M CL C
Chương 1: T NG QUAN CHUNG ..................................................................................... 1
1.1. T ng quan chung về lĩnh v c nghiên cứu, các k t qu nghiên cứu trong và ngoài
nước đã công bố. ............................................................................................................... 1
1.1.1. T ng quan chung về lĩnh v c nghiên cứu: ......................................................... 1
1.1.2. Các k t qu nghiên cứu trong và ngoài nước: ................................................... 2
1.2. Mục đích của đề tài:................................................................................................... 3
1.3. Nhiệm vụ và giới h n đề tài: ...................................................................................... 3
1.4. Phương pháp nghiên cứu: ......................................................................................... 4
1.5. Ý nghĩa khoa h c và tính th c tiễn của đề tài: .......................................................... 4
1.6 . Giới thiệu về xe khách hai tầng giư ng nằm hyundai universe-2f ......................... 5
1.6.1. Giới Thiệu Chung: .............................................................................................. 5
1.6.2. Đặc tính kỹ thu t cơ b n của phương tiện ......................................................... 7
1.6.3 . Đặc tính kỹ thu t của xe: ..................................................................................10
1.6.4.Số liệu khối lượng, chiều cao tr ng tâm, mô men t i tr ng các phần tử xe. .....20
1.7. Giao thông đư ng bộ

Việt nam và các t nh Phía nam: .........................................21

1.7.1. S phân bố giao thông đư ng bộ

nước ta ......................................................21

1.7.2.Đặc điểm đư ng ô tô Việt nam ...........................................................................22
Chương 2: C

S

LÝ THUY T........................................................................................25

2.1 . Phần tử nh hư ng đ n tính n định của xe ...........................................................25

n định của xe khi phanh. .............................................................................59

2.4.3.1. T i tr ng trung bình khi phanh......................................................................59
2.4.3.2. Phanh bánh xe cầu sau: ..................................................................................60
2.4.3.3. Phanh bánh xe cầu trước ................................................................................60
2.4.3.4. phanh xe cầu trước và cầu sau: ......................................................................61
2.4.3.5. Các ch tiêu đánh giá chất lượng phanh .........................................................61
2.4.3.6. Quá trình phanh xe .........................................................................................64
2.4.3.7. Gi n đồ phanh .................................................................................................66
2.4.3.9. S hãm cứng bánh xe. .....................................................................................67
2.4.3.10.

n định phanh...............................................................................................69

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH ........................................................................72
K T QUẢ MÔ PH NG .....................................................................................................72
3.1 Ý nghĩa các kí hiệu sử dụng trong công thức............................................................72
3.2.2. Ảnh hư ng của tính đàn hồi lốp xe đ n tr ng thái quay vòng của xe ô tô. ......73
3.2.3. Tốc độ đặc trưng cho xe quay vòng thi u.........................................................73

Trang - ix -


3.3. Xét tính n định khi quay vòng. ..............................................................................73
3.3.1. Đánh giá đối với xe hyundai universe -2F ........................................................73
3.3.2 Tính chất n định tĩnh. ......................................................................................74
a. Tính n định trong mặt phẳng d c..........................................................................74
b. Tính n định trong mặt phẳng ngang. ....................................................................75
c. xây d ng đồ thị mối quan hệ giữa hệ số n định tĩnh SSF và khối lượng m của xe.
......................................................................................................................................75


i) xe khách gi

ng nằm hai tầng

Hyundai universe -2F ..............................................................................Trang 6
Hình 1.4: Xây dựng đ th công suất của động c

................................Trang 11

Hình 1.5: Xây dựng đ th moment xoắn của động c

.........................Trang 12

Hình 1.6: Đ th mô men xoắn t i các bánh xe chủ động theo t ng

......Trang 13

Hình 1.7: Đ th lực kéo tiếp tuyến Fk t i các bánh xe chủ động ở các tay s khác
nhau .......................................................................................................Trang 14
Hình 1.8: Đ th lực kéo tiếp tuyến Fk t i các bánh xe chủ động ở các tay s khác
nhau t i bánh xe chủ động ......................................................................Trang 16
Hình 1.9. Đ th nhân t động lực h c của xe ........................................Trang 17
Hình 1.10. Đ th gia t c của xe .............................................................Trang 18
Hình 1.11. Đ th gia t c th i gian tăng t c của xe khi đầy tải .................Trang 19
Hình 1.12. Đ th quảng đ

ng tăng t c của xe ......................................Trang 20

Hình 1.13. Đ

và R khi v=0 .....................................................Trang 42

Hình 2.14: Đ th đặc tính quay vòng của ô tô ......................................Trang 43
Hình 2.15: Đ th đặc tính t c độ của [

