Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
Chương 1:
1CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY KÉO.
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY
KÉO.
1.1.1. Vai trò, ý nghóa, nhiệm vụ của nghiên cứu thực nghiệm
Quá trình đưa một loại ôtô mới vào sản xuất ổn đònh điều phải trải qua hai
giai đoạn chính là thiết kế và thử nghiệm (chế thử và chạy thử) để rút ra những
điểm cần hoàn chỉnh.
Trong quá trình hoạt động, có rất nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sự làm việc
của ôtô. Những ảnh hưởng rất phức tạp, khi thiết kế không thể đánh giá đủ. Vì
vậy việc thử nghiệm ôtô là rất cần thiết. Việc chọn phương án thiết kế sơ bộ, thiết
kế kỹ thuật phải kế hợp chặt chẽ với quá trình thử nghiệm mô hình, chế thử, chạy
thử, hoàn chỉnh thiết kế rồi cuối cùng mới chế tạo hàng loạt. Vì vậy qúa trình thử
nghiệm gồm có thử trên bệ thử, thử trên đường và đưa vào khảo nghiệm một quá
trình khai thác thực.Thử nghiệm ôtô là một công việc phức tạp, nó thay đổi tuỳ
theo mục đích thử nghiệm. Tính chất và nhòp độ thử nghiệm hoàn toàn phụ thuôc
vàonhòp độ của nền sản xuất, trạng thái kỹ thuật của loại ôtô đó. Để việc thử
nghiệm đạt chát lượng caotrong một thời gian gắn thì phải tổ chức thử nghiệm chu
đáo kể từ giai đoạn xây dựng phương pháp luận thử nghiệm, lập mô hình thử
nghiệm, trang thiết bò đo lường, phương pháp xử lý số liệu thống kê thu nhập được
qua thử nghiệm.
Mẫu thử nghiệm được chế tạo trong phân xưởng thử nghiệm của nhà máy
sản xuất ôtô, trong xí nghiệp chế thử của viện nghiên cứu khoa học hoặc của
phòng thiết kế. Tùy theo tính chất phức tạp của sản phẩm, sản phẩm mới hoặc sản
phẩm cải tạo, tuỳ theo kinh nghiệm của cán bộ nghiên cứu v.v… mà quyết đònh nội
dung thử nghiệm, số lượng mẫ thử, trình tự thử v.v… để đánh giá đầy đủ các chỉ
tiêu kinh tế – kỹ thuật của sản phẩm dự kiến sẽ được sản xuất hoàng loạt.
Giai đoạn chế thử loạt không (loạt 0) dược tiến hành nhằm kiểm tra thực tế
(qúa trình sản xuất công nghiệp), các tính năng kinh tế kỹ thuật của sản phẩm,
thiết lập các bước công nghệ, hoàn chỉnh thiết kế kỹ thuật (kết cấu vật liệu, dung
sai kích thước, tính công nghệ,v.v…). Khi đó ôtô được sản xuất trên một dây
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 1
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
chuyền hoàn toàn mới, nhưng một số tổng thành, bộ phận, chi tiết máy vẫn được
chế tạo trên cơ sở quy trình công nghệ, dây chuyền sản xuất có sẵn, đồng thời
trong qúa trình chế thửnày cũng có thể tìm ra các quy trình công nghệ khác tiên
tiến hơn, giải pháp kỹ thuật tối ưu hơn, phương pháp đo, dụng cụ đo lườngkiểm tra
tốt hơn đẻ làm cơ sở cho sản xuất hàng loạt sản phẩm đó sau này. Sau giai đoạn
chế thử loạt số 0, sản phẩm thể hiện đầy đu tính năng kinh tế – kỹ thuật, ưu
khuyết điểm, sản phẩm được hoàn chỉnh về mặt kinh tế và công nghệ sản xuất và
được đưa vào sản xuất hàng loạt, trở thành một mặt hàng có đầy đủ giá trò thương
phẩm trên thò trường tiêu thụ.
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 thử nghiệm ôtô
1.1.2.1. Thử mẫu (mô hình) ôtô:
Thử mô hình ôtô bao gồm nhũng nội dung sau đây:
1_ Xác đònh các thông số kết cấu và tính năng vận hành của xe mới
hoặc xe cải tạo, kiểm tra mức độ phù hợp giữa sản phẩm với thiết kế, giửa
thực tế với nhửng yêu cầu đề ra trong thiết kế.
2_ Phát hiện những nhược điểm về kết cấu để khắc phục, đánh giá chọn
vật liệu chế tạo, xác đònh các kết cấu tối ưu, chọn khe hở, chế độ lắp ghép
phù hợp.
Công việc này giới hạn trong phạm vi nghiện cứu thiết kế, tiến hành thử
nghiệm trên các thiết bò chuyên dùng(trong nhà máyhoặc xưỡng ché thử) và chạy
thử trên đường thử chuyên dùng (pôligôn).
1.1.2.2. Thử nghiệm ôtô chế 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). Nội dung công việc này bao gồm:
− Kiểm tra việc hoàn chỉnh thiết kế
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 2
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
− Sơ bộ kiểm tra chất lượng sản phẩm chế thử
− Đánh giá một cách toàn diện xe mẫu mới bao gồm việc kiểm tra sơ
bộ độ bền, tuổi thọ và tính chống mòn của các cụm, các chi tiết trước khi đưa
vào sản xuất chính thức.
Trong một số trường hợp, ngoài việc thử nghiệm sản phẩm chế thử lô số 0,
người ta tiến hành thử nghiệm thêm một só sản phẩm bằng cách đưa vào sử
dụng(khai thác thử) một thời gian nhất đònh nào đó để xác đònh thêm tính thích
hợp của sản phẩm đó đối với nhu cầu vận tải. Chỉ sau khi chay thử (chạy khảo
nghiệm) một thời gian như vậy cơ sở thiết kế mới có đầy đủ số liệu để đánh giá
toàn diện một sản phẩm mới.
1.1.2.3. Thử nghiệm ôtô trong quá trình sản xuất ổn đònh
Đây là công việc phải tiến hành trong suốt quá trình sản xuất nhằm kiểm
tra một cách đònh kỳ chất lượng sản xuất và độ bền (tuổi thọ) của sản phẩm đó.
Thử nghiệm kiểm tra theo hai hình thức : Thử ngắn ngày và thư’ dài ngày.
Công việc thử nghiệm này thực hiện theo đúng yêu cầu ghi trong TOCT6875-54
và 6905-54. Việc thử nghiệm này dùng để kiểm tra ôtô đó có đạt mọi yêu cầu quy
đònh trong tiêu chuẩn hiện hành không, có thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật không,
ngoài ra còn để kiểm tra chất lượng sản xuất và lắp ráp có đạt yêu cầu hay không.
Nhiệm vụ của việc kiểm tra dài ngày là kiểm tra độ bền, tuổi thọ, độ chiệu
mòn của các tổng thành và các chi tiết qua một giai đoạn th73 nghiệm nhất đònh
(20÷25 nghìn km).
