Bài Xác định thông số hình học trọng lượng ô tô Trình bày: Đỗ Tiến Minh Thí nghiệm ô tô 5.1 Các thông số hình học 5.1.1 Các thông số kích thước • Kích thước chung gồm: - Chiều dài toàn L - Chiều rộng toàn B - Chiều cao toàn H Kich thước chung cho biết không gian chiêm chỗ ô tô tính động xe qua hầm tuy-nen • Kích thước sở gồm - Chiều rộng sở B0 (hoặc khoảng cách đường tâm bánh trước B01 bánh sau B02) - Chiều dài sở L0 • Việc đo lường kích thước phải đươc thực hiện: - phẳng - thước đo chiều dài, chiều cao quang học hay thủy lực - có tải không tải Thí nghiệm ô tô Thí nghiệm ô tô 5.1.2 Các kích thước bánh xe a Bán kính tự • Là khoảng từ tâm bánh xe đến vòng lốp lốp không chịu tải • Việc đo bán kính tự thực hiện: - thước dây com-pa - lốp có áp suất theo tiêu chuẩn qui định b Bán kính tĩnh • Là khoảng cách từ tâm bánh xe đến điểm tựa xe đứng yên • Bán kính tĩnh xác định hai trường hợp: - không tải - đầy tải • Việc xác đinh bán kính tĩnh thực thước cặp, thước dây dụng cụ quang học Thí nghiệm ô tô c Bán kính lăn bánh xe • Là bán kính giả định mà tâm bánh xe ứng với số vòng quay định bánh xe điều kiện không bi trượt • Công thức xác định bán kính lăn là: l b • Để xác định bán kính lăn phải: - xác định quãng đường thực tế mà bánh xe lăn, đo thước dây - đếm số vòng quay dụng cụ đo điện • Bán kính lăn xác định hai trường hợp: - không tải - đầy tải • Vân tốc xe xác định bán kính lăn là: - 60, 80 100 km/h với xe xe khách - 40 60 km/h với xe tải s r = 2πn Thí nghiệm ô tô 5.1.3 Các thông số kích thước liên quan đến tính động a Khoảng sáng gầm • Là khoảng cách điểm thấp gầm xe mặt đường (có thể các-te, hộp số vỏ cầu) • Đặc trưng cho độ mâp mô lớn nhât đường mà xe qua không bị va chạm • Khoảng sáng gầm xác định xe đầy tải Thí nghiệm ô tô b Bán kính động dọc (ρ1) • Là bán kính lớn mặt trụ tiếp xúc với bánh trước, bánh sau điểm thấp gầm xe mặt phẳng dọc • Bán kính động dọc xác định xe đầy tải c Bán kính động ngang (ρ2) • Là bán kính lớn mặt trụ tiếp xúc với mặt bánh xe bên trái, bên phải điểm thấp gầm xe mặt phẳng ngang • Bán kính động ngang xác đinh xe đầy tải d Góc động trước góc động sau • Góc động trước (α) góc tạo đường mặt phẳng tiếp xúc với bánh trước qua điểm đường bao phía trước cảu ô tô • Góc động sau (β) góc tạo đường mặt phẳng tiếp xúc với bánh xe qua điểm nhô đường bao phía sau ô tô • Các góc xác định xe đầy tải Thí nghiệm ô tô Các thông số hình học liên quan đến tính động ô tô có công thức bánh xe 4x2 Góc động Ô tô Khoảng sáng gầm (mm) Bán kính động (m) Trước α Sau β Du lịch 150-220 3-8 20-30 15-20 Vận tải 250-350 2,5-6 40-60 25-45 Hành khách 220-300 4-9 10-40 6-20 Các thông số hình học ô tô có tính động cao có giá trị cao nhiều giá trị cho bảng Ví dụ α = β = 600 ÷ 700 hay khoảng sáng gầm tới 400mm Thí nghiệm ô tô 5.1.4 Các thông số kích thước liên quan đến tính quay vòng Thí nghiệm ô tô a Các kích thước liên quan đến tính quay vòng gồm: • Bán kính quay vòng bánh xe phía Rn • Bán kính quay vòng bánh xe phía Rtr • Các đoạn m, n đặc trưng cho điểm có quĩ đạo nằm cách xa quĩ đạo bánh xe nói ô tô quay vòng với góc đánh lái cực đại b Các thông số cho xác định được: • bán kính quay vòng nhỏ ô tô • Hành lang quay vòng bánh xe ΔR = Rn – Rtr • Hành lang quay vòng ô tô ΔR0 = ΔR +m+n c Xác định thông số Rn, Rtr, m, n cách: • cho xe quay vòng