]
� ∗� �

Hình 2.16: Đ th đặc tính t c độ của hàm [

............................................Trang 44
�

]
� ∗� �

......................................Trang 45

Hình 2.17: S đ xác đ nh ảnh h ởng của góc l ch cầu xe và góc ...........Trang 47
Hình 2.18: S đ các lực tác d ng lên ô tô khi đ ng yên trên d c. ...........Trang 49
Hình 2.19: S đ các lực tác d ng lên ô tô khi ......................................Trang 49
Hình 2.20: S đ tính ổn đ nh theo đi u ki n bám của bánh xe sau..........Trang 50
Hình 2.21: S đ phân tích lực khi xe chuy n động lên d c, tăng t c. ....Trang 51
Hình 2.22: S đ tính t c độ gi i h n ô tô. ..............................................Trang 52
Hình 2.23: S đ lực và moment tác d ng lên ô tô khi đ ng yên. ...........Trang 54
Hình 2.24: S đ lực và moment tác d ng lên ô tô khi chuy n động. ......Trang 55
Hình 2.25: S đ các lực tác d ng lên xe khi quay vòng trên đ

ng nghiêng vào



Hình 3.5: Các lực tác động lên ô tô. .........................................................Trang 82
Hình 3.6: Đ th m i quan h giữa vn và SSF. ..........................................Trang 84


DANH M C ĆC BẢNG
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật cơ bản của phương tiện ................................Trang 7
Bảng 1.2: Giá trị tương ứng ne , Ne , Me

............................................................................

Trang 11

Bảng 1.3: Trọng lượng, chiều cao trọng tâm và mô men .......................Trang 21
Bảng 1.4: Thông số tọa độ trọng tâm của xe ..........................................Trang 21
Bảng 1.5: Chỉ tiêu cho phép của độ dốc mặt đường ..............................Trang 23
Bảng 1.6: Tương quan bán kính cong và độ nghiêng ..............................Trang 24
Bảng 1.7. Hệ số bám của các loại đường khác nhau ..............................Trang 24
Bảng 1.8: Tốc độ phanh và quảng đường phanh hiệu quả .....................Trang 65
Bảng 3.1: Thông số trọng tâm, khối lượng, hệ số trượt của ...................Trang 73
Bảng 3.2: Thông số trọng tâm, khối lượng, hệ số trượt của xe khi có tải Trang 74
Bảng 3.3: Mối quan hệ giữa α và �� .....................................................Trang 74

Bảng 3.4: Góc giới hạn trong mặt phẳng dọc theo điều kiện lật đổ .........Trang 74
Bảng 3.5: Góc giới hạn trong mặt phẳng ngang theo điều kiện lật đổ ....Trang 75
Bảng 3.6: Mối quan hệ giữa khối lượng xe và hệ số SSF .......................Trang 77
Bảng 3.7: Phương án bố trí các phần tử của xe ....................................Trang 79
Bảng 3.8: Chiều cao trọng tâm, mô men của các phần tử khối lượng ....Trang 79
Bảng 3.9: Thông số khối lượng, trọng tâm và hệ số SSF .......................Trang 80
Bảng 3.10: Tiêu chẩn tốc độ tính toán, bán kính quay vòng và độ ..................Trang 83