Thử nghiệm về tuổi thọ, thực chất cũng là thử nghiệm về độ bền, độ tin
cậy, độ chòu mòn, nhằm phát hiện những chỉ tiêu đòng lượng đặc trưng cho tính
năng vận hành của ôtô. Người ta thường lấy các mẫu thửđược sản xuất trên dây
chuyền sản xuất ổn đònh (dây chuyền chế tạo hàng loạt ổng thành, phụ tùng v.v…
của xe mới đó) để thử nghiệm nhằm đánh giá chất lïng sản xuất vật liệu, trình
độ tổ chức sản xuất của cơ sở sản xuất đó.
Khi thử nghiệm tuổi thọ, việc thử nghiệm tiến hành với các (tải trọng chết),
nghóa là sử dụng các vật dắn (balast) đặt cố đònh trên xe thử nghiệm. Cho xe chạy
thử trên mạng đường giao thông công cộng hoặc thử trên bãi thử chuyên dùng với
các điều kiện môi trường(nhiệt – ẩm, đòa hình v.v..) tương tự như thực tế. Mặc dù
ta thu nhập được nhiều thông tin trong thử nghiệmđó nhưng phải tiến hành thử
nghiệm trong khai thác.
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 3
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
Chạy thử nghiệm trong khai thác nhằm đánh giá một cách tổng quát chất
lượng hoạt động thực tế của ôô trong điều kiện nó dược khai thác ở một xí nghiệp
vận tải, từ đó ta đánh giá mức độ thích hợp của sản phẩm mới đối với yêu cầu vận
tải. Kết qủa thử nghiệm này còn giúp ta xây dựng được các đònh mức tiêu hao
nhiên liệu, phụ tùng thay thế, chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa v.v…
Cần tiến hành chạy thử ở nhiều đòa hình, nhiều lãnh thổ (đồng bằng, trung
du, miền núi, miền nam, miền bắc v.v…) có những b9ặc trưng rất khác nhau về
đường xá, đòa lý, khí hậu điều kiện kinh tế − xã hội . . . Việc thử nghiệm này phải
được tiến hành trong xí nghiệp vận tảithông thường hoặc xí nghiệp chuyên chạy
thử nghiệm. Các xí này phải caó đủ điều kiện theo dõi, đánh giá tình trạng làm
việc của ôtô; có thể khắc phục (sửa chữa) các hư hỏng phát sinh trong quá trình
thử nghiệm; có đủ nguyên vật liệu vận hành (dầu, mỡ v.v…) và phụ tùng thay thế.
Phải tiến hành thử nhiều xe, chạy nhiều chuyến để các số liệu thu nhập được đủ
có thể áp dụng toán xác suất thống kê để xử lý các số liệu đó.
1.1.2.4. Những thử nghiệm nghiên cứu khoa học - thử nghiệm đặc biệt
Trên đây là những công việc thử nghiệm thường áp dụng, nhưng toàn bộ
những thử nghiệm đó chưa phảilà đầy đủ, người ta còn tiến hành chạy thử, nhằm
mục đích nào đó của nghiên cứu khoa học kỹ thuật. Việc thử nghiệm khoa học kỹ
thuật không nhất thiết tiến hành với một giai đoạn sản xuất nào đó (từ lúp lập
phương án thiết kếđén lúc sản xuất ổn đònh), mà có thể tiến hành với mọi quá
trình hình thành sản phẩm mới, bởi vì việc thử nghiệm khoa học kỹ thuật không
phải chỉ nhằm nghiên cứu về sản phẩm mới đó mà còn nhằm thể nghiệm một
phương pháp luận mới, một phương pháp tính toán mới, một trang thiết bò đo
lường mới, nghiên cứu sự tácđộng tương hỗ của ôtô với môi trường (thí dụ hệ số
hiệu suất truyền động cơ giới, hệ số cản lăn, hệ số cản không khí,hệ số bám của
lốp với mặt đường v.v…)
Việc thử nghiệm đặc biệt được tiến hành trong trường hợp đặc biệtkhác với
điều kiện khai thác thực tế, thí dụ thử nghiệm xe hoạt động xe trong môi trưòng
rất khắc nghiệt về nhiệt độ, độ cao so với mặct biển, vùng có nhiều bụi v.v…
Mụch đích của thử nghiệm nhằm xác đònh ảnh hưởng của tác đông vi khí hậu,
nhiệt – ẩm, trạng thái mặt đường v.v…9én độ bèn các bộ phận của ôtô. Trong
phần thử nghiệm đạc biệt này, người ta còn tiến hành một số thử nghiệm thật
sâể nghiên cứu những nhân tố ảnh hưởng ngoại lai đến các chỉ tiêu khai thác
của ôtô, tiến hành thử nghiệm các trang thiết bò đo lường, các thiết bò phụ của xe
và một số thử nghiệm khácnhằm giải quyết từng vấn đề cụ thể nào đó.
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 4
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
1.1.3. Các cơ quan nghiên cứu thực 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 Ô TÔ –
MÁY KÉO
Có hai phương pháp thực nghiệm là
• Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
• Nghiên cứu thực nghiệm trong điều kiện thực tế (thử nghiệm trên đường
hay bãi thử)
1.2.1. Nghiên cứu thực 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 thử:
Trong loại hình thực nghiệm này, ô tô được chạy trên đường thử giống như điều kiện
hoạt động thực của ô tô với các điều kiện hoạt động khác nhau và các loại đường khác
nhau.
Ví dụ ô tô phải hoạt động trong các điều kiện như:
−
Thực nghiệm trên các loại đường: Đường nhựa, đường đá sỏi, đường đất
. . . hay chạy trong điều kiện không đường.
−
Thực nghiệm trong điều kiện đường có dốc và các độ dốc khác nhau
hay khi xuống dốc . . .
−
Thực nghiệm trong các điều kiện thời tiết khác nhau: như đường trơn,
đường có băng tuyết, trời mưa lớn . . .
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 5
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
−
Thực nghiệm trong điều kiện tầm nhìn khác nhau như: sương mù, trời
tối, trời mưa . . .
Ngoài ra, song song với quá trình nghiên cứu thực nghiệm chúng ta cũng có các
hình thức nghiên cứu thí nghiệm ô tô:
−
Các thí nghiệm có tính chất nghiên cứu
−
Các thí nghiệm cơ bản về ô tô và động cơ
−
Các thí nghiệm ô tô, động cơ trong sản xuất hàng loạt
Phân loại các nội dung thử nghiệm ôtô trên đường: Kinh nghiệm sản xuất thực tế
cho phép ta có thể phân loại những nội dung thử nghiệm ôtô trên đường như trình
bày trong bảng 1.1
Các đặc trưng phân loại
Vò trí của đối tượng thử
nghiệm trong chu kỳ cho ra đời
một mẫu ôtô mới
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
Muc đích thử nghiệm
* 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
Vò trí và điều kiện tiến hành
* Tónh tại (phòng, cơ sở thí nghiệm)
Cơ quan tổ chức thử nghiệm
* Nhà máy
* Cơ quan nghiên cứu khoa học Nhà nước,
Bộ, Tổng cục.v.v…
Loại ôtô và những đặc điểm
* Thử xe con thử xe tải, thử xe việt dã,
về kết cấu
thử xe khách, thử xe đặc chủng. v.v…
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 6
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
Bảng 1.1: Phân loại các nội dung thử xe trên đường
1.2.3. Xác đònh khối lượng công việc và các phần của chương trình
thử nghiệm
Tùy thuộc vào mục đích yêu cầu thử nghiệm mà chương trình chạy thử có
nhiều điểm rất khác nhau. Nhưng tất cả các chương trình thử xe trên đường đều có
rất nhiều nội dung như trình bày tronng bảng 1.2, trong đó phân mục đích thử
nghiệm thành : Thử cơ bản, thử kiểm tra thử nghiệm thu, thử độ mòn, thử tính
năng vận hành. Cần chú ý rằng khối lượng công việc trong phạm vi một điểm nào
đó của chương trình thử nghiệm đối với những dạng thử nghiệm khác nhau là rất
khác nhau.
