[s]
T
2
[s] T
3
[s] T
4
[s] V[km/h
]

1 0 0 0 0 50
2 7,68 8,69 8,72 6,54 45
3 17,0 17,8 19,22 16,6 40
7
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
St
t T
1
[s]
T
2
[s] T
3
[s] T
4
[s] V[km/h
]
4 0 8
4
25,8
4
28,5
5
29,08 27,3
3 35
5
37,1
7
40,8
1

40,48 40,0
4 30
6
49,5
6
53,1
3
53,74 52,4
7 25
7
65,7
6
69,7
7
76,52 68,8
9 20
8
84,2
6
87,7
7
101,5
2
86,8
9 15
Bảng 1.1. số liệu vận tốc theo thời gian đo thực tế trên đường.
1.3.1.Xấp xỉ số liệu thu được để lấy hàm v = f(t):
Phương pháp: Từ bảng số liệu v
i
= f(t

i
), tiến hành xấp xỉ đặc tính biến thiên v
= f(t) thành đa thức xấp xỉ bậc ba đối với thời gian t ( với vận tốc được quy đổi ra
đơn vị [m/s ]) bằng công cụ Trendline của Excel để lấy hàm xấp xỉ.
Kết quả có dạng: v = a.t
3
+ b.t
2
c.t + d
St
t T
tb
[s]
V[m/s
]
1 0 13,9
2 7,91 12,5
3 17,69 11,1
4 27,7 9,7
5 39,63 8,3
6 52,23 6,9
7 70,24 5,6
8 90,11 4,2
Bảng 1.2. Số liệu đã quy đổi đơn vị của vận tốc từ [km/h] sang [m/s] & T
tb
Vẽ đường cong v=f(t) rồi dùng công cụ trendline của excel, ta thu được kết quả
như sau:
8
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 1.4. Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa V(m/s) & t(s).

Hàm vận tốc thu được:
v = -2.10
-6
t
3
+0,001 t
2
–0 ,1746t+13,873. [1.10]
1.3.2. Xác định hàm dv/dt = f(t):
Từ hàm xấp xỉ v = f(t), bằng cách lấy đạo hàm của nó, ta xác định hàm dv/dt=f(t).
Rồi tính giá trị (dv/dt)
(i)
= f(t
i
):
Ta có:
v = a.t
3
+ b.t
2
c.t + d =>dv/dt = 3a.t
2
+ 2b.t +c
=>dv/dt=-6*10^-6+0,002t-0,1746. [1.11]
Bảng giá trị (dv/dt)
(i)
= f(t
i
):
Stt t[s] dv/dt

1 0 -0,1746
2 7,91 -0,15916
3 17,69 -0,1411
9
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
4 27,7 -0,1238
5 39,63 -0,10476
6 52,23 -0,08651
7 70,24 -0,06372
8 90,11 -0,0431
Bảng 1.3. Giá trị dv/dt theo t(s)
1.3.3.Tính giá trị lực cản F
c(i)
bằng lực quán tính chuyển động chậm dần:
Ta xác định F
c(i)
= P
j(i)
= - m.(dv/dt)
i
tại từng thời điểm t
i
.
Với:
m = 2600 [kg] – Trọng lựơng toàn bộ của xe.
Bảng giá trị:
Stt v[m/s] Fc [N]
1 13,9 453,96
2 12,5 413,8041
3 11,1 366,8538

4 9,7 321,8897
5 8,3 272,3844
6 6,9 224,9204
7 5,6 165,6771
8 4,2 112,0571
Bảng 1.4. Giá trị Fc(N) theo vận tốc V(m/s).
Từ bảng giá trị trên, vẽ đường cong Fc= f(v), tiến hành xấp xỉ để tìm hàm
của lực cản có dạng:
F
c
= F
0
+ F
1
.v + F
2
.v
2
10
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 1.5. Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Fc(N) và V(m/s).
Sử dụng công cụ Trendline, ta có:
F
c
= -0,6329v
2
+ 46,649v -71,704. [1.12]
Như vậy :
F
0

