Nêu mục đích thí nghiệm ôtô

Chương I
Câu1:Nêu mục đích thí nghiệm ơtơ?
Thí nghiệm ơtơ chiếm vị trí quan trọng trong nền cơng nghiệp ơtơ.mục
đích của việc thí nghiệm là để đánh giá hoặc phát hiện các ưu nhược
điểm của các chi tiết các cụm chi tiết va tồn bộ ơtơ về các mặt như:
-Thơng số kĩ thuật và tính năng làm việc cơ bản.
-Độ tin cậy làm việc
-Độ bền và tuổi thọ
Vậy,nhờ có thí nghiệm chúng ta có thể đánh giá chất lượng của chi
tiết,của cụm và tồn bộ ơtơ một cách tổng thể và từ đó có cơ sở để cải
tiến và hồn thiện chúng nhằm đảm bảo sản xuất được những ôtô ngày
càng có chất lượng cao.
Câu 2.Các dạng thí nghiệm ơtơ?
Thí nghiệm ôtô được phân loại theo:
-Mục đích thí nghiệm.
-Tính chất thí nghiệm.
-Vị trí tiến hành thí nghiệm.
-Đối tượng thí nghiệm.
-Cường độ và thời gian thí nghiệm.
Theo mục đích thí nghiệm ta có thí nghiệm kiểm tra kiểm tra ở nhà
máy sản xuất,thí nghiệm trong điều kiện sử dụng,thí nghiệm trong
nghiên cứu khoa hoc.

1


Theo tính chất thí nghiệm ta có thí nghiệm để xác định tính chất
kéo,tính nhiên liệu …..của ơtơ.
Theo vị trí tiến hành thí nghiệm ta có thí nghiệm trên bệ thử,ở bãi
thử,trên đường.thí nghiệm trên bệ thử có thể tiến hành cho từng chi
tiết,cho từng cụm hoặc cho cả ôtô một cách dễ dàng hơn so với khi thí

nghiệm trên đường.
Theo đối tượng thí nghiệm ta có thí nghiệm mẫu ôtô đơn chiếc,thí
nghiệm mẫu ôtô đơn chiếc,thia nghiệm mẫu ôtô của một đợt sản xuất
nhỏ,thí nghiệm ơtơ được sản suất đại trà.
Theo cường độ và thời gian thí nghiệm ta có thí nghiệm bình
thườngtheo quy định và thí nghiệm tăng cường.Ở thí nghiệm tăng cường
thì thời gian thường được rút ngắn và chế độ tải trọng tăng.
Câu3.Yêu cầu của thiết bị đo trong thí nghiệm ơtơ?
Thiết bị đo trong thí nghiệm ôtô phải đảm bảo những yêu cầu sau:
-Đảm bảo độ chính xác cần thiết cho thí nghiệm.
-Khơng bị ảnh hưởng bởi rung động,điều này rất cần thiết đối với thí
nghiệm trên đường.
-đặc tính của thiết bị đo cần phải tuyến tính hoặc rất gần với tuyến tính
trong suốt pham vi đo.
-Trọng lượng và kích thước nhỏ để có thể đặt được ở trong ơtơ.điều nay
rất cần thiết khi thí nghiệm trên đường.
-Khơng bị ảnh hưởng bởi khí hậu và thời tiết.

2


Chương 2
Câu 1: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến điện áp?
Trả lời
*Nguyên lý hoạt động:
Hiệu ứng áp điện (piezo- eiectric): Ở trạng thái ban đầu các tinh thể
thạch anh là trung hòa về điện,tức là các ion dương và ion âm cân
bằng,Khi có áp lực bên ngoài tác dụng leen1 tinh thể thạch anh làm cho
mạng tinh thể bị biến dạng,Điều này dẫn đến sự dịch chuyển của các
ion.1 điện áp đk tạo ra.Ngược lại,khi ta đặt vào 1 điện áp,điều này dẫn

đến 1 biến dạng tinh thể và bảo toàn lực.
Ứng dụng: Cảm biến kích nổ, cảm biến áp suất, cảm biến siêu âm, cảm
biến gia tốc
A.thạch anh tinh thể chưa làm việc B.tác động của lực bên ngoài
đặt vào 1 điện áp
1.áp lực 2.Ion chiếm chỗ 3.điện áp tạo ra 4. Phương tác động
5.biến dạng của tinh thể 6.cung cấp điện áp

C.