Khối lượng thử nghiệm, lượng lao động thử nghiệm nhiều hay ít hoàn toàn
phụ thuộc vào số lượng :
−
Thông số thử nghiệm (có lưu ý đến độ phức tạp và lượng lao động tiêu
hao để tiến hành khảo sát thông số đó)
−
Số lần thử nghiệm lập lại
−
Tốc độ thử nghiệm
−
Trạng thái tải trọng của ôtô tiến hành thử nghiệm
−
〈 Trạng thái vận hành〉 của ôtô khi thử nghiệm (thí dụ xe có mui hay xe
nhất mui ra, có kính đằng trước, kính thành xe hay đã hạ xuống, có gài
cầu trước hay không, v.v…). Ngoài racần lưu ý rằng trong một số thử
nghiệm, ôtô làm việc với một số loại dầu, mơ nào đó tùy theo nội dung,
mục đích thử nghiệm mà khối lượng công việc thay đổi tùy từng giai
đoạn thử nghiệm (chạy thử với nhiều loại nhiên liệu, dầu mỡ khác nhau
tùy trạng thái thời tiết, vùng hoạt động v.v…)
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 7
GVHD: PGS-TS Phạm
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
Nghiệm thu
Độ chòu mòn
Vận hành
* 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
* Xác đònh cáchệ số tác động tương đương hỗ
trợ giữa ôtô với môi trường
* Xác đònh chế độ nhiệt (động cơ và các tổng
thành)
* Xác đònh chế độ tải trọng tổng thành và ứng
lực trong các chi tiết
* Xác đònh các hiện tượng rung động và ồn
Kiểm tra
Nội dung công việc
Cơ bản
Loại thử nghiệm
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
−
+
+
+
+
+
+
−
+
−
−
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
−
+
−
−
−
−
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
−
−
−
−
−
−
+
−
+
+
+
+
−
−
−
−
+
+
+
−
−
−
−
+
+
+
+
+
+
+
−
−
−
+
+
−
−
−
Bảng 1.2: Khối lượng côngviệc cần thử nghiệm
Ghi chú:
+ : Các công việc phải làm
−: Các công việc bỏ qua khi kiểm tra ở điều kiện làm việc đó
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 8
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
1.2.4. Chuẩn bò xe để chạy thử nghiệm
1.2.4.1. Tiếp nhận xe chạy thử
Tùy theo mục đích thử nghiệm mà việc tiếp nhận ôtô chuẩn bò chạy thử có
những công việc phải làm khác nhau. Nếu thử nghiệm nhằm mục đích thử kiểm
tra thì cần tiến hành kiểm tra, điều chỉnh thật đúng những yêu cầu kỹ thuật đề ra
trong thiết kế. Trước tiên phải tiến hành kiểm tra tổng thể theo một trình tự nhất
đònh bắt đầu từ việc quan sát động cơ kể cả hệ thống làm mát và hệ thống nhiên
liệu ; hệ thống điện và thiết bò đo báo (đồng hồ điện, dầu, nhiệt độ, áp suất phanh
….) ; hệ thống truyền động, hộp số, cơ cấu lái ; hệ thống phanh ; phần gầm ; thùng
xe và các trang thiết bò trang trí (hệ thống sưởi ấm, thông gió cưỡng bức, radio….);
dụng cụ đồ nghề kèm theo xe. Việc quan sát chỉ tiến hành kiểm tra, xem, nhìn …
không tháo rời các tông thành ra (trừ khi phát hiện thấy có những hỏng hóc trong
một bộ phận nào đó thì mới tháo ra để sửa chữa). Khi quan sát cần xác đònh được
các thông tin sau nay :
−
Mức độ đầy đủ (đồng bộ) của xe, các trang thiết bò, dụng cụ . . .
−
Phát hiện những điểm (dạng) hư hỏng hoặc kém chất lượng, tình trạng
son, trang trí . . .
−
Phát hiện những chỗ chưa được chống gỉ, hỏng lớp matit, bật hoặc thiếu
gioăng, bật các chi tiết trang trí.
Khi nhận một xe để thử nghiệm trong sản xuất hàng loạt thì phải phát hiện
những chỗ chưa có dấu hiệu KCS (kiểm tra chất lượng sản phẩm) của nhà máy,
các dấu cặp chì ở một số cơ cấu và chi tiết cần phải cặp chì (thí dụ đồng hồ tốc
độ, bộ chế hoà khí, hòm đồ nghề...)
Ngoài ra, cần kiểm tra trạng thái điều chỉnh các cơ cấu của ôtô, mức độ
phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật trong bản vẽ hoặc ghi trong hồ sơ hướng dẫn kỹ
thuật, quy đònh kỹ thuật của nhà máy như : Trạng thái bình acquy (điện áp, nồng
độ điện dòch) ; góc độ lắp đặt đèn pha ; Góc đánh lửa, khe hở nến điện, khe hở vít
đánh lửa ; Đặc tính tự động điều chỉnh góc đánh lửa sớm ; Thông số đặc tính hoạt
động của máy phát và role điều chỉnh dòng ; Độ căng dây đai kéo quạt, bơm
nước, máy nén khí ; Áp suất dầu bôi trơn ; Áp lực nén trong xylanh động cơ (khi
dùng máy khởi động để kéo nổ động cơ đã nóng) ; Nhiệt độ trong xylanh khi bộ
điều tiết nhiệt (tecmostat) đóng và mở ; Lưu lượng giclơ và vò trí kim điều chỉnh
trong bộ chế hoà khí ; Mức nhiên liệu trong buồng phao; Tình trạng hoạt động của
hệ thống điều khiển bộ chế hoà khí khí bướm ga, bướm gió mở hoàn toàn ; Mức
độ điều chỉnh bơm cao áp trong động cơ diezen ; Khe hở xupap – con đội ; Khe hở
má phanh – trống phanh ; Hành trình tự do chân phanh, chân côn ; Góc quay tự do
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 9
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
của vành đai lái ; Mức độ điều chỉnh hệ trợ lực lái ; Góc lắp đặt bánh trước ; Độ
điều chỉnh vòng bi moa ; Khe hở trong hệ thống truyền lực ; Áp lực hơi lốp.
Kết quả khảo sát được ghi vào nhật ký thử nghiệm.
1.2.4.2. Chuẩn bò xe chạy thử
Việc chuẩn bò xe để chạy thử bao gồm các việc khắc phục mọi hư hỏng nhỏ
để xe làm việc bình thường, đảm bảo các yêu cầu về an toàn giao thông. Trong
quá trình chuẩn bò xe chạy thử, ta tiến hành lắp đặt các thiết bò đo lường hoặc
chuẩn bò sẵn những nơi gá lắp, đồ gá …để khi cần có thể lắp ráp nhanh, tiện lợi
các thiết bò thử nghiệm lên xe.
