Bài giảng Thí nghiệm ôtô - Đại học - Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô

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 9
9.1. Mục đích thí nghiệm.
9.2. Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô.
9.3. Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ô tô.
9.3.1. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ kiểm tra.
9.3.2. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ chuyển động ổn
định.
9.3.3. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường và bãi thử c
huyên dùng.
9.3.4. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu khi xe chuyển động theo
chu trình.
9.3.5. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu Trên đường giao thông c
hung
9.3. Dụng cụ đo tiêu hao nhiên liệu.
Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.1. Mục đích thí nghiệm
Lượng tiêu hao nhiên liệu của ô tô khi vận hành ở các chế độ khác nhau phụ
thuộc rất nhiều vào đặc điểm kết cấu của ô tô (động cơ, hệ thống truyền lực, hệ
thống an toàn, hệ thống treo, hình dáng vỏ xe…). Tính kinh tế nhiên liệu dùng để
đánh giá chung các đặc điểm kết cấu và tính năng làm việc của các cụm chi tiết,

hệ thống của ô tô có ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu khi xe làm việc ở các điều
kiện vận hành khác nhau.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.2. Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô
Do sự phức tạp đa dạng của điều kiện vận hành nên người ta phải quy định một
số loại thí nghiệm đặc biệt để đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ô tô. Các loại
thí nghiệm đó bao gồm : thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở các chế độ kiểm tra,
thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu khi xe vận hành ở chế độ ổn định, đo tiêu hao
nhiên liệu trên đường có prô phin dọc thay đổi, đo tiêu hao nhiên liệu khi xe hoạt
động ở chế độ chu trình, đo tiêu hao nhiên liệu trong điều kiện vận hành thực tế
(trên đường giao thông chung).
Các thí nghiệm phải được kiểm tra điều chỉnh các hệ thống truyền lực, hệ thống
phanh, các góc đặt bánh xe, áp suất lốp đúng tiêu chuẩn quy định để tránh gây
ra các lực cản chuyển động làm ảnh hưởng tói kết quả đo tiêu hao nhiên liệu,
trước khi tiến hành đo.
Trước khi tiến hành đo, phải cho xe hoạt động (chạy quãng đường từ 30 50 km)
để đạt chế độ nhiệt của dầu vôi trơn trong động cơ và hệ thống truyền lực.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3. Các thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ô tô
9.3.1. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ kiểm tra

Thí nghiệm nhằm xác định lượng tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất mà xe có thể đạt
được trong điều kiện vận hành tốt nhất. Trị số hao nhiên liệu ở chế độ kiểm tra
được đưa vào bảng các thông số kỹ thuật của xe.
Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện đường vận hành cho phép tiêu hao
nhiên liệu nhỏ nhất vì vậy đường thí nghiệm là đường thẳng , bằng phẳng, khô
và sạch, có độ bám cao. Đoạn đường đo phải có chiều dài khoảng 3km.
Trạng thái của xe khi thí nghiệm là đầy tải. Trên đoạn dườngđo, xe chuyển
động ở tay số cao vận tốc không đổi và kinh tế (không phải vận tốc lớn nhất)để
đảm bảo sao cho lượng tiêu hao nhiên liệu là nhỏ nhất.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
Trong thí nghiệm sử dụng dụng cụ đo lượng tiêu hao nhiên liệu có độ chính
xác 1%. Thí nghiệm được tiến hành lặp đi lặp lại trên đoạn đường đo theo hai
hướng chuyển động ngược chiều nhau để khắc phục ảnh hưởng của gió cũng
như độ dốc mặt đường.
Kết quả đo là trị số trung bình của tiêu hao nhiên liệu của tiêu hao nhiên
liệu qua hai lần đo. Trong tài liệu kỹ thuật của xe thường chỉ ghi kết quả này
dưới dạng : tiêu hao nhiên liệu (lit/100km) tương ứng với vận tốc kinh tế (v
kt
)
của xe.

Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3.2. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu ở chế độ chuyển động ổn định
Thí nghiệm nhằm đánh giá lượng tiêu hao nhiên liệu của xe tương ứng với
vận tốc chuyển động khác nhau. Kết quả đo thường được biểu diễn dưới
dạng đường cong quan hệ lượng tiêu hao phụ thuộc vào tốc độ của ô tô.
Đường thí nghiệm phải đủ dài để đảm bảo trên đoạn đường tiến hành đo tiêu
hao nhiên liệu (dài 1 km) xe chuyển động ở tốc độ đo ổn định. Đường thí
nghiệm thẳng, bằng phẳng, khô sạch có độ bám tốt. Xe thí nghiệm ở trạng
thái không tải.
Thí nghiệm đo tiến hành từ tốc độ cao nhất của xe thí nghiệm sau đó giảm
dần qua mỗi lần đo 20 km/h đối với xe du lịch, 10 km/h đối với xe tải và xe
buýt cho tới tốc độ ổn định nhỏ nhất của xe. Mỗi thí nghiệm được tiến hành
lặp lại trên đoạn đường đo theo hai hướng chuyển động ngược chiều nhau.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
Trong thí nghiệm tiến hành đo các thông số thời gian chuyển động và
lượng tiêu hao nhiên liệu tương ứng của xe trên đoạn đường thí nghiệm 1 km
đã định.
Hình 9.1. Tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ chuyển động
Kết quả đo ở mỗi tốc độ là trị số trung bình của tiêu hao nhiên liệu qua
hai lần đo. Từ các kết quả thí nghiệm tiến hành xây dựng đồ thị biểu diễn
quan hệ giữa lượng nhiên liệu tiêu hao (lít/100 km) tương ứng với mỗi tốc độ
chuyển động của ô tô.
Hình 9.1 là dạng đồ thị biểu diễn quan hệ tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ
của ô tô.

Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3.3. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường của bãi thử chuyên dùng
Thí nghiệm này để đánh giá so sánh tiêu hao nhiên liệu của các ô tô trong
điều kiện vận hành trên cùng đoạn đường thí nghiệm.
Trong điệu kiện vận hành thực tế, do ảnh hưởng của các phương tiện tham
gia giao thông khác nên tốc độ chuyển động của xe ở các tay số thường không
có khả năng phát huy trị số lớn nhất. Trong thí nghiệm này, để cho gần đúng
với điều kiện đường vận hành thực tế trên đường sử dụng chung, người ta sử
dụng các đoạn đường thí nghiệm có prô phin dọc khác nhau trong bãi thử
chuyên dùng và giới hạn tốc độ lớn nhất cho phép của xe trên đoạn đường đo
này.
Trước khi đo, người lái xe thí nghiệm cần được vận hành thử một vài lần
trên đường thí nghiệm để điều khiển xe thành thạo với thời gian ngắn nhất có
thể (nhưng tốc độ xe không vượt quá giới hạn đã quy định ở thí nghiệm).
Tiến hành đo tiêu hao nhiên liệu và thời gian thí nghiệm ở tất cả các đoạn
đường (tương ứng với tốc độ giới hạn quy định trên đoạn đường đó) theo hai
hướng chuyển động ngược chiều nhau.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
Từ kết quả nhận được người ta tính tốc độ trong bình và lượng tiêu hao
nhiên liệu trung bình tương ứng và xây dựng đường cong biểu diễn quan hệ
phụ thuộc lượng tiêu hao nhiên liệu (lít/100 km) phụ thuộc tốc độ.

Hình 9.2 là dạng đường biểu diễn quan hệ lượng tiêu hao nhiên liệu lít/100
km phụ thuộc vào tốc độ khi thí nghiệm trên đường có prô phin dọc thay đổi.
So sánh với đồ thị trên hình 9.1, lượng tiêu hao nhiên liệu của xe khi thí
nghiệm trên đường có prô phin dọc thay đổi của bãi thử chuyên dùng sẽ cao
hơn tiêu hao nhiên liệu khi xe chuyển động ở chế độ ổn định.
Hình 9.2. Tiêu hao nhiên liệu theo tốc độ trên đường của bãi thử chuyên dùng.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3.4. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu khi xe chuyển động theo chu trình
Thí nghiệm này tiến hành với các loại xe mà điều kiện vận hành có tính chu
trình (ví dụ xe ô tô buýt trong thành phố, ô tô vận tải làm việc ở các công
trường, ô tô chuyên dùng khác như xe chở thư báo, xe chở hàng…) nhằm xác
định lượng nhiên liêu tiêu hao theo chu trình vận hành đặc trưng của nó.
Các thông số đặc trưng của chu trình vận hành thường bao gồm: quãng
đường, số lần và thời gian mỗi lần dừng xe, thời gian chuyển động, số lần
thay đổi tay số truyền, thời gian hoặc quãng đường chuyển động ứng với mỗi
tay số, số lần ngắt ly hợp, số lần phanh và cường độ phanh, lượng nhiên liệu
tiêu hao và chế độ tải của động cơ.
Bằng phương pháp thống kê toán học người ta tiến hành xử lý thống kê các
thông số đặc điểm của chu trình để xây dựng quy trình thí nghiệm xác định
tiêu hao nhiên liệu cho chế độ vận hành theo chu trình của mỗi loại xe thí
nghiệm.

Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
Quy trình này thường bao gồm các quy định như số lần ra vào số, số lần
phanh, số lần dừng xe…
Thí nghiệm được tiến hành theo khoảng các định trước (ví dụ theo hành
trình tuyến hoạt động của ô tô buýt) mà trong đó bao gồm vài chục cho tới
hàng trăm chu trình.
Trong thí nghiệm, người ta đo lượng nhiên liệu tiêu hao và thời gian
chuyển động chung của ô tô. Từ các số liệu đo, tiến hành tính lượng tiêu hao
nhiên liệu theo một đơn vị quăng đường, tốc độ trung bình (xác định theo
thời gian chung bao gồm cả thời gian dừng xe) và tốc độ chuyển động trung
bình (chỉ tính theo thời gian chuyển động của xe).





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3.5. Thí nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu trên đường giao thông chung
Thí nghiệm được tiến hành trên đoạn đường giao thông chung với chiều dài đo
50 - 100 km nhằm đánh giá tiêu hao nhiên liệu trong điều kiện vận hành thực
tế của xe. Người ta cũng tiến hành thí nghiệm trên nhiều loại đường vận hành
đặc trưng (đường nhựa, đường đá, đường đất).
Tiến hành thí nghiệm hai lần trên đoạn đường thí nghiệm và theo hai hướng
chuyển động ngược chiều nhau. Các thông số đo bao gồm quãng đường, thời
gian vận hành và lượng nhiên liệu tiêu hao. Để thuận lợi cho việc đánh giá so
sánh, trong mỗi thí nghiệm còn ghi lại các đặc điểm của đoạn đường vận hành
trong khi thí nghiệm, chế độ tải trọng, tình trạng mặt đường và các nhiễu (do
các phương tiện giao thông khác, do thời tiết) ảnh hưởng trong quá trình thí
nghiệm.

Kết hợp với việc đo lượng nhiên liệu tiêu hao người ta cũng xác định cả lượng
tiêu hao dầu bôi trơn động cơ và của hệ truyền lực.





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
9.3. DỤNG CỤ ĐO LƯỢNG NHIÊN LIỆU TIÊU HAO
Để xác định lượng nhiên liệu tiêu hao trong các thí nghiệm về tính kinh tế
nhiên liệu của ô tô người ta sử dụng các phương pháp:





Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
TT Dụng cụ do lượng nhiên liệu tiêu hao Hình vẽ
1
−
Phương pháp thể tích:
Ống có hình dạng hình trụ được
khắc vạch chia hoặc có dạng các
bình cầu có các phần thể tích xác
định và làm to nhỏ khác nhau
cho phù hợp với các thí nghiệm
có lượng tiêu hao nhiên liệu
nhiều hay ít (hình 9.4). Khi sử
dụng ống đo kiểu hở (hình 9.4a),
ống đo được đặt giữa bơm cung

cấp nhiên liệu và động cơ.
Hình 9.4.a) Ống đo hình cầu kiểu
hở.
b) Ống đo hình cầu kiểu
kín.
Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
TT Dụng cụ do lượng nhiên liệu tiêu hao Hình vẽ
1
Trong thí nghiệm này sẽ phạm phải
sai số đo sự giảm cột áp của nhiên liệu
cung cấp cho động cơ trong quá trình
đo. Để khắc phục nhược điểm trên
người ta phải bố trí thêm một bơm
phục để duy trì cột áp của nhiên liệu từ
ống đo cấp cho động cơ khi thí nghiệm
hoặc sử dụng ống đo kiểu kín (hình
9.4b). Bắt đầu thời điểm đo của thí
nghiệm, van điều khiển mở đường
cung cấp nhiên liệu từ ống đo tới động
cơ. Trong quá trình đo, dụng cụ đo
thời gian ghi lại thời gian tiêu hao ứng
với mỗi thể tích xác định của ông đo.
Hình 9.4.a) Ống đo hình cầu kiểu
hở.
b) Ống đo hình cầu kiểu
kín.
Chương 9: Thí nghiệm đánh giá tính kinh tế nhiên liệu của ôtô
TT Dụng cụ do lượng nhiên liệu tiêu hao Hình vẽ
2
•

Phương pháp khối lượng:
Đo thời gian tiêu hao của một khối
lượng nhiên liệu xác định.
Hình 9.5 trình bày nguyên lý đo của
phương pháp khối lượng.
Phương pháp khối lượng có độ chính
xác cao hơn phương pháp thể tích do
không bị ảnh hưởng các sai số do thay
đổi tỷ trọng nhiên liệu khi nhiệt độ thay
đổi.
Phương pháp khối lượng thường được
sử dụng trong các thí nghiệm đo tiêu
hao nhiên liêu ô tô sử dụng động cơ
điêzel.
Hình 9.5. Sơ đồ nguyên lý đo tiêu
hao nhiên liệu theo phương pháp
khối lượng:
1. thùng chứa; 2,3. các van; 4. bình
đo; 5. cảm biến đo; 6. quả cân.