Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦU.2GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ ÔTÔ AVL.3Phần 1 ĐO ĐẶC TÍNH LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE TRÊN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LĂN TRƠN41.1 Cơ sở lý thuyết:41.2. Phương pháp đo:71.2.1. Mô tả về trang thiết bị:71.2.2.Trình tự đo:71.3.Xử lý số liệu:81.3.1.Xấp xỉ số liệu thu được để lấy hàm v = f(t):81.3.2. Xác định hàm dvdt = f(t):91.3.3.Tính giá trị lực cản Fc(i) bằng lực quán tính chuyển động chậm dần101.3.4. Đánh giá và biện luận đối với các đại lượng F0, F1 và F2 đã xác định được thông qua các hệ số cản:11Phần 2 ĐO LỰC PHANH CỦA XE MERCEDES BENZ MB140132.1. Mục đích:132.2. Chuẩn bị:132.3. Cơ sở lý thuyết:132.4. Thiết bị thí nghiệm :142.4.1. Xuất xứ băng thử:142.4.2. Cấu tạo băng thử:142.4.3. Nguyên lý hoạt động:152.5. Thao tác thí nghiệm :192.6. Xử lý kết quả :202.6.1. Xử lý số liệu:212.6.2. Vẽ đồ thị:22Phần 3 – ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU ÔTÔ THEO CHU TRÌNH ECE1504253.1. Cơ sở lý thuyết:253.2. Phương pháp đo:263.2.1. Mô tả về trang thiết bị và nguyên lý đo:263.2.2. Trình tự đo:263.3. Xử lý số liệu :273.3.1. Tính tiêu hao nhiên liệu tại các điểm đo:273.3.2. Tính giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình:32Phần 4 KẾT LUẬN33TÀI LIỆU THAM KHẢO34
Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình MỤC LỤC .2 GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ Ô-TÔ AVL 3 1.1.Cơ sở lý thuyết: 4 -Lực quán tính Pj: 6 [1.7] 6 Trong đó: 6 -Ga: Trọng lượng toàn bộ của ô tô [N] .6 - : gia tốc chuyển động tịnh tiến của ô tô [m/s2] .6 => .6 Mặt khác ta có: Pf + Pω =Ga f+KFv2 6 Pf + Pω =+KFv2 .6 Đặt: F0 = Ga.f0 ; F1 = 0 ; F1 =KF+ 6 => [1.9] 6 1.2 Phương pháp đo: .7 2.6.1 Xử lý số liệu: 21 *Tính lực phanh riêng: .24 1 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào học tập và nghiên cứu đang là một xu hướng tất yếu Trong tiến trình đó, nhằm mang lại hiệu quả cao trong quá trình đào tạo thì Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã được chọn đầu tư phòng thí nghiệm AVL với vốn đầu tư rất lớn, qua đó cũng phần nào thấy được mức độ hiện đại của phòng thí nghiệm – thực hành cũng như sự quan tâm đến chất lượng đào tạo của trường Việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào nghiên cứu trong ngành cơ khí động lực là nhiệm vụ cấp bách trong quá trình hội nhập, nhằm tránh tụt hậu với các nước bạn Thí nghiệm ô tô – máy công trình là môn học bắt buộc trong chương trình đào tạo của ngành Sau khi học xong môn học này, sinh viên có thể tiếp cận đầy đủ hơn với các trang thiết bị hiện đại, cách vận hành hệ thống thí nghiệm và trên hết là phương pháp thực hiện một thí nghiệm hoàn chỉnh, chính xác Với sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Văn Tụy, em đã hoàn thành môn học và làm báo cáo đúng thời gian quy định, hiểu biết thêm về các phương pháp thí nghiệm ô tô và cách xử lý số liệu Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình làm báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy chỉ bảo để em có thể hoàn thành tốt hơn báo cáo của mình Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Tụy đã hướng dẫn và giúp đỡ rất nhiệt tình để chúng em có thể hoàn thành môn học này Đà Nẵng, Ngày 29 tháng 10 năm 2014 2 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình GIỚI THIỆU TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VÀ Ô-TÔ AVL Phòng thí nghiệm động cơ AVL là một trong những phòng thí nghiệm hiện đại nhất Việt Nam Được đầu tư xây dựng từ năm 2000 và hoàn thành đưa vào sử dụng năm 2003, phòng thí nghiệm đã là nới thực hiện nhiều thí nghiệm, thực nghiệm quan trong phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu của giảng viên và sinh viên khoa Cơ Khí Giao Thông Hình 1.1 Trung tâm thí nghiệm động cơ – ôtô AVL Trung tâm chuyên nghiên cứu khảo sát, đo đạc 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 trợ của các trang thiết bị hiện đại như băng thử APA ( đo công suất động cơ), các thiết bị đo lường khí thải (AVL DiSmoke 4000 Diesel Tester), đo tiêu hao nhiên liệu (AVL Fuel Balance 733), băng thử phanh (đo lực phanh bánh xe )… 3 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Phần 1 - ĐO ĐẶC TÍNH LỰC CẢN CHUYỂN ĐỘNG CỦA XE TRÊN ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LĂN TRƠN 1.1 Cơ sở lý thuyết: pj Fk Hình 1.2 Các lực tác dụng lên ô tô chuyển động thẳng trên đường nằm ngang Trong đó: Lo – Chiều dài cơ sở của xe [m] a – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m] b – Khoảng cách từ trọng tâm đến cầu trước [m] Z1 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước [ N] Z2 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau [ N] Pf1 – Lực cản lăn ở hai bánh trước [ N] Pf2 – Lực cản lăn ở hai bánh sau [ N] Fk – Lực kéo tiếp tuyến tại bánh xe chủ động [ N] Pω – Lực cản không khí [ N] Pj – Lực quán tính của ô tô khi chuyển động [N] Ga – Trọng lượng toàn bộ của xe [ N] Khi xe chuyển động phải chịu tác dụng của các lực sau: - Lực cản lăn Pf : là lực phát sinh do có sự biến dạng của lốp và đường, do sự tạo thành vết bánh xe trên đường và do sự ma sát ở bề mặt tiếp giữa lốp và đường 4 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Để đơn giản, người ta coi lực cản lăn là ngoại lực tác dụng lên bánh xe khi nó chuyển động, và đuợc xác định theo công thức: Pf = Pf1 + Pf2 = Z1.f1+Z2.f2 [1.1] Trong đó: Z1 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu trước f1 – Hệ số cản lăn ở bánh xe trước Z2 – Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên cầu sau f2 – Hệ số cản lăn ở bánh xe sau Hệ số cản lăn có thể là hàm bậc nhất hoặc bậc hai theo vận tốc, được xác định như sau: [1.2] Nếu coi hệ số cản lăn ở bánh trước và bánh sau là như nhau, thì ta có: Pf=Ga.f [1.3] Trường hợp tổng quát, có thể xem : Pf = Ga.