Câu 2: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến cảm ứng
từ?
3


* Nguyên lý hoạt động: Làm việc trên nguyên lý phát sinh sức điện
động trên mạch khi từ thông thay đổi.Cảm biến cấu tạo bởi khung dây
điện quay trong trường nam châm vĩnh cửu gây nên bởi 2 cực N và
S.Khi khung dây điện quay như vậy thì từ thơng đi qua dây điện sẽ thay
đổi và sức điện động e sinh ra ở 2 đầu ra của khung dây điện tỉ lệ thuận
với tốc độ thay đổi từ thông đi qua khung dây điện.
Sức điện động e được biểu diễn dưới dạng cơng thức :

W : số vịng của khung dây dΦ/dt : tốc độ thay đổi từ thông đi qua dây
điện
*Ứng dụng:
Cảm biến tốc độ bánh xe, cảm biến vị trí trục cam
Câu 3: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến áp suất?
*Nguyên lý hoạt động:
Thường đk sử dụng để đo áp suất trong ô tô.Cấu tạo quan trọng nhất

của cảm biến áp suất là: Chip silicon 5, trong chip silicon màng 1 và các
điện trở đk mắc vs nhau theo hình cầu Wheatstone.Khi áp suất cao,khi
đó màng 5 tác dụng làm các điện trở biến.Các điện trở biến dạng đk kết
nối vs nhau theo hình cầu mạch Wheatstone.Và khi đó các điện trở thay
đổi về giá trị điện trở dẫn đến thay đổi điện áp trên các điện trở đo.Điện
trở Um cũng thay đổi phù hợp.Sự thay đổi đó phù hợp vs áp suất trên
màng.
*Ứng dụng:
Cảm biến áp suất đường ống nạp(MAP), cảm biến áp suất nhiên liệu

4


1.màng
2.chân
không
3.thủy tinh
chịu nhiệt
4.mạch cầu
5.chip
silicon

Câu 4: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cám biến Hall?
*Nguyên lý ứng dụng:
Hiệu ứng hall ở đây đk tạo ra bởi 1 tấm bán dẫn( IC hall).Khi cung
cấp 1 điện áp 1 chiều U thì có 1 dịng điện phân bố trên bề mặt của tấm
IC hall và tạo ra từ trường xung quang tấm Hall.Khi thay đổi từ trường
dẫn đến sự thay đổi các điện từ ,các điện từ này bất ngờ chệch hướng
quỹ đạo hiện tại.Kết quả là tấm Hall đưa ra hiệu điện thế hall.
*Ứng dụng:

Cảm biến vị trí trục khuỷu, cám biến mô men.
Câu 5: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cám biến
manheto?
Trả lời:
*Nguyên lý hoạt động:
Đó là liên kết từ hóa trong 1 vật liệu sắt từ. Vật liệu sắt từ gồm nhiều
lớp.Mỗi 1 lớp là 1 lớp từ hóa.Nếu khơng có sự ảnh hưởng của từ hóa bên
ngồi, thì sự liên kết của mỗi lớp từ hóa là ngẫu nhiên. Nếu 1 từ trường
ngồi tác dụng vào vật liệu sắt từ, thì các thành phần từ hóa sẽ phù hớp
với từ trường bên ngồi.
5


Sự liên kết của các thành phần từ hóa phụ thuộc trên đọ mạnh của từ
trường bên ngoài:
Nếu từ trường yếu, sự liên kết của thành phần từ hóa đến từ trường
bên ngồi là ngẫu nhiên và do đó k đồng đều.Các vật liệu sắt từ có điện
trở cao.
Nếu từ trường đủ mạnh , sự liên kết của các thành phần từ hóa là
thống nhất với từ trường ngồi.Các vật liệu sắt từ có điện trở thấp.
*Ứng dụng: Cám biến tốc độ bánh xe
Câu 6: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cám biến điện
dung?
Trả lời:
*Nguyên lý ứng dụng:
Dựa trên nguyên tắc của 1 tụ điện.Một trong những tính chất vật lý cảu
tụ điện là sự phụ thuộc của điện dung, tức là khả năng lưu trữ năng
lượng,vào khoảng cách giữa 2 tấm kim loại.Các tấm có khoảng cách phù
hợp.
Nếu 2 mảnh tương đối xa nhau, thì khả năng nạp giữa chúng là tương

đối thấp.Nếu các tấm di chuyển lại gần nhau hơn thì khả năng nạp tăng
tương ứng.