= 71,704 (N)
F
1
= 46,649 (N)
F
2
= 0,6329 (N)
1.3.4. Đánh giá và biện luận đối với các đại lượng F
0
, F
1
và F
2
đã xác định được
thông qua các hệ số cản:
Ta đánh giá các đại lương F
0
, F
1
, F
2
thông qua các thông số:
;
0
a
G
F
a
=
;

1
a
G
F
b
=
K = F
2

Trong đó:
G
a
= là trọng lượng toàn bộ của ôtô [N]
Các hệ số a, b, K nằm trong giới hạn:
a ≈ 0,010 ÷ 0,025
b ≈ 0 ÷ 0,0005
11
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
K ≈ 0,25 ÷ 1,50
Với F
0
= 71,704 (N)
F
1
= 46,649 (N)
F
2
= 0,6329 (N)
G
a

= m.g [N]
Ta có :
0
71,704
0,0028
2600.9,81
a
F
a
G
= = =
1
46,649
0,002
2600.9,81
a
F
b
G
= = =
K= F
2
= 0,6239
Nhận xét:
Như vậy chỉ có giá trị K=0,6239 là thỏa mãn giá trị giới hạn. Do quá trình đo có
nhiều yếu tố tác động nên kết quả thí nghiệm bị ảnh hưởng, trên cung đường thí
nghiệm, do không có một điều kiện thí nghiệm chuẩn nên lực cản không khí và lực
cản lăn thay đổi lớn. Cùng với đó, do việc đo đạc thời gian được thực hiện trên
đồng hồ bấm giây bằng tay nên không chính xác.
Dựa vào đồ thị ta có thể thấy vận tốc ô tô càng lớn thì lực cản tác động lên ô tô

càng lớn. Và qua thí nghiệm này, ta có thể biết được phương pháp tiến hành và xử
lý số liệu để xác định lực cản tác động lên ô tô khi ô tô chuyển động trên đường
nằm ngang.
Phần 2- ĐO LỰC PHANH CỦA XE MERCEDES BENZ MB140
2.1. Mục đích:
Đo lực phanh của các bánh trên cùng một cầu để từ đó có thể nhận xét về sự sai
lệch lực phanh giữa các bánh. Từ đó có cơ sở cho việc điều chỉnh vì rằng nếu lực
phanh hai bên mất cân bằng lớn sẽ gây cho xe dễ bị không ổn định, xe tự động đổi
hướng khi phanh.
2.2. chuẩn bị:
12
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
-Kết nối điện cho thiết bị đo.
-Đưa xe vào đúng vị trí trên băng thử. Cầu sau đặt lên lô thử, (xe thử là xe
MERCEDES BENZ MB140).
-Quan sát kiểm tra mức độ an toàn xung quanh băng thử. Khi đã đảm bảo an
toàn, ta bắt đầu tiến hành làm thí nghiệm.
2.3.cơ sở lý thuyết:
Lực phanh do xe tạo ra chính là lực tiếp tuyến tác dụng lên lô thử phanh. Khi
cho bánh xe tì lên 2 lô thử trong đó có một lô chủ động kéo bánh xe và lô bị động
chạy thì tiến hành phanh, dựa vào công suất đo được trên môtơ khi đã kéo bánh xe
chủ động đều ta có thể suy ra được lực phanh
Pf
i
= M
f I
/ Rbx và f = Pf
i
/ Gi.
Để đánh giá chất lượng của quá trình phanh có thể dùng các chỉ tiêu sau:

-Quãng đường phanh.
-Gia tốc chậm dần.
-Thời gian phanh.
-Lực phanh.
Trong phần thí nghiệm ôtô ta chỉ xét lực phanh và lực phanh riêng. Lực phanh
và lực phanh riêng cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng phanh. Chỉ tiêu này được
dùng thuận lợi nhất là khi thử phanh ôtô trên băng thử. Lực phanh sinh ra ở các
bánh xe ôtô xác định theo biểu thức:
b
i
ppi
r/MP
=
[2.1]
Trong đó:
P
pi
- Lực phanh ôtô.
M
pi
- Mômen phanh của các cơ cấu phanh.
R
b
- Bán kính làm việc trung bình của bánh xe.
Lực phanh riêng P
ri
là lực phanh tính trên một đơn vị trọng lượng toàn bộ tác
dụng trên một bánh xe đó.
13
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình

Ta có lực phanh riêng
i
pi
ri
G
P
P =
=
ϕ
> 0,5 [2.2]
Để đánh giá độ sai khác lực phanh của bánh xe bên trái và bên phải của cùng
một cầu, người ta còn đưa ra hệ số K. với K=
maxp
minpmaxp
P
PP −
%25
≤
[2.3]
Trong đó:
P
pmax
= Max(lực phanh bên trái, lực phanh bên phải).
P
pmin
= Min(lực phanh bên trái, lực phanh bên phải).
2.4. Thiết bị thí nghiệm : Băng thử phanh.
2.4.1. Xuất xứ băng thử:
Băng thử được nghiên cứu có kí hiệu BA-306.121 là loại băng thử hiện đại hiện
nay, do Đức sản xuất vào năm 1998. Băng thử hoạt động dựa trên các mạch điện tử

và các cảm biến để đưa ra các trị số cần đo. Các trị số này được thể hiện trên màn
hình.
Hiện nay băng thử này đã được các trung tâm thí nghiệm ô tô và các trạm sửa
chữa sử dụng rất nhiều. Năm 2001 Trung tâm thí nghiệm động cơ và ô tô trường
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng được trang bị băng thử này để phục vụ nghiên cứu và
học tập. Băng thử này do công ty AVL của Áo lắp đặt.
2.4.2. Cấu tạo của băng thử:
Băng thử phanh ở phòng thí nghiệm động cơ và ô tô là băng thử loại quán tính
kiểu con lăn (con lăn). Các rulô được kéo nhờ các mô tơ và thông qua hộp giảm tốc.
Băng thử gồm bộ phận cấp công suất cho hai lô làm việc là hai mô tơ bố trí đối
xứng, hai lô chuyển động nhờ bộ truyền xích.
Trên một lô bố trí 4 cảm biến lực ở 4 góc, một cảm biến tốc độ để đo tốc độ của
bánh xe, một cảm biến lực đặt ở dưới hai lô để đo lực phanh.
Trên băng thử có trang bị thêm các cảm biến cân để đo trọng lượng trục và các
môđun xử lý kết quả phục vụ công tác lưu trữ, hiển thị và in ấn kết quả.
14
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
1 2
4
6
3
5
9
8
7
Hình 2.1 : Mặt cắt ngang của băng thử
1. Rulô chủ động; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Con lăn trơn; 4. Rulô bị động;
5. Vít hạn chế xê dịch ngang; 6. Lò xo hồi vị; 7. Cảm biến vị trí;
8. Cảm biến đo trọng lượng; 9. Dầm chữ I.
Hình 2.2. Hình ảnh thực tế băng thử phanh.

