Thuyết minh nghiên cứu thực nghiệm động lực học ô tô (kèm thuyết minh bản vẽ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Đề tài:

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ
GVHD

: PGS. TS. PHẠM XUÂN MAI.

THỰC HIỆN : HỒ TRỌNG NGHĨA
HỒNG ĐỨC THÔNG
CAO ĐÀO NAM
TP.HCM THÁNG 11/2004


Nội dung tiểu luận:
CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY KÉO.
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU THỰC
NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐỂ
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ
HƯỚNG PHÁT TRIỂN


CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY KÉO.

1.1.

TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ – MÁY KÉO.

1.2.

CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ - MÁY KÉO

1.3.

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO HIỆN ĐẠI ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU

1.4.

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM


1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
ÔTÔ – MÁY KÉO

1.1.1. Vai trò, ý nghóa, nhiệm vụ
của nghiên cứu thực nghiệm
1.1.2.

Các dạng thực nghiệm ôtô

1.1.3.

Các cơ quan nghiên cứu thực nghiệm

1.1.1. Vai trò, ý nghóa, nhiệm vụ
của nghiên cứu thực nghiệm
Ngoài việc thử nghiệm gắn liền với từng giai đoạn
của quá trình cho ra đời một sản phẩm mới, việc
thử nghiệm các ôto nhập của nước ngoài vào cũng
có một ý nghóa rất quan trọng: qua thử nghiệm có
thể phát hiện ra những mặt mạnh, mặt yếu,
nhũng kinh nghiệm của nước ngoài thể hiện trên
những ôtô mà ta thử nghiệm, kết qủa thử nghiệm
cho ta số liệu so sánh sản phẩm của ta sản xuất
với các sản phẩm nhập ngoài (thử nghiệm đối
chứng).


1.1.2. Các dạng thực nghiệm ôtô
1.1.2.1. Thử mẫu mô hình ôtô
1.
2.

Xác đònh các thông số kết cấu và tính năng vận hành của xe mới hoặc xe cải tạo
Phát hiện những nhược điểm về kết cấu để khắc phục, đánh giá chọn vật liệu chế
tạo.

1.1.2.2. Thử nghiệm ôtô chứ thử lô số 0
Trên cơ sở kết qủa thu lượm được của giai đoạn thử nghiệm mô hình, cơ quan thiết
kế sửa đổi hoàn chỉnh thiết kế, sau đó cơ sở sản xuất tiến hành sản xuất một số
phương tiện đó (được gọi là lô số 0)

1.1.2.3. Thử nghiệm ôtô trong quá trình sản xuất ổn đònh


1.1.3. Cơ quan nghiên cứu thử nghiệm

Viện nghiên cứu Khoa học và công nghệ Việt Nam
Viện nghiên cứu quốc gia, tình thành
Trung tâm nghiên cứu khoa học và công nghệ ô tô
Các đơn vò nghiên cứu của các trường đại học
Các đơn vò nghiên cứu của các công ty, nhà máy, xí
nghiệp . . .
 Các phòng nghiên cứu và phát triển khoa học kỹ
thuật, công nghệ của các công ty nước ngoài (liên
doanh)







1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM ÔTÔ – MÁY KÉO
1.2.1.

Nghiên cứu thực nghiệm
trong phòng thí nghiệm

1.2.2.

Thực nghiệm trên đường, bãi thử

1.2.3.

Xác đònh khối lượng công việc và
các phần của chương trình thử nghiệm

1.2.4.

Chuẩn bò xe để chạy thử nghiệm

1.2.5.

Những điều kiện tổng quát trong thử nghiệm


1.2.1. Nghiên cứu thử nghiệm
trong phòng thí nghiệm

Quá trình nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí
nghiệm thông thường ta sử dụng các băng thử ô
tô, động cơ để thực hiện quá trình nghiên cứu.
Trong quá trình thực nghiệm ô tô, ô tô được đặt
trong các điều kiện như: Ô tô đứng yên, đường
chuyển động, môi trường chuyển động . . .


