Bài 7 Xác định tính chất động lực học của ô tô

Bài 7
Xác định tính chất động lực học
của ô tô
Trình bày: Đỗ Tiến Minh


Thí nghiệm ô tô
• Tính chất động lực học của ô tô là tính chất đảm bảo cho ô
tô có tốc độ trung bình lớn nhất trong các điều kiện sử
dụng đã cho
• Tốc độ trung bình lớn nhất của ô tô được đảm bảo bởi các
chỉ tiêu sau:
- Tốc độ cực đại Vmax
- Gia tốc j (khả năng tăng tốc)
- Quãng đường tăng tốc
- Thời gian tăng tốc
- Khả năng lên dốc
• Tính chất động lực học của ô tô có thể được đánh giá
thông qua các thí nghiệm trên đường


Thí nghiệm ô tô
7.1 Xác định tốc độ cực đại của ô tô
7.1.1 Phương pháp đo trực quan
a. Chuẩn bị

• Đường:
- Phẳng, nằm ngang, không có mấp mô, không dốc, không
có góc cua, vv
- Dài tối thiểu 3 km, rộng 6 m
- Chia đường ra 3 đoạn bằng các cọc: I-II, II-III, và III-IV,

trong đó đoạn II-III để đo tốc độ cực đại có chiều dài tối
thiểu là 1km
• Xe:
- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật chung của xe như áp suất lốp,
động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh, treo, lái, vv


Thí nghiệm ô tô
b. Các bước tiến hành
• Trước khi thí nghiệm,cho xe chạy rà nóng máy khoảng
10÷15km ở tốc độ trung bình
• Sau đó cho xe chạy vào đường thử, tăng tốc đạt giá trị cực
đại trước khi vào đoạn II-III
• Khi xe đi qua cọc tại điểm II, người quan sát ngồi trên xe
bấm đồng hồ
• Khi xe đi đi qua điểm III, người quan sát ngắt đồng hồ bấm
giây
• Tiến hành thí nghiệm đo theo hai chiều ngược nhau, mỗi
chiều cho chạy 2 lần
c. Xử lý kết quả
Tốc độ cực đại của xe được tính theo công thức: max
Trong đó:
S – quãng đường thí nghiệm (II-III) tính bằng m
t – thời gian ô tô chạy trên đoạn (II-III) tính bằng giây

V

S
= 3 .6
t

Thí nghiệm ô tô
7.1.2 Phương pháp sử dụng máy ghi sóng
a.chuẩn bị

• Đường:
- nhẵn, bằng phẳng
- chiều dài tối thiểu là 500m
• Xe: Kiểm tra tình trạng kỹ thuật chung của xe trong điều
kiện tốt
• Thiết bị đó: bánh xe số 5 có băng giấy ghi sóng


Thí nghiệm ô tô
b. Các bước tiến hành

• Cho xe tăng tốc lên giá trị cực đại ở số truyền cao
• Khi xe chạy qua cọc chuẩn thì cho máy ghi sóng làm việc
để ghi lại tốc độ của ô tô. Cùng trong thời gian này cho máy
đo quãng đường làm việc và quan sát viên sẽ ngăt máy ghi
sóng theo chỉ số của máy đo
• Phải đảm bảo quãng đường thí nghiệm dài 500m
• Thí nghiệm được tiến hành theo 2 chiều ngược nhau
c. Xư lý kết quả
Tốc độ cực đại của ô tô được tính theo công thức:
Vmax = 3,6μvhv
Trong đó:
μv - Tỷ xích tốc độ theo chuẩn
hv – Tung độ đồ thị trên máy

ghi sóng


Thí nghiệm ô tô
7.2 Xác định các tính chất tăng tốc của ô tô
7.2.1 Dùng dụng cụ ghi S-v-t hoặc S-t
a. Chuẩn bị

• Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của xe thí nghiệm
• Chọn đường nhẵn, phẳng, không có chướng ngại vật, vv
• Chuẩn dụng cụ đo quãng đường, thời gian và vận tốc
b. Trình tự tiến hành
• Cho xe tăng tốc từ tốc độ đã định nào đấy ở số truyền
thẳng, thường là tốc độ ổn định tối thiểu bằng cách nhấn
mạnh vào bàn đạp ga cho xe chạy đến khi tốc độ xe V =
0,9÷0,95 Vmax
• Trong quá trình tăng tốc, dùng các thiết bị đo chuyên dùng
tiến hành đo ghi S-v-t hoặc S-t