2 tấm kim loại xa nhau
2 tấm kim loại gần nhau
*Ứng dụng:
Cảm biến đo gia tốc,cảm biến áp suất phanh.
Câu 7: Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cám biến quang?
6


1.đĩa phân đoạn 2.chùm sáng
*Ứng dụng:
Cảm biến góc quay tay lái

Trả lời
*Nguyên lý ứng dụng:
Cảm biến quang điện sử dụng
bộ phát và nhận ánh sáng cho tiếp
xúc không gián tiếp với 1 bộ phận
truyền động.
Các bộ phận truyền động có thể
là: 1 đĩa phân đoạn.Các khoảng
trống trên các cạnh của đĩa phân
khúc cho phép các chùm ánh sáng
đi qua và đó cũng chính là khoảng
cách dịch chuyển.
3.bộ phận phát và nhận

Câu 8.Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến con

trượt?
+Nguyên lý hoạt động:
Một tiếp điểm trượt theo 1 góc xác định trên các rãnh điện trở.Cảm
biến này được cấp điện áp chuẩn thông qua một thanh tiếp xúc.thanh
tiếp xúc này có điện trở rất thấp và cố định.khi con trượt di chuyển thì
giá trị điện trở tăng hoặc giảm từ điểm đầu tới điểm cuối.đồng thời việc
sụt giảm điện áp qua những thay đổi biến điện trở tương ứng.

7


+Ứng dụng:
-dùng làm cảm biến hao mòn má
phanh.
-dùng làm cảm biến bàn đạp phanh
-dùng làm cảm biến vị trí bướm ga
-dùng làm cảm biến vị trí bàn đạp
ga
A.góc quay tối đa
hiện tại
1.rãnh biến điện trở 2.điện trở lớn nhất
trượt tiếp xúc
5.điện trở nhỏ nhất

3.rãnh tiếp xúc

B.góc đo
4.con

Câu 9.Nêu nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến ôxy.

+Nguyên lý hoạt động:
Cảm biến oxy loại này có một phần tử được chế tạo điôxit Zirconia.phần
thử này được phủ cả bên trong và bên ngồi bằng một lớp mỏng
platin.khơng khí bên ngoài được dẫn vào bên trong của cảm biến và bên
ngồi của nó tiếp xúc với khí xả.
Nếu nồng độ oxy trên bề mặt trong của phần tử Zirconia chênh lệch lớn
so với bề mặt bên ngoài tại nhiệt độ cao.phần tử Zirconnia sẽ tạo ra một
điện áp để báo về nồng độ oxy trong khí xả tại mọi thời điểm.
Khi tỷ lệ khơng khí-nhiên liệu là nhạt,sẽ có nhiều oxy trong khí xả nên
chỉ có sự chênh lệch nhỏ về nồng độ giữa bên trong và bên ngoài phần tủ
cảm biến.vì lý do đó,điện áp nó tạo ra rất nhỏ.ngược lại,nếu tỉ lệ khơng
khí –nhiên liệu đậm,oxy trong khí xả gần như biến mất.điều đó làm
8


chênh lệch lớn về nồng độ oxy bên trong và bên ngoài của cảm biến,nên
điện áp tạo ra tương đối lớn.

A. Lưu lượng khí thải qua ống;
B. Khơng khí ngồi trời;
1. Lớp Zirconia;
2. Platin (21 % oxy);
3. Platin (oxy còn lại q
trình cháy);
4. Dịng khí thải.
5. +Ứng dụng:dùng làm cảm
biến oxy.