Khi cần phải so sánh với xe đối chứng, tổng thành đối chứng thì trong giai
đoạn chuẩn bò để chạy thử ta còn phải tiến hành thử lại các chuẩn đối chứng đó,
hoàn thiện và hiệu chỉnh lại khi thấy cần.
Khi chạy thử để khảo nghiệm về tuổi thọ, độ tin cậy, độ chòu mòn thì trong
giai đoạn chuẩn bò ta tiến hành đánh dấu chuẩn, đo đạc các kích thước và thông số
ban đầu (tạo chuẩn nhân tạo).
Khi tiến hành một số dạng thử nghiệm đặc biệt nào đó để thu thập được các
thông tin đặc biệt về độ bền, độ tin cậy thì cần phải có những việc chuẩn bò đặc
biệt nữa. Thí dụ để xác đònh những đặc tính giới hạn cực trò (giới hạn biên) thì
phải điều chỉnh bộ chế hoà khí ở trạng thái giới hạn và phải thay đổi lại góc đánh
lửa sớm thích hợp.
Để thu được đặc tính tiêu hao nhiên liệu đạt hiệu quả tối đa (kinh tế nhất)
thì phải điều chỉnh bộ chế hoà khí ở trạng thái hoạt động kinh tế và lúc đó lại phải
thay đổi góc đánh lửa thích hợp …
Tóm lại trạng thái kỹ thuật của ôtô sẽ là tối ưu đối với một nội dung thử
nghiệm này nhưng không còn là tối ưu với một nội dung thử nghiệm khác. Vì vậy
công việc chuẩn bò để chạy thử không chỉ là các việc phải tiến hành trước khi
chạy thử mà còn phải làm ngay trong quá trình chạy thử, điều này một phần phụ
thuộc vào tính đa dạng của nội dung thử nghiệm và phụ thuộc vào trình độ, kinh
nghiệm của các cán bộ chạy thử xe.
1.2.4.3. Chạy rà xe trước khi thử nghiệm
Để tránh làm hỏng các tổng thành của xe khi chúng phải làm việc với phụ
tải tối đa và khi xe chạy với tốc độ cao cần phải tiến hành chạy rà trơn xe trước
khi chạy thử.
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 10
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
Trong thực tế khai thác xe, hành trình chạy rà trơn của xe đều được nhà sản
xuất của xe đó quy đònh trong tài liệu hướng dẫn sử dụng. Nhiều loại ôtô do Liên
Xô chế tạo, hành trình chạy rà quy đònh khoảng 1000km. Trong giai đoạn chạy rà
phải hạn chế tốc độ, tải trọng và không cho phép sử dụng xe trong điều kiện khắc
nghiệt. Đối với một số ôtô con (loại tốc độ cao), người ta còn tiếp tục hạn chế tốc
độ khai thác khi hết thời gian chạy rà (thường vẫn tiếp tục hạn chế tốc độ trong
phạm vi 1 – 2 nghìn km).
Theo TOCT 6875-54 và 6905-54 (phương pháp thử nghiệm ôtô), sau khi
chạy rà trơn hết hành trình quy đònh của nhà sản xuất, cơ quan sử dụng xe vẫn tiếp
tục chạy rà thêm 800 km nữa mới tiến hành chạy thử nghiệm với mọi chế độ phụ
tải và tốc độ.
Sau đó tiến hành chạy kiểm tra với một miền tốc độ quy đònh nào đó trên
một quãng đường 200km nhằm mục đích xác đònh từng thông số riêng biệt (độ
tiêu thụ nhiên liệu, độ tiêu thụ dầu bôi trơn) đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật của
xe trước lúc chạy thử. Như vậy hành trình chạy rà trơn trước khi chạy thử nghiệm
phải là 2000 km.
Thực tế cho thấy hành trình 2000km chạy rà trơn như vậy cũng chưa đạt
yêu cầu, vì vậy không nên tiến hành chạy thử với phụ tải tối đa, tốc độ tối đa
ngay. Tốt nhất khi lập kế hoạch thử nghiệm nên đưa việc thử đủ tải tốc độ lớn,
chạy việt dã…vào cuối giai đoạn chạy thử, sau khi xe đã chạy ít nhất 3 – 5 nghìn
km.
Để xác đònh một cách tương đối chính xác hành trình tối ưu cần chạy rà trơn
ta phải tiến hành những thử nghiệm đặc biệt. Trong đó ta còn có thể xác đònh luôn
chế độ chạy rà tối ưu (ứng với từng tổng thành khác nhau). Để rút ngắn giai đoạn
chạy rà và nâng cao độ rà mòn (làm nhẵn các vết xước, tăng diện tích tiếp xúc …)
người ta sử dụng loại dầu đặc biệt, chất phụ gia đặc biệt trong thời gian chạy rà.
1.2.5. Những điều kiện tổng quát trong thử nghiệm
1.2.5.1.
Trang thiết bò thử nghiệm
Trên xe chạy thử người ta lắp các thiết bò đo lường cần thiết (ngoài các
thiết bò đo có sẵn trên xe phổ thông): nhiệt kế cục bộ lắp đặt trong hệ thống bôi
trơn và hệ thống làm mát động cơ, trong hộp số và cầu chủ động, thiết bò để đo độ
tiêu thụ nhiên liệu, thiết bò đo và ghi tốc độ, gia tốc của xe, độ giảm tốc khi phanh
(gia tốc kế), thiết bò đo gia tốc dao động thẳng đứng của xe, thiết bò đo chế độ làm
việc của ôtô và của các tổng thành ….
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 11
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
Trọng lượng các thiết bò đo lường đó đều phải tính vào trọng tải hữu ích
của xe thử nghiệm.
1.2.5.2. Nhiên liệu và dầu mỡ
Khi chạy thử xe phải sử dụng đúng loại nhiên liệu dầu mỡ quy đònh của nhà
chế tạo ôtô đó. Phải đặc biệt lưu ý đến tính chống kích nổ của nhiên liệu (đối với
động cơ xăng).
1.2.5.3. Bảo dưỡng kỹ thuật
Trong suốt quá trình chạy thử xe cần phải tiến hành các công việc bảo
dưỡng kỹ thuật theo đúng quy đònh của nhà sản xuất (nếu như nội dung, mục đích
thử nghiệm đó không nhằm xác đònh chu kỳ bảo dưỡng tối ưu).
Tất cả mọi quá trình bảo dưỡng kỹ thuật, sửa chữa (nếu cần), lượng dầu
mỡ, nhiên liệu…tiêu thụ trong quá trình chạy thử đều phải ghi chép đầy đủ vào
nhật ký chạy thử.
1.2.5.4. Bảo quản ôtô chạy thử
Việc bảo quản ôtô trong quá trình chạy thử nhằm mục đích không làm cho
trạng thái kỹ thuật của xe có thể thay đổi đi. Nội dung bảo quản tuỳ thuộc vào
nhiệm vụ chạy thử. Khi chạy thử để kiểm tra theo TOCT 6875-54 và 6905-54
trong thời gian thời tiết quá lạnh, phải để xe trong gara (nhà chứa xe).