Thaco Hyundai Mobihome 120SSL, Hyundai Universe-2F ầdo sản phẩm đư c lắp ráp
tại Việt nam nên các công ty đư sử dụng khung g m Aero Express và cải tiến một số
chi tiết tạo ra một dòng sản phẩm đặc trưng cho Thaco, 3-2,1-5ầ nên vẫn còn một số
vấn đề c n giải quyết như: về mặt khí động học, độ êm dịu, tính ổn định của xe v i các
loại trạng thái hoạt động ứng v i các loại địa hình khác nhau, phân bố tải trọng phù
h p trên các c uầ.do vậy, việc nghiên cứu tính ổn định của xe khách giư ng nằm hai
Trang -1-


t ng loại Hyundai Universe-2F do công ty cổ ph n cơ khí ô tô 3-2 nhập khẩu và lắp ráp
là một vấn đề rất c n thiết, góp ph n đề ra phương hư ng và biện pháp cải tiến nhằm
nâng cao chất lư ng ô tô lắp ráp và sản xuất trong nư c cho các dòng xe tương tự chạy
khu vực phía nam.
Trong những năm g n đây Việt nam đư xảy ra một số các tai nạn giao thông nghiêm
trọng liên quan đến tính ổn định của loại xe khách 2 t ng những địa bàn miền núi
cũng như trên đư ng bằng. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải nghiên cứu nhiều và sâu hơn về
loại xe này để có hư ng khắc phục và đề xuất các thông số phù h p giữa xe và loại
đư ng của việt nam để loại xe này vẫn đư c lưu hành và an toàn hơn trong tương lai.
Để giải quyết vấn đề nêu trên dư i sự hư ng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Phụng, học
viên chọn đề tài: “nghiên cứu ổn định chuyển động của loại xe khánh hai t ng giư ng
nằm Hyundai Universe-2f chạy các tỉnh phía nam”.
1.1.2. Các k t qu nghiên cứu trong vƠ ngoƠi nước:
 Trong nư c đư có một số đề tài nghiên cứu về các loại xe bus, xe khách một t ng,
hai t ng như:
- δuận văn thạc sĩ: “ xác định tải trọng động tác dụng lên chassi xe SYM T880
bằng phương pháp mô ph ng” của tác giả Trương Hoàng Tuấn.
- δuận văn thạc sĩ: “nghiên cứu tính ổn định khi quay vòng đối v i loại xe bus hai
t ng sử dụng TP.HCM và các tỉnh” của tác giả Tr n Ngọc Dũng.
- δuận văn thạc sĩ: “nghiên cứu việc sử dụng labview để mô ph ng 3D ổn định
chuyển động của ô tô” của tác giả δê Minh Đảo.

- Điều kiện vận hành phải phù h p v i hệ thống giao thông các khu vực và trên
lảnh thổ Việt nam. Đồng th i phải đảm bảo yêu c u khắt khe về đảm bảo an
toàn kỹ thuật do cục đăng kiểm và bộ GTVT quy định. Những ảnh hư ng của xe
khách 2 t ng giư ng nằm đến khư năng hoạt động của xe c n phải đư c nghiên
cứu để đưa ra những đánh giá có tính khoa họcầ
→ Vì vậy mục đích chính của đề tài là: Tăng tính an toàn và ổn định chuyển động
của xe trên đư ng đặc biệt là khu vực phía nam.
Qua đó việc nghiên cứu đề tài sẽ góp ph n bổ sung tư liệu nghiên cứu và làm cơ s
để lựa chọn mẫu xe phù h p khi có nhu c u vận tải hành khách liên tĩnh khu vực
phía nam.
1.3. Nhiệm vụ vƠ giới h n đề tƠi:
Nhiệm vụ:
- Thu thập các thông số cơ s c n thiết để nghiên cứu sự ổn định của loại xe
khách 2 t ng giư ng nằm huynhdai universe-2f.
- Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đư ng khi xe
phanh.
- Tính toán ổn định, an toàn chuyển động của ô tô khi xe chạy trên đư ng quay
vòng, tìm ra phương trình quan hệ giữa hệ số ổn định tĩnh “SSF” và khối lư ng.
- Sử dụng số liệu thực tế của xe Huynhdai Universe-2f áp dụng vào các kết quả đư
tính toán.
- Đánh giá kết quả và đề xuất.
Phạm vi nghiên cứu: trong quá trình chuyển động, ô tô thực chất là một cơ hệ phức
tạp chuyển động trên đư ng v i nhiều trạng thái mất ổn định khác nhau, nhiều địa

Trang -3-


hình đư ng xá khác nhau. Vì vậy khi nghiên cứu chỉ tính toán các thông số về tính
ổn định của xe, đưa ra các thông số tối ưu liên quan đến tính ổn định và địa hình
hoạt động của xe tương ứng.

phẩm xe khánh hai t ng giư ng nằm của mình phù h p v i điều kiện vận hành Việt
nam nói chung và khu vực phía nam nói riêng.