Câu 10.Nêu nguyên lý hoạt động và ưng dụng của cảm biến tenxơ?
+Nguyên lý hoạt động:

Để đo biến dạng người ta dán cảm biến lên bề mặt của chi tiết bằng
một thứ keo đặc biệt,nhờ thế dây điện trở của cảm biến sẽ biến dạng khi
chi tiết bị biến dạng và sẽ làm thay đổi kich thước hình học của sợi dây
điện trở,qua đó làm thay đổi tính chất vật lý của dây điện trở.như vậy
điện trở của cảm biến dây điên trở là hàm số của biến dạng của chi tiết
được thử,mà biến dạng của chi tiết là do lực tác dụng lên nó,cho nên
điện trở của cảm biến sẽ thay đổi tương ứng với lực tác dụng lên chi tiết
đó.khi điện trở của cảm biến thay đổi thì dòng điện trên mạch sẽ thay đổi
tương ứng.
9


1.điện trở tenxơ 2.giấy hoặc lớp nhựa
mỏng 3.dây dẫn
Điện trở của dây điện được xác định
theo cơng thức
R= ρ.

trong đó :R : điện trở dây

ρ: điện trở suất
l.chiều dài dây
điện trở
S: diện tích tiết diện của
dây điện trở

Chương IV :
Câu 1: Xác định hệ số cản lăn trên đường bằng phương pháp dùng
ơ tơ kéo ?
Thí nghiệm tiến hành trên đường nằm ngang. Hệ số cản lăn f được xác

định thức
f =

Pk
G

: Lực chỉ lực kế tự ghi ,N
G : Trọng lượng ơ tơ thí nghiệm 2 ,N
Tránh hiện tượng dây kéo trùng (đường dốc nhỏ 5%)
V = 20 km/h trên đường nằm ngang
Giữa 2 ơ tơ có lực kế tự ghi
Phương trình cân bằng lực kéo sẽ có dạng :
10


Pk = G.sinα + f.G.ccosα
Trong đó :

– Góc dốc của đường

G – trọng lượng của ơ tơ thí nghiệm
Hệ số cản lăn được xác định như sau :
f =

Pk − G. sin α
G. cos α

Để tăng độ chính xác cho thí nghiệm người ta tách các bánh răng chủ
động ở ô tô đằng sau khỏi hệ thống truyền lực để tránh tiêu hao do
khuấy dầu, do các ổ lăn và ma sát cơ khí.

Câu 2 : phương pháp chạy theo qn tính
Phương trình cân bằng động năng có dạng như sau :
δ.

G v2
.
= f .G.S
g 2

– Hệ số tính đến khối lượng quay của ô tô khi hộp số đã bị ngắt, chủ
yếu là các bánh xe
V – vận tốc của ơ tơ khi bắt đầu chạy theo qn tính , m/s
S – Quãng đường chạy theo quán tính của ô tô ,m
G – Trọng lượng của ô tô thí nghiệm, N
11


G – Gia tốc trọng trường (g =9,81 m/ )
Hệ số

có thể được xác định theo biểu thức :

δ = 1+

jbx .g
2
rbx .G

Trong đó:

hoặc

= 1,04 0,05.

– Momen qn tính của tất cả bánh xe ,Nm.s2

rbx – Bán kính làm việc trung bình của bánh xe xác định theo
cơng thức:
rbx = λ.r0

Trong đó :

r0 –Bán kính tự do của bánh xe ;
– Hệ số biến dạng của lốp ,

Ta có thể xác định hệ số cản lăn như sau :

=0,93 0,95
f =

δ.v 2
2.g .S

- V = 20 km/h trên đường nằm ngang
- 2 cọc cao 2m cách nhau 1 m vuông góc với đường
- Xe tới vị trí 2 cọc thì tắt máy cắt li hợp
Câu 3 : Xác định hệ số cản lăn trong phịng thí nghiệm ?
12

Trong phịng thí nghiệm người ta xác định hệ số cản lăn trên bệ thử loại
trống hoặc bệ thử loại đĩa.
Biết được momen quay và số vòng của động cơ điện và máy phát điện
có thể xác định cơng suất tiêu hao do cản lăn như sau :
Nt = Ndc - Nmph = Mdc

dc

- Mmph

mph

Trong đó : Nf – Cơng suất tiêu hao cho cản lăn
Ndc - công suất của động cơ điện
Nmph – momem quay của động cơ điện
Mmph – momem quay của máy phát điện
dc