1.2.2. Thực nghiệm trên đường, bãi thữ
Các đặc trưng phân loại
Vò trí của đối tượng thử nghiệm

trong chu kỳ cho ra đời một mẫu
ôtô mới
Muc đích thử nghiệm

Vò trí và điều kiện tiến hành
Cơ quan tổ chức thử nghiệm

Loại ôtô và những đặc điểm về
kết cấu

Tên thử nghiệm
* Thử mẫu xe mới hoặc xe cải tạo
* Thử ôtô trong lô số 0
* Thử ôtô trong sản xuất hàng loạt
* Thử mẫu ôtô nhập của nước ngoài
* Thử cơ bản
* Thử nghiệm thu
* Thử kiểm tra (ngắn, dài)
* Thử về tuổi thọ (độ bền, độ tin cậy và độ chòu mòn)
* Thử tính năng vận hành
* Thử các tổng thành
* Thử nghiệm để nghiên cứu khoa học
* Thử nghiệm đặc biệt
* Tónh tại (phòng, cơ sở thí nghiệm)
* Nhà máy
* Cơ quan nghiên cứu khoa học Nhà nước, Bộ, Tổng
cục.v.v…
* Thử xe con thử xe tải, thử xe việt dã, thử xe khách, thử xe
đặc chủng. v.v…

1.2.3. Xác đònh khối lượng công việc và
các phần của chương trình thử nghiệm
Loại thử nghiệm
Nội dung công việc
*
*
*
*
_
_
*
_
_
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

Chuẩn bò xe đề chạy thử
Chạy rà trơn
Kiểm tra chất lượng chế tạo và lắp ráp
Xác đònh:

Các thông số kích thước
Các thông số khối lượng
Xác đònh tính năng vận hành:
Đặc tính kéo
Đặt tính hãm
Tính kinh tế nhiên liệu
Độ bền, độ tin cậy, độ chòu mòn
Tính năng thông qua
Tính năng lái vòng
Chỉ tiêu êm dòu
Tính ổn đònh
Tính tiện nghi
Tính dễ điều khiển, dể bảo dưỡng, sửa chữa
Hệ số tác động tương đương giữa ôtô với môi trường
Xác đònh chế độ nhiệt (động cơ và các tổng thành)
Chế độ tải trọng tổng thành và ứng lực các chi tiết

Cơ bản
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

+
+
+
+
+
+
+
+

Kiểm
tra
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
−
+
−
−
−
−
−
+
−

−

Nghiệ
m thu
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
−
+
−
+

Độ chòu
mòn
+
+
+

−
+
+
+
+
+
−
−
−
−
−
−
+
−
+
+
−

Vận
hành
+
+
−
−
−
−
+
+
+
+

−
−
−
−
+
+
−
+
−
−


1.2.4. Chuẩn bò xe để chạy thử

1.2.4.1.

Tiếp nhận xe chạy thử.

1.2.4.2.

Chuẩn bò xe chạy thử.

1.2.4.3.

Chạy rà trước khi thử nghiệm.


1.2.5. Những điều kiện tổng quát
trong thử nghiệm
1.2.5.1.

1.2.5.2.
1.2.5.3.
1.2.5.4.
1.2.5.5.
1.2.5.6.
1.2.5.7.
1.2.5.8.

Trang thiết bò thử nghiệm.
Nhiên liệu và dầu mỡ.
Bảo dưỡng kỹ thuật.
Bảo quản ôtô chạy thử.
Chế độ nhiệt.
Điều kiện đường chạy thử.
Điều kiện khí tượng.
Những điều kiện an toàn cần thiết
đối với một hành trình chạy thử


1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ỨNG DỤNG
TRONG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ MÁY KÉO
1.3.1.
1.3.2.

Bán kính lăn của lốp (R1)
Vò trí trọng tâm của ôtô

1.3.3.

Tốc độ lớn nhất

1.3.4.

Tốc độ trung bình

1.3.5.