Điều kiện bảo quản ôtô khi chạy thử để nghiệm thu (giám đònh đề tài cấp
Nhà nước, cấp Bộ …) thay đổi tuỳ theo chương trình thử nghiệm, tuỳ loại xe và đặc
tính hoạt động của xe đó trong thực tế khai thác.
Trong quá trình chạy thử cơ bản (thử nội bộ nhà máy) thì phải tiến hành
bảo quản xe trong cả hai điều kiện : xe để ngoài trời và xe để trong gara, làm như
vậy nhằm mục đích đánh giá được một cách chính xác ảnh hưởng của điều kiện
bảo quản đến trạng thái làm việc của ôtô và các tổng thành.
1.2.5.5.
Chế độ nhiệt
Chế độ nhiệt của ôtô (của các tổng thành) phụ thuộc vào chế độ tải trọng
và phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.
Hầu hết các ôtô hiện nay, để điều chỉnh chế độ nhiệt, người ta sử dụng bộ
điều tiết nhiệt, cửa chớp phía trước két nước, nắp che calăng …
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 12
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
Trong quá trình chạy thử, phải duy trì chế độ nhiệt động cơ theo đúng yêu
cầu quy đònh của nhà sản xuất xe, trừ trường hợp phải thử nghiệm để nghiên cứu
ảnh hưởng của trạng thái nhiệt đến quá trình làm việc của các tổng thành (hiệu
suất, độ tiêu hao nhiên liệu …) Dùng các nhiệt kế đặt vào các vò trí thích hợp của
từng tổng thành để kiểm tra trạng thái nhiệt của các tổng thành đó.
Để tránh những ảnh hưởng xấu đến kết quả thử nghiệm, phải chạy thử để
hâm nóng các tổng thành xe trước khi chạy thử. Theo TOCT 6875-54 và 6905-54
quy đònh cần phải chạy hâm nóng các tổng thành ít nhất 30 phút.
1.2.5.6. Điều kiện đường chạy thử
Để thử nghiệm đặc tính động lực và tính kinh tế của ôtô cần chọn đoạn
đường bằng phẳng (cho phép độ dốc cục bộ từng chặng 1km không lớn hơn ±
0.5%),mặt đường cứng (bêtông ximăng hoặc bêtông nhựa), chiều rộng mặt đường
không nhỏ hơn 7.5m. Tổng chiều dài đoạn đường chạy thử phải bằng 4 – 5 km để
bảo đảm khả năng lấy đà đạt đến tốc độ tối đa, duy trì tốc độ đó một đoạn, giảm
tốc, dừng (đỗ) và để có thể hoàn thành các việc theo dõi đo đạc. Việc thử nghiệm
phải tiến hành theo hai chiều đường (chạy đi và chạy về). Cố gắng chọn đường
chạy thử ở vùng có nhiều hàng cây che để giảm bớt ảnh hưởng của gió thổi ngang
ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thử nghiệm. Đường có cột cây số, ở một
đoạn nào đó phải có những cột mốc 100m. Ở đoạn đầu và đoạn cuối đường thử
nghiệm gần cạnh cột cây số cần cắm thêm các cột báo phụ dễ nhìn thấy để dễ
nhận ra điểm vào đường thử và ra khỏi đoạn đường thử.
Khi thử nghiệm những ôtô có tốc độ cao, người ta sử dụng các thiết bò tác
động tự động (loại tiếp điểm hoặc loại tế bào quang điện) để đóng mở đồng hồ
bấm giờ đúng thời điểm xe bắt đầu vào đoạn đường đo và thời điểm bắt đầu ra
khỏi đoạn đường đó.
1.2.5.7. Điều kiện khí tượng
Để có được kết quả ổn đònh và chính xác, cần tiến hành chạy thử xe vào
những ngày trời quang, không gió và thời tiết ấm áp (tốc độ gió dọc không lớn
hơn 3m/s, gió ngang không lớn hơn 2m/s).
Đo tốc độ gió bằng phong kế, hướng gió thổi phải ghi chép vào nhật ký thử
nghiệm
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 13
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
1.2.5.8. Những điều kiện an toàn cần thiết đối với một hành trình chạy
thử
Khi tiến hành chạy thử xe trên đường, yêu cầu lưu ý đầu tiên là những biện
pháp bảo đảm an toàn cho nhân viên thử nghiệm, người đi đường, phương tiện vận
tải trên đường và xe chạy thử.Trước tiên cần kiểm tra hiệu quả phanh của xe
(phanh chân, phanh tay), độ dơ tay lái, các khớp cầu trong hệ thống lái, độ đảo
của moayo, các mối liên kết trên trục cácđăng, khoá cửa buồng lái và thùng bệ
xe...
Người lái xe thử nghiệm phải là người có tay nghề cao. Khi chạy thử với
tốc độ cao chỉ cho phép trên xe có người lái và cán bộ đo đạc. Không dùng hành
khách mà chỉ dùng các vật dằn (balát) để thử xe khách khi có tải. Cố gắng tránh
những đoạn đường có rãnh hào, mô cao. Phải đi kiểm tra trước đoạn đường sắp
chạy thử, dọn sạch các chướng ngại vật trên đường, tránh những đường có nhiều
đướng cắt ngang (nhiều ngã ba, ngã tư)
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU
THỰC NGHIỆM Ô TÔ– MÁY KÉO
1.3.1. Bán kính lăn của lốp ( R1 )
Là một đại lượng giả đònh xác đònh bằng cách tính toán qua quãng đường
xe đã lăn bánh và số vòng quay của lốp ứng với quảng đường đó.
Xác đònh bán kính lăn của lốp ứng với hai trạng thái tải trọng: xe không tải
vcà xe đầy tải khi xe chạy với những trò số tốc độ nhất đònh. Đối với xe tải và xe
khách đề nghò chạy thử để xác đònh R1 với tốc độ 40 và60km/h, đối với xe con,
xekhách đường dài v = 60, 80 và 100 km/h.
Ngoài ra còn xác đònh R1 của lốp khi xe chạy với tốc độ rất thấp, thí dụ khi
xe chạy vào đường vòng (v = 3÷5 km/h). Chạy thử theo hai chiều đường, mặt
đường bằng phẳng và cứng (nhựa đường, bêtông). Duy trì tốc độ của ôtô bằng
cáchtheo giỏi đồng hồ tốc độ hoặc bằng thiết bò (quãng đường - tốc đo - thời gian).
Trước hki chạy để xác đònh R1 phải cho xe chạy với tốc độ cao ngay trên
đoạn đường đó để làm lốp nóng lên. Có thể xác đònh trong hai cách sau đây đểxác
đònh R1 :
* Phương pháp 1: Xác đònh R1 trên đoạn đường ngắn, trên mặt đường bằng
phẳng ta dùng phấn trắng kẽ một đường thẳng góc với trục đường, cho xe lăn qua
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 14
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
vết phấn đó, trên mặt lốp sẽ in hằn vết phấn sau đó lớp phấn trên mặt lốp sẽ in trở
lại mặt đường. Đo khoảng cách 2 vết phấn trên mặt đường bằng thước dây, để
tránh sai số dồn do vòng lăn đầu gây ra người ta đo các khoảng cách từ vết phấn
đầu (do ta vạch) trên các vệt phấn hằn trên đường mà còn nhìn thấy rõ (
L1 ; L2 ; L3 v.v... )
Khoảng cách từ vạch mốc (vạch chuẩn đầu tiên) đến vết phấn thứ hai là l1 = L1
Từ vết thứ hai đến vết thứ ba l 2 = L2 − L1
Từ vết thứ ba đến vết thứ bốn l3 = L3 − L2
.........