(f0 + f1.v+f2.v2) [1.4] Trong đó : f0 – Hệ số cản lăn cơ bản, không phụ thuộc vào tốc độ f1 – Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc nhất vào tốc độ f2 – Hệ số cản lăn phụ thuộc bậc hai vào tốc độ - Lực cản không khí Pω : Khi ô-tô chuyển động tạo nên sự thay đổi mật độ không khí bao quanh xe, hình thành lực cản không khí tác dụng lên toàn bộ bề mặt xe Trong tính toán thông thường, tất cả các lực cản gió riêng phần được thay thế bằng lực cản tổng cộng quy ước Pω đặt ở tâm diện tích cản chính diện ô-tô 5 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Pω = k.F.v2 [1.5] Trong đó: k – Hệ số cản không khí [Ns2/m4] F – Diện tích cản chính diện của ô-tô [m2] v – Vận tốc chuyển động của ô-tô [m/s] Ở đây, để đơn giản tính toán, ta xét ô-tô chuyển động trên đường ngang, phẳng, tức là bỏ qua các lực cản lên dốc và lực quán tính của các chi tiết chuyển động quay Như vậy, ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau: FK = Pf + Pω–Pj [1.6] Theo cách nhìn mới, khi đo lực cản chuyển động của xe trên đường, có thể xem Fc = Pf +Pω vì khi xe chuyển động thực, hai lực này luôn luôn đi cùng với nhau không thể tách rời -Lực quán tính Pj: Pj = Ga dv g dt [1.7] Trong đó: -Ga: Trọng lượng toàn bộ của ô tô [N] - dv : gia tốc chuyển động tịnh tiến của ô tô [m/s2] dt *Phương trình cân bằng khi xe lăn trơn (cắt ly hợp): Pf + Pω - Pj = 0 [1.8] => Pf + Pω = Ga dv g dt Mặt khác ta có: Pf + Pω =Ga f+KFv2 v2 Ga f 0 + (1 + ) 1500 +KFv2 Pf + Pω = Đặt: F0 = Ga.f0 ; F1 = 0 ; F1 =KF+ => Ga f 0 1500 Ga dv = F0 + F1v + F2V 2 [1.9] g dt 6 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 1.2 Phương pháp đo: 1.2.1.Mô tả về trang thiết bị: a Đối tượng đo: Xe dùng cho việc đo lực cản: Mercedes Benz MB140 có: Công suất động cơ P = 90[kW] ở số vòng quay n = 5000[rpm], Tự trọng của xe Go = 2100[KG], Do chở theo 8 sinh viên và thầy giáo hướng dẫn nên tải Gt = 500[KG] Hình 1.3 Đối tượng đo - Mecedes Benz MB140 b Các dụng cụ và cảm biến sử dụng: Đồng hồ/Cảm biến đo tốc độ, đồng hồ đếm thời gian thực 1.2.2.Trình tự đo: - Đưa xe đến địa điểm đo (yêu cầu có chiều dài quãng đường thẳng và phẳng khoảng 4km, ở đây ta làm thực nghiệm trên đường Nguyễn Tất Thành) - Gia tốc xe đến tốc độ >50km/h - Đo biến thiên tốc độ giảm từ 50km/h về khoảng 15km/h theo t [s] (Nếu có thiết bị đo chính xác thì đo 1 lần, vì ở đây không có thiết bị đo chính xác nên ta đo 4 lần rồi lấy giá trị trung bình) 1.3.Xử lý số liệu: St t 1 2 3 T2[s] T1[s] 0 7,68 17,0 0 8,69 17,8 T3[s] 0 8,72 19,22 7 T4[s] V[km/h 0 6,54 16,6 ] 50 45 40 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình St t T2[s] T3[s] T4[s] 29,08 8 27,3 35 40,48 3 40,0 30 53,74 4 52,4 25 76,52 7 68,8 20 15 T1[s] 4 25,8 4 5 6 7 8 0 28,5 4 37,1 5 40,8 7 49,5 1 53,1 6 65,7 3 69,7 6 84,2 7 87,7 101,5 9 86,8 6 7 2 9 V[km/h ] Bảng 1.1 số liệu vận tốc theo thời gian đo thực tế trên đường 1.3.1.Xấp xỉ số liệu thu được để lấy hàm v = f(t): Phương pháp: Từ bảng số liệu vi = f(ti), tiến hành xấp xỉ đặc tính biến thiên v = f(t) thành đa thức xấp xỉ bậc ba đối với thời gian t ( với vận tốc được quy đổi ra đơn vị [m/s ]) bằng công cụ Trendline của Excel để lấy hàm xấp xỉ Kết quả có dạng: v = a.t3 + b.t2 c.t + d St t 1 2 3 4 5 6 7 8 V[m/s Ttb[s] 0 7,91 17,69 27,7 39,63 52,23 70,24 