Thuyết minh nghiên cứu thực nghiệm động lực học ô tô (kèm thuyết minh bản vẽ)

Vai trò, ý nghĩa, nhiệm vụ của nghiên cứu thực nghiệm 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 n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Đề tài:

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ

GVHD : PGS TS PHẠM XUÂN MAI THỰC HIỆN : HỒ TRỌNG NGHĨA

CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY KÉO.

NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ

HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Nội dung tiểu luận:

CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM Ô TÔ – MÁY KÉO.

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ – MÁY KÉO.

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ - MÁY KÉO 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO HIỆN ĐẠI ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU 1.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

ÔTÔ – MÁY KÉO

1.1.1 Vai trò, ý nghĩa, nhiệm vụ

của nghiên cứu thực nghiệm 1.1.2 Các dạng thực nghiệm ôtô

1.1.3 Các cơ quan nghiên cứu thực nghiệm

1.1.1 Vai trò, ý nghĩa, nhiệm vụ

của nghiên cứu thực nghiệm

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 nghĩa 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

1.1.2 Các dạng thực nghiệm ôtô

1.1.2.1 Thử mẫu mô hình ôtô

1 Xác định các thông số kết cấu và tính năng vận hành của xe mới hoặc xe cải tạo

2 Phát hiện những nhược điểm về kết cấu để khắc phục, đánh giá chọn vật liệu chế

tạo.

1.1.2.2 Thử nghiệm ôtô chứ 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)

1.1.2.3 Thử nghiệm ôtô trong quá trình sản xuất ổn định

1.1.3 Cơ quan nghiên cứu thử 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 vị nghiên cứu của các trường đại học

 Các đơn vị 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 ÔTÔ – MÁY KÉO

1.2.1 Nghiên cứu thực nghiệm

trong phòng thí nghiệm 1.2.2 Thực nghiệm trên đường, bãi thử

1.2.3 Xác định khối lượng công việc và

các phần của chương trình thử nghiệm 1.2.4 Chuẩn bị xe để chạy thử nghiệm

1.2.5 Những điều kiện tổng quát trong thử nghiệm

1.2.1 Nghiên cứu thử 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 thữ

Vị trí của đối tượng thử nghiệm

trong chu kỳ cho ra đời một mẫu

ôtô mới

* 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 chịu mòn)

* Thử tính năng vận hành

* Thử các tổng thành

* Thử nghiệm để nghiên cứu khoa học

* Thử nghiệm đặc biệt

Vị trí và điều kiện tiến hành * Tĩnh 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 về

kết cấu

* Thử xe con thử xe tải, thử xe việt dã, thử xe khách, thử xe đặc chủng v.v…

1.2.3 Xác định khối lượng công việc và các phần của chương trình thử nghiệm

Nội dung công việc

Vận hành

* Chuẩn bị xe đề chạy thử

* Chạy rà trơn

* Kiểm tra chất lượng chế tạo và lắp ráp

* Xác định:

_ Các thông số kích thước

_ Các thông số khối lượng

* Xác định tính năng vận hành:

_ Đặc tính kéo

_ Đặt tính hãm

* Tính kinh tế nhiên liệu

* Độ bền, độ tin cậy, độ chịu mòn

* Tính năng thông qua

* Tính năng lái vòng

* Chỉ tiêu êm dịu

1.2.4 Chuẩn bị xe để chạy thử

1.2.5 Những điều kiện tổng quát

trong thử nghiệm

đối với một hành trình chạy thử

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÔTÔ MÁY KÉO

1.3.1 Bán kính lăn của lốp (R1)

1.3.2 Vị trí trọng tâm của ôtô

1.3.3 Tốc độ lớn nhất

1.3.4 Tốc độ trung bình

1.3.5 Đo tính quay vòng

1.3.7 Đo tính năng động lực kéo của xe

1.3.6 Đo áp lực lốp trên mặt đường

1.3.8 Đo khí động học trên đường

và trong phòng thí nghiệm

1.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM

1.4.1 Khái niệm về sai số đo và phân loại

1.4.2 Xử lý kết quả đo gián tiếp

1.4.3 Độ chính xác và độ tin cậy của kết quả đo 1.4.4 Phương pháp xác định

mối quan hệ thực nghiệm

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

GIỚI THIỆU CÁC NGUYÊN LÝ VÀ ỨNG DỤNG

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

CÁC ĐẶC TÍNH CỦA LDA

Phát minh bởi Yen và Cummins vào năm 1964.•Đo vận tốc động lực học lưu chất (khí,lỏng).•Đo được đến 3 thành phần vận tốc.•Đo không cần tiếp xúc (kỹ thuật quang).•Công nghệ đo tuyệt đối (không đòi hỏi kiểm tra).•Độ chính xác rất cao.•Giải quyết không gian rất cao vì thể tích đo nhỏ.•Yêu cầu hạt nguyên tử đánh dấu

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

CÁC ỨNG DỤNG CỦA LDA

 Các dòng chảy tầng và rối.•Nghiên cứu trên

khí động lực học.

 •Các dòng siêu âm.

 •Tua bin, ô tô …

 •Dòng chất lỏng.

 •Đo dao động và vận tốc bề mặt.

 •Các môi trường nóng (lửa, thể plasma …).

 •Vận tốc của các hạt.

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

LDA – NGUYÊN LÝ QUANG

Bộ tách sóng quan

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

SỰ CHUYỂN TẦN SỐ SANG VẬN TỐC



1

K

) ( 1 2

2

D D

2





x D

2 





C

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

LDA – MẪU VÂN

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

NGUYÊN LÝ CỦA LDA – KỸ THUẬT CHÙM TIA VI PHÂN

Laser

Signal processing

Transmitting optics

Receiving optics with detector

Signal conditioner

Flow

HeNe Ar-Ion Nd:Yag Diode

Beamsplitter (Freq Shift) Achrom Lens

Gas Liquid Particle

Achrom Lens Spatial Filter Photomultiplier Photodiode

Spectrum analyser Correlator Counter, Tracker

Amplifier Filter

PC

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

LASER, CÁC ĐẶC TÍNH VÀ YÊU CẦU

• Đơn sắc.

• Liên tục.

• Dao động theo một hướng.

• Phân kì thấp (ống trực

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

CON MẮT TRUYỀN

Laser

Bragg cell BS

• Bộ tách chùm tia.

• Thấu kính không màu.

Lựa chọn:

• Tần số dịch (Bragg cell):

– Vận tốc thấp.

– Dòng định hướng.

• Mở rộng chùm tia:

– Giảm khối thể tích đo.

– Tăng mật độ năng lượng.

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

CON MẮT TRUYỀN

Các thấu kính

Bộ nhân quang

• Những con mắt nhận:

- Mắt nhận.

- Sợi đa chế độ họat động như là bộ lọc khộng gian.

- Bộ lọc giao thoa.

• Bộ tách sóng:

- Bộ nhân quang.

Sợi đa chế độ

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

CÁC CẤU HÌNH HỆ THỐNG

• Khó sắp xếp,

• Độ nhạy dao động.

Backs catter (tỏa

sáng sau)

• Dễ sắp xếp.

• Dễ sử dụng.

Receiving optics with detector

Transmitting optics

iving optic s

with Dete ctor

Flow Laser

Bragg cell Detector Transmitting and

receiving optics

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

HỆ THỐNG SỢI QUANG LDA

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

HẠT CƯỜNG ĐỘ TOẢ SÁNG

90

270 210

210 150

240 120

• Đồ thị cực của cường độ sáng ngược với góc tỏa sáng

• Cường độ được biểu diển trên hệ thống chia độ logarit.

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

ĐO DÒNG KHÔNG KHÍ XUNG QUANG MÔ HÌNH ĐỘNG

CƠ TRỰC THĂNG TRONG MỘT ĐƯỜNG HẦM GIÓ

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ NGHIÊN CỨU

THỰC NGHIỆM TRONG Ô TÔ – MÁY KÉO.

