Tài liệu Tiểu luận thí nghiệm ô tô P2 pdf

Thiết bị phân tích khí xả Theo qui định của Việt Nam CO và HC là hai hạng mục phải kiểm tra đối với khí xả của phương tiện cơ giới đường bộ lắp động cơ đốt cháy hỗn hợp bằng tia lửa điệ

Để đánh giá xem đèn có đáp ứng được các yêu cầu nêu trên hay không, trong

tiêu chuẩn kỹ thuật đều có nội dung kiểm tra đặc tính quang học của đèn Theo đó, khi

thử trên màn kiểm tra thì vùng chiếu sáng cũng như cường độ sáng tại các điểm tương

ứng phải phù hợp một trong số các sơ đồ đặc tính quy định tại hình 1 và 2 dưới đây

Ngoài việc đèn phải đáp ứng được các yêu cầu về đặc tính quang học như đã

nêu thì vị trí lắp đặt đèn cũng rất quan trọng Đèn lắp quá cao sẽ gây chói mắt cho

người điều khiển phương tiện chạy ngược chiều Ngược lại, đèn lắp quá thấp thì

người điều khiển xe sẽ gặp khó khăn trong việc quan sát vùng đưòng phía trước và

các biển báo đặt bên đường

Đối với xe đang lưu hành, đèn chiếu sáng phía trước được kiểm tra bằng thiết bị

chuyên dùng Theo tiêu chuẩn 22 TCVN 224-01 thì cường độ đèn chiếu xa không nhỏ

hơn 10.000 cd Ngoài ra, chùm sáng không được hướng lên trên và không được

hướng xuống dưới quá 2%, không được lệch về bên phải quá 2%, không được lệch về

bên trái quá 1% theo phương nằm ngang

4.5.1.3.Một số lưu ý trong khai thác sử dụng

Trong quá trình sử dụng cần lưu ý một số vấn đề sau:

- Khi sửa chữa, thay thế phụ tùng phải sử dụng đúng loại đèn và bĩng đèn theo

quy định của nhà sản xuất

-Cần hiệu chỉnh đèn đúng theo tài liệu kỹ thuật

- Giứ gìn khơng để nước và chất bẩn lọt vào bên trong đèn làm mờ, hỏng gương

phản xạ và kính đèn

4.5.2.Thiết bị kiểm tra đèn

Để kiểm tra đèn chiếu sáng phía trước, căn cứ vào tiêu chuẩn qui định người

ta có nhiều phương pháp Có thể tiến hành kiểm tra trên màn kiểm tra hoặc cũng

có thể sử dụng các thiết bị chuyên dùng tạo ra các điều kiện tương tự như trên màn

để tiến hành kiểm tra

Theo tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật, cường độ của đèn chiếu sáng phía trước

không được nhỏ hơn 10.000cd Để xác định chỉ tiêu này, người ta sử dụng thiết bị

đo độ chiếu sáng đặt cách đèn một khoảng cách nhất định Bộ hiển thị của thiết bị

có thể là bộ hiện số hoặc kim Đối với bộ hiển thị dùng kim thường có thêm một

bảng màu chia sẵn các vùng theo chỉ tiêu đã được qui định bằng các vạch màu

khác nhau, ví dụ vùng màu đỏ là không đủ độ sáng, xanh là tốt

Khi đó ngưới ta chỉ cần quan sát xem kim nằm ở vùng nào là có thể biết

ngay được mức độ sáng của đèn đang kiểm tra

Những nguyên nhân chính có thể dẫn đến việc đèn không đủ cường độ chiếu

sáng là: không đủ điện áp cấp cho đèn, dùng bóng đèn không đảm bảo công suất,

mặt gương phản chiếu bị bẩn hoặc bong tróc, kính xướt mờ…

4.6 Thiết bị phân tích khí xả

Theo qui định của Việt Nam CO và HC là hai hạng mục phải kiểm tra đối

với khí xả của phương tiện cơ giới đường bộ lắp động cơ đốt cháy hỗn hợp bằng tia

lửa điện đang lưu hành trên mạng lưới giao thông công cộng

Thiết bị đo hàm lượng CO và HC trong khí xả làm việc theo một trong các

nguyên tắc sau:

- Sử dụng nguồn nhiệt thừa của chất chưa cháy hết có trong khí xả

- Dựa vào khả năng truyền dẫn nhiệt của các chất có trong khí xả

- Sử dụng tia hồng ngoại

4.6.1 Thiết bị đo sử dụng nguồn nhiệt thừa

Ngoài các sản phẩm cháy hoàn toàn như nước và CO2 ra, trong khí xả còn có

một số chất chưa cháy hết như CO1H2HC… Để xác định hàm lượng các chất cần

kiểm tra người ta đã sử dụng phương pháp đốt cháy tiếp các sản phẩm chưa cháy

hoàn toàn có trong khí xả Một lượng khí xả xác định được trộn với không khí và đi

qua sợi đốt Platin đã được nung nóng từ trước Chất chưa cháy hết có trong khí xả

sẽ được đốt cháy hết tại đây và làm cho sơi Platin nóng thêm: việc thay đổi nhiệt

độ của sợi đốt sẽ làm thay đổi điện trở của nó Mức độ thay đổi tỷ lệ thuận với

lượng chất cháy chưa hết có trong khí xả

Vì nhiệt độ của CO và H2 xấp xỉ nhau (CO = 65,7 Kcal/mol; H2 = 68,4

Kcal/mol) nên loại thiết bị này chỉ thích hợp cho trường hợp lượng H2 có trong khí

xả thấp

Trong trường hợp HC có trong khí xả cao cũng dễ gây sai số lớn khi xác

định CO chính vì lý do trên mặc dù có kết cấu đơn giản nhưng ngày nay nó ít được

sử dụng để xác định chất độc có trong khí xả

4.6.2 Thiết bị dựa vào khả năng truyền nhiệt

Nguyên lý làm việc của nó dựa vào khả năng truyền nhiệt khác nhau của

các chất có trong khí xả

Về kết cấu, loại thiết bị này có bộ phận chính tương tự như thiết bị sử dụng

nguồn nhiệt thừa, chỉ có điều ở đây không xảy ra sự đốt cháy các chất chưa cháy

hết có trong khí xả Người ta cho một lượng khí xả xác định đi qua một nhánh của

mach cầu Whealson, nhánh còn lại được đặt trong khoang chứa khí chuẩn Cả hai

nhánh này đều được làm bằng cùng một loại vật liệu và có điện trở như nhau Từ

sự khác biệt về khả năng truyền dẫn nhiệt của khí xả có lượng các chất chưa cháy

hết khác nhau sẽ dẫn đến sự thay đội về nhiệt độ và điện trở Dựa vào đó người ta

có thể biết được lượng các chất cần xác định có trong khí xả

Loại thiết bị này cũng có các nhược điểm như loại thiết bị đã nêu trên nên

hiện nay ít được sử dụng

4.6.3 Thiết bị phân tích khí xả dùng tia hồng ngoại

Đây là loại thiết bị có đỗ chính xác cao, cho phép xác định được nhiều thành

phần khí khác nhau có trong khí xả Vì thế loại thiết bị sử dụng tia hồng ngoại được

sử dụng rộng rãi ở nhiều nước để kiểm tra các thành phần có trong khí xả

Nguyên lý và kết cấu

Thiết bị phân tích khí xả sử dụng tia hồng ngoại đưa vào tính chất hấp thu

ánh sáng của các chất khí khi có tia hồng ngoại chiếu qua Tuỳ theo kết cấu, thiết

bị có thể cho phép xác định được một hoặc nhiều thành phần khí khác nhau ví dụ

CO hoặc CO/HC/CO2

Các bộ phận chính của thiết bị gồm:

Bộ phát tia hồng ngoại, buồng chứa khí chuẩn, buồng chứa khí xả, bộ cảm

ứng, bộ vi xử lý và bộ hiển thị

Với nhiệt độ sợi đốt khoảng 700 0C, bộ phát tia phát ra tia hồng ngoại chiếu

qua các buồng chứa khí tới bộ cảm ứng Trong buồng chứa khí chuẩn, người ta nạp

đầy loại khí không có tính chất hấp thụ ánh sáng với tia hồng ngoại, ví vụ Nitơ Do

tính chất hấp thụ tia hồng ngoaiï, thành phần khí có trong các buồng chứa khí xả sẽ