90,11 ] 13,9 12,5 11,1 9,7 8,3 6,9 5,6 4,2 Bảng 1.2 Số liệu đã quy đổi đơn vị của vận tốc từ [km/h] sang [m/s] & Ttb Vẽ đường cong v=f(t) rồi dùng công cụ trendline của excel, ta thu được kết quả như sau: 8 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Hình 1.4 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa V(m/s) & t(s) Hàm vận tốc thu được: v = -2.10-6 t3 +0,001 t2 –0 ,1746t+13,873 [1.10] 1.3.2 Xác định hàm dv/dt = f(t): Từ hàm xấp xỉ v = f(t), bằng cách lấy đạo hàm của nó, ta xác định hàm dv/dt=f(t) Rồi tính giá trị (dv/dt)(i) = f(ti): Ta có: v = a.t3 + b.t2 c.t + d =>dv/dt = 3a.t2 + 2b.t +c =>dv/dt=-6*10^-6+0,002t-0,1746 Bảng giá trị (dv/dt)(i) = f(ti): Stt t[s] dv/dt 1 0 -0,1746 2 7,91 -0,15916 3 17,69 -0,1411 9 [1.11] Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 4 5 6 7 8 27,7 -0,1238 39,63 -0,10476 52,23 -0,08651 70,24 -0,06372 90,11 -0,0431 Bảng 1.3 Giá trị dv/dt theo t(s) 1.3.3.Tính giá trị lực cản Fc(i) bằng lực quán tính chuyển động chậm dần: Ta xác định Fc(i) = Pj(i) = - m.(dv/dt)i tại từng thời điểm ti Với: m = 2600 [kg] – Trọng lựơng toàn bộ của xe Bảng giá trị: Stt v[m/s] Fc [N] 1 13,9 453,96 2 12,5 413,8041 3 11,1 366,8538 4 9,7 321,8897 5 8,3 272,3844 6 6,9 224,9204 7 5,6 165,6771 8 4,2 112,0571 Bảng 1.4 Giá trị Fc(N) theo vận tốc V(m/s) Từ bảng giá trị trên, vẽ đường cong Fc= f(v), tiến hành xấp xỉ để tìm hàm của lực cản có dạng: Fc = F0 + F1.v + F2.v2 10 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 2.6.1 Xử lý số liệu: Theo nguyên tắc thì ta nên dùng phương pháp xấp xỉ bằng một đa thức Nhưng do để chẩn đoán tình trạng phanh nên ta dùng công cụ xấp xỉ có sẵn của EXCEL để nhận được hàm xấp xỉ Từ đó đánh giá tình trạng kỹ thuật của phanh + Fp=a0 + a1x (hàm bậc nhất) - Nếu a0 = 0 thì đường đặc tính đi qua gốc tọa độ, nghĩa là phanh ăn chuẩn - Nếu a0 ≠ 0 thì phanh bị ăn sớm hoặc muộn + Fp=a0 + a1x + a2x2 (hàm bậc hai) - Nếu a0 = 0; a2 = 0 thì đường đặc tính đi qua gốc tọa độ, nghĩa là phanh ăn chuẩn - Nếu a2 > 0 thì đồ thị cong lõm xuống dưới thì phanh ăn chậm và bó - Nếu a2 < 0 thì đồ thị cong lồi lên trên thì khi phanh bị trượt, không ăn Từ bảng số liệu trên ta có đồ thị biểu diễn mối quan hệ Pp = f (t) của mỗi bánh xe sau như sau : 2.6.2 Vẽ đồ thị: *Bánh xe bên trái: 21 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Hình 2.8 Đồ thị miêu tả lực phanh riêng bánh xe bên trái cầu sau Từ kết quả thí nghiệm ta dùng phương pháp xấp xỉ hàm bậc 2( ở đây ta dùng công cụ Trendline có sẵn trong excel để lấy hàm xấp xỉ), ta có được hàm mô tả đặc tính lực phanh bánh bên trái như sau: Pp= 0,0265t 2 -0,0222t+0,0328 với t là thời gian Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị có dạng lõm, a2=0.0265 > 0 thì đồ thị cong lõm xuống dưới, phanh ăn chậm và bó phanh, do vậy cần kiểm tra và điều chỉnh lại cơ cấu phanh cho phù hợp *Bánh xe bên phải: 22 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Hình 2.9 Đồ thị miêu tả lực phanh riêng lốp bên phải cầu sau Từ kết quả thí nghiệm ta dùng phương pháp xấp xỉ hàm