ĐO DÒNG NƯỚC BÊN TRONG MỘT MÔ HÌNH MÁY BƠM

Photo courtesy of Grundfos A/S, DK

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐỂ

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM Ô TÔ

3.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BĂNG THỬ ÔTÔ

3.2 TÓM TẮT CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BĂNG THỬ ÔTÔ

3.3 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM THÍ NGHIỆM

CỦA CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG CÁC BĂNG THỬ ÔTÔ

3.4 CHẠY THỬ MỘT VÀI THÔNG SỐ VÀ

TÍNH NĂNG CHÍNH CỦA ÔTÔ VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ 3.5 BÌNH LUẬN CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

3.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

VỀ BĂNG THỬ ÔTÔ

3.1.1 Giới thiệu, nhiệm vụ, yêu cầu,

phân loại băng thử ôtô 3.1.2 Cấu tạo băng thử ôtô,

sơ đồ khối băng thử ôtô

3.1.2 CẤU TẠO BĂNG THỬ ÔTÔ,

SƠ ĐỒ KHỐI BĂNG THỬ ÔTÔ

3.1.2.1 Chức năng của băng thử

3.1.2.2 Các thông số của bệ thử

3.1.2.3 Cấu tạo băng thử CD 48”

SƠ ĐỒ KHỐI BĂNG THỬ CD 48”

Máy tính điều khiển MMI (Man-Machine-Interface)

Bộ điều khiển trung tâm

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

1 DYNAMOMETER

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

2 HAI CON LĂN

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

3 BỘ BIẾN TẦN

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

4 LOAD-CELL &

MẠCH KHUẾCH ĐẠI

5 ENCODER

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

6 PHANH KHÍ NÉN

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

7 BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG BỆ THỬ CD 48”

8 MMI – PC

9 BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM RRR

10 NGOÀI CÁC THIẾT BỊ ĐÃ NÊU (STANDARD), BỆ THỬ CD

48” CÒN CÓ MỘT SỐ THIẾT BỊ HỖ TRỢ (OPTION)

11 HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU PUMA

3.2 TÓM TẮT CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CỦA CÁC BĂNG THỬ ÔTÔ

3.2.1 Cơ sở lý thuyết mô phỏng

động lực học truyền công suất 3.2.2 Cơ sở lý thuyết đo tốc độ

3.2.3.

3.2.4.

3.2.5 Cở sở lý thuyết đo suất tiêu hao nhiên liệu 3.2.6 Cở sở lý thuyết đo ô nhiểm môi trường

3.2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ PHỎNG

ĐỘNG LỰC HỌC TRUYỀN CÔNG SUẤT

Với : F CẢN DYNO = F LOAD-CELL * (r/R) + F TỔN HAO (3.2)

F TỔN HAO = F L0 + F L1 * V + F L2 * V 2 + F L3 * V 3

F = F * (r/R) + F + m * a (3.3)

3.2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐO TỐC ĐỘ

Nguồn sáng 1

Bộ nhận ánh sáng

2

CẤU TẠO CỦA ENCODER

3.2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐO TỐC ĐỘ

2 CHUỖI XUNG DO ENCODER PHÁT RA KHI CON LĂN QUAY

Chuỗi xung 1 và 2 lệch nhau 90Chuỗi xung 1

Chuỗi xung 2

3.3 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM THÍ NGHIỆM CỦA CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG BĂNG THỬ ÔTÔ

3.3.1 Nguyên lý vận hành

3.3.2 Nguyên lý đo lực

3.3.3 Nguyên lý đo tốc độ

3.3.4 Các chế độ vận hành

3.3.5 Mô phỏng tải mặt đường

3.4 CHẠY THỬ MỘT VÀI THÔNG SỐ VÀ

TÍNH NĂNG CHÍNH CỦA ÔTÔ - TRÌNH BÀY KẾT QUẢ

3.4.1 Vận tốc, đồ thị vận tốc

3.4.2 Lực kéo, đồ thị lực kéo

3.4.3 Công suất, đồ thị công suất

3.4.4 Kết quả các chất ô nhiểm môi trường

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ

HƯỚNG PHÁT TRIỂN

4.1 NHỮNG TỒN TẠI CỦA BĂNG THỬ ÔTÔ

4.2 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ

ĐỂ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ÔTÔ CHẾ TẠO MỚI

4.3 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ

ĐỂ KHẢO SÁT MỘT SỐ ÔTÔ ĐANG TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG

4.4 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ

ĐỂ NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH NĂNG VÀ DAO ĐIỆN CỦA MỘT SỐ LOẠI ÔTÔ VỚI MÔI TRƯỜNG SỬ DỤNG VÀ CÁC HƯỚNG PHÁT

4.1 NHỮNG TỒN TẠI CỦA BĂNG THỬ ÔTÔ 4.1.1 Ưu điểm

4.1.2 Nhược điểm

Băng thử động lực học ô tô CD 48’ là một trong những băng thử ô tô mới nhất trong nước và trong khu vực châu Á, về cơ bản có thể giải quyết được tất cả các nghiên cứu, kiểm tra thực nghiệm về tính năng động lực học của ô tô, suất tiêu hao nhiên liệu và kết hợp với các thiết bị đo ô nhiễm để đo nồng độ các chất trong khí thải ô tô bằng cách mô phỏng các điều kiện thực của mặt được lên con lăn tiếp xúc với bánh xe chủ động của ô tô.

92 km/h)

lăn không tốt và không giống với thực tế mặt đường

4.2 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ ĐỂ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ÔTÔ CHẾ TẠO MỚI

vận tốc cực đại của ô tô Từ kết quả nhận được trong khâu này nhà thiết kế chế tạo có thể hiệu chỉnh, thiết kế lại tỷ số truyền của hộp số, tỷ số truyền của truyền lực chính, chọn lại động cơ có các đặc tính giống với đặc tính ô tô thử hơn

xuyên của ô tô, thiết kế hệ thống truyền lực tối ưu nhất cho một chế độ nào đó (theo yêu cầu).

4.3 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ ĐỂ KHẢO SÁT MỘT SỐ ÔTÔ ĐANG TRONG QUÁ

TRÌNH SỬ DỤNG

viên có thể tiếp cận với các thiết bị đo, nghiên cứu thực nghiệm có thể vận hành, thao tác nhuần nhuyên để có thể tiếp nhận và sử dụng các thiết bị tiên tiến của thế giới.

ô nhiễm ôi trường của các ô tô đã qua sử dụng và thừ kết quả đó có thể phục vụ cho ngành đăng kiểm, kiệm định ô tô, phục vụ cho các hãng, garage sửa chữa ô tô để chuẩn đoán, thay thế phụ tùng, cung cấp cho các nhà nghiên cứu, thiết kế biết được các tính năng, tuổi thọ, hao mòn sau thời gian sử dụng.

đường, mức độ ảnh hưởng của nó với mô trường, ocn người xung quanh và các kinh nghiệm cho người nghiên cứu thiết kế các sản phẩm

4.4 HƯỚNG ỨNG DỤNG BĂNG THỬ ĐỘNG LỰC HỌC ÔTÔ ĐỂ NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH NĂNG VÀ DAO ĐIỆN CỦA MỘT SỐ LOẠI ÔTÔ VỚI MÔI TRƯỜNG SỬ DỤNG VÀ CÁC HƯỚNG PHÁT TRIỂN

ỨNG DỤNG KHÁC.

 Kết hợp thử nghiệm trong các điều kiện thời tiết, khí hầu, điều kiện đường xá khác nhau để tăng tính thực thế giảm xác suất

hư hại.

 Cải tiến tính thiết bị đo ô nhiễm môi trường hiện nay bằng đơn

vị g/km theo chuẩn đo ô nhiễm môi trường của thế giới.

 Muốn đo được các thông số F0, F1, F2, phải có mộ trường thử các giá trị Coastdown nhưng hiên nay băng thử minh vẫn chưa có.

 Nghiên cứu làm ống đo nhiên liệu.

 Liên kết với các phần mềm khác và liên kết các băng thử khác