Báo cáo thí nghiệm ôtô và máy công trình

  • Số trang: 45 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 11 |
  • Lượt tải: 0
hoangtuavartar

Đã đăng 24718 tài liệu

Mô tả:

Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy MỤC LỤC L Đ ....................................................................................................................................... 3 GIỚI THIỆ TR G TÂM THÍ GH ỆM VÀ ĐỘ G CƠ ÔTÔ................................................................. 1 Phần : Đ Đ C TÍ H L C C CH ĐỘ G C TR Đ G G H Ơ G H L TRƠ . ................................................................................................................................................. 6 1.1. Cơ sở lí thuyết. ................................................................................................................... 6 1.2. Phƣơng pháp và trình tự thí nghiệm. ....................................................................................... 9 1.2.1. Phƣơng pháp đo. ........................................................................................................ 9 1.2.2. Trình tự làm thí nghiệm. ............................................................................................... 11 1.2.2.1. Các bƣớc làm thí nghiệm. ........................................................................................... 11 1.2.2.2. Bảng kết quả đo nhƣ sau. ............................................................................................ 12 Xử lí số liệu. ..................................................................................................................... 12 1.3 1.3.1. Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của V theo t. .................................................... 12 1.3.2. Xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của Fc theo V. ................................................. 15 1.4. Đánh giá kết quảvà kết luận. ................................................................................................. 17 PH : Đ L C H H Ô TÔ ............................................................................................. 19 2.1. Mục đích. .............................................................................................................................. 19 2.2 Cơ sở lý thuyết. ...................................................................................................................... 19 2.3. Phƣơng pháp đo. ................................................................................................................... 24 2.3.1 Mô tả thí nghiệm: ............................................................................................................ 24 2.3.2 Trình tự thí nghiệm: ........................................................................................................ 27 2.4 Kết quả và xử ký kết quả....................................................................................................... 29 2.4.1 Dữ liệu thí nghiệm .......................................................................................................... 29 2.4.2 Sử lý số liệu và đánh giá số liệu ...................................................................................... 30 2.4.2.1 Đánh giá lực phanh riêng ở cầu sau (có tải). ................................................................ 