bậc 2( ở đây ta dùng công cụ Trendline có sẵn trong excel để lấy hàm xấp xỉ), ta có được hàm mô tả đặc tính lực phanh bánh bên phải như sau: Pp= 0,0307t 2 - 0,0102t+0,0158 với t thời gian Dựa vào đồ thị ta thấy đồ thị có dạng lõm, a2=0.0307 > 0 thì đồ thị cong lõm xuống dưới, phanh ăn chậm và bó phanh, cần kiểm tra và điều chỉnh lại cơ cấu phanh cho phù hợp 23 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình *Tính lực phanh riêng: Pr ( p ) = Pr (t ) = Pr = Ppbx ( p ) Gbx ( p ) Ppbx (t ) Gbx (t ) = 1,32.103 = = 0,345 [N] 0,39.9,81.103 [2.4] 1, 08.103 = 0, 245 [N] 0.45.9,81.103 [2.5] Pr ( p ) + Pr (t ) 2 = 0,345 + 0, 245 = 0, 295 ≤ 0,5 [N] 2 [2.6] Vậy lực phanh riêng không đảm bảo yêu cầu, cần điều chỉnh lại cơ cấu phanh! K= Pr ( t ) − Pr ( p ) max( Pr ( t ) , Pr ( p ) ) 100 = 0,345 − 0, 245 100 = 28,99% > 25% 0,345 [2.7] Qua tính toán số liệu ta thấy hai bánh xe ở hai bên của cầu thì độ chênh lệch lực phanh K=28,99 %, lớn hơn giá trị cho phép là 25% Với độ chênh lệch như vậy cần điều chỉnh lại cơ cấu phanh cho độ lệch rơi vào khoảng giá trị cho phép là < 25%, điều này giúp ta tránh hiện tượng xe tự động chuyển hướng khi phanh có thể gây nguy hiểm và thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo TCVN 24 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Phần 3 - ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Ô TÔ THEO CHU TRÌNH ECE1504 3.1 Cơ sở lý thuyết: *Phương trình tiêu hao nhiên liệu: qđ = 100Q Sd [3.1] Mức tiêu hao nhiên liệu tính cho một đơn vị hàng hóa vận chuyển trên một đơn vị quãng đường chạy qc [kg/tấn.km] Q.ρ n [3.2] qc = Gt St Lượng tiêu hao nhiên liệu giờ được xác định theo biểu thức Q.ρ n [3.3] Gh = t Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g [kg/kW.h] Gh Q.ρ n ge = Ne = [3.4] N e t Từ các công thức trên ta xác định mức tiêu hao nhiên liệu của ôtô, tính bằng [l/100km] như sau : qd = 100.g e N e v.ρ n [3.5] e Khi ôtô chuyển động , công suất của động cơ N [kW] phát ra cần thiết để khắc phục các lực cản chuyển động và được biểu thị theo phương trình cân bằng công suất như sau: Ne = g e ( Fψ + Fω ± F j )v 100.ηt [3.6] Mức tiêu thụ nhiên liệu của ôtô phụ thuộc vào suất tiêu hao nhiên liệu có ích của động cơ và công suất tiêu hao để khắc phục lực cản chuyển động sẽ là qđ = g e ( Fψ + Fω ± Fj ) 36 ρ n ηt 25 [3.7] Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình j Khi ôtô chuyển động ổn định F = 0, thì mức tiêu hao nhiên liệu sẽ là: qđ = g e ( Fψ + Fω ) 36 ρ n ηt [3.8] 3.2 Phương pháp đo: 3.2.1 Mô tả về trang thiết bị và nguyên lý đo a Đối tượng đo: Xe dùng cho việc đo tiêu hao nhiên liệu: Mercedes Benz MB140 có công suất động cơ P = 90[kW] ở số vòng quay n = 5000[rpm], tự trọng của xe Go = 2100[KG], tải Gt = 900[KG]) b Các dụng cụ/cảm biến sử dụng: Hệ thống thiết bị đo động lực học CD-48” với cảm biến đo lực, cảm biến đo tốc độ Hệ thống đo tiêu hao nhiên liệu Fuel Mass Flow Meter 735/753 c Sơ đồ bố trí/hoặc sơ đồ nguyên lý đo: Sơ đồ gá xe trên băng thử CD-48” và sơ đồ cung cấp nhiên liệu cho xe từ Hệ thống Fuel Mass Flow Meter 735/75 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thiết bị phục vụ thí nghiệm 3.2.2 Trình tự đo -Gá xe lên băng thử… -Chạy hâm nóng thiết bị… -Mở chu trình lái xe ECE1504 trong thành phố với v ≤ 50km/h -Lái xe chạy theo chu trình ECE1504 26 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình -Mở màn hình đo liên tục (1 lần/s) các giá trị tiêu hao nhiên liệu G h[kg/h] ứng với các tốc độ vi; tỷ trọng nhiên liệu gần như không thay đổi ρnl [kg/lít] 3.3 Xử lý số liệu 3.3.1 Tính tiêu hao nhiên liệu tại các điểm đo: recorder_time FB_VAL VELOCITY recorder_time FB_VAL VELOCITY [s] [kg/h] [km/h] [s] [kg/h] [km/h] 592,1 0,906 0,000 686,1 0,995 5,367 593,1 0,974 0,000 687,1 1,088 0,000 594,1 0,960 0,000 688,1 0,905 0,000 595,1 0,966 0,000 689,1 0,997 0,000 596,1 0,972 0,000 690,1 0,906 0,000 597,1 0,961 0,000 691,1 1,088 0,000 598,1 0,967 0,000 692,1 0,905 0,000 599,1 1,088 0,000 693,1 0,997 0,000 600,1 0,905 0,000 694,1 0,906 0,000 601,1 0,997 0,000 695,1 0,974 0,000 602,1 0,906 0,000 696,1 0,960 0,000 603,1 1,081 1,151 697,1 0,966 0,000 604,1 1,639 3,751 698,1 0,972 0,000 605,1 2,042 6,262 699,1 0,961 0,000 606,1 3,861 9,151 700,1 0,967 0,000 607,1 4,671 12,284 701,1 1,088 0,000 608,1 3,779 13,914 702,1 0,905 0,000 609,1 3,561 14,814 703,1 0,997 0,000 610,1 3,372 15,293 704,1 0,906 0,000 611,1 3,294 15,610 705,1 0,974 0,000 612,1 2,457 15,072 706,1 0,960 0,000 613,1 2,613 14,809 707,1 0,966 0,000 614,1 2,732 14,739 708,1 1,005 0,000 615,1 2,107 14,266 709,1 1,040 0,832 616,1 1,326 11,983 710,1 1,437 3,633 617,1 1,101 8,506 711,1 2,113 6,070 618,1 1,044 5,448 712,1 3,702 9,410 619,1 1,016 2,245 713,1 5,792 13,450 620,1 1,088 0,000 714,1 3,220 14,850 621,1 0,905 0,000 715,1 2,259 15,183 622,1 0,997 0,000 716,1 4,451 17,751 623,1 0,906 0,000 717,1 3,279 18,925 624,1 1,088 0,000 718,1 4,534 20,577 625,1 0,905 0,000 719,1 4,472 22,013 626,1 0,997 0,000 720,1 5,349 23,623 27 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 627,1 628,1 629,1 630,1 631,1 632,1 633,1 634,1 635,1 636,1 637,1 638,1 639,1 640,1 641,1 642,1 643,1 644,1 645,1 646,1 647,1 648,1 649,1 650,1 651,1 652,1 653,1 654,1 655,1 656,1 657,1 658,1 659,1 660,1 661,1 662,1 663,1 664,1 665,1 666,1 667,1 668,1 0,906 0,974 0,960 0,966 0,972 0,961 0,967 1,088 0,905 0,997 0,906 0,974 0,960 0,966 0,902 2,115 2,017 2,699 4,795 6,307 2,153 3,326 5,662 8,652 7,431 8,941 8,180 4,629 4,604 4,919 4,897 4,945 4,869 4,740 4,709 4,717 4,773 4,630 4,512 4,570 4,648 4,608 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,093 2,327 5,315 8,047 11,001 14,689 15,819 15,750 18,296 21,901 25,244 28,691 30,974 31,813 31,875 32,093 32,266 32,419 32,543 32,582 32,649 32,654 32,626 32,602 32,539 32,503 32,415 32,381 721,1 722,1 723,1 724,1 725,1 726,1 727,1 728,1 729,1 730,1 731,1 732,1 733,1 734,1 735,1 736,1 737,1 738,1 739,1 740,1 741,1 742,1 743,1 744,1 745,1 746,1 747,1 748,1 749,1 750,1 751,1 752,1 753,1 754,1 755,1 756,1 757,1 758,1 759,1 760,1 761,1 762,1 28 7,227 7,738 8,448 8,904 