Trò số R1 được tính theo biểu hức sau :
hoặc
R1 =
li
2π
R1 =
Li
ì 2π
Trong đó:
i – Số khoảng cách vết phấn thấy rỏ
L1
- Khoảng cách từ điểm (vạch phấn) mốc đến vết phấn thấy rỏ tiếp theo
(ứng với khoảng cách thứ i).
* Phương pháp 2: Xác đònh R1 của bánh chủ động bằng cách cho xe chạy
một hành trình dài, phương pháp này dựa trên cơ sở mối quan hệgiữa R1 bánh chủ
động, tỷ số truyền bộ truyền lực chính, đồng hồ tốc độ và hệ số hiệu chỉnh tính
toán. Thực nghiệm tiến hành trên chặn đường có cột cây số. Chiều dài quãng
đường không ngắn hơn 50÷100km. Tiến hành chạy thử theohai chiều (chạy đi và
chạy về),ghi chép chiều dài quãng đường S (ghi theo mốc cây số) và quãng đường
theo S tđ theo kết qủa đọc đồng hồ tốc độ. Xác đònh R1 theo công thức sau:
R1 =
1000Si0
1000η tđ i0
i
=
= 0,25η tđ 9
2πC tđ S tđ itđ
2πC tđ itđ
itđ
Trong đó:
i0 - Tỷ số truyền bộ truyền lực chính của ôtô
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 15
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
itđ - Tỷ số truyền của đồng hồ tốc độ
C tđ = 624 vg/km – Hằng số đồng hồ tốc độ(số vòng quay của trục dẫn động
đồng hồ tốc độ ứng với 1km quãng đường xe chạy)
η tđ - hệ số bộ chỉnh bộ đếm quãng đường lăn bánh. Khi xe chạy th73 một
quãng đường dài 100km, sai số cho phép đạt ≈ 0,1%.
1.3.2. Vò trí trọng tâm của ôtô:
Trọng tâm của ôtô được xác đònh bởi khoảng cách từ trọng tâm xe tới cầu
trước, cầu sau, và khoảng cách từ trọng tâm đến mặt đường (chiều cao trọng tâm).
Vò trí trọng tâm của xe (theo phương dọc, ngang, cao) được xác đònh bằng
cách tính toán dựa vào kết quả cân xe khi không tải (vò trí trọng tâm khi không
tải) và đủ tải (vò trí trọng tâm khi xe đủ tải).Ngoài ra, tuỳ mục đích thử nghiệm,
người ta còn xác đònh vò trí trọng tâm ôtô ở các trạng thái tải trọng khác (ví dụ xe
xytéc chở 1/3 tải ; 1/2 tải v.v…).
Khoảng cách trọng tâm ôtô tới trục trước :
A=
G2 E
Ga
Trong đó :
G2 - trọng lượng cầu sau ôtô
Ga - trọng lượng ôtô
E – chiều dài cơ sở của ôtô
Khoảng cách trọng tâm ôtô tới trục sau :
B=
G1 E
Ga
G1 - trọng lượng trục trước của ôtô
Chiều cao trọng tâm của ôtô xác đònh bằng cách tính toán dựa trên kết quả
cân xe khi xe đỗ nằm ngang và khi đã kích dốc một đầu
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 16
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
Hình 1.1: Sơ đồ xác đònh chiều cao trọng tâm xe.
Đầu tiên cân cầu trước và cầu sau ở trạng thái nằm ngang. Trên thùng xe ta
dùng phấn đánh dấu đường qua tâm bánh lốp cầu trước và cầu sau (tâm bánh xe).
Cả 4 dấu phấn phải nằm trên cùng một chiều cao. Sau đó cho một cầu nằm vào
mặt cân, bánh lốp cầu còn lại nằm ngoài cân, được kích cao lên (tạo cho xe
nghiêng một góc ∝). Nhờ đó có sự phân bố lại trọng lượng giữa các cầu, ta đo
được độ lệch dòch chuyển Z1 và Z 2 .
Tiến hành cân lặp lại 3 lần ứng với các chiều cao kích khác nhau, do đó ta
được 6 giá trò cân. Góc nghiêng lớn nhất không lớn hơn 8 0 .
Xác đònh chiều cao trọng tâm theo các công thức sau:
Khi kích bánh cầu sau :
H = Rt +
A( Z 2 − δ + BZ 1 )
∆G.E
−
Ga .tgα
E
Khi kích bánh cầu trước :
H = Rt +
AZ 2 + B ( Z 1 − δ )
∆G.E
−
Ga .tgα
E
Trong đó :
Rt - Bán kính tónh của xe (lấy giá trò trung bình của 4 lốp trên 2 trục)
∆G - Tải phân bố lại khi kích dốc xe
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 17
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
∝ - Góc dốc của xe khi kích dốc (góc dốc của phần được treo của
xe thử nghiệm)
δ - Chiều cao kích xe.
Tính trò số ∝ theo biểu thức sau :
sin α =
Z1 − Z 2
E
Đại lượng Z 1 , Z 2 sẽ mang dấu (+) hoặc (-) tuỳ theo dấu phấn nâng cao lên
hay hạ thấp xuống.
Cũng có thể dùng cách cân để xác đònh chiều cao trọng tâm xe đầy tải,
nhưng làm như vậy thường dẫn đến kết quả có nhiều sai lệch do việc xếp hàng
trên thùng xe rất khó đảm bảo độ chính xác như thiết kế, bố trí hành khách trên
ghế rất khó đảm bảo tính đồng nhất và còn do nhiều nguyên nhân khác.
Có thể tính chiều cao trọng tâm của xe đầy tải theo công thức sau :
Ht =
1
[ Ga 0 ( H g 0 − f
Gat
) + Gn (h1 + h2 + ... + hi ) + Ghg hhg ]
Trong đó :
H t - chiều cao trọng tâm khi có tải
Gat - trọng lượng ôtô khi có tải
Ga 0 - trọng lượng ôtô khi không tải
H g 0 - chiều cao trọng tâm khi ôtô khi không tải
h1 , h2 ,..., hi - chiều cao trọng tâm của hành khách và người phục vụ so
với mặt đường
Gn - trọng lượng một người trên xe
Ghg - trọng lượng hàng hoá
hhg - chiều cao trọng tâm hàng hoá
f - độ hạ thấp trọng tâm của xe do nhíp và lốp đàn hồi
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 18
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
f =
GVHD: PGS-TS Phạm
f K G K + ∆re1G Hn1 + ∆re 2 G Hn 2
Ga 0
Trong đó
f K - độ hạ thấp trọng tâm của thùng xe (khối lượng được treo của ôtô)
do nhíp và lốp biến dạng
fK =
GK1 f K1 + GK 2 f K 2
GK
G K - trọng lượng phần được treo của ôtô
G Hn1 và G Hn 2 - trọng lượng phần không được treo ứng với trục trước
và trục sau
∆re1
và ∆re 2 - độ biến dạng của lốp trước, lốp sau dưới tác dụng của
tải trọng
GK1
và G K 2 - trọng lượng phần được treo phân bố lên trục trước và
trục sau
f K1
và f K 2 - độ biến dạng tổng cộng của nhíp và lốp bánh trước,
bánh sau dưới tác dụng của tải trọng.
