THÍ NGHIỆM Ô TÔ
Chương 1: Các vấn đề cơ bản trong đo lường kỹ thuật
Chương 2: Các loại cảm biến dùng trong thí nghiệm
Chương 3: Thí nghiệm động cơ
Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và môi
trường
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Chương 6: Thí nghiệm xác định tính chất động lực học của ô tô
Chương 7: Thí nghiệm đánh giá chất lượng phanh
Chương 8: Thí nghiệm đánh giá tính năng chuyển động của ô tô
Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu
Nội dung chương 5
5.1. Mục đích thí nghiệm.
5.2. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở.
5.3. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín.
5.3.1. Nguyên lý làm việc cảu bệ thử dòng công suất kín.
5.3.2. Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và x
ác định hệ số truyền lực.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
5.1. Mục đích thí nghiệm
Hệ thống truyền lực và các cụm của nó có thể thử trên đường hoặc trong
phòng thí nghiệm. Khi thí nghiệm có thể xác định tính năng kỹ thuật của
chúng, xác định hiệu suất làm việc, chế độ làm việc, chế độ nhiệt, độ ồn và
rung động, độ cứng và độ bền, độ tin cậy làm việc và độ bền lâu. Ngoài ra
nhờ thí nghiệm có thể nghiên cứu các vấn đề khác liên quan đến sự làm việc
của các cơ cấu của hệ thống truyền lực như chọn dầu bôi trơn, xác định công
trượt ly hợp, nghiên cứu quá trình gài số của hộp số tự động .v.v Phương
pháp tiến hành thí nghiệm phụ thuộc vào mục đích và yêu cầu đề ra ban đầu.
Các bệ thử các cụm của hệ thống truyền lực có thể thiết kế theo nguyên lý
dòng công suất hở hoặc theo nguyên lý dòng công suất kín.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
5.2. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất hở
Đặc điểm của bệ thử này là công suất đi vào và đi ra không nối thành một
vòng khép kín, do đó được gọi là bệ thử có dòng công suất hở. Trên hình 5.1
trình bày sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở.
Hiệu suất η của hộp số được xác định như sau:
Trong đó : i
h
– tỷ số truyền của hộp số.
ω
1
, ω
2
- tốc độ góc tương ứng của động cơ điện và phanh điện.
M
1
, M
2
- mô men quay ở động cơ điện và mô men quay ở phanh điện.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Ở hình 5.2 trình bày sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lựctheo nguyên lý dòng
công suất hở. Bệ thử gồm có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số 2, trục các
đăng 3, cầu sau 4, phanh điện loại cân bằng 5.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Hình 5.1. Sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở.
1. Động cơ điện loại cân bằng; 2. Hộp số được thử; 3. Hộp
số giảm tốc; 4. Phanh điện loại cân bằng; 5. Lực kế.
Bằng cách đo công suất đi vào ( đo mô men quay và số vòng quay) hệ thống
truyền lực và công suất đi ra khỏi hệ thống truyền lực ở các chế độ tải và tốc
độ khác nhau có thể xác định hiệu suất của hệ thống truyền lực theo tốc độ
góc của trục và theo mô men quay truyền đến các trục này.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Hình 5.2. Sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực có dòng công suất hở.
Động cơ điện loại cân bằng; 2. Hộp số; 3. Trục các đăng; 4.Cầu
sau; 5. Phanh điện loại cân bằng.
a.Thiết bị dùng cho thí nghiệm :
Trên hình 5.1 trình bày sơ đồ bệ thử hộp số có dòng công suất hở. Bệ thử này
có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số được thử 2, hộp giảm tốc 3, và phanh
điện loại cân bằng 4. Khi thử thì dòng công suất đi từ động cơ điện loại cân
bằng 1 qua hộp số2, qua hộp giảm tốc 3 và đến phanh điện 4.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
b. Trình tự thí nghiệm :
Ta tiến hành kiểm tra thiết bị thí nghiệm trước khi tiến hành.
Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho
trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua các
bánh răng hộp giảm tốc làm cho phanh điện quay.
Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành phanh làm giảm số vòng
quay của trục thứ cấp của hộp số bằng phanh điện 4.
Ứng với từng tốc độ của động cơ ta có thể tiến hành thay đổi số vòng quay
của máy điện 1.
Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và phanh điện 4 thông qua
các lực kế. Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và
môi trường
Giá trị đo
Lần đo
Mô men của động
cơ điện M
1
Mô men của
phanh điện M
2
Tỷ số truyền của
hộp số i
h
Lần đo 1
Lần đo 2
Lần đo 3
GTTB
c. Kết quả thí nghiệm :
5.3. Bệ thử theo nguyên lý dòng công suất kín
5.3.1. Nguyên lý làm việc của bệ thử có dòng công suất kín
Chương 4: Thí nghiệm xác định hệ số tác động giữa ô tô và
môi trường
Hình 5.3. Sơ đồ thử cặp bánh răng theo nguyên lý dòng công
suất kín;
1,2,3,4. Bánh răng; 5,6. Khớp; 7,8,9. Trục; 10. Động cơ điện.