Đo tính quay vòng

1.3.6.

Đo áp lực lốp trên mặt đường

1.3.7.

Đo tính năng động lực kéo của xe

1.3.8.

Đo khí động học trên đường
và trong phòng thí nghiệm


1.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM

1.4.1.

Khái niệm về sai số đo và phân loại

1.4.2.

Xử lý kết quả đo gián tiếp

1.4.3.

Độ chính xác và độ tin cậy của kết quả đo

1.4.4.

Phương pháp xác đònh
mối quan hệ thực nghiệm


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
GIỚI THIỆU CÁC NGUYÊN LÝ VÀ ỨNG DỤNG


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
CÁC ĐẶC TÍNH CỦA LDA

Phát minh bởi Yen và Cummins vào năm 1964.•Đo
vận tốc động lực học lưu chất (khí,lỏng).•Đo được
đến 3 thành phần vận tốc.•Đo không cần tiếp xúc
(kỹ thuật quang).•Công nghệ đo tuyệt đối (không đòi
hỏi kiểm tra).•Độ chính xác rất cao.•Giải quyết
không gian rất cao vì thể tích đo nhỏ.•Yêu cầu hạt
nguyên tử đánh dấu.

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
CÁC ỨNG DỤNG CỦA LDA









Các dòng chảy tầng và rối.•Nghiên cứu trên
khí động lực học.
•Các dòng siêu âm.
•Tua bin, ô tô …
•Dòng chất lỏng.
•Đo dao động và vận tốc bề mặt.
•Các môi trường nóng (lửa, thể plasma …).
•Vận tốc của các hạt.


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
LDA – NGUYÊN LÝ QUANG

Chùm tia tới

Hướng di chuyển

Chùm tia tới

Hướng di chuyển

quang
g
n
ù
o
s
Bộ tách

quang
g
n
ù
o
s
Bộ tách


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
SỰ CHUYỂN TẦN SỐ SANG VẬN TỐC

Ux
U

−K2

K1

θ /2







ωD = ωD1 −ωD 2 = U ⋅ (k1 − k 2 )
fD =

2U x

λ

sinθ / 2

U x = Cf D
C=

λ
2sinθ / 2


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
LDA – MẪU VÂN

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
NGUYÊN LÝ CỦA LDA – KỸ THUẬT CHÙM TIA VI PHÂN
Flow
Laser
HeNe
Ar-Ion
Nd:Yag
Diode

PC

Receiving optics
with detector

Transmitting
optics

Beamsplitter
(Freq. Shift)
Achrom. Lens

Gas
Liquid
Particle

Signal
processing

Spectrum analyser
Correlator
Counter, Tracker

Achrom. Lens
Spatial Filter
Photomultiplier
Photodiode

Signal
conditioner
Amplifier
Filter


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
LASER, CÁC ĐẶC TÍNH VÀ YÊU CẦU
•
•
•
•
•

Đơn sắc.
Liên tục.
Dao động theo một hướng.
Phân kì thấp (ống trực
chuẩn).
Phân bố cường độ theo

Gaussian.

Laser

L-Diode

Laser

collimator


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
CON MẮT TRUYỀN
BS

Modul chuẩn:
• Bộ tách chùm tia.
• Thấu kính không màu.

Laser

Lựa chọn:
• Tần số dòch (Bragg cell):
– Vận tốc thấp.
– Dòng đònh hướng.
• Mở rộng chùm tia:
– Giảm khối thể tích đo.
– Tăng mật độ năng
lượng.

Lens

Bragg
cell
× Ε

D× E

ϑ

D
DL

F


CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.
CON MẮT TRUYỀN
• Những con mắt nhận:
- Mắt nhận.
- Sợi đa chế độ họat
động như là bộ lọc
khộng gian.
- Bộ lọc giao thoa.

Các thấu kính
Sợi đa chế độ

Bộ nhân
quang

• Bộ tách sóng:
- Bộ nhân quang.
- Đi-ôt quang.

Bộ lọc giao
thoa