làm thay đổi tính chất của các tia chiếu qua đó so với các tia chiếu qua buồng khí

chuẩn Khi đĩa 2 quay với vận tốc đều, các lỗ trên đĩa sẽ làm cho tia chiếu tới bộ

cảm ứng biến đổi tuần hoàn, làm thay đổi áp suất và nhiệt độ trong hai khoang

chứa khí của bộ cảm ứng Tuỳ thuộc vào mức biến đổi, màn ngăn giữa hai khoang

biến dạng nhiều hay ít Các tín hiệu từ bộ cảm ứng được sinh ra do sự biến dạng

của màn ngăn được truyền về bộ vi xử lý và chuyển thành các giá trị tương ứng

trên bộ hiển thị

Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo khí xả dùng tia hồng ngoại

4.3.6.4 Thiết bị phân tích khí xả HERMANN

Thiết bị phân tích khí xả MHC 222 của hãng HERMENN CHLB Đức là loại

thiết bị hiện nay đang được sử dụng rộng rãi ở các trạm đăng kiểm phương tiện cơ

giới đường bộ

MHC 222 là thiết bị để đo các thành phần khí xả từ các động cơ xăng, chúng

gồm: Carbon monoxide: CO; Carbon dioxide: CO2; Hydro carbon: HC; Oxygen:O2’

MHC 222 cũng được dùng để đo hệ số dư lượng không khí, tốc độ quay của động

cơ, góc đánh lửa sớm, nhiệt độ dầu…

CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ (BĂNG THỬ CD 48)

ĐỂ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ

5.1 Giới thiệu tổng quan về băng thử động cơ ôtô

5.1.1 Chức năng của băng thử

Băng thử CD 48” cĩ thể thực hiện thử nghiệm ơ tơ với các chức năng sau:

− Đo tính năng động lực học ơ tơ (lực kéo, cơng suất, mơ men, khả năng tăng

tốc, vận tốc cực đại, …)

− Đo và mơ phỏng lực quán tính và lực cản mặt đường

− Đo suất tiêu hao nhiên liệu ơ tơ

− Đo khí thải

− Kiểm tra các đồng hồ chỉ thị trên xe

5 1.2 Thơng số kỹ thuật của bệ thử

− Khối lượng quán tính của xe mơ phỏn 450 – 5448 kg

− Tải trọng tối đa của cầu chủ động 4500kg

− Công suất hấp thụ cực đại: 150kW từ 92km/h 200km/h

− Khối lượng quán tính của 2 rulô: 1680kg

5.1.3 Sơ đồ hệ thống bệ thử

Máy tính điều khiển MMI

(Man-Machine-Interface)

Bộ điều khiển trung tâm

(RRR)

Bộ điều khiển từ xa

(Remote Control)

Máy điện AC (Dynamometer)

Cảm biến lực

(Load-cell)

& Mạch khuếch đại

Cảm biến tốc độ

(Encoder)

Bộ biến tần Phanh khí nén

RS232

RS232

Lực điện từ Tốc độ

Digita l

Chuỗi xung

5.1.4 Các thiết bị sử dụng trong bệ thử

1 Dynamometer:

− Là một máy điện AC 3 pha, không đồng bộ, rotor lồng sóc, có thể hoạt

động như một động cơ hay một máy phát điện

− Rotor của máy gắn đồng trục với 2 con lăn

− Ở chế độ động cơ, rotor kéo 2 con lăn quay, công suất điện của máy

chuyển thành công suất cơ

− Ở chế độ máy phát, bánh xe kéo 2 con lăn quay từ đó kéo rotor quay,

công suất cơ của xe chuyển thành công suất điện của máy phát

− Máy điện AC có stator xoay được, stator xoay theo nguyên tắc cân bằng

moment điện từ (lực điện từ) trong máy điện Nhờ đó, có thể sử dụng một cảm biến

lực để đo lực điện từ của máy điện AC tạo ra

− Moment điện từ của máy được điều khiển bởi bộ biến tần

− Để giảm tổn hao do ma sát của ổ bi khi stator xoay, 2 ổ bi của stator được

xoay với vận tốc chậm

2 Con lăn:

− Đường kính 48”