Trang -4-


1.6 . Giới thiệu về xe khách hai tầng giư ng nằm hyundai universe-2f
1.6.1. Giới Thiệu Chung:
Để đáp ứng nhu c u đi lại đa dạng về phương tiện, ngành chế tạo ô tô đư không
ngừng thay đổi và phát triển, cải tiến sản phẩm để liên tục cho ra những sản phẩm m i,
tiện nghi, phù h p v i xu thế chung s thích của hành khách, phù h p v i đặc điểm
điều kiện địa hình đư ng xá m i địa phương, phù h p v i tiêu chuẩn quy định m i
quốc gia, lưnh thổ. Chính vì vậy mà loại xe khách giư ng nằm hai t ng đư c ra đ i để
đáp ứng nhu c u thị hiếu khách hàng đi đoạn đư ng trung bình và xa (trên 500km).
δoại xe này giúp khách hàng cảm thấy thoải mái và kh e hơn so v i loại xe ghế ngồi.
Việt nam loại xe này đư c một số công ty ô tô Trư ng hải, Công ty ô tô 3-2, Công ty
ô tô 1-5ầ lắp ráp, nhập khẩu và phân phối.
Kể từ khi chiếc xe giư ng nằm đ u tiên Việt nam đư c sử dụng vào năm 2006.
Đến nay, cả nư c đư có khoảng 4.500 chiếc xe khách giư ng nằm hoạt động, đư c đa
số hành khách chọn sử dụng khi có nhu c u đi xa v i ưu điểm sạch sẽ, tiện nghi, nhanh
chóng thay thế nhiều dạng xe khách ghế ngồi đ i cũ.
Xe Hyundai Universe-2f là ô tô khách có giư ng nằm đư c công ty cổ ph n cơ
khí ô tô 3-2 sản xuất (số 18 đư ng Giải Phóng, quận Đống Đa, Hà Nội) trên cơ s các
cụm chi tiết tổng thành, hệ thống của ô tô sát xi Hyundai aero express HSX do hàn quốc
sản xuất. Xe đư c phép ch 43 ngư i trong đó 41 giư ng nằm và 02 ghế ngồi. Thông
số cụ thể của xe đư c đề cập b i đặc tính kỹ thuật phương tiện bảng 1.1

Hình 1.1: Hình dáng tổng quát phía ngoài
xe khách giư ng nằm hai t ng Hyundai universe -2F
Trang -5-

2.8
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.2.1
3.2.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.4

Aero Express
Hsx
4x2R

Ôtô khách
(có giư ng nằm)
Universe
Hd-2FC E2
4x2R

11940 x 2490 x
2085
6150
2050/ 1860

12060 x 2500 x
3520


-

9800

17300

-

Ôtô satxi

Thông số về kích thước
Kích thư c bao: Dài x Rộng x
Cao(mm)
Chiều dài cơ s (mm)
Vệt bánh xe trư c/sau (mm)
Vệt bánh xe sau phía ngoài (mm)
Chiều dài đ u xe (mm)
Chiều dài đuôi xe (mm)
Khoảng sáng g m xe phía sau (mm)
Góc thoát trư c/sau (độ)
Thông số về trọng lư ng
Trọng lượng bản thân (kG)
Trọng lư ng bản thân trên trục trư c
(kG)
Trọng lư ng bản thân trên trục sau (kG)
Số người cho phép chở kể cả người lái
Số ch nằm
Số ch ngồi kể cả ngư i lái
Trọng lượng toàn bộ ôtô (kG)