Thí nghiệm ô tô
c. Xử lý kết quả

• Khi dùng dụng cụ đo S-v-t, theo số liệu đo trên dụng cụ ta
có các quan hệ S-v và t-v. Từ đồ thị thời gian theo vận tốc
t-v ta có thể xây dựng đồ thị gia tốc j-v theo phương pháp
họa đồ như sau:
j = Δv/Δt

Thí nghiệm ô tô
• Khi dùng dụng cụ đo S-t, theo số liệu trên dụng cụ đo ta chỉ
xây dựng được quan hệ S-t như sau:

Kẻ các tiếp tuyến với đường cong hợp với trục hoành các
góc β. Ta có:
tgβ = (dS/dt) = v. Từ đây ta có quan hệ t-v. Từ quan hệ t-v ta
lai có được quan hệ j-v như phần trên đã làm


Thí nghiệm ô tô
7.2.2 Dùng thiết bị đo ten-dô
a. Chuẩn bị thí nghiệm

• Đường: Phẳng, nằm ngang, có chiều dài 2-3km
• Xe: Trong tình trạng kỹ thuật tốt
• Thiết bị thí nghiệm khác: Bánh xe số 5, cảm biến đo quãng
đường và tốc độ, máy ghi sóng
• Xác định các tỷ lệ xích của các thông số ghi trên giấy của
máy ghi sóng
• Hâm nóng ô tô
bằng chạy rà


Thí nghiệm ô tô
b. Tiến hành thí nghiệm
• Người lái gài số 2 cho xe chạy với tốc độ 5km/h
• Nhân viên thí nghiệm ngồi trên xe cho máy ghi sóng làm
việc
• Khi máy ghi sóng làm việc được khoảng 2-3 giây, người lái

đạp mạnh chân ga, giữ nguyên số truyền cho xe tăng tốc
• Người lái tiếp tục tăng tốc và chuyển lên số cao hơn, cho
đến khi xe chạy ở số truyền thẳng với tốc độ 50km/h.
• Thí nghiệm được tiến hành theo hai chiều ngược nhau
c. Xử lý kết quả
• Xử lý kết quả trên băng giấy ghi sóng. Ta thấy:
- Các đoạn 1-2, 2’-3, 3’-4 là quá trình tăng tốc ứng với các số
truyền II, III và IV
- Các đoạn 2-2’, 3-3’ là quá trình chuyển số, gây mất tốc độ
- Điểm 4 là điểm chuyển tiếp sang chế độ tốc độ ổn đinh ở
số truyền cao nhât


Thí nghiệm ô tô
Đồ thị ghi trên băng giấy ghi sóng


Thí nghiệm ô tô
• Xác định các thông số tăng tốc
- Tốc độ khi tăng tốc
Ta có v = 3,6.μvhv
Trong đó:
μv – tỷ xích tốc độ đã chuẩn hóa trước thí nghiệm
hv – tung độ điểm cần xác định tốc độ
Khi xác định phải lấy 3 điểm: đầu, giũa và cuối của quá
trình tăng tốc
- Gia tốc khi tăng tốc
Gia tốc được xác định bằng phương pháp vi phân đồ thị

∆v

j=
∆t
Độ gia tăng vận tốc Δv = μvΔhv
Trong đó: Δhv – độ gia tăng tung độ của tốc độ tỏng thời
gian Δt


Thí nghiệm ô tô
Độ gia tăng thời gian Δt được xác định bằng công thức:
Δt = μtΔnt
Trong đó:
μt – Tỷ xích thời gian đã chuẩn hóa ban đầu
Δnt – số lần đánh dấu thời gian (trên đồ thị ghi ở máy ghi
sóng)
Từ các giá trị gia tốc tìm được ta xây dựng được đồ thị j-v
như sau:


Thí nghiệm ô tô
- Quãng đường tăng tốc
Quãng đường tăng tốc đến các giá trị Vx được xác định
như sau:
Sx = μsls
Trong đó:
μs – Tỷ lệ xích quãng đường theo chuẩn hóa ban đầu
ls – Khoảng cách đo trên đồ thị máy ghi sóng từ khi bắt
đầu tăng tốc v0 cho đến giá trị tốc độ đã chọn vx
Biết được giá trị quãng đường ứng với tốc độ ta xây dựng
được đồ thị s-v như sau:

Thí nghiệm ô tô
-Thời gian tăng tốc
Thời gian tăng tốc của ô tô đến một giá trị xác định được
xác định theo biểu thức sau:
t = μtlt
Trong đó
μt – Tỷ xích thời gian theo chuẩn hóa ban đầu
lt – khoảng cách đo được ghi trên băng giấy của máy ghi
sóng từ thời điểm bắt đầu tăng tốc ở tốc độ
v0 cho đến khi đạt giá trị vx.
Xác định được thời gian tăng tốc tới các giá trị vx ta có thể
xây dựng đồ thị t=f(v) như sau


Thí nghiệm ô tô
7.3 Xây dựng đường đặc tính kéo của ô tô

• Đăc tính kéo của ô tô chỉ sự phụ thuộc giữa lực kéo tiếp
tuyến Pk và vận tốc chuyển động của nó
• Đường đặc tính kéo được xác định khi bướm ga mở hoàn
toàn và xe đầy tải
• Đặc tính kéo có thể xác định trong phòng thí nghiệm hoặc
trên đường
7.3.1 Xác định đặc tính kéo của ô tô trong phòng thí nghiệm
a. Thiết bị thí nghiệm
1. Xe thí nghiệm
2. Lực kế
3. Dây cáp
4. Trụ giữ

5. Trống quay


Thí nghiệm ô tô
b. Nguyên lý hoạt động
Bệ thử sử dụng nguyên lý chuyển động nghịch đảo tức là ô
tô đứng yên còn đường (dưới dạng tang trống quay) thí
chuyển động
c. Tiến hành thí nghiệm

• Đặt bánh xe chủ động lên tang trống
• Nối cáp 3 có lực kế 2 vào ô tô 1 và trụ giữ 4
• Khởi động động cơ điện cho trống 5 quay dẫn động bánh
xe chủ đông của ô tô. Xe có xu hướng chuyển động sang
trái , kéo căng cáp, lực kế chỉ một giá trị nhât định nào đó
• Bằng cách sử dụng phanh điện (hoặc thủy lực) ta có thể
thay đổi tốc độ của trống quay tức là thay đổi tốc độ ô tô
• Thay đổi số truyền của hộp số ô tô ta sẽ có quan hệ lực kéo
ở các tay số và tốc độ khác nhau của ô tô
• Ghi lại giá trị tốc độ góc của trống và lực ở lực kế ứng với
các số truyền khác nhau


Thí nghiệm ô tô
d. Xử lý kết quả

• Ta phải xây dựng quan hệ Pki = f(v)
Trong đó
Pki – là lực kéo tiếp tuyến của xe ở các tay số khác nhau.
Giá trị đọc được trên lực kế khi thay đổi tốc độ của trống và

số truyền hộp số ô tô
v – vận tốc của ô tô

2πnbx rbx
v=
60

Trong đó:
rbx – bán kính làm việc trung bình của bánh xe chủ động
nbx – số vòng quay của bánh xe chủ đông

rtr
nbx = ntr
rbx


Thí nghiệm ô tô
Do đó vận tốc ô tô sẽ là:

Ở đây:
ntr – số vòng quay của tang trống
rtr – bán kính của tang trống
Từ các số liệu thu thập và tính toán ta có thể xây dựng
được đồ thị Pki = f(v) ở các tay số khác nhau như sau:

πntr rtr
v=
30

Thí nghiệm ô tô
7.3.2 Xác định tính chất kéo của ô tô trên đường
a. chuẩn bị thí nghiệm

1. Xe thí nghiệm

•
•

2. Xe gây tải

3. Lực kế

Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của thiết bị thi nghiệm
Chọn đường thử rộng, nhẵn phẳng, không có cua gấp


Thí nghiệm ô tô
b. Tiến hành thí nghiệm

• Cho xe thí nghiệm kéo xe gây tải ở các vận tốc khác nhau
và số truyền khác nhau
• Ghi số đo của lực kế trong quá trình thí nghiệm
d. Xử lý kết quả
Ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau
Pk = Pf + Pω + P m
Ở đây
Pk – lực kéo tiếp tuyến của xe
Pf – lực cản lăn đã xác định ở phần trước
Pω – lực cản không khí đã xác định ở phần trước

Pm – lực ở mooc kéo, chính là giá trị đo được ở lực kế trong
thí nghiệm trên
Từ các số liệu thu được trong thí nghiệm và tính toán ta có
thể xây dựng đồ thị quan hệ Pk = f(v) ở các tay số khác nhau
như trên