− Gắn đồng trục với rotor của máy điện

AC

− Là bộ phận truyền công suất của xe cho máy điện AC và ngược lại

3 Bộ biến tần

− Nằm ở tầng trên của phòng thử phanh trong cabine công suất (Power Cabinet LRS)

− Điều khiển moment điện từ của dyno khi dyno là motor hay generator

− Được điều khiển trực tiếp bởi bộ điều khiển trung tâm RRR qua giao tiếp nối tiếp RS232

4 Load-cell & mạch khuếch đại:

− Đo lực do stator xoay tác động vào

− Tín hiệu từ load-cell sau khi qua bộ khuếch đại được chuyển thành tín hiệu số truyền về bộ điều khiển trung tâm RRR bằng chuẩn RS232

5 Encoder:

− Cảm biến đo tốc độ nối đồng trục với con lăn

− Encoder phát 10000 xung/vòng quay

− Có khả năng nhận biết chiều quay của con lăn

− Encoder truyền tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm RRR Ngoài ra, encoder còn truyền tín hiệu về bộ biến tần để kích hoạt Quick Stop khi tốc độ vượt quá giới hạn cho phép

6 Phanh khí nén:

− Nằm ở mặt trong của 2 con lăn

− Phanh hãm cứng 2 con lăn khi có Emergency Stop, Quick Stop hay khi được yêu cầu

− Khí nén cần cung cấp có áp suất 4,5…10 bar

− Nếu áp suất khí nén không đủ, Quick Stop sẽ được kích hoạt và bệ thử không hoạt động được

− Phanh được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm RRR qua cabin khí nén treo trên tường phòng thử

7 Bộ điều khiển từ xa:

− Sử dụng trong phòng thử

− Truyền lệnh cho bộ điều khiển trung tâm RRR và hiển thị giá trị đo

− Remote Control Unit kết nối với bộ điều khiển RRR bằng chuẩn RS232 qua hộp kết nối (Interface Box) treo trên tường phòng thử

8 MMI-PC:

− Máy tính điều khiển trong phòng điều khiển với chương trình Zưller

− Hiển thị các kết quả đo

− Nhập các thông số cần thiết (cho tiến trình thử, thông số của xe…)

− Truyền lệnh cho bộ điều khiển trung tâm RRR

− Điều khiển bệ thử với nhiều chức năng đã định

− Zưller là một chương trình độc lập, có khả năng lưu trữ dữ liệu để sau đó

xử lý bằng Excel

9 Bộ điều khiển trung tâm RRR:

− Nằm trong cabin điều khiển trung tâm ZSS ở tầng trên của phòng thử

phanh

− Là bộ điều khiển chính của phòng thử MMI-PC và Remote Control Unit

chỉ có chức năng truyền lệnh yêu cầu chứ không thể điều khiển trực tiếp các thiết

bị

− Điều khiển trực tiếp tất cả các thiết bị của bệ thử CD 48”

− Giám sát hoạt động của tất cả các thiết bị của bệ thử CD 48”

− RRR còn truyền tín hiệu tốc độ, lực kéo, công suất cho hệ thống thu thập

dữ liệu PUMA để thuận tiện trong việc xử lý, báo cáo, lưu trữ Tín hiệu truyền là

tín hệu analog, được đưa vào hệ thống PUMA bằng FEM-A

Điềm cần chú ý:

Tại một thời điểm, chỉ có một bộ điều khiển gởi lệnh đến cho RRR (Remote Control Unit hay MMI-PC)

Bộ điều khiển nào muốn gởi lệnh đến RRR, bộ đó phải giữ kênh điều khiển (command channel)

Khi bộ điều khiển khác muốn giữ command channel, bộ điều khiển đang giữ command channel phải trả lại quyền giữ command channel

10 Ngoài các thiết bị đã nêu (standard), bệ thử CD 48” còn có một số thiết bị

hỗ trợ (option):

10.a Bộ giữ cầu xe bị động (holding device) gồm 2 bộ giữ cầu xe và 2 bộ

cable giữ đầu xe không bị trượt ngang khi đang chạy trên bệ thử

10.b Bốn tấm che giúp cân chỉnh xe được thẳng (centering device) và che

bệ thử để đảm bảo an toàn khi vận hành bệ thử không có xe Được điều khiển trực

tiếp bởi RRR