8,910 1,136 6,995 8,511 7,806 8,071 8,745 8,970 9,762 10,725 10,198 7,050 5,543 6,322 6,360 6,301 6,381 6,303 6,315 6,383 6,370 6,347 2,507 2,244 2,290 1,927 1,422 0,333 0,044 0,027 2,007 3,553 3,600 4,295 4,204 4,133 4,162 4,159 26,309 28,958 31,508 33,895 35,654 34,483 35,601 37,628 39,358 40,944 42,603 44,212 45,900 47,694 49,284 50,089 49,996 50,033 50,044 50,067 50,085 50,108 50,119 50,131 50,128 50,118 48,705 46,965 45,331 43,685 41,737 39,587 37,434 35,404 34,396 34,287 34,201 34,433 34,686 34,893 35,082 35,236 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 669,1 670,1 671,1 672,1 673,1 674,1 675,1 676,1 677,1 678,1 679,1 680,1 681,1 682,1 683,1 684,1 685,1 4,542 4,600 4,605 4,532 4,599 4,511 4,536 4,446 1,528 0,324 0,061 0,032 0,028 0,026 0,413 1,040 1,032 32,318 32,304 32,250 32,231 32,172 32,188 32,136 31,879 29,577 27,243 24,923 22,570 20,269 17,965 14,952 11,536 8,473 763,1 764,1 765,1 766,1 767,1 768,1 769,1 770,1 771,1 772,1 773,1 774,1 775,1 776,1 777,1 778,1 779,1 4,044 4,056 4,017 4,067 4,000 1,413 1,035 1,317 0,600 0,076 0,032 0,026 0,767 0,941 0,922 0,883 0,911 35,367 35,483 35,572 35,659 35,738 34,909 33,425 29,559 27,253 24,947 22,694 18,636 14,675 11,393 8,192 4,950 1,855 Bảng 3.1 Số liệu đo tiêu hao nhiên liệu Từ bảng số liệu Gh(i) = f(vi), tiến hành tính tiêu hao nhiên liệu [lít/100km] tại điểm đo ứng với tốc độ vi [km/h] cho ô-tô (từ file dữ liệu) theo biểu thức: 100G h q = đ v.ρ nl [3.9] Trong đó Gh giá trị lưu lượng đo được qua cảm biến [kg/h] tại tốc độ v [km/h]; ρnl [kg/lít] tỷ trọng nhiên liệu, tính được thông qua tỷ số của hai cảm biến [kg/h]/ [lít/h] và có giá trị gần như không đổi trong suất chu trình Do phương trình xác định tiêu hao hiên liệu tại các điểm đo theo công thức ở [3.1] không xác định tại các điểm có v i = 0 nên có thể tính lượng tiêu hao nhiên liệu ô-tô qđ [lít/100km] gần đúng theo phương pháp số như sau: 100Gcyc q = đ S ρ cyc nl [3.10] -Với Gcyc là lượng nhiên liệu tiêu thụ trong cả chu trình, tính bằng [kg]; còn S cyc là quãng đường ô-tô đi được sau một chu trình, tính bằng [km]; và ρnl là tỷ trọng nhiên liệu, tính bằng [kg/lít] -Gcyc được tính theo tích phân gần đúng như sau: 29 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình n −1 n −1 Gh(i) + Gh(i + 1) ÷. t(i + 1) − t(i) ÷÷ ÷ G = ∑ ∆G = ∑ [3.11] cyc 2.3600 ÷ i =1 i = 1 ÷ Ở đây Gh(i) là lượng tiêu hao nhiên liệu giờ [kg/h], đo được từ cảm biến lưu lượng tại thời điểm ti[s]; còn Gh(i+1) là lượng tiêu hao nhiên liệu giờ, đo được từ cảm biến lưu lượng tại thời điểm tiếp theo t(i+1) - Scyc được tính theo tích phân gần đúng như sau: n −1 n − 1 V(i ) + V(i + 1) ÷ t(i + 1) − t(i ) ÷÷ S = ∑ ∆S = ∑ ÷[3.12] cyc 2.3600 ÷ i =1 i = 1 ÷ -V(i) là tốc độ ô-tô [km/h], đo được từ cảm biến tốc độ tại thời điểm t i[s]; còn V(i+1) là tốc độ ô-tô, đo được từ cảm biến tốc độ tại thời điểm tiếp theo t (i+1) -ρnl là tỷ trọng nhiên liệu, tính bằng [kg/lít], là hằng số không đổi và nhận được từ kết quả hiển thị của hệ thống đo nhiên liệu khi thí nghiệm Ở đây, ô tô