Sơ đồ ở hình 5.3 thử hai cặp bánh răng giống nhaucùng một lúc. Tất cả
các bánh răng đều ăn khớp. Hai bánh răng 2; 3 được nối cứng với nhau bằng
trục 9, còn hai bánh răng khác 1; 4 được nối với nhau bằng khớp nối 6. Khớp
nối 6 cho phép xoay trục 7và 8 tương đối với nhau một góc nào đấy. Khi xoay
trục 7 và 8 tương đối với nhau sinh ra sự xoắn các trục trong toàn bộ hệ
thống bằng một mô men xoắn. Bằng cách thay đổi độ dịch chuyển góc của
các mặt đầu của các trục 7 và 8 ta có thể chất tải lên toàn bộ hệ thống bằng
những mô men xoắn khác nhau, do đố công suất gây tải lên hệ thống có thể
rất lớn.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Bằng cách trừ tiêu hao công suất ở các ổ bi và biết công suất truyền qua
hệ thống, ta có thể tính được hiệu suất η của bánh răng với giả thiết rằng ma
sát ở hai cặp bánh răng là như nhau. Ta có :
Trong đó: M
tải
– mô men gây tải;
M
ổ
- mô men ma sát ở ổ;
M
đc
– mô men đo được ở động cơ điện loại treo;
N
ổ
- công suất mất mát ở ổ;
N
tải
– công suất gây tải.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
b. Trình tự thí nghiệm :
Ta tiến hành kiểm tra thiết bị thí nghiệm trước khi tiến hành.
Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho
trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua các
bánh răng hộp giảm tốc làm cho phanh điện quay.
Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành phanh làm giảm số vòng
quay của trục thứ cấp của hộp số bằng phanh điện 4.
Ứng với từng tốc độ của động cơ ta có thể tiến hành thay đổi số vòng quay
của máy điện 1.
Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và phanh điện 4 thông qua
các lực kế. Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
5.3.2. Các bệ thử làm việc theo nguyên lý dòng công suất kín và xác
định hiệu suất truyền lực
Sơ đồ bố trí để xác định hiệu suất của hộp số theo dòng công suất kín :
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Hình 5.4. Sơ đồ bệ thử để xác định hiệu suất của hộp số theo dòng
công suất kín.
1. Động cơ; 2. Hộp số; 3. Hộp giảm tốc; 4. Trục các đăng; 5. Lực
kế; 6. Xi lanh thủy lực; 7. Bộ biến đổi.
Hiệu suất của hộp số được xác định theo biểu thức sau( giả thiết hộp số có ma
sát như nhau) :
Trong đó: M
tải
– mô men gây tải;
M
đc
– mô men đo được ở động cơ điên loại cân bằng khi lắp hai
hộp số trên bệ thử;
M
’
đc
– mô men đo được ở động cơ điện loại cân bằng khi thay đổi
hai hộp số bằng một trục các đăng.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Trên hình 5.5 trình bày sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo nguyên lý
dòng công suất kín.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Hình 5.5. Sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo nguyên lý dòng công suất kín.
1. Động cơ điện; 2. Hộp số; 3. Cầu sau; 4,5,6 Hộp truyền động loại bánh răng;
7,8. Trục các đăng; 9. bộ gây tải.
a. Thiết bị thí nghiệm :
Trên hình 5.4 trình bày sơ đồ bệ thử hộp số theo nguyên lý dòng công
suất kín. Bệ thử gồm có hộp số 2, hai hộp giảm tốc 3 vảtục các đăng 4, hệ
thống dẫn động bằng động cơ điện loại cân bằng 1. Xi lanh thuỷ lực 6
dùng để gây tải cho hệ thống. Mô men gây tải M
tải
được đo nhờ bộ biến
đổi 7, còn mô men quay dòng kín M
đc
được đo bằng lực kế 5. Muốn xác
định được hiệu suất của hộp số cần phải tính đến ảnh hưởng của ma sát
trong hộp giảm tốc 3. Muốn thế cần phải thay hai hộp số 2 bằng một trục
các đăng để xác định mômen M
’
đc
cần để quay vòng kín. Lúc đó sơ đồ thử
giống như sơ đồ hình 5.3.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Hình 5.5 là bố trí sơ đồ bệ thử hệ thống truyền lực theo dòng công
suất kín. Bệ thử gồm có động cơ điện loại cân bằng 1, hộp số 2, hai cầu
sau 3, các hộp truyền động loại bánh răng 4 ; 5 ; 6, trục các đăng 7 và 8.
Trên trục các đăng 8 có đặt bộ gây tải 9. Bộ gây tải 9 sẽ sinh ra mô men
xoắn khác nhau trong dòng kín. Hộp truyền động 4 đảm bảo cho các trục
các đăng 7 và 8 có tốc độ góc như nhau và các nửa trục ở hai cầu có tốc
độ như nhau.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
b. Trình tự thí nghiệm :
Trước hết ta tiến hành kiểm tra các thiết bị thí nghiệm.
Ta tiến hành kiểm tra thiết bị thí nghiệm trước khi tiến hành.
Vào số tại hộp số 2, khởi động động cơ điện 1, động cơ điện quay làm cho
trục sơ cấp của hộp số quay và khi đó trục thứ cấp quay, thông qua hộp
truyền động loại bánh răng 4, làm cho các trục các đăng 7,8 quay.
Ứng với từng chế độ tải trọng thì ta tiến hành thay đổi nhờ bộ phanh thủy
lực 9.
Ứng với từng tốc độ của động cơ ta có thể tiến hành thay đổi số vòng quay
của máy điện 1.
Tiến hành xác định mô men của máy điện 1 và bộ gây tải 9 thông qua các
lực kế. Từ đó ta có thể xác định được hiệu suất của hộp số.
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
c. Kết quả thí nghiệm :
Chương 5: Thí nghiệm hệ thống truyền lực
Giá trị đo
Lần đo Mô men gây tải
M
tải
Mô men động cơ
điện M
đc
Mô men đo được
ở động cơ điện
khi thay đổi hai
hộp số bằng một
trục các đăng.
M
’
đc
Lần đo 1
Lần đo 2
Lần đo 3
GTTB