– vận tốc của động cơ diện

mph

– vận tốc góc của máy phát điện

Cơng suất căn bản có thể xác định theo biểu thức :

Nf = Pf .v = Pf.

r

dc bx

Trong đó

Pf – Lực cản lăn sinh ra ở bánh xe

v – vận tốc tiếp tuyến tại thời điểm tiếp xúc giữa bánh xe với
trống hay đĩa
Rbxbán kính làm việc của bánh xe
Ta có biểu thức :

Pf.

r = Mdc

dc bx

Ta co thể xác định được lực lăn Pf như sau :
13

dc

- Mmph

mph


Pf
Thay

*

dc

=

và

mph

=

vào biểu thức (*) ta có:

Pf
Trong đó :

Mdc – momen của động cơ điện

ndc – Số vòng quay của động cơ điện
Mmph – số vòng quay của máy phát điện
Q – lực thẳng đứng tác dụng lên bánh xe

1.động cơ điện 2.khớp nối 3.bánh xe
6.máy phát điện 7.cặp bánh răng côn

4.trống quay

5.khớp nối

Câu 4 : Dùng ống pitô kết hợp với dao động ký
Để thực hiện được thí ngiệm ta cần phải có ; ơ tơ thử nghiệm ,ống pitơ
(cảm biến áp suất) sơ đồ đo gồm cầu đo, dao động ký.
14


Dựa vào đồ thị ghi trên máy ghi sóng ta xác định lực cản khơng khí Pw
như sau:
Pw = µw.hw
Trong đó :
Pw :Lực cả khơng khí
hw :Tung độ của đồ thị áp lực khơng khí lên diện tích chính diện của ơ
tơ
µw :Tỷ xích cảu đồ thị áp lực khơng khí lấy chuẩn
Hệ số cản khơng khí K đk xác định theo biểu thức:
K= Pw/F.v2 (Ms2 /m4)
Trong đó: F là diện tích cản chính diện của ơ tơ,m2
V là vận tốc của ơ tơ thí nghiệm, m/s
Với ơ tơ con F= 0,78.Bo.Ho
Với ơ tơ tải F= B . Ho
Trongh đó : B chiều rộng cơ sở của xe
Bo chiều rộng tồn bộ xe
Ho Chìu cao tồn bộ xe
Câu 5: Xác định hệ số cản khơng khí trên đường bằng cách cho ô tô
chạy xuống dốc?
-

yêu cầu : Dốc phải đủ dài (500m)

- Thí nghiệm được tiến hành 3 lần
Phương trình cân bằng lực kéo: Pi = Pf + Pw
15


Trong đó: Pi- thành phần của trọng lượng, tác dụng song song với mặt
đường dốc.
Thay giá trị của Pi ,Pf ,Pw vào phương trình ta được:
G.sinα= G.f + K.F.v2
Trong đó:v- vận tốc cảu ô tô khi chạy ổn định trên dốc đo đk khi thí
nghiệm
v =(2π.ne.rb)/60, m/s.
Ở đây: n- số vịng quay của trục khuỷu động cơ,v/ph
r- bán kính bánh xe, m
F-diện tích cản
Đối với xe tải: F = B.H
Đối với ô tô du lịch; F= 0,8.Bo.H
B- chiều rộng cơ sở của ô tô.
Bo- chiều rộng lớn nhất của ô tô.
H- Chiều cao lớn nhất của ô tô, m2
Ta xác định được hệ số cản khơng khí K như sau:

⇒K=

G.(sin α − f )
F .v 2

Câu 6: Xác định hệ số cản khơng khí trên đường bằng cách dùng ơ
tơ kéo?
-

Vận tốc làm thí nghiệm 40km/h à 60km/h

- Khoảng cách giữa 2 ôtô không nhỏ hơn 15m
- Tiến hành trên đường có độ dốc nhỏ
Phương trình cân bằng lực kéo:
16