5.7
5.8

Trọng lư ng toàn bộ cho phép trên trục
trư c (kG)
Trọng lư ng toàn bộ cho phép trên trục
sau (kG)
Thông số về tính năng chuyển động
Tốc độ cực đại của xe (km/h)
Độ dốc l n nhất xe vư t đư c (%)
Th i gian tăng tốc của xe khi đ y tải từ
lúc kh i hành đến khi đi hết quưng
đư ng 200m
Góc ổn định tĩnh ngang của xe không
tải / đ y tải (độ)
T n số dao động của ph n đư c treo
trư c/sau khi đ y tải (l n/phút):
Quưng đư ng phanh của xe không tải/
đ y tải tốc độ 30 km/h (m)
Gia tốc phanh của xe không tải/ đ y tải
tốc độ 30 km/h (m/s2)
ψán kính quay vòng nh nhất theo vết
bánh xe trư c phía ngoài (m)
Động cơ
Tên nhà sản xuất và kiểu loại động cơ
δoại nhiên liệu, số kỳ, số xi lanh, cách
bố trí xi lanh, phương thức làm mát
Dung tích xi lanh (cm3)
Tỉ số nén
Đư ng kính xi lanh x hành trình piston


-

6,12/ 6,4

-

6,24/ 5,96

 10,1

10,1

D6CA38
Diesel, 4 kỳ, 6 xi lanh, bố trí thẳng
hàng, làm mát bằng nư c, tubo tăng
áp
12920
17:1
133 x 155
279/1900
1452/ 1500
ψơm cao áp


5.9
5.10
6

Vị trí bố trí động cơ trên khung xe:

- Sau:
Hệ thống phanh:
Phanh chính:

12.2

Phanh dừng đ :

8
9
9.1

9.2

10
10.1
10.2
11

Trang -9-

phía cuối xe
Đáp ứng tiêuchuẩn khí thải EUROII
Đĩa ma sát khô, có lò xo giảm chấn,
dẫn động thuỷ lực, tr lực khí nén.
- M12S5(D.D)
- Kiểu và dẫn động dạng cơ khí; tỷ
số truyền
I
6,814

- 2 bóng hơi.
- 4 bóng hơi.
δoại tang trống, dẫn động khí nén
hai dòng.
δoại tang trống, dẫn động khí nén +
lò xo b u tích năng tác dụng lên các


13

Hệ thống lái:

14

Khung xe:

15
15.1
15.2
15.3
15.4
16
16.1

Hệ thống điện : Điện áp 24V
ắc quy
Máy phát điện
Động cơ kh i động
Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu
Khoang hành khách

06 vị trí, bố trí như bản vẽ số 02
Đèn chiếu sáng khoang hành khách:
08 cái, bố trí như bản vẽ số 03
Phương pháp thông gió, cách âm , cách bố trí 01 cửa gió nóc, cách âm &
nhiệt
cách nhiệt bằng xốp d y 40 (mm)
Giư ng hành khách
Chế tạo từ thép 40 x 40 x 1,2, đệm:
mút đúc, bọc vải.
Trang thiết bị phòng chống cháy nổ
01 bình cứu hoả.
Hệ thống điều hoà không khí:
- Nhưn hiệu
- MODINE.
- Kiểu loại
- MBA-SPF280R
- Công suất làm lạnh (ψTU/h)
- 92000  112000

1.6.3 . Đặc tính kỹ thu t của xe:
Đặc tính động cơ:
 Tính công suất động cơ:
Công thức tính công suất động cơ: Dựa vào phương trình δaydecman.
Ne = f(ne) ↔ Ne=Nemax[a +b[ ]2 – c[ ]3]
Trang -10-


Trong đó: Ne: công suất hữu ích của động cơ (kW); Nemax: công suất l n nhất của động
cơ (kW); ne: số vòng quay của động cơ (v/p); nN: số vòng quay định mức của động cơ
(v/p). a, b, c: các hệ số thực nghiệm tùy thuộc vào loại động cơ. Đối v i loại động cơ


ne: số vòng quay định mức của động cơ (v/p); Me: moment xoắn của động cơ (Nm).
Bảng 1.2: Giá trị tương ứng ne , Ne , Me
ne (v/ph)
300
500
700
900
1100
1300
1500
Ne (kW)
31.3
60.6
94.2
130.3
166.9
201.9
233.6
Me (Nm)
998.4
1157.7 1285.9
1383
1449.1
1484
1487.9

Trang -11-




=

=

[[

.