mặt phẳng ngang đánh lái góc cực đại • Vẽ quĩ đạo chuyển động xe giấy theo tỷ lệ 1:5 1:10 Thí nghiệm ô tô 5.2 Các thông số trọng lượng 5.2.1 Các loại trọng lượng ô tô a Trọng lượng khô • Là trọng lượng ô tô chưa cung cấp nhiên liệu, dầu bôi trơn trang thiết bị cần thiết cho sử dụng • Không bao gồm trọng lượng nước làm mát, chất lỏng hệ thống sưởi, dầu cường hóa lái, dầu hệ thống nâng hạ thủy lực, hộp dụng cụ bánh xe dự trữ • Bao gồm: trọng lượng dầu giảm chấn, dầu phanh, mỡ bôi trơn cấu lái, mỡ bôi trơn cấu moay-ơ bánh xe, bôi trơn khớp truyền động dung dịch điện phân ắc qui • Dùng để đánh giá kết cấu ô tô mặt sử dụng nguyên vật liệu chế tạo ô tô • Không cần xác định trọng lượng khô phân bổ cầu Thí nghiệm ô tô b Trọng lượng thân ô tô • Là trọng lượng ô tô nạp đầy nhiên liệu, dầu bôi trơn, dầu hệ thống làm việc trang bị đầy đủ cho sử dụng chưa chất tải Đó trọng lượng ô tô không tải • Phần nạp gồm có nhiên liệu, nước làm mát, chất lỏng để sưởi, dầu nhờn các-te động cơ, dầu cường hóa lái hệ thống nâng hạ thủy lực • Trang bị cho ô tô gồm hộp dụng cụ, bánh xe dự trữ xích chống trượt bánh xe, vv • Trọng lượng thân ô tô trọng lượng thân phân cầu xác định cân • Khi xác đinh trọng lượng thân phân cầu, ta đặt phần cầu cần xác định lên cân, phân lại nằm bàn cân Chú ý xe cân phải mặt phẳng ngang Thí nghiệm ô tô c Trọng lượng toàn ô tô • Là trọng lượng ô tô nạp đầy đủ trang bị trạng thái đầy tải bao gồm người lái phụ xe • Trọng lượng ô tô đầy tải tổng trọng lượng thân ô tô tải trọng có ích • Trọng lượng toàn ô tô tải trọng phân cầu xe đầy tải xác định cân • Khi xác định tải trọng toàn phân cầu đặt bánh xe cầu lên bàn cân, bánh xe cầu lại phải nằm mặt phẳng ngang với bánh xe bàn cân • Khi cân, phải tắt động để tránh rung động ảnh hưởng đế kết cân Thí nghiệm ô tô 5.2.2 Xác đinh tọa độ trọng tâm ô tô • Vị trí trọng tâm ô tô xác đinh bởi: a – khoảng cách từ trọng tâm đến trục trước theo phương ngang b – khoảng cách từ trọng tâm đến trục sau theo phương ngang hg – chiều cao trọng tâm, khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường • Sau cân ta xác đinh trọng lượng toàn G trọng lượng phân cầu trước G1 cầu sau G2 Cùng với kích thước chiều dài sở L, ta xác định giá trị a b sau: G2 a= L G G1 b= L G Thí nghiệm ô tô • Chiều cao trọng tâm hg xác đinh phương pháp cân ô tô mặt phẳng nghiêng - Để xe nghiêng góc α ≤ 100 ÷ 150 để giảm ảnh hưởng độ võng hệ thống treo đặt nghiêng xe - Để tăng độ xác thí nghiệm, người ta chêm cứng hệ thống treo bơm lốp căng cứng tối đa Thí nghiệm ô tô • Lập phương trình cân mô men lực tác dụng lên ô tô trục bánh xe trước Ta có: Z2Lcosα – G(acosα + h0 sinα) = Trong đó: Z2 – trọng lượng tác dụng lên bánh xe sau đặt bàn cân G – trọng lượng toàn ô tô h0 – khoảng cách từ trọng tâm đến mặt phẳng ngang qua tâm trục bánh xe Từ phương trình cân mô men ta có:  Z2  h0 =  L − a  cot gα G  Chiều cao trọng tâm hg là: hg= h0 + rt bx =  Z2  h0 =  L − a  cot gα G  + rt bx Thí nghiệm ô tô 5.2.3 Áp suất lốp mặt đường • Đây thông số quan trọng bảo vệ mặt đường khỏi bị hư hỏng tải • Trình tự thí nghiệm: - lắp lốp qua chạy rà lau rửa - kiểm tra áp suất lốp theo qui định - Đặt xe chất đầy tải đường nằm ngang - dùng kích nâng bánh xe lên khỏi mặt đường - bôi sơn lên bề mặt lốp vị trí: chỗ ứng với chân van chỗ lại cách 900 so với vị trí - đặt tờ giấy trắng lên mặt đường nơi bánh xe vừa nâng lên - từ từ hạ cac bánh xe xuống để bánh xe tiếp xúc với mặt đường in vết lên tờ giấy - dùng kích nâng bánh xe lên để lấy tờ giấy - đo vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường tờ giấy Thí nghiệm ô tô • Áp suất lốp lên mặt đường xác định theo công thức sau: Gbx q= S Trong đó: Gbx – trọng lượng xe phân bánh xe thí nghiệm xác định mục 5.2.1 S – diện tích tiếp xúc lốp xe với đường • Thí nghiệm làm vị trí bôi sơn nói tiến hành đo lần cho vị trí lấy kết trung bình Thí nghiệm ô tô 5.2.4 Xác định mô men quán tính ô tô • Mô men tính chi tiết quay ô tô toàn ô tô phức tạp mô men quán tính chúng thường xác định tính toán mà thực nghiêm • Trong thực nghiệm thường dùng phương pháp “lắc” phương pháp dao động xoắn để xác định mô men quán tính a Xác định mô men quán tính phần treo ô tô • Sơ đồ thí nghiệm Thí nghiệm ô tô • Trình tự tiến hành - Bánh xe trục bơm cứng với áp suất cao Bánh xe với hệ thống treo chêm cứng đặt lên gối tựa đặc biệt - Các bánh xe trục khác với hệ thống treo thay lo xo có độ cứng thấp - Kích động cho phần treo ô tô dao động xung quanh trục tiên hành đo tần só dao động dao động ký • Xử lý kết Mô men quán khối lượng treo ô tô trục trọng tâm xác định theo công thức sau: J = J’ – mR2 Trong đó: J’ – mô men quán tính khối lượng treo ô tô trục qua tâm O1 Ta có: 2 ' cl T J = 4π Thí nghiệm ô tô Ở đây: c – độ cứng lò xo phát sinh rung động T – chu kỳ dao động l - khoảng cách từ trục lắc đếm đường tâm lò xo m – khối lượng phần treo R – khoảng cách từ trọng tâm đến trục lắc b Xác định mô men quán tính ô tô • Sơ đồ thí nghiệm Thí nghiệm ô tô • Trình tự tiến hành - Đặt phẳng có kích thước định khối lượng mtp lên giá đỡ gồm trục lắc A lò xo - Kích động để đo tần số dao động ntp tầm phẳng ô tô - Bơm căng lốp xe đến áp suất tối đa, chêm cứng hệ thống treo đặt xe lên phẳng - Kích động để xe phẳng dao động, tiến hành đo dao động hệ n0 dao động ký • Xử lý kết Mô men quán tính ô tô trục ngang qua trọng tâm O xe xác định theo công thức: 2 cl T 2 J0 = − Ml − J − mtp ltp 4π Thí nghiệm ô tô T0 – chu kỳ dao động ô tô phẳng lắc T0 = 60/n0 Trong n0 tần số dao động ô tô phẳng đo dao động ký c – độ cứng lò xo bệ thử l – khoảng cách từ trục lắc đến đường tâm lò xo M – trọng lượng ô tô l0 – khoảng cách từ trục lắc A đến trọng tâm O ô tô theo phương ngang mtp – trọng lượng phẳng ltp – khoảng cách từ trục lắc A đến tâm O’ phẳng lắc theo phương ngang Jtp – mô men quán tính phẳng lắc trục nằm ngang qua tâm O’ Ta có: tp tp J = cl T 4π −m l Thí nghiệm ô tô Ttp = 60/ntp ntp – tần số dao động phẳng ô tô Cuối ta có: ( ) cl 2 J0 = T0 − Ttp − Ml 4π Tiến hành thí nghiệm lần, lấy giá trị trung bình ... công thức bánh xe 4x2 Góc động Ô tô Khoảng sáng gầm (mm) Bán kính động (m) Trước α Sau β Du lịch 150-220 3-8 20-30 15-20 Vận tải 250-350 2,5-6 40 -60 25 -45 Hành khách 220-300 4- 9 10 -40 6-20 Các thông... giá trị cao nhiều giá trị cho bảng Ví dụ α = β = 600 ÷ 700 hay khoảng sáng gầm tới 40 0mm Thí nghiệm ô tô 5.1 .4 Các thông số kích thước liên quan đến tính quay vòng Thí nghiệm ô tô a Các kích thước... nằm ngang qua tâm O’ Ta có: tp tp J = cl T 4 −m l Thí nghiệm ô tô Ttp = 60/ntp ntp – tần số dao động phẳng ô tô Cuối ta có: ( ) cl 2 J0 = T0 − Ttp − Ml 4 Tiến hành thí nghiệm lần, lấy giá trị