sử dụng nhiên liệu là xăng nên ρnl = 0.74[kg/lít] Dựa vào số liệu đề cho, ta tính được Gcyc =0,159014 [kg] và Scyc = 1,005684[km] Thay các giá trị vừa tính vào công thức [3.10], ta được: 100.0,159014 q = = 21,37[lít /100km] đ 1,005684.0, 74 Vậy lượng tiêu hao nhiên liệu ô tô thực nghiệm là qđ=21,37[lít/100km] *Nhận xét: Dựa vào kết quả đo đạc được từ thí nghiệm về tiêu hao nhiên liệu theo chu trình thử ECE 1504, thông qua các công thức và công cụ toán học trên excel, ta tính được chính xác được lượng tiêu hao nhiên liệu của ô tô thực nghiệm Ở đây ta thấy lượng tiêu hao nhiên liệu qđ=21,37[lít/100km] là tương đối cao, tuy nhiên do chạy theo chu trình ECE1504 trong nội đô với tốc độ không cao, Vmax = 50km/h nên lượng tiêu hao nhiên liệu như vậy là phù hợp 30 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Hình 3.2 Đồ thị thể hiện mức tiêu hao nhiên liệu qua các điểm đo Hình 3.3 Đồ thị thể hiện tốc độ của ô tô qua các điểm đo 3.3.1 Tính giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình: Hinh 3.3 Đồ thị thể hiện diễn biến tốc độ theo thời gian 31 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình 3.3.2 Tính giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình: n − 1 G(i ) + G(i − 1) ÷ t(i + 1) − t(i) ÷÷ G = ∑ ÷[3.13] h 2.T∑ ÷ i = 1 ÷ − Theo số liệu đề giao, ta có: T∑ = 779,1 − 592,1 = 187 [s] Thay các giá trị đã biết vào công thức trên, dùng excel ta tính được: − G = 3, 061235 [kg/h] h Vậy giá trị tiêu hao nhiên liệu trung bình trong cả chu trình của ô tô Mercedes Benz MB140 là 3,061235 [kg/h] theo điều kiện thử nghiệm 32 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình Phần 4 - KẾT LUẬN Qua bài thí nghiệm này, ta biết cách xác định thực tế lực cản chuyển động của xe, lực phanh bánh xe cũng như hiểu rõ thêm về các yếu tố động lực học ảnh hưởng đến tính ổn định của xe khi chạy trên đường Cộng với đó, qua chu trình thử ECE 1504 ta xác định được mức tiêu hao nhiên liệu của xe thực nghiệm qua các dải tốc độ, tính được lượng tiêu hao nhiên liệu cho cả chu trình, đồng thời nó giúp sinh viên tiếp cận với các công nghệ tiên tiến trong đo đạc và xử lý các số liệu đối với chuyên ngành cơ khí động lực 33 Báo Cáo thí nghiệm ô-tô và máy công trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGUYỄN HỮU CẨN, DƯ QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, NGUYỄN VĂN TÀI, LÊ THỊ VÀNG (2007), Lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 34 ... i = 1 ÷ -V(i) là tô? ?c ? ?ô? ? ô- tô [km/h], đo được từ cảm biến tô? ?c ? ?ô? ? tại thời điểm t i[s]; còn V(i+1) là tô? ?c ? ?ô? ? ô- tô, đo được từ cảm biến tô? ?c ? ?ô? ? tại thời điểm tiếp... xác Dựa vào đồ thị ta thấy vận tốc ô tô lớn lực cản tác động lên ô tô lớn Và qua thí nghiệm này, ta biết phương pháp tiến hành xử lý số liệu để xác định lực cản tác động lên ô tô ô tô chuyển... [1.9] g dt Báo Cáo thí nghiệm ô- tô máy công trình 1.2 Phương pháp đo: 1.2.1.Mô tả trang thiết bị: a ? ?ô? ?i tượng đo: Xe dùng cho việc đo lực cản: Mercedes Benz MB140 có: Công suất ? ?ô? ?ng P =