+ [

] – [

] ]]

Trong đó: Mk: moment xoắn bánh xe chủ động (Nm); Me: moment xoắn của động
cơ (Nm); ih: tỷ số truyền tại các tay số
Trang -12-




Xơy d ng đồ thị moment xoắn t i bánh xe chủ động:

Hình 1.6. đồ thị mô men xoắn tại các bánh xe chủ động theo từng tay số
I
6,814 IV 1,381
II
4,155 V
1,00

f = f0(1+

).

- δực cản không khí: Fw=KSv2 = 0.63CxSv2
Trong đó: K: hệ số cản không khí; Cx: hệ số cản gió ô tô phụ thuộc hình dạng khí động
học của xe; S: diện tích cản gió chính diện (m2); v: vận tốc ô tô (m/s);
- δực quán tính: Fqt = mŁa

Trang -14-


trong đó:m: khối lư ng tĩnh của xe; Ł: hệ số khối lư ng quay kể đến ảnh hư ng về mặt
quán tính của các chi tiết chuyển động quay trong ô tô; a: gia tốc chuyển động của xe
(m/s2)
- δực cản dốc: Fd=Gsinα =0
trong đó: G: tải trọng toàn bộ xe; α : là góc dốc của mặt đư ng
- δực cản kéo móc: Fm= nQ
trong đó: Q: trọng lư ng toàn bộ của một móc; n: số lư ng móc đư c kéo sau ô tô; :
hệ số cản tổng cộng của đư ng
vậy ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau:
Fk = Ff +Fw +Fqt +Fd +Fm = Gf + 0.63 CxSv2
Để cân bằng lực kéo ta chỉ c n chú ý đến lực cản không khí và lực cản lăn, các lực cản
khác ta chỉ xét trong những điều kiện cụ thể (trư ng h p này có thể b qua).
- Xây dựng đồ thị lực kéo Fk dựa vào đặc tính ngoài đư đư c xây dựng trên.
-

Xây dựng đồ thị lực cản lăn Ff = mgf = mgf0(1+

).

=

− .

�

i0: tỷ số truyền của cụm truyền lực chính.; ih: tỷ số truyền hộp số chính; ηt: hiệu suất
truyền lực; rb[m]: bán kính tính toán (làm việc trung bình) bánh xe chủ động;
W [N.s2/m2]: nhân tố cản không khí W = K.F
K [N.s2/m4]: hệ số cản không khí, phụ thuộc vào hình dạng của xe và chất lư ng bề
mặt v thùng xe, phụ thuộc vào mật độ không khí; F [m2]: diện tích cản không khí của
xe theo mặt phẳng vuông góc v i trục dọc của xe; [m/s]: vận tốc tương đối giữa xe
và không khí.

Trang -16-


Hình 1.9. đồ thị nhân tố động lực học của xe
Nh n xét: xe khách giư ng nằm Hyundai Universe 2F có khả năng chạy số truyền
thẳng trên các loại đư ng bằng phẳng có phủ cứng (f=0,02) v i:
- Vận tốc l n nhất theo hệ số cản của mặt đư ng: Vmax = 34(m/s) = 122,4(km/h)
- Độ dốc l n nhất có thể khắc phục đư c tay số 1 là:
imax = Dmax – f = 0,315-0,02= 0,295 = 29,5%
- Khư năng vư t dốc tính theo hệ số bám
Imax = (mφ. Z2. φ/G) – f = (1,2.10800.0,65/15600) – 0,02 = 0,52 = 52%
Trong đó: mφ: hệ số trọng lư ng kéo khi bám, chọn mφ=1,2; Z2: trọng lư ng toàn bộ
cho phép lên c u sau; φ: hệ số bám, chọn φ = 0,6; f: hệ số cản lăn, chọn f=0,02
 Xơy d ng đồ thị gia tốc của xe:

Trang -17-