15
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
2.4.3. Nguyên lý hoạt động:
Xe cho vào băng thử phải đúng vị trí qui định, tốc độ xe chậm. Khi các bánh xe
trên một cầu nằm giữa hai con lăn và tỳ lên con lăn quay trơn. Điều khiển nhả công
tắc an toàn, lúc này các thiết bị sẵn sàng hoạt động. Theo cấu tạo đã trình bày ở
trên, do bộ con lăn được đặt trên các cảm biến lực, nên lúc này do trọng lượng của
xe làm các cảm biến lực (8) bị uốn cong làm thay đổi giá trị điện trở của cảm biến.
Sự thay đổi này được báo về bộ xử lý trong tủ điều khiển và chuyển thành giá trị
trọng lượng thật hiển thị lên màn hình LCD của đồng hồ hiển thị. Như vậy trọng
lượng cân cao hay thấp tuỳ thuộc vào độ cong của cảm biến (8).
Kiểm tra trọng lượng và xác định chế độ thử: Việc xác định chế độ thử sẽ qui
định tốc độ thử, sử dụng các tiêu chuẩn đánh giá cho từng loại xe.
Khi đã cân xong trọng lượng ta nhấn giữ nút START để điều khiển các thiết bị
hoạt động. Động cơ điện lần lượt khởi động kéo các con lăn quay cùng chiều với
chiều tiến của xe. Rôto của động cơ điện quay, thông qua hộp giảm tốc và các bộ
truyền động xích kéo hai con lăn quay. Do kết cấu của các đĩa xích mà hai con lăn
này quay cùng tốc độ với nhau và kéo bánh xe chuyển động theo. Lúc này bánh xe
đóng vai trò chuyển động kéo con lăn quay trơn quay theo. Tiếp tục ta bấm nút cho
in kết quả.
Khi tốc độ chạy ổn định, người lái bắt đầu đạp phanh. Trong quá trình đạp
phanh, do ma sát giữa bánh xe và con lăn, bánh xe cản lại sự chuyển động của con
lăn làm con lăn quay chậm lại. Sự chuyển động chậm lại này tác động trực tiếp lên
rôto của động cơ điện làm nó quay chậm lại trong khi suất điện động của động cơ
vẫn giữ nguyên. Tốc độ của động cơ điện quay chậm lại sẽ làm tăng sự trượt của
vectơ quay điện từ của stato và rôto gây nên mômen chống lại sự trượt đó và tác
động ngược lại stato của động cơ điện.
Do stato của động cơ điện có thể quay tự do quanh trục của nó nên lúc này sẽ
dịch chuyển một góc nào đó, stato được bắt chặt với cảm biến lực phanh thông qua
giá chữ T nên nó kéo cảm biến dịch chuyển theo. Một đầu cảm biến bị ngàm chặt

vào khung băng thử nên cảm biến bị uốn cong gây nên sự thay đổi giá trị điện trở
16
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
trong cảm biến. Sự thay đổi này được báo về bộ xử lý trung tâm và được chuyển
thành giá trị lực phanh. Giá trị này được thể hiện trên đồng hồ của đồng hồ hiển thị.
Như vậy giá trị lực phanh phụ thuộc vào mức độ uốn cong của cảm biến lực phanh.
Bộ xử lý nhận giá trị lực phanh ở từng bánh xe và tính toán ra độ lệch lực phanh
giữa các bánh xe trên một cầu.
Trong hệ thống có bố trí con lăn quay trơn được dẫn động nhờ bánh xe. Ngoài
nhiệm vụ an toàn là đóng ngắt công tắc an toàn, con lăn còn có nhiệm vụ đo hệ số
trượt giữa bánh xe và con lăn nhờ một cảm biến tốc độ gắn đối diện với các lỗ
khoan trên con lăn. Nó ngắt đóng điện điều khiển động cơ điện và lưu lại kết quả tại
thời điểm hệ số trượt vượt quá một giá trị cho phép. Theo tính toán lực phanh đạt
giá trị lớn nhất ở độ trượt 20%. Do đó khi phát hiện bánh xe bên nào trong quá trình
phanh tạo độ trượt lớn thì bộ xử lý sẽ ngắt mạch điều khiển, nhờ đó đảm bảo cho
việc đánh giá kết quả sát với điều kiện hoạt động thực tế của xe.
Phần mềm sẽ xử lý kết quả tổng hợp căn cứ vào tiêu chuẩn đã được cài đặt để
đưa ra kết quả kiểm tra.
Hình 2.3. Bánh xe nằm trên băng thử.
17
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 2.4. Các nút điều khiển hoạt động của rulo.
2.5. Thao tác thí nghiệm :
+ Dùng phương pháp đo lực phanh trên băng thử theo sơ đồ sau:
Hình 2.5. Sơ đồ đo lực phanh một bánh xe độc lập.
1- Nền băng thử; 2, 4- Các rulô băng thử; 3- Bánh xe; 5- Các điểm tỳ dẫn
hướng; 6- Cảm biến lực phanh; 7- Cảm biến trọng lượng.
18
1 2 3 4 5
6