Pk = Pf +Pi +Pw
Pk =f.G.cosα+ G sinα+ K.F.v2
=>

K=

Pk − G.( f . cos α + sin α )
F .v 2

Trong đó: Pk -lực chỉ trên lực kế tự ghi, N
f- hệ số cản lăn
G- trọng lượng của toàn bộ ô tô,Kg
K –lực cản không khí, Ns2/m4
F –diện tích cản , m4
-Độ dốc
Nếu thí nghiệm trên đường nằm ngang thì hệ số cản lăn khơng khí đc
xác định:
K=( Pk- G.f ) /F.v2
Câu 7 Xác định hệ số cản khơng khí trong phịng thí nghiệm ?
1.ống khí động 2.động cơ điện 3.cánh quạt
cân 6.dụng cụ đo tốc độ dịng khí

17

4. ơtơ mẫu

5.bàn


Dùng ống thí nghiệm để xác định hệ số cản khơng khí
Hệ số cản khơng khí được xác định theo biểu thức :
K= Pw/Fm.v2 (Ns2/m4)
Trong đó :

Fm – diện tích cản chính diện của ơ tơ mẫu , m2
V – vận tốc dịng khí đo trên ống khí động , m/s
Pw – lực đẩy ô tô mẫu (hay lực cản khơng khí )

Ta có bảng giá trị hệ số cản khơng khí :
Du lịch

0,2-0,35

Xe bt

Xe đua

0,13-0,15

Vận tải

0,25-0,4
0,6-0,7

Câu 8 Xác định hệ số bám bằng phương pháp dung ô tô kéo ?
Yêu cầu: - Lực kế tự ghi 3
- v = 20 km/h trên đường nằm ngang

18


Với phương pháp này ta dùng một ô tô kéo ô tô cần thí nghiệm
Biết được trọng lượng G của ô tô bị kéo ở đằng sau và lực bám
thể xác định hệ số bám giữa bánh xe

ta có

và mặt đường như sau :

=
Câu 9.Xác định hệ số bám bằng phương pháp phanh?
Dụng cụ thí nghiệm:Thiết bị thí nghiệm bao gồm xe thử nghiệm
phanh,quãng đường thử phanh phải đủ dài và rộng (khơng nhỏ hơn
500m),cảm biến tốc độ
Trình tự thí nghiệm: Cho ôtô chạy trên đường nằm ngang với vận tốc v
rồi phanh ngặt và tiến hành đo quãng đường phanh
Từ

ta dễ dàng tính được

Phương pháp tính tốn:

Ta có phương trình cân bằng động năng:

19


.S=

(1)

Trong đó:

:Lực phanh sinh ra ở bánh xe
:Quãng đường phanh
G:trọng lượng ơtơ
:hệ số tính đến các khối quay của ơtơ
g :gia tốc trọng trường

Lực phanh sinh ra ở bánh xe
= .G
Thay giá trị

.G.

được xác định theo biểu thức:
(1)

từ biểu thức (2) vào biểu thức (1) ta có:

=

Từ đó rút ra

=
Như vậy đo được các thơng số v và

ta có thể xác định hệ số bám
20


Câu 10.Xác định hệ số bám trong phịng thí nghiệm?
Thiết bị thí nghiệm:
Theo phương pháp này người ta dùng một ôtô kéo ôtô dằng sau,giữa hai
ôtô có đặt lực kế tự ghi.
Áp suất lốp giữa các bánh xe của hai ôtô đem thử phải đảm bảo áp suất
tiêu chuẩn.
+trình tự thí nghiệm:
-kiểm tra thiết bị thí nghiệm trước khi tiến hành thí nghiệm.
-tiến hành khóa cứng các bánh xe của ôtô bị kéo đằng sau.
-cho ôtô kéo kéo ôtô thí nghiệm.để tránh ảnh hưởng của lực khơng khí
người ta cho ôtô chạy ở tốc độ nhỏ hơn 5,55 m/s.(20km/h).ôtô thí
nghiệm khi đó sẽ bị kéo lê trên đường.
Chỉ số đo được ở lực kế đó chính là lực bám

của ơtơ đằng sau.

Phương pháp tính tốn.
Dựa vào chỉ số được đo trên lực kế và trọng lượng G của ôtô bị kéo ở
đằng sau ta có thể xác định hệ số bám giữa bánh xe
sau:
=

21

và mặt đường như


22