Trọng lượng G Hn1 và G Hn 2 bao gồm trọng lượng các chi tiết không tác
động lên nhíp, nghóa là các chi tiết nằm dưới nhíp (bánh lốp, trục, khớp quay lái,
phanh v.v…).
Trọng lượng các chi tiết nối giữa trục hoặc bánh lốp với khung xe (sátxi) thì
chia đôi : một nửa tính vào phần không được treo và một nửa tính vào phần được
treo, đó là các chi tiết : nhíp hoặc lò xo, thành dằng cầu, trục cácđăng v.v…
Trọng lượng phần được treo và không được treo được xác đònh bằng cách
cân hoặc tính theo công thức sau :
G K 1 = G1 − G Hn1
G K 2 = G2 − G Hn 2
Độ chuyển vò thẳng đứng f K 1 và f K 2 của phần được treo phía trước và
phía sau được xác đònh bằng cách đo trực tiếp theo hiệu số khoảng giữa 2 vạch
phấn đã ghi trên thùng xe hoặc trên nắp che máy ứng với trường hợp không tải và
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 19
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
đủ tải. Độ biến dạng của lốp ∆re1 và ∆re 2 cũng được xác đònh bằng cách đo trực
tiếp.
Khi tính toán xác đònh vò trí trọng tâm của xe có tải thì trọng tâm hành
khách cách điểm thấp nhất của mặt đệm ngồi (đệm đã lún xuống khi có người
ngồi lên) là 260mm ; cách điểm xa nhất của đệm tựa (khi có người tựa lên) là
200mm. Trọng tâm của khối hàng trên xe tải là giao điểm hai đường chéo của
thùng xe.
Chú ý khi kích dốc xe lên để xác đònh chiều cao trọng tâm xe, dầu trong
cácte động cơ, hộp số, cầu sau v.v… dòch chuyển đi, do đó làm sai lệch sự phân bố
tải lên hai trục. Vì vậy để đảm bảo chính xác cao hơn, đôi khi người ta rút hết dầu
trong các phần đó ra, sau đó tính toán để xác đònh thêm ảnh hưởng của khối lượng
dầu đó đến vò trí chiều cao trọng tâm ôtô.Muốn chính xác hơn nữa người ta còn
chèn cứng nhíp lại để không cho nhíp biến dạng khi xe được kích dốc từng đầu
lên.
1.3.3. Tốc độ lớn nhất
Tốc độ lớn nhất của ôtô là tốc độ đạt được khi gài tay số truyền động cao
(tăng tốc hoặc truyền trực tiếp). Nếu hộp số có số truyền trực tiếp và số truyền
tăng tốc thì tiến hành đo Vmã với cả hai số truyền động đó.
Nếu trong chương trình chạy thử có đề cập đến trò số Vmã khi động cơ còn
hạn chế tốc độ vòng quay thì khi chạy thử ta tiến hành đo Vmã trong cả hai trường
hợp : khi bộ chế hoà khí còn cặp chì hạn chế tốc độ và khi không hạn chế tốc độ
nữa. Khi thử nghiệm trong nội bộ xí nghiệp thì phải tiến hành thử lần lượt cả hai
trường hợp.
Để đo được tốc độ lớn nhất, cần chạy thử xe trên đoạn đường dài, sau đoạn
chạy lấy đà, ít nhất phải chạy với tốc độ Vmã ổn đònh 1km. Tiến hành chạy thử
theo cả hai chiều đường. Giữa hai kỳ chạy thử Vmã nên dừng xe để máy nguội
bớt. Dùng đồng hồ bấm giờ để xác đònh thời gian xe vượt đoạn đường chạy thử.
Bấm giờ đúng lúc xe vào cột mốc bắt đầu chạy với Vmã và lúc ra khỏi cột mốc
cuối đoạn đường chạy thử. Tiến hành chạy thử nhiều lần để có được nhiều trò số
Vmã , cuối cùng lấy giá trò trung bình số học để có được Vmã thực.
Trên cơ sở trò số Vmã thu được, ta xác đònh được trò số vòng quay tương ứng
của động cơ :
nVmã = 2,653
i k io
Vmã
R1
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 20
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
Trong đó
GVHD: PGS-TS Phạm
i k _ Tỷ số truyền hộp số
io _ Tỷ số truyền bộ truyền lực chính
R1 _ Bán kính lăn của bánh chủ động
1.3.4. Tốc độ trung bình
Tốc độ trung bình của xe trên các loại đường xá khác nhau được sử dụng
như một thông số kỹ thuật đặc trưng cho tính năng động lực của ôtô. Các thông số
kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến trò số tốc độ trung bình của xe,
ngoài công suất động cơ và thông số hệ thống truyền động còn phải kể đến đặc
tính hệ treo, độ ổn đònh, chất lượng phanh. Trong điều kiện đường xá khắc nghiệt
thì cần phải kể đến một nhân tố ảnh hưởng nữa là tính năng việt dã của xe ; ban
đêm phải kể đến tính năng đặc điểm đèn chiếu sáng. Ngoài ra thời tiết, trạng thái
tâm sinh lý của lái xe, trình độ tay nghề …cũng ảnh hưởng đến trò số, tốc độ trung
bình. Do có quá nhiều nhân tố ảnh hưởng như vậy nên trò số tốc độ trung bình rất
khác so với trò số tốc độ cực đại mà xe có thể đạt được theo điều kiện chạy xe an
toàn trên đường. Vì vậy, việc tính toán để xác đònh trò số trung bình khó thực hiện
được, nhất thiết phải chạy thử xe trên nhiều trạng thái đường khác nhau. Các loại
đường cần chạy thử gồm :
−
Hệ thống đường giao thông loại 1 và 2
−
Loại đường cấp 3 có rải lớp bêtông nhựa
−
Đường đá dăm, đường cấp phối, đường đất
−
Đường đồi núi có nhiều đèo dốc và đường vòng
−
Đường đất có thể chạy được nhiều loại xe
−
Đường thành phố có mật độ giao thông đông đúc
Cần chạy thử theo cả hai chiều đường, chiều dài chạy thử không ít hơn 50 –
100 km.
Với đường miền núi hoặc đường thành phố thì có thể chạy thử ngắn hơn do
đặc điểm chiều đường và tuyến đường.
Tiến hành chạy thử 2÷ 4 lần trên từng loại đường và tuỳ theo đặc điểm của
cuộc chạy thử (trong lần chạy thử này người ta tiến hành đo luôn lượng tiêu thụ
nhiên liệu ứng với từng điều kiện đường xá). Do phải thử nghiệm trong điều kiện
đòa hình phức tạp nên sau khi chạy thử 2 lần cần thay người lái, đồng thời phải thử
2 – 3 người lái khác nhau để đánh giá ảnh hưởng của trình độ, thao tác lái của
nhiều người đến kết quả thử nghiệm. Cố gắng chạy với tốc độ cao trong phạm vi
đảm bảo an toàn giao thông và đảm bảo độ bền của ôtô. Dùng kết quả đo được,
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 21
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
gồm tổng thời gian xe lăn bánh, tổng chiều dài xe đã vượt để tính ra trò số tốc độ
trung bình của xe hoạt động trên tuyến đường đó.
Đối với xe buýt thành phố, ngoài trò số tốc độ trung bình như trên, ta còn
phải xác đònh trò số tốc độ trung bình của lộ trình đó (kể cả thời gian đỗ dừng xe
cho khách lên,xuống bến),tất nhiên không tính các thời gian đỗ do xe hư hỏng và
do các sự cố bất ngờ. Quá trình thử nghiệm cần ghi đầy đủ số thời gian xe chạy,
chiều dài quãng đường đã qua, số lần chuyển số, số lần phanh, số trạm đỗ và thời
gian dừng tại từng bến. Dựa vào kết quả đo, tính được số vòng quay động cơ ứng
với mỗi km.
1.3.5. Đo tính quay vòng
1.3.5.1. Những thông số cơ bản đặc trưng cho tính năng quay vòng của
ôtô
Khi chạy thử để kiểm tra cần chú ý các thông số cơ bản sau: góc lắc tự do
(hành trình xoay) của vành tay lái, góc lắp đặt bánh trước, độ chụm bánh trước,
góc chuyển hướng lớn nhất về phía bên phải và bên trái của bánh trước.
Hình 1.2: Sơ đồ đo các bán kính quay vòng và bán kính bao của dây xe
Các bán kính xoay vòng và bán kính bao của dây xe đo trong trạng thái tải
trọng nhất đònh, thường đo khi dây xe có tải trọng đònh mức. Trong quá trình thử
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 22
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
GVHD: PGS-TS Phạm
Xuân Mai
để nghiệm thu, thử cơ bản cần đo trong hai trạng thái : đủ tải và không đủ tải
(nhưng có một người lái trên xe kéo). Tiến hành thử nghiệm trên mặt đường bằng
phẳng, mặt đường cứng (bêtông nhựa hoặc bêtông ximăng)
Xác đònh các thông số sau đây :
R1 _
bán kính vòng nhỏ nhất bên ngoài tâm quay, phía trước (từ tâm
đường lăn bánh trước tới tâm quay tức thời của dây xe).
R2 _
bán kính vòng nhỏ nhất phía trong, bánh trước (tâm đường lăn
bánh dẫn hướng xe kéo tới tâm quay tức thời).
R1g R2 g _ lần lượt là bán kính bao phía ngoài và phía trong đo từ điểm xa
nhất của ôtô tới tâm quay tức thời (thí dụ đo tại điểm đầu mút
của thanh cản va, nắp capô, và mép thành sau của thùng xe …).
Rng Rn _ bán kính bao phía trong và bán kính quay vòng phía trong của
romooc.
Khi đo các thông số trên cần cho dây xe quay vòng cả hai phía (vòng phải
và vòng trái) bánh dẫn hướng của xe kéo quay hết góc giới hạn (hết lái). Dây xe
vào vòng với tốc độ nhỏ nhất(xe gài tay số thấp,duy trì tốc độ vòng quay trục
khuỷu động cơ để máy không bò chết). Để thu được kết quả ổn đònh và chính xác
cần tiến hành đo mỗi thông số ít nhất 2 lần,lấy giá trò trung bình của 2 kết quả đó.
Dùng phấn để đánh dấu độ lệch vết bánh.Cố gắng sử dụng nhiều phấn có
màu khác nhau để đánh dấu riêng cho từng bánh lốp.
Khi xe lắp lốp kép thì đánh dấu phấn trên tâm đường lăn của bánh lốp phía
trong.Đối với ôtô hoặc dây xe lắp lốp kép,hệ trục giá chuyển gần nhau,thí dụ xe 3
cầu, rơmoóc 3 trục hoặc sơ mi rơmoóc 2 trục thì vạch phấn tại tâm đường lăn của
bánh lốp thuộc trục cuối cùng của giá chuyển (cụm cầu).
1.3.5.2.
Tính quay vòng của dây xe
Khi thử nghiệm tính quay vòng của ôtô,để đo được bán kính vòng nhỏ nhất
(trong và ngoài,bên phải và bên trái ….) ta cho xe chuyển động quay tròn hết lái,
xe sẽ chuyển động trên một quỹ đạo tròn khép kín. Đối với dây xe thì động học
lái vòng của nó lại không như vậy,đầu ôtô kéo chuyển động trên quỹ tròn, còn
rơmoóc, sơmi rơmoóc lại chuyển động trên một quỹ đạo nằm gần tâm quay hơn,
nghóa là quỹ đạo của bánh rơmoóc là đường xoắn trôn ốc,độ lệch vết đường lăn
giữa bánh rơmoóc và bánh lốp ôtô kéo khá lớn,do đó chiều rộng hành lang lăn
bánh của dây xe cũng khá lớn.
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 23
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
GVHD: PGS-TS Phạm
Có thể dùng
cách căng dây hoặc sử
dụng thiết bò quang học
để xác đònh tâm này.
Để kiểm tra ta có thể sử
dụng góc lệch giữa trục
dọc của xe kéo và sơmi
rơmoóc (dùng dây căng
và vạch phấn để đánh
dấu đường trục đối
xứng dọc của xe kéo và
sơmi rơmoóc,trên cơ sở
đó có thể đo được góc
lệch giữa 2 thành phần
chuyển động của dây
xe).
Sử dụng kết quả
thử nghiệm về quay
vòng dây xe có thể xác
đònh được sự trượt
ngang của lốp khi vào
vòng và đánh giá độ
chòu mòn của lốp dây
xe . . .
Hình 1.3: Sơ đồ vò trí tâm quay tức thời
của xe sơmi rơmooc.
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 24
Môn học : Nghiên cứu thực nghiệm động lực học ôtô
Xuân Mai
1.3.5.3.
GVHD: PGS-TS Phạm
Chiều rộng dải đường quay đầu dây xe
Trong thực tế sử dụng dây xe trên đường hẹp,đòi hỏi phải quay xe ngay
trên mặt đường đó (quay đầu 180)
Hình 1.4: Sơ đồ quay vòng xe sơmi rơmooc dùng để xác đònh
hành lang quay vòng cần thiết khi quay xe
Vì vậy cần phải thử nghiệm để xác đònh chiều rộng tối thiểu của mặt đường
mà dây xe có thể quay đầu được. Hình (1.4) trình bày sơ đồ quá trình quay đầu
dây xe thí nghiệm để xác đònh bề rộng tối thiểu của mặt đường có thể quay đầu
day xe được.
Ngoài việc xác đònh chiều rộng mặt đường dây xe có thể quay đầu lọt,ta
phải xác đònh hành lang quay đầu xe – tức là khoảng bề ngang không gian lớn
SVTH: 1, Hồng Đức Thông – 2, Hồ Trọng Nghóa – 3, Cao Đào Nam
- Trang 25