7
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Để đánh giá độ chênh lệch dùng hai bộ đo độc lập lực phanh ở 2 bánh xe trên 1
cầu.
Đóng điện cho môtơ (động cơ) dẫn động lô quay sao cho tốc độ của bánh xe
khoảng (3
÷
5km/h) để đảm bảo an toàn khi thí nghiệm.
Cho xe chạy vào vị trí băng thử, 2 bánh xe đặt lọt vào hai lô (Hình 2.5). Khởi
động thiết bị đo: đóng điện, chuẩn bị các phím sẵn sàng. Nổ máy xe để có trợ lực
cho phanh mặc dù không kéo bánh. Bấm start cho lô chủ động quay kéo bánh xe và
người điều khiển bắt đầu phanh. Đến khi có hiện tượng trượt các bánh xe thì độ
chênh lệch giữa vận tốc lô chủ động và lô bị động sẽ được các cảm biến tốc độ ghi
nhận và đưa tín hiệu về bộ xử lý, bộ xử lý sẽ cho ngừng lô chủ động. Khi đó ta bấm
cho in kết quả. Trên màn hình sẽ có các đồng hồ chỉ giá trị lực phanh của bánh bên
trái và bên phải, chỉ độ lệch lực phanh tương đối, chỉ trọng lượng cầu



Hình 2.6. Màn hình hiển thị kết quả đo lực phanh.
2.6. Xử lý kết quả :
19
% chãnh
lãûch læûc
phanh
troüng læåüng cáöu
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 2.7. Kết quả thí nghiệm đo trên băng thử
Từ kết quả thí nghiệm, ta có bảng số liệu lực phanh của các bánh xe cầu sau lúc
không tải :

Bên trái Bên phải T
(kN) (kN) (s)
0,062 0,06 1
0,06 0,06 2
0,08 0,1 3
0,39 0,53 4
0,67 0,81
5
0,95 1,2 6
1,08 1,32 7
Bảng 2.1. Số liệu lực phanh 2 bánh xe tại các điểm đo
20
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
2.6.1. Xử lý số liệu:
Theo nguyên tắc thì ta nên dùng phương pháp xấp xỉ bằng một đa thức. Nhưng
do để chẩn đoán tình trạng phanh nên ta dùng công cụ xấp xỉ có sẵn của EXCEL để
nhận được hàm xấp xỉ. Từ đó đánh giá tình trạng kỹ thuật của phanh.
+ F
p
=a
0
+ a
1
x (hàm bậc nhất)
- Nếu a
0
= 0 thì đường đặc tính đi qua gốc tọa độ, nghĩa là phanh ăn chuẩn.
- Nếu a
0
≠ 0 thì phanh bị ăn sớm hoặc muộn.

+ F
p
=a
0
+ a
1
x + a
2
x
2
(hàm bậc hai)
- Nếu a
0
= 0; a
2
= 0 thì đường đặc tính đi qua gốc tọa độ, nghĩa là phanh ăn
chuẩn.
- Nếu a
2
> 0 thì đồ thị cong lõm xuống dưới thì phanh ăn chậm và bó.
- Nếu a
2
< 0 thì đồ thị cong lồi lên trên thì khi phanh bị trượt, không ăn.
Từ bảng số liệu trên ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ P
p
= f (t) của mỗi bánh xe
sau như sau :
2.6.2. Vẽ đồ thị:
*Bánh xe bên trái:
21

Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 2.8. Đồ thị miêu tả lực phanh riêng bánh xe bên trái cầu sau.
Từ kết quả thí nghiệm ta dùng phương pháp xấp xỉ hàm bậc 2( ở đây ta dùng
công cụ Trendline có sẵn trong excel để lấy hàm xấp xỉ), ta có được hàm mô tả đặc
tính lực phanh bánh bên trái như sau: Pp= 0,0265t
2
-0,0222t+0,0328 với t là thời
gian.
Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị có dạng lõm, a
2
=0.0265

> 0 thì đồ thị cong lõm
xuống dưới, phanh ăn chậm và bó phanh, do vậy cần kiểm tra và điều chỉnh lại cơ
cấu phanh cho phù hợp.

