Bài giảng thí nghiệm ô tô - Đại học - Chương 6 xác định tính chất động lực học của ô tô

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 6
6.1. Mục đích thí nghiệm.
6.2. Thí nghiệm xác định tốc độ lớn nhất của ô tô.
6.2.1. Xác định tốc độ cực đại bằng cách đo trực quan.
6.2.2. Xác định tốc độ cực đại bằng máy ghi sóng.
6.3. Thí nghiệm xác định khả năng tăng tốc của ô tô.
6.3.1. Dùng cảm biến tenxơ.
6.4. Xác định đặc tính kéo của ô tô.
6.4. 1. Xác định trong phòng thí nghiệm.
6.4. 1. Xác định đặc tính kéo của ô tô trên đường.
Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
6.1. Mục đích thí nghiệm
Tính chất động lực học của ô tô là những tính chất đảm bảo cho ô tô có tốc độ
trung bình lớn nhất đối với những điều kiện sử dụng đã cho. Tốc độ trung
bình lớn nhất khi ô tô chuyển động được đảm bảo bởi một loại chỉ tiêu chủ
yếu như : tốc độ cực đại mà ô tô có thể phát huy trên đường đã cho, gia tốc,
quãng đường và thời gian tăng tốc, khả năng lên dốc.
Tính chất động lực học của ô tô còn được đánh giá theo các số liệu của đường
đặc tính động lực học được thiết lập khi thí nghiệm ô tô trên đường.

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
6.2. Thí nghiệm xác định vận tốc lớn nhất của ô tô
6.2.1. Xác định tốc độ cực đại bằng cách đo trực quan
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình vẽ :






Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
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:
V
max
= 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.

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
a. Thiết bị dùng cho thí nghiệm :

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 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.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
b. Trình tự 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 hướng chuyển động của xe) của đoạn
đường thí nghiệm II-III.

Quan sát viên ngồi trên ôt ô theo dõi 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 hai lần.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
c. Kết quả thí nghiệm :







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô

TS
LĐ
Thời gian quãng đường II-III
(t)
Quãng đường thí nghiệm (S)
Lần đo 1
Lần đo 2
Lần đo 3
Kết quả Tốc độ cực đại của ô tô : V
max
=
6.2.2. Xác định tốc độ cực đại của ô tô bằng cách ghi trên máy ghi
sóng







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
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.

Trên hình 6.3 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 đến
số vòng quay này cũng được ghi
trên máy ghi sóng.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Thiết bị thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm

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 6.2 trình bày dạng
đường thí nghiệm nhận được từ
máy ghi sóng.
Hình 6.3 . 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
Hình 6.2. Dạng đường tốc độ cực đại ghi
trên máy ghi sóng.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Thiết bị thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm

Tốc độ của ô tô được xác định
theo biểu thức sau:
v = 3,6.µ
v
.h
v
; km/h,


Trong đó : µ
v
tỷ lệ xích về tốc độ
được xác định bằng cách lấy chuẩn
trước.
h
v
tung độ của đồ thị
ghi trên máy ghi sóng và được xác
định bằng cách đo trên đồ thị.

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.
6.3. Thí nghiệm xác định khả năng tăng tốc của ô tô
6.3.1. Dùng thiết bị Tenxơ
Trên hình 6.4 trình bày đồ thị ghi trên băng giấy của máy ghi sóng khi thí
nghiệm tăng tốc ở ba số truyền.

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Hình 6.4. Đồ thị ghi trên giấy của máy ghi sóng khi thí
nghiệm tăng tốc.
Từ đồ thị ta thấy rõ 3 giai đoạn của quá trình tăng tốc ở các số truyền II,
III, IV.
Đường cong 1, 2, 2’, 3, 3’, 4 chỉ rõ tính chất thay đổi tốc độ của ô tô khi
tăng tốc từ v
0
= 5 km/h (hv
0
) cho đến tốc độ đã chọn v
a
(hv
a
).
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 thiên tốc độ 2’ – 3 và 3’ – 4 chỉ rõ tính 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.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô

a. Tốc độ khi tăng tốc :
Tốc độ được xác định theo công thức
V = 3,6.μ
v
. h
v
.
Trong đó: μ
v
tỷ lệ xích tốc độ.
h
v
. tung độ của điểm cần xác định tốc độ
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 = μ
v
. Δh
v
.
Trong đó : Δh
v
độ gia tăng tung độ của đồ thị tốc độ trong thời gian Δt.

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Độ gia tăng thời gian Δt được xác định
Δt = μ
t
. Δn
t
.
Trong đó: Δn
t
số lần đánh dấu thời gian ứng với khoảng gia tăng tốc độ.
μ
t
. 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
0
=f(v
0
)







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
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 v
x

đã xác định được như sau:
S
x
= μ
s
. N
s
Trong đó: n
s
là số lần đánh dấu quãng đường từ điểm bắt đầu tăng tốc độ
v
0
đến giá trị tốc độ đã chọn v
x
.
μ
s

là tỷ lệ xích quãng đường.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Từ giá trị của quãng đường ta xây dựng đồ thị chỉ sự phụ thuộc quãng
đường bởi quãng đường khi tăng tốc.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
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 = μ
t
. n
t
.
Trong đó: μ

t
tỷ lệ xích thời gian.
n
t
số lần đánh dấu thời gian tính từ thời điểm bắt đầu tăng tốc
ở tốc độ v
0
đến tốc độ v
x
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.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Hình 6.8. Đồ thị sự phụ thuộc quãng đường khi
tăng tốc độ.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô

Thiết bị 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
v
0
= 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.
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 đến
số vòng quay này cũng được ghi
trên máy ghi sóng.







Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Thiết bị thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm
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.
Thí nghiệm được tiến hành trên
đường nằm ngang bằng phẳng có
chiều dài độ 2-3 km.
Hình 6.9 . Bánh xe số 5 và lắp
đặt nó với ô tô.
f. Kết quả thí nghiệm

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
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
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 6.5)
Coi mất mát năng lượng cho sự cản lăn của bánh xe trên trống quay là không
đáng kể. Lực kéo tiếp P

k
sinh ra giữa bánh xe chủ động và trống quay bằng
lực ở móc kéo P
mk
chỉ trên lực kế 2.








Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Hình 6.5. 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.
Số vòng quay của bánh xe chủ động được xác định theo công thức sau:
n
bx
= n
trống
. r
trống
/r
bx
Trong đó: n
trống
là số vòng quay của trống quay
r

trống
là bán kính của trống quay.
r
bx
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
P
k
và tốc độ của ô tô ta có P
k
= f(v).








Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Số vòng quay của bánh xe chủ động được xác định theo công thức sau:

Chương 6: Xác định tính chất động lực học của ô tô
Hình 6.6. Dạng đồ thị đặc tính kéo của ô tô.