30 2.4.2.2 Đánh giá độ lệch phanh trên cầu sau (có tải) ............................................................... 30 2.4.2.3 Xử lý diễn biến lực phanh cầu sau (có tải) ................................................................... 30 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 1 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy 2.4.3 Kết luận. .......................................................................................................................... 31 PH N III : Đ T H H L Ệ Ô TÔ TH CH TR H C ........................................... 32 3.1. Mục đích. .............................................................................................................................. 32 3.2. Cơ sở lí thuyết. ...................................................................................................................... 32 3.3. Thiết bị thí nghiệm. .............................................................................................................. 33 3.3.1. Các dụng cụ sử dụng. ..................................................................................................... 33 3.4. Trình tự thí nghiệm. .............................................................................................................. 34 3.3 Đánh giá và kết luận............................................................................................................... 44 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 2 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy ỜI Môn h c Thí nghiệm tô IĐ U Máy công trình có một vai tr quan tr ng trong ngành Cơ khí Động lực, gi p sinh viên kiểm tra l i lý thuyết mà mình đ đƣ c h c, đồng thời hiểu rõ hơn về phƣơng pháp đo các đ i lƣ ng vật lý trong lý thuyết ôtô. Điều đó gi p một kỹ sƣ trong tƣơng lai dễ dàng tiếp cận với các công nghệ mới. Sau khi h c môn Thí nghiệm Thực hành môn Thí nghiệm tô tô Máy công trình , sinh viên sẽ làm bài Máy công trình .Trong bài báo cáo này, nhóm thực hiện đo đặc tính lực cản chuyển động của xe trên đƣờng bằng phƣơng pháp lăn trơn và đo lực phanh ôtô trên băng thử. Với bản thân của mỗi thành viên trong nhóm c n h n chế về mặt kiến th c nên bài báo cáo không tránh đƣ c những sai sót. R t mong sự chỉ d y thêm của quý thầy. Sau c ng, em xin chân thành cám ơn thầy ê Văn Tụy đ tận tình hƣớng d n, gi p đ nhiệt tình trong quá trình nhóm làm thí nghiệm của môn h c này. Đà ng, ngày 22 tháng 11 năm 2015. Sinh viên Đặng Thế Vũ SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 3 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy GIỚI THIỆU TRU G TÂM THÍ GHIỆM VÀ ĐỘ G CƠ T Ph ng thí nghiệm động cơ AV là một trong những ph ng thí nghiệm hiện đ i của trƣờng Đ i h c Bách khoa Đà ng nói riêng cà của cả ƣớc nói chung. Đƣ c đầu tƣ xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đƣa vào sử dụng năm 2003, ph ng thí nghiệm là nơi thực hiện nhiều thí nghiệm, thực nghiệm quan tr ng phục vụ cho công tác giảng d y, h c tập và nghiên c u của giảng viên và sinh viên khoa Cơ Khí Giao Thông. Hình 1.1 – Trung tâm thí nghiệm động cơ và ôtô tại trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng Trung tâm chuyên nghiên c u khảo sát, đo đ c các đặc tính của động cơ đốt trong, đặc tính lực kéo, lực phanh của ô tô, kiểm tra các thông số kỹ thuật của ô-tô với sự hỗ tr của các trang thiết bị hiện đ i nhƣ băng thử APA ( đo công su t động cơ), các thiết bị đo lƣờng khí thải (AVL DiSmoke 4000 Diesel Tester), đo tiêu hao nhiên liệu (AVL Fuel Balance 733), băng thử phanh (đo lực phanh bánh xe )….. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 4 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy Đối tƣ ng thí nghiệm - Xe d ng để thí nghiệm là d ng xe du lịch Mercedes Benz MB140 Hình 1 Xe Mercedes Benz MB140 - Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mercedes Benz MB140 : - Kiểu động cơ: M-161, phun xăng điện tử. - Số xilanh: 04, th tự làm việc 1-3-4-2. - Công su t cực đ i [Kw] /số v ng quay[v/ph]: 91,5/5000 - Mômen cực đ i (Nm) /số v ng quay(v/ph): 185/3500 - Dung tích xilanh: 1,295 [Cm3] - Tốc độ cực đ i : 155 [Km/h]. - Tỉ số truyền hộp số : 4,22-2,83-1.54-1,14-0,88. - Tỉ số truyền của cầu chủ động : 4,88 - Tr ng lƣ ng không tải : 2060 [Kg] SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 5 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy - Tr ng lƣ ng toàn bộ: 3100 [Kg]. - Chiều dài tổng thể : 5340 [mm] - Chiều rộng tổng thể : 1855 [mm] - Chiều cao tổng thể : 2105 [mm] - Chiều dài cơ sở : 2680 [mm] - Tải tr ng phân bố lên cầu trƣớc/sau: 1500/1600 [Kg] - Cở lốp trƣớc sau: 195.75/R16. Phần I: ĐO Đ Đ 1.1. Đ Ủ Cơ sở lí thuyết. V P Pj hg h G Mf1 P Mf2 P f1 f2 Z1 b a Z2 L Hình 1-1: Các lực tác dụng lên ô tô khi lăn trơn trên mặt đường ngang. Trong đó: + V- Vận tốc chuyển động của ô tô. + G - Tr ng lƣ ng toàn bộ của ô tô. + Pf1 – Lực cản lăn ở bánh xe bị động. + Pf2 – Lực cản lăn ở bánh xe chủ động. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 6 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy + Pω – Lực cản không khí. + Pj – Lực quán tính của ô tô khi chuyển động. + Z1, Z2 – Phản lực pháp tuyến của mặt đƣờng tác dụng lên các bánh xe ở cầu trƣớc và cầu sau. + Mf1, Mf2 – Mô men cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động. + a,b- Khoảng cách tính từ tr ng tâm của ô tô tới tâm bánh xe trƣớc và sau của ô tô. + L- Chiều dài cơ sở của xe. Khi ô tô đang chuyển động với một vận tốc ban đầu, nếu ta cắt lý h p thì ô tô chịu tác dụng của các lực: - Lực cản lăn; - Lực cản không khí; - Lực quán tính của ô tô; Theo lý thuyết ô tô: Fk  G.f .cos   k. AV . 2 G dv . . i  G.sin  (1.1) g dt Trong đó: + Fk-Lực kéo tiếp tuyến sinh ra t i bánh xe chủ động. |+ α _-Độ dốc của mặt đường. + f-Hệ số cản lăn. + k-Hệ số cản không khí. (1.1a) + A-Diện tích cản chính diện của ô tô. A = 0,8.1,855.2,100 = 3,124 [m2] (1.1b) + V-Vận tốc chuyển động tƣơng đối của ô tô trong môi trƣờng không khí. + f- Hệ số cản lăn của đƣờng: f  32  V 2800 (1.2) + G-Tr ng lƣ ng toàn bộ của xe. + g- Gia tốc tr ng trƣờng; g=9,81 [m/s2]. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 7 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy + δi-Hệ số xét đến khối lƣ ng chuyển đổi quay của động cơ và hệ thống truyền lực, thông thƣờng δi  1. + - Gia tốc tịnh tiến của ô tô, [m/s2]. Xét trƣờng h p xe chuyển động trên đƣờng ngang (α= ), từ công th c (1.1) suy ra ta có phƣơng trình chuyển động của ô tô nhƣ sau: Fk  G.f  k . AV . 2 G dv . . i g dt (1.3) Khi tăng gia tốc của ô tô để ô tô đ t đến tốc độ Vmax thì phƣơng trình (1.3) sẽ trở thành: Fk  G.f  k . AV . 2 G dv . . i g dt (1.4) Khi đ t đến giá trị Vmax ta cắt nhiên liệu (thả chân ga), cắt ly h p cho xe chuyển động chậm dần lăn trơn trên đƣờng từ đó Fk=0, ta có phƣơng trình: 0  G.f  k . A.V 2  G dv . . i g dt (1.5) Khi δi  1, ta viết l i phƣơng trình lăn trơn chuyển động chậm dần: G dv .  