*Bánh xe bên phải:
22
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Hình 2.9. Đồ thị miêu tả lực phanh riêng lốp bên phải cầu sau.
Từ kết quả thí nghiệm ta dùng phương pháp xấp xỉ hàm bậc 2( ở đây ta dùng
công cụ Trendline có sẵn trong excel để lấy hàm xấp xỉ), ta có được hàm mô tả đặc
tính lực phanh bánh bên phải như sau: Pp= 0,0307t
2
- 0,0102t+0,0158 với t thời
gian.
Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị có dạng lõm, a
2
=0.0307

> 0 thì đồ thị cong lõm
xuống dưới, phanh ăn chậm và bó phanh, cần kiểm tra và điều chỉnh lại cơ cấu
phanh cho phù hợp.
23
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
*Tính lực phanh riêng:

3
( )
( )
3
( )
1,32.10
0,39.9,81.10
pbx p
r p
bx p
P
P
G
= =
= 0,345 [N] [2.4]
3
( )
( )
3
( )
1,08.10
0,245
0.45.9,81.10

pbx t
r t
bx t
P
P
G
= = =
[N] [2.5]
2
)()( trpr
r
PP
P
+
=
=
0,345 0,245
0,295
2
+
=
≤ 0,5 [N] [2.6]
Vậy lực phanh riêng không đảm bảo yêu cầu, cần điều chỉnh lại cơ cấu phanh!
( ) ( )
( ) ( )
0,345 0,245
.100 .100 28,99% 25%
max( , ) 0,345
r t r p
r t r p

P P
K
P P
−
−
= = = >

[2.7]
Qua tính toán số liệu ta thấy hai bánh xe ở hai bên của cầu thì độ chênh lệch lực
phanh K=28,99 %, lớn hơn giá trị cho phép là 25%. Với độ chênh lệch như vậy cần
điều chỉnh lại cơ cấu phanh cho độ lệch rơi vào khoảng giá trị cho phép là < 25%,
điều này giúp ta tránh hiện tượng xe tự động chuyển hướng khi phanh có thể gây
nguy hiểm và thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo TCVN.
24
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình
Phần 3 - ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Ô TÔ THEO CHU TRÌNH ECE1504
3.1. Cơ sở lý thuyết:
*Phương trình tiêu hao nhiên liệu:
100
đ
d
Q
q
S
=

[3.1]
Mức tiêu hao nhiên liệu tính cho một đơn vị hàng hóa vận chuyển trên một đơn
vị quãng đường chạy qc [kg/tấn.km]
. .

.
n
c
t t
Q
q
G S
ρ
=

[3.2]
Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ được xác định theo biểu thức
. .
n
h
Q
G
t
ρ
=

[3.3]
Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g [kg/kW.h]
.
.
h n
e
e e
G Q
g

N N t
ρ
= =

[3.4]
Từ các công thức trên ta xác định mức tiêu hao nhiên liệu của ôtô, tính bằng
[l/100km] như sau :
d
100. .
.
e e
n
g N
q
v
ρ
=

[3.5]
Khi ôtô chuyển động , công suất của động cơ N
e
[kW] phát ra cần thiết để khắc
phục các lực cản chuyển động và được biểu thị theo phương trình cân bằng công
suất như sau:
( )
100.
e j
e
t
g F F F v

N
ψ ω
η
+ ±
=

[3.6]
Mức tiêu thụ nhiên liệu của ôtô phụ thuộc vào suất tiêu hao nhiên liệu có ích
của động cơ và công suất tiêu hao để khắc phục lực cản chuyển động sẽ là
( )
36 .
e j
đ
n t
g F F F
q
ψ ω
ρ η
+ ±
=
[3.7]
25