G.f  K . A.V 2 g dt (1.6) Vậy lực quán tính chuyển động chậm dần luôn luôn đồng nh t với lực cản chuyển động của ô tô với b t kỳ tốc độ nào. Fj  Fc  G dv .  G.f  k . AV . 2 g dt (1.7) Ta có phƣơng trình tổng quát của hệ số cản lăn f: f=f0+f1.V+f2.V2 (1.8) Thế vào phƣơng trình (1.7) ta có: Fc  G dv .  G.( f 0  f1.V  f 2 .V 2 )  k. AV . 2 g dt (1.9) Đặt: F0=G.f0 (1.10) F1=G.f1 (1.11) SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 8 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy F2=G.f2+k.A (1.12) Vậy phƣơng trình tổng quát của lực cản lăn: Fc  G dv .  F0  F1.V F2 .V 2 g dt (1.13) Lực quán tính do chuyện động chậm dần của xe đóng vai tr là lực kéo, để xe chuyển động đƣ c thì lực quán tính bằng lực cản. Vì vậy để xác đinh đặc tính lực cản của ô tô trên đƣờng ta xác định lực quán tính chậm dần của ô tô. hƣ vậy phƣơng pháp là thay vì đo lực cản của ô tô ngƣời ta đo lực cản chuyển động chậm dần khi lăn trơn bằng cách đo vận tốc ô tô theo thời gian quay trơn. 1.2. hương pháp và trình tự thí nghiệm 1.2.1. hương pháp đo Xác định tải tr ng toàn bộ của ô tô. Cho xe gia tốc đến một vận tốc (v) nào đó ta ngƣng cung c p nhiên liệu, cắt li h p và cho xe lăn trơn trên đƣờng và khi đó xe chuyển động chậm dần đều. Phƣơng pháp là đo biến thiên tốc độ theo thời gian. D ng đồng hồ đếm thời gian thay đổi theo tốc độ của ô tô ta lập đƣ c bảng số liệu nhƣ sau: ti Vi j Pj t1 V1 j1 Pj1 t2 V2 J2 Pj2 t3 V3 J3 Pj3 …. … … tn Vn Jn P Pjn Vẽ đồ thị biểu diễn quan hệ thay đổi giữa vận tốc V theo thời gian khi xe chuyển động chậm dần. D ng phƣơng pháp x p xỉ bình phƣơng cực tiểu để tìm đƣ c hàm V(t), bậc của hàm x p xỉ có sai số trung bình phƣơng nhỏ hơn cảm biến. Ta có đƣ c đồ thị sau: SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 9 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. V(m/s) GVHD: Ts. Lê Văn Tụy V = amtm +...+a3t3 + a2t2 +a1t + a0 t(s) t(s) Hình 1-2: Đồ thị biểu diễn vận tốc chuyển động của xe theo thời gian và hàm xấp xỉ tương ứng. L y đ o hàm của đa th c V(t) ta đƣ c: =∑ Tính (1.14) theo t ta tìm đƣ c j. Từ đó ta tính đƣ c Pj và ta tìm đƣ c giá trị Pc. Tiếp tục x p xỉ hàm bậc 2 hàm Pctheo V. Fc=F2.V2+F1.V+F0 Hình 1-3. Đồ thị biểu diễn quan hệ vận tốc theo lực cản tổng cộng của đường và xấp xỉ bậc hai hàm Pc theoV. Pc =Pf+Pω= F0+F1V+F2V2 (1.15) Các hệ số trên tƣơng ng với các hệ số f0, và hệ số K khi xe ch y trên đƣờng tốt Fc =G(a+bV)+k.A.V2 (1.16) Từ đó ta tìm đƣ c các hệ số cản lăn và hệ số cản không khí. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 10 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. 1.2.2. 1.2 2 1 GVHD: Ts. Lê Văn Tụy rình tự làm thí nghiệm ác bước làm thí nghiệm Xe làm thí nghiệm: Mercedes benz MB140D, 16 chỗ ngồi, tự trọng 2100 [KG],công suất động cơ:90kw,số vòng quay:5000(v/p). Hình 1-4. Mecedes Benz MB140 (Số lƣ ng ngƣời trên xe là 8 sinh viên lên xe và thầy hƣớng d n làm thí nghiệm ) + Bắt đầu di chuyển đến địa điểm làm thí nghiệm. + Chuẩn bị đồng hồ bầm giờ và quan sát đồng hồ táp lô báo tốc độ ôtô. + Cho xe ch y vƣ t quá tốc độ 55[km/h] thì bắt đầu nhả bàn đ p ga, đ p bàn đ p ly h p nhằm ngắt ly h p và cho xe lăn trơn trên mặt đƣờng th ng. + Khi kim đồng hồ báo tốc độ chỉ 50 [km/h] thì bắt đầu b m đồng hồ, ng với vị trí này ta có thời gian t=0. Khi tốc độ của ô tô giảm c n 45[km/h] thì ta tiếp tục b m đồng hồ tính giây để xác định t. Và c làm cho đến khi tốc độ của ô tô giảm c n 20[km/h], t c là ta c tính t tƣơng ng với V=5km/h. Sau đó ta ghi t t cả các kết quả đo l i. Ta thực hiện quá trình nhƣ vậy 4 lần và kết th c quá trình đo. Thực hiện xong quá trình đo cho xe trở về xƣởng, thí nghiệm l y số liệu đ hoàn t t. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 11 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy 1.2.2.2. ảng kết quả đo như sau Bảng 1-1: Giá trị thời gian đo theo vận tốc. Thời gian mỗi lần đo t [s] L1 L2 L3 L4 0,00 0,00 0,00 0,00 1 V [km/h] 50 2 45 7,08 7,01 7,84 9,52 3 40 15,36 15,33 16,51 18,59 4 35 22,90 22,91 25,37 28,88 5 30 31,86 32,92 35,24 39,96 6 25 40,87 43,47 48,06 52,38 7 20 52,09 55,57 62,66 64,36 tt 1.3 ử lí số liệu 1.3 1 ây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của V theo t Ta xây dựng đƣờng đặc tính vận tốc V theo t ( V = f(t)). Kết quả đo khi làm thí nghiệm với V có th nguyên là [m/s]. Bảng 1-2: Quan hệ của vận tốc V theo thời gian t. tt V [km/h] V [m/s] Thời gian mỗi lần đo t [s] L1 L2 L3 L4 TB 1 50.00 13.888889 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2 45.00 12.500000 7,08 7,01 7,84 9,52 7,86 3 40.00 11.111111 15,36 15,33 16,51 18,59 16,45 4 35.00 9.722222 22,90 22,91 25,37 28,88 25,02 5 30.00 8.333333 31,86 32,92 35,24 39,96 35,00 6 25.00 6.944444 40,87 43,47 48,06 52,38 46,20 7 20.00 5.555556 52,09 55,57 62,66 64,36 58,67 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 12 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy Từ bảng số liệu vi = f(ti), tiến hành x p xỉ đặc tính biến thiên v = f(t) thành đa th c x p xỉ bậc ba đối với thời gian t.D ng công cụ Excel để tìm hàm biểu diễn mối quan hệ giữa V và t ta đƣ c: 16,00 14,00 y = 6E-07x3 + 0,0006x2 - 0,1819x + 13,893 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 Hình 1-5: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ của v theo t và hàm xấp xỉ của nó v=f(t). Qua đó ta tìm đƣ c phƣơng trình biểu diễn mối quan hệ trên nhƣ sau: V = 6E-07t3 + 0,0006t2 - 0,1819t + 13,893 (1.17) Kết quả trên đƣ c tính toán với ttb, xác định dv/dt= f(t). Từ hàm x p xỉ V=f(t), bằng cách l y đ o hàm của nó, ta xác định đƣ c hàm dv/dt=f(t). Theo lý thuyết thì lực cản FC = - FJ (Lực quán tính). Điều đó có nghĩa ta xác định FC thông qua lực quán tính Fj. Với Fj = ma.j (1.18) hƣ vậy: Với: FC = -ma.j [N] (1.19) j- Gia tốc quán tính của xe khi lăn trơn [m/s2] ma- khối lƣ ng có tải của xe Mercedes Benz MB140 [kg] ma=m0+mhk (1.20) m0- Khối lƣ ng không tải của xe: m0 = 2100. 9,81/9.81 = 2100 [kg]. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 13 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy mhk- Khối lƣ ng của hành khách (ngƣời làm thí nghiệm, trung bình mỗi ngƣời nặng 65kg): mhk = (11.65).9,81/9,81 = 715 [kg]. Vậy khối lƣ ng toàn bộ là: ma = m0 + mhk = 2100 + 715 = 2815[kg] (1.21) Vậy ma = 2815 [kg] Từ công th c (1.17) ta suy ra: j dv  1,8.106.t 2  0, 0012.t  0.1819 dt [m / s 2 ] (1.22) Từ đó suy ra đƣ c lực cản FC với thời gian t (s) ta đ đo đƣ c ở trên: FC  G dv .( )   j.ma  (1,8.106.t 2  0, 0012.t  0.1819).2815 [ N ] (1.23) g dt Bảng 1-3: Giá trị lực cản theo vận tốc: tt V [km/h] 1 50.00 2 45.00 3 40.00 4 35.00 5 30.00 6 25.00 7 20.00 Thời gian dv/dt Fc t[s] [m/s2] [N] 13,9 0,00 -0,1819 469 12,5 7,86 -0,17235 431 11,1 16,45 -0,16168 399 9,7 25,02 -0,15076 368 8,3 35,00 -0,1377 337 6,9 46,20 -0,12262 308 5,6 58,67 -0,1053 283 V [m/s] D u của dv/dt là (-) để chỉ ta th y rằng xe ch ng ta đang khảo sát đang chuyển động chậm dần. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 14 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. 1.3 2 GVHD: Ts. Lê Văn Tụy ây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ của Fc theo V. Ta có Fc= Pj và ch ng ta tiếp tục x p xỉ hàm bậc 2 của Fc theo V để tìm mối quan hệ giữa ch ng: 500 450 Fc[N] Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lực cản Fc và vận tốc V 400 350 300 y = 0,4937x2 + 12,669x + 197,07 250 200 150 100 50 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 V [m/s] Hình1-6: Đồ thị biểu diễn lực cản Fc theo V và hàm xấp xỉ Fc = f(V)  Từ đó ta tìm đƣ c hàm biểu diễn mối quan hệ nhƣ sau: Fc = 0,4937.V2 + 12,669.V + 197,07 (1.24) Ta đƣ c: + F0 = 197,07 [N] + F1 = 12,669 [N] + F2 = 0,4937 [N] - Theo lý thuyết: f0 (1.25) f1 (1.26) (1.27)  Từ công th c (1.10), (1.11) và (1.12), ta suy ra các hệ số cản là: f0  F0 197, 07   0, 00714 G 2815.9,81 SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A (1.28) Trang 15 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. f1  GVHD: Ts. Lê Văn Tụy F1 12, 669 =0,000459  G 2815.9,81 (1.29) F2  k. A  G.f 2  0, 4937 (1.30) F2  k . A 0 G (1.31) Suy ra f 2  Từ công th c (1.31) và (1.1b) suy ra: k F2 0, 4937  = 0,158 [Ns2/m4] A 3.124 (1.32) So sánh với lý thuyết thì các thông số tìm đƣ c nhỏ hơn r t nhiều do điều kiện khách quan trong quá trình tiến hành thí nghiệm:  Mặt đƣờng tốt, đang xuống dốc (độ dốc nhỏ).  Đo trong điều kiện chiều chuyển động của ôtô với gió biển (đang thổi m nh).  Từ đó ta có các giá trị f theo V từ công th c (1.8), (1,28), (1,29) và (1.31) nhƣ sau: Bảng 1-4: Các giá trị lực cản f theo vận tốc V: Bảng trị số f theo V v [m/s] SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A f 13,889 0,013515 12,500 0,0128775 11,111 0,01224 9,722 0,0116025 8,333 0,010965 6,944 0,0103275 5,556 0,00969 Trang 16 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy 1.4. Đánh giá kết quảvà kết luận Qua quá trình thí nghiệm đo đặc tính lực cản chuyển động của xe trên đƣờng bằng phƣơng pháp lăn trơn (trên xe MERCEDES-BENZ MB140) và dựa vào đƣờng đặc tính quan hệ lực cản với vận tốc ta có thể đánh giá một số v n đề nhƣ sau: - Ta th y rằng hệ số cản lăn f0 nhở ch ng tỏ rằng chung ta thí nghiệm trên đƣờng nhựa tốt và có một số yêu tố làm cho hệ số cản lăn nhỏ đó là thí nghiệm đƣờng c n ƣớt nên đƣờng trơmn làm hệ số cản lăn th p. - Với hệ số cản không khí k nhỏ, vì chính l c thí nghiệm ta ch y c ng chiều với hƣớng gió (thí nghiệm trên đƣờng Nguyễn T t Thành nên có gió biển lớn hơn gió trong đƣờng thƣờng) làm cho hệ số cản không khí th p. - Qua thí nghiệm này ta th y rằng hệ số cản lăn không phải là hằng số phụ thuộc vào tốc độ. T y theo kiểu lốp xe, ch t lƣ ng mặt đƣờng mà thực nghiệm cho th y rằng có khi hệ số lăn phụ thuộc bặc hai của tốc độ, có khi phụ thuộc vào bậc nh t theo tốc độ. + Nếu f1 0 suy ra: f = f0 + f2. V2 (1.33) Tƣơng tự với công th c khi xe chuyển động với tốc độ theo thực nghiệm: Suy ra : + Nếu f2  V2  f  f 0 1    1500  (1.34)  V2  Fc  G. f 0 1    1500  (1.35) suy ra: f=f0 + f1.V (1.36) Hay tương tự như công thức: f=a + b.V (1.37) Suy ra: (1.38) Fc = G(a+b.V) Kết luận. - Lực cản tổng cộng của ô tô trên đƣờng phụ thuộc vào các lực cản chuyển động của ô tô. T t cả các yếu tó ảnh hƣởng đến các lực cản chuyển động của ô tô sẽ ảnh hƣởng đến lực cản tổng cộng của ô tô. - Vận tốc ô tô càng lớn thì lực cản càng lớn do hệ số cản khí động tăng. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 17 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy - Thực tế thì các hệ số luôn tồn t i dao động xung quanh các giá trị lí thuyết, bởi vì thí nghiệm thực tế luôn tồn t i các biến động nhỏ tác động đến quá trình thí nghiệm. - Qua bài thí nghiệm ch ng ta cũng hiểu rõ hơn về các công cản mà ch ng ta đ đƣ c h c và các bƣớc tiến hành làm thí nghiệm cũng nhƣ cách xử lí số liệu. - Lực cản lăn ảnh hƣởng r t lớn với đến sự chuyển động của ôtô nếu quá lớn sẽ làm tiêu hao công su t của động cơ nên xu hƣớng thiết kế ôtô l c nào cũng yêu cầu lực cản là nhỏ nh t để có thể tận dụng tối đa công su t động cơ. - Lực cản lăn c n phụ thuộc r t nhiều vào các yếu tố nhƣ bề mặt đƣờng, lo i lốp, tải tr ng, tốc độ chuyển động của xe. - Về cách đo: Việc đo lực quán tính chuyển động dần khi xe lăn trơn trên đƣờng với (α=0). Nhờ phƣơng pháp x p xĩ trên trong excel mà ta có thế đƣa ra đƣ c các đƣờng đặc tính trƣơng suốt qua trình thí thí nghiệm và xử lý số liệu. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 18 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy ĐO PHẦN II : Ô Ô 2.1. Mục đích. Đo lực phanh của các bánh trên c ng một cầu để từ đó có thể nhận xét về sự sai lệch lực phanh giữa các bánh. Từ đó có cơ sở cho việc điều chỉnh vì rằng nếu lực phanh hai bên m t cân bằng lớn sẽ gây cho xe dễ bị không ổn định, quay đầu xe khi phanh. 2.2 Cơ sở lý thuyết. Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh trên đƣờng nằm ngang. V P Pj hg h G Mf1 Mf2 Pf1 Pp1 Pf2 Pp2 Z1 b a Z2 L Hình 2.1: Các lực tác dụng lên ô tô khi phanh trên đường nằm ngang. Trong đó: + V- Vận tốc chuyển động của ô tô. + G - Tr ng lƣ ng toàn bộ của ô tô. + Pf1 – Lực cản lăn ở bánh xe bị động. + Pf2 – Lực cản lăn ở bánh xe chủ động. + Pp1, Pp2- Lực phanh tác dụng lên bánh xe trƣớc và bánh xe sau. + Pω – Lực cản không khí. + Pj – Lực quán tính của ô tô khi chuyển động. + Z1, Z2 – Phản lực pháp tuyến của mặt đƣờng tác dụng lên các bánh xe ở cầu trƣớc và cầu sau. SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A Trang 19 Thí nghiệm ôtô & máy công trình. GVHD: Ts. Lê Văn Tụy + Mf1, Mf2 – Mô men cản lăn ở bánh xe bị động và chủ động. + a,b- Khoảng cách tính từ tr ng tâm của ô tô tới tâm bánh xe trƣớc và sau của ô tô. + L- Chiều dài cơ sở của xe. - Theo ly thuyêt ô tô: Phƣơng trình chuyển động của ô tô: Pk  Pf 1  Pf 2  Pω  Pi  Pj (2.1) Trong đó: Pk – lực kéo tiếp tuyến phát ra ở bánh xe chủ động. Pω – lực cản không khí. Pj – lực cản quán tính. Pi – lực cản dốc. Pf ,Pf2– lực cản lăn của cầu trƣớc và cầu sau. Pψ - lực cản tổng cộng của đƣờng. Pψ  Pf  Pi (2.2) Tƣ (2.1) v (2.2) suy ra phƣơng trình chuyển động của ô tô Pk  Pf 1  Pf 2  Pω  Pi  Pj  Pψ  Pω  Pj (2.3) Khi xe chuyển động đều (α=0) khi đó phƣơng trình chuyển đông đều là: Pk  Pf 1  Pf 2  P (2.4) - Để thực hiện quá trình phanh ngƣời lái thực hiện các thao tác sau: + Cắt nhiên liệu (nhả chân ga). + Cắt ly h p, Fk = 0 [N] + Đ p phanh để t o hình thành lực phanh ở bánh xe trƣớc P p1, lực phanh ở bánh xe sau Pp2 và lực quán tính Pj. Phƣơng trình chuyển động khi phanh. Pj  G.f  KV 2  (Pp1  Pp 2 ) (2.5) = G.f + KV2 + (Z1.φ+Z2.φ) = G.f + KV2 + φ .(Z1+Z2) = G.f + KV2 + φ.G SVTH: Đặng Thế Vũ –Lớp 11C4A (